DE8106317U1

DE8106317U1 - Bohrwerkzeug, insbesondere bohrstange

Info

Publication number: DE8106317U1
Application number: DE19818106317U
Authority: DE
Original assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim De GmbH
Current assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim De GmbH
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1982-08-12
Also published as: IT8219431A0; GB2094191A; DE3108439C1; CH656335A5; FR2501093B1; GB2094191B; SE447352B; SE8200525L; JPS5851004A; HK55190A; IT1149731B; FR2501093A1; JPS6055241B2

Description

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Bohrwerkzeug, insbesondere Bahrstange.

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, insbesondere eine Bohrstange, mit einem mindestens eine Schneidplatte aufweisenden Kopfteil und einem an der Spindel einer Werkzeugmaschine befestigbaren Werkzeughalter, wobei das Kopfteil an seinem, dem Werkzeughalter zugekehrten hinteren Ende einen zur Bohrwerkzeugachse konzentrischen, zylindrischen Paßzapfen, der von einer senkrecht zur Böhrwerkzeugachse verlaufenden Ringfläche umgeben ist, und der Werkzeughalter zur Aufnahme des PaBzapfens eine von einer ringförmigen Stirnfläche umgebene Paöbohrung, sowie im Bereich der PaB-bohrung eine radial verschraubbare Halteschraube aufweist, die über einen kegelförmigen Ansatz und eine kegelförmige Vertiefung, deren beide Achsen in Richtung der Bohrwerkzeugachse versetzt zueinander angeordnet sind, auf den Paßzap- fen einwirkt, und mit mindestens einem gegebenenfalls zwischen Kopfteil und Werkzeughalter einsetzbaren Zwischenstück, dessen beide Enden mit zu den Verbindungsteilen von Kopfteil und Werkzeughalter passenden Verbindungsteilen versehen sind.

Da einerseits die Werkzeugaufnahmen an den Spindeln von Bohr- und Fräswerken sehr unterschiedlich ausgeführt sind, wobei es neben konischen Werkzeugaufnahmen mit den verschiedensten Konuswinkeln auch Spezialausführungen gibt und da andererseits die Bohrwerkzeuge möglichst variabel den verschiedensten Bearbeitungsaufgaben angepaßt werden sollen, ist es üblich, Bohrwerkzeuge nach Art eines Baukastensystemes aus zwei oder mehreren Teilen zusammenzusetzen. Es wird dann für bestimmte Bearbeitungsaufgaben jeweils das passende Kopfteil herausgesucht und mit einem zu der jeweiligen Werkzeugaufnahme passenden Werkzeughalter verbunden. Durch Zwischenschaltung verschieden langer oder auch mehrerer Verbindungsstücke kann man verschieden lange Bahrwerkzeuge zusammensetzen.

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Bei einem bekannten Bohrwerkzeug der eingangs erwähnten Art ujeist der Paßzapfen in seiner zylindrischen Mantelfläche eine kegelförmige Vertiefung auf. In diese kegelförmige Vertiefung greift ein kegelförmiger Anaatz an der HaI-teschraube ein. Beim Festziehen der Halfcesehraube uird durch den axialen Versatz der Achse der kegelförmigen Vertiefung gegenüber der Achse des kegelförmigen Ansatzes erreicht, daß die Ringfläche an die Stirnfläche angepreßt wird. Diese AnpresBung ist jedoch infolge der einseitigen

1D Anordnung der Halteschraube und des zwischen PaBzapfen und Paßbohrung unvermeidlichen Spieles ebenfalls einseitig· Da weiterhin die Halteschraube nur von einer Seite auf den Paßzapfen einwirkt, wird dieser einseitig an den üJandteil der Paßbohrung angedrückt, die der Halteschraube gegenüber liegt. Durch diese einseitige Anpressung fluchtet die Achse des Kopfteiles nicht mehr genau mit der Achse des Werkzeughalters, was zu Bearbeitungsungenauigkeiten führt. Weiterhin ist die kegelförmige Vertiefung im Paözapfen einem sehr hohen Druck ausgesetzt, der unter Umständen zu Abnutzunga-

2G erscheinungen führen kann. Dieser hohe Druck wird nicht nur durch das Anziehen der Halteschraube verursacht, sondern auch durch das Drehmoment, welches zum Teil von der Halteschraube auf die Vertiefung übertragen werden muß. Ea tritt hierbei eine hohe Flächenpressung ein, denn der kegelförmi ge Ansatz berührt die ebenfalls kegelförmige Vertiefung nur entlang einer Linie oder jedenfalls einer sehr schmalen Fläche. Außerdem muß die Halteschraube, um die nötige feste Verbindung zwischen Kopfteil und Werkzeughalter herzustel len, verhältnismäßig stark angezogen werden, was unter Umständen auch zu einer Beschädigung ihres Gewindes bzw. auch des für die Halteschraube im Werkzeughalter vorgesehenen Muttergewindes führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ein Bohrwerkzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Verbindung zwischen Kopfteil und Werkzeughalter bzw. auch eventuell dazwischen eingesetzen Zwischenstücken keiner einseiti-

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gen Belastung unterworfen ist, eine bessere Anpressung zwischen Ringflache und Stirnfläche erzielt wird und bei dem
stark belastete Verbindungsteile einfach austauschbar sind.

Diee wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Paßzapfen im Bereich der Halteschraube eine Querbahrung mit einem darin verschiebbaren Verbindungsbolzen aufweist, der an seinen beiden Enden einen kegelförmigen Aneatz oder eine kegelförmige Vertiefung aufweist, unddaß kdaxial zur Halte achraube diametral gegenüberliegend eine zweite Halteschrau be im Werkzeughalter verschraubbar angeordnet ist, wobei sich beide Halteschrauben an gegenüberliegenden Enden des Verbindungsbolzens mit ihren kegelförmigen Vertiefungen oder kegelförmigen Ansätzen abstützen.

Bei dem neuen Werkzeug sind also diametral gegenüberliegend zwei Halteschrauben vorgesehen, die jedoch nicht direkt auf den Paßzapfen sondern einen im Paßzapfen verechiibbaren Verbindungsbolzen einwirken,. Da beide Halteschrauben über ke- gelförmige Vertiefungen und kegelförmige Ansätze auf den

Verbindungsbolzen einwirken, werden durch beide Halteschrauben an diametral gegenüberliegenden Enden des Verbirdungsbolzens Kräfte ausgeübt, deren Kraftkomponenten dia Ringfläche an diametral gegenüberliegenden Bereichen an die

Stirnfläche andrücken. Es wird hierdurch eine gleichmäßigere Anpressung beider Flächen erzielt. Weiterhin wird beim Anziehen der Halteschrauben auch kein einseitiger Druck auf den Paßzapfen ausgeübt, da sich der Verbindungsbolzen in
der Querbohrung verschieben kann. Es ist hiermit immer

sichergestellt, daß die Achse des Kopfteiles koaxial zur
Achse des Werkzeughalters bzw. auch zwischengeschalteter
Zwischenstücke verläuft. Ferner wird die Verspannkraft zwischen Ringfläche und Stirnfläche verdoppelt, denn es sind
an beiden Enden des Verbindungsbalzens jeweils kegelförmige Ansätze und kegelförmige Vertiefungen im Eingriff. Schließlich können aber auch all? stark belasteten Verbindungsteile, nämlich die bEiden Halteschrauben und der Verbindungs-

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bolzen leicht ausgetauscht warden, wenn man an diesen Teilen irgendwelche Verschleißerscheinungen festscellt.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungabeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 eine Seitenansicht des Bohrwerkzeuges teilweise im Längsschnitt,

Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Figur 1.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Werkzeughalter bezeichnet, der mit seinem Konus 2 in die Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine einsetzbar ist. Dsr Werkzeughalter 1 kann anstelle des gezeigten Konus auch einen Konus mit einem ande-■ ren Konuswinkel, einen zylindrischen Schaft, einen Flansch

2D aufweisen, oder in sonstiger Form der üJerkzeugaufnähme en der Spindel der Werkzeugmaschine angepaßt sein.

Ferner weist das Bohrwerkzeug ein Kopfteil 3 auf, welches beispielsweise mit zwei diametral gegenüberliegenden Schneidplatten k versehen ist. Dieses Kopfteil 3 soll direkt oder unter Zwischenschaltung eines Zwischenstückes 5 mit dem jeweiligen Werkzeughalter 1 verbunden werden, wobei anstelle des gezeigten Kopfteiles auch andere der jeweiligen Bearbeitungsaufgabe angepaßte Kopf teile mit den verschieden-

3D sten Werkzeughaltern und Zwischenstücken verbunden werden sollen. Damit das System möglichst variabel ist, sind die nachfolgend beschriebenen Verbindungsteile am Kopfteil 3 und am Werkzeughalter 1 sowie am Zwischenstück 5 jeweils gleichartig ausgebildet. Die nachfolgende Beschreibung bezüglich der Verbindung von Zwischenstück 5 mit Werkzeughalter 1 trifft sinngemäß auch auf die Verbindung zwischen dem Kopfteil 3 und dem vorderen Ende des Zwischenstückes 5 zu.

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Das Zwischenstück 5 ist an seinem hinteren, dem Werkzeughalter 1 zugekehrten Ende 5a mit einem zur Beohrwerkzeugachse B konzentrischen, zylindrischen Paßzapfen 6 versehen. Dieser PaBzapfen 6 ist von einer senkrecht zur Bohrwerkzeugachse B verlaufenden Ringfläche 7 umgeben. Der Werk- γ.

ti zeughalter 1 ist mit einer ebenfalls zur Bohrwerkzeugachse B konzentrischen Paßbohrung B versehen, die zur Aufnahme des PaBzapfens 6 dient. Die PaBbohrung B ist van einer ringförmigen Stirnfläche 9 umgeben.

Der PaBzapfen 6 weist eine Querbohrung 10 auf, in welcher ein Verbindungsbolzen 11 verschiebbar gelagert ist. Dieser Verbindungsbolzen weist an seinen beiden Enden zweckmäßig kegelförmige Ansätze 12 auf. Det Werkzeughalter 1 ist mit zwei radial verschraubbaren Halteschrauben 13 versehen, die diametral gegenüberliegend angeordnet und im Bereich der Querbohrung 10 vorgesehen sind. Jede der Halteschrauben weist eine zu dem kegelförmigen Ansatz 12 passende kegel-• förmige Vertiefung "\k auf.

Die Anordnung der Halteschraube 13 und der Querbohrung 10 ist derart, daß der Abstand A der Achse C der Halteschraube 13 von der Stirnfläche 9 etwas größer ist als der Abstand a der Achse D der Querbohrung von der Ringfläche 7. Die beiden Achsen C und D sind in der Praxis etwa um 0,3 bis 0,5 mm in Richtung der Bohrwerkzeugachse θ zueinander versetzt angeordnet.

Hierdurch wird erreicht, daß die beiden Halteschrauben 13 beim Anziehen Jeweils von einer Seite her in Richtung P auf den Verbindungsbolzen 11 einwirken und diesen gemäß Figur 1 nach rechts zu verschiebH-i versuchen. Hierdurch wird die Ringfläche 7 an die Stirnfläche 9 angepreßt. Da die Kräfte P auf beide Enden dus l/erbindungsbolzens 11 einwirken, wird eine gleichmäßige, ringförmige Anpressung bei der Flächen erreicht. Außerdem werden die Anpreßkräfte verdoppelt, da gleichzeitig zwei kegelförmige Ansätze 12 mit

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den dazupassenden kegelförmigen Vertiefungen 1ί» im Eingriff sind. Durch die Verschiebbarkeit des VerbindungsbDlzens 11 in der Querbohrung 1D werden einseitig auf den PaBzapfen S wirkende KrMfts \/ermieden. 5

Es wäre auch denkbar, den Verbindungsbolzen 11 an beiden Enden mit kegelförmigen Vertiefungen zu versehen und an den beiden Halteschrauben kegelförmige Ansätze anzubringen, die in die kegelförmigen Vertiefungen des Verbindungsballens eingreifen. Die Kraftübertragung ist jedoch bei Verwendung von kegelförmigen Ansätzen am Verbindungsbolzen günstiger.

Weiterhin ist es zweckmäßig, ωεππ die Länge L des Verbindungsbolzens etwas kleiner ist als der Durchmesser d des Paßzapfens 6. In diesem Fall kann der Verbindungsbolzen 11 beim Auseinanderbauen und beim Zusammenbau immer in der Querbohrung 10 verbleiben.

Damit der Verbindungsbolzen 11 bei auseinandergebauten Teilen nicht aus der Querbohrung 10 heraustritt und verloren geht, meist er in seiner Mantelfläche eine an beiden Enden geschlossene Längsnut 15 auf, in welche eine im Paßzapfen 6 eingeschraubte Schraube 16 eingreift. Die LBnge der Schraube 16 ist dabei so bemessen, daß sie keinesfalls den Verbindungsbolzen 11 in der Querbohrung 10 festklemmt. Die Länge der Längsnut 15 ist so bemessen, daß der Verbindungsbolzen 11 maximal nur um die Länge eines seiner beiden kegelförmigen Ansätze 12 aus der Querbohrung 10 heraustreten kann. Hierdurch ist sichergestellt, daß beim Zusammenbau oder beim Auseinandernehmen der Teile des Bohrwerkzeu ges der Verbindungsbolzen 11 sich niemals verklemmen kann, sondern durch seine kegelförmigen Ansätze 12 immer in die querbohrung 10 hineingedrückt wird.

Bohrwerkzeuge weisen vielfach auch KUhlmittelbohrungen auf, durch welche Kühlmittel vom Werkzeughalter 1 aus den Schneidplatten U zugeführt uierden kann. Auch beim gezeigten

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Ausführungsbeispiel ist das Kopfteil 3, das Zwischenstück 5 und dEr Werkzeughalter 1 mit derartigen Kühlmittelbohrungen 17 versehen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, auch den Verbindungsbolzen 11 mit einer in Richtung der Bohrwerkzeugachse B v/erlaufenden Kühlmittelbahrung 1B zu versehen, welche in etwa mit der im PaBzapfen 6 vorgesehenen Kühlmittelbohrung fluchtet.

In den meisten Fällen ist es auch wichtig, daß das Kopfteil 3 in vorbestimmter lilinkelposition zum Werkzeughalter 1 angeordnet ist. Damit diese vorbestimmte Llinkelposition immer wieder erreicht wird, ist in der Stirnfläche 9 ein sich parallel zur Bahrwerkzeugachse B erstreckender Indexbalzen angeordnet, der in eine entsprechende Längsbohrung 2D in der Ringfläche des Kopfteiles 3 bzw. auish des Zwischenteiles 5 eingreift. Diese Verbindung kann dabei auch mit einem größeren Spiel von ca. 0,1 mm erfolgen. Der Indexbalzen 19 kann gegebenenfalls auch einen Teil des Drehmomentes übertragen .
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Der Spitzenwinkel cC der kegelförmigen Ansätze 12 und der kegelförmigen Vertiefungen 1i» beträgt beim gezeigten Ausführungsbeispiel ca. 90°. Wenn man die Anpreßkraft von Ringfläche 7 und Stirnfläche 9 noch vergrößern will, so müßte man einen kleineren Spitzenwinkel«^ wählen.

Claims

Ansprüche

1. Bohrwerkzeug, insbesondere Bohrstange, mit einem minie stens eine Schneidplatte aufweisenden Kopfteil und einem an der Spindel einer Werkzeugmaschine befestigbaren Werkzeughalter, wobei das Kopfteil an seinem dem Werkzeughalter zugekehrten hinteren Ende einen zur Bohruerkzeugachse konzentrischen, zylindrischen PaQ-zapfen, der von einer senkrecht zur Bahrwerkzeugachse verlaufenden Ringfläche umgeben ist, und der Werkzeughalter zur Aufnahme des Paßzapfens eine von einer ringförmigen Stirnfläche umgebene PaBbohrung sotiiie im Bereich der Paßbnhrung eine radial verschraubbare Halteschraube aufweist, die über einen kegelförmigen Ansatz und eine kegelförmige Vertiefung, die jeweils an der H.rlteachraube bzw. im Werkzeughalter vorgesehen und deren beide ι Achsen in Richtung der Bohruerkzeugachse versetzt zueinander angeordnet sind, Buf den Paßzapfen im Sinn eines Aneinanderpressens von Ringfläche und Stirnfläche einwirkt.und mit mindestens einem gegebenenfalls zwischen Kopfteil und Werkzeughalter einsetzbaren Zwischenstück, dessen beide Enden mit zu den beschriebenen l/erbindungsteilen von Kopfteil und Werkzeughalter passenden Verbindungsteilen versehen sind, da- durch gekennzeichnet, daß der Paßzapfen (6) im Bereich der Halteachraube (13) eine Querbohrung (10) mit einem darin verschiebbaren Verbindungsbolzen (11) aufweist, der an seinen beiden Enden Ίβη kegelförmigen Ansatz (12) oder die kegelförmige Vertiefung aufiueist, u~id daß koaxial zur Halteochraube diametral gegenüberliegend eine weitere radial vernchraufobare Halteschraubf» gleichartiger Auehildung im Werkzeughalter (1) angeordnet ist.

Z. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dnß die Länge (L) des Verbindungabolzens (11) kleiner ist als der Durchmesser (d) des Paüzapfens (6).

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3. Bohrwerkzeug nach Anspruch I.und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbolzen (11) in seiner Mantelfläche eine an beiden Enden geschlossene Längsnut (15) aufweist, in welche eine im Paßzapfen (16) eingeschraubte Schraube (S) eingreift.

k. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 und 3, wobei im Paßzapfen eine Kühlmittelbohrung verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbolzen (11) eine in Richtung der Bohrwerfczeugachse (B) verlaufende Kühlmißtelbohrung (18) auf umist, welche annähernd mit der im Paßzapfen (6) verlaufenden Kühlmittelbohrung (17) fluchtet.

5. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnfläche (9) des Werkzeughalters (1) ein sich parallel zur anhrwerkzeugachse (B) erstreckender Indexbolzen (19) vorgesehen ist, der in eine entsprechende Längsbohrung (20) in der Ringfläche (7) des Kopfteiles

• (3) eingreift.

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwinkel («O der kegelförmigen Ansätze (12) und der kegelförmigen Vertiefungen (H») etwa 90° beträgt.