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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, das zum Bohren
kleiner Teile eingesetzt wird, sowie einen Halter für das
Bohrwerkzeug, der aus einer Hülse besteht.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Ein
kleinkalibriges Bohrwerkzeug, das zum Bohren außerordentlich
kleiner Innendurchmesser geeignet ist, wird im unten beschriebenen
Patentdokument 1 offenbart.
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Das
im
japanischen Patent Nr. 2784530 (Patentdokument
1) offenbarte Bohrwerkzeug wird hergestellt, indem eine stabförmige
Spitze mit einer Hülse kombiniert wird, und es ist so aufgebaut,
dass ein Schaftabschnitt der stabförmigen Spitze in ein
Mittelloch in der Hülse eingeführt wird, und der
Schaftabschnitt wird mit Schrauben befestigt, die in einen Halter
eingeschraubt sind, um die stabförmige Spitze in der Hülse
zu halten. Das Mittelloch in der Hülse ist als ein Durchgangsloch
ausgebildet. Die stabförmige Spitze hat einen abgeschrägten
Abschnitt am Außenumfang ihres Abschnitts, der in das Mittelloch
in der Hülse eingeführt wird, und ein Zwischenraum,
der zwischen einer Innenfläche des Mittellochs und dem
abgeschrägten Abschnitt am Außenumfang der Spitze
entsteht, wird als ein Durchlass für ein Kühlmittel
verwendet.
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Ein ähnliches
Bohrwerkzeug ist des Weiteren in dem
japanischen
Patent Nr. 3330085 (Patentdokument 2) als herkömmliche
Technik beschrieben.
- Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 2784530
- Patentdokument 2: japanisches
Patent Nr. 3330085
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösende
Probleme
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Bei
dem in Patentdokument 1 offenbarten Bohrwerkzeug wird die stabförmige
Spitze unter Verwendung eines Verfahrens zum Befestigen der Spitze
in einer Richtung mit zwei Schrauben festgeklemmt, die in die Hülse
geschraubt werden. Bei diesem Verfahren ist jedoch die mit den Schrauben
befestigte Spitze in Linienkontakt mit der Innenfläche
des Lochs, so dass die Spitze nicht stabil fixiert ist. Zwischen
der stabförmigen Spitze und der Innenfläche des
Mittellochs in der Hülse sind Zwischenräume zum
Einführen und Heraus ziehen der Spitze vorhanden. Von diesen
Zwischenräumen wird der Zwischenraum in einer Befestigungsrichtung durch
Anziehen der Schrauben aufgehoben, während der Zwischenraum
in einer Richtung senkrecht zu der Befestigungsrichtung selbst nach
der Fixierung verbleibt, wodurch es zu Schlagen der Spitze kommen
kann. Daher wird die Spitze unzureichend gehalten, wodurch die Steifigkeit
gegenüber einer Kraft abnimmt, die in der Richtung senkrecht
zu der Befestigungsrichtung ausgeübt wird. Dadurch kommt
es zum sogenannten ”Rattern” des Bohrwerkzeugs
bei der Bearbeitung, das Absplittern einer Schneidkante bewirkt.
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In
jüngster Zeit geht die Entwicklung zunehmend dahin, ein
Bohrwerkzeug, bei dem Sinterdiamant oder gesintertes kubisches Bohrnitrid
(CBN) als ein Material für eine Schneidkante verwendet
wird, zum Bearbeiten eines Materials mit großer Härte
einzusetzen. Bei der Bearbeitung eines Materials mit großer
Härte unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs dieses Typs
nimmt der Schneidwiderstand zu, und es ist besonders wahrscheinlich,
dass Rattern auftritt, das zu einer Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit
oder Absplittern einer Schneidkante führt.
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Bei
dem im Patentdokument 2 als herkömmliche Technik offenbarten
Bohrwerkzeug wird die Spitze offensichtlich unter Verwendung eines
Verfahrens fixiert, das identisch mit dem Verfahren ist, das für
das Bohrwerkzeug von Patentdokument 1 eingesetzt wird, obwohl Patentdokument
2 das Verfahren zum Fixieren der Spitze nicht beschreibt. Dementsprechend
tritt bei dem Bohrwerkzeug von Patentdokument 2 das gleiche Problem
wie bei dem Bohrwerkzeug von Patentdokument 1 auf.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Stabilität
beim Fixieren eines Schneidwerkzeugs mit einem Halter zu verbessern,
der aus einer Hülse besteht, wie dies in den Patentdokumenten
1 und 2 offenbart ist, und die Bearbeitungsgenauigkeit mit einem
Bohrwerkzeug, für das der Halter eingesetzt wird, zu verbessern
und Absplittern einer Schneidkante zu verhindern.
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Mittel zum Lösen
der Probleme
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Um
die oben aufgeführten Probleme zu lösen, ist bei
der vorliegenden Erfindung in einem Halter für ein Bohrwerkzeug,
das ein stabförmiges Schneidwerkzeug halt, indem das stabförmige
Schneidwerkzeug in einem Mittelloch in einer Hülse aufgenommen
wird und es mit einer Klemmeinrichtung festgeklemmt wird, die Hülse
mit einem Schlitz versehen, der einen Bereich von dem Mittelloch
in der Hülse bis zu einer Außenumfangsfläche
derselben in Längsrichtung von einem vorderen Ende bis
zu einem Längs-Teilabschnitt der Hülse durchschneidet,
und sie ist des Weiteren mit einem Befestigungselement versehen,
das einen schlitzförmigen Abschnitt der Hülse
zusammenzieht, um einen Innendurchmesser des Mittellochs zu verändern.
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Bevorzugte
Formen des Halters werden im Folgenden aufgeführt:
- 1. Der Schlitz ist an einer seitlichen Position
der Hülse vorhanden und verläuft in einer radialen
Richtung durch die Hülse.
- 2. Eine Länge l1 von einer Mitte des Mittellochs in
der Hülse bis zu einer Mitte eines Installationspunktes des
Befestigungselementes und eine Länge l2 von der Mitte des
Mittellochs bis zu einem äußeren Ende des Schlitzes
in einer radialen Richtung sind so festgelegt, dass sie eine Bedingung
20% ≤ l1/l2 ≤ 80% erfüllen.
- 3. Wenigstens eine Stellschraube, die mit einem Schaftabschnitt
des stabförmigen Schneidwerkzeugs in Kontakt kommt, um
den Schaftabschnitt in einer Richtung senkrecht zu einer Achse zu
befestigen, ist als die Klemmeinrichtung vorhanden.
- 4. Das Mittelloch weist eine Greiffläche auf, die das
stabförmige Schneidwerkzeug ergreift und eine Oberflächenrauigkeit
von nicht weniger als 0,5 μm und nicht mehr als 12,5 μm
in einem Profil der mittleren Rauhtiefe hat.
- 5. Die Hülse hat unterschiedliche Außendurchmesser
an einem vorderen Endabschnitt und an einem hinteren Endabschnitt.
Das heißt, der vordere Endabschnitt der Hülse
hat einen Außendurchmesser, der größer
oder kleiner ist als ein Außendurchmesser des hinteren
Abschnitts der Hülse.
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Die
vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Bohrwerkzeug, das
ausgebildet wird, indem mit dem oben beschriebenen Halter der vorliegenden
Erfindung ein stabförmiges Schneidwerkzeug gehalten wird, das
einen vorderen Endabschnitt enthält, der aus Sinterdiamant
oder gesintertem CBN besteht und mit einer Schneidkante versehen
ist.
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Effekte der Erfindung
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Bei
dem Halter der vorliegenden Erfindung wird, wenn der schlitzförmige
Abschnitt der Hülse zusammengezogen wird, der Innendurchmesser
des Mittellochs in der Hülse verringert.
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So
wird eine Innenfläche des Mittellochs fest über
einen großen Bereich am Außenumfang des Schaftabschnitts
des stabförmigen Schneidwerkzeugs angebracht, und es entsteht
kein Zwischenraum zwischen der Innenfläche und dem stabförmigen
Schneidwerkzeug, der Schlagen des Bohrwerkzeugs zulässt.
Dadurch wird Rattern des stabförmigen Schneidwerkzeugs
bei der Bearbeitung verringert, wodurch Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit
und Absplittern einer Schneidkante aufgrund des Ratterns verhindert
werden.
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Bei
dem Halter, der den Schlitz aufweist, der an einer seitlichen Position
der Hülse vorhanden ist, ist die Hülse in einer
Umfangsrichtung an nur einer Position am Rand des Mittellochs eingeschnitten,
wodurch die Verringerung der Steifigkeit der Hülse aufgrund
des Vorhandenseins des Schlitzes vermieden wird. Des Weiteren ist
nur eine Gruppe von Befestigungselementen erforderlich, um den schlitzförmigen
Abschnitt der Hülse zusammenzuziehen. Weiterhin kann ein
Schlitz, der so vorhanden ist, dass er, von einer Endfläche
der Hülse aus gesehen, in einer radialen Richtung durch
die Hülse verläuft, leicht hergestellt werden.
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Des
Weiteren wird bei dem Halter, bei dem das Befestigungselement, das
den schlitzförmigen Abschnitt der Hülse zusammenzieht,
an einer Position installiert ist, die eine Bedingung 20% ≤ l1/l2 ≤ 80%
erfüllt, der schlitzförmige Abschnitt an einer
geeigneten Position zusammengezogen, und die Kraft zum Halten des stabförmigen
Schneidwerkzeugs (Haltekraft) sowie die Haltestabilität
werden gegenüber dem Fall verbessert, in dem die Bedingung
nicht erfüllt ist, wodurch das stabförmige Schneidwerkzeug
einfach fixiert werden kann.
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Des
Weiteren ist der Halter der vorliegenden Erfindung zusätzlich
zu dem Befestigungselement mit einer Klemmeinrichtung versehen,
die das stabförmige Schneidwerkzeug fixiert, da das Anziehen
des Befestigungselementes, das den schlitzförmigen Abschnitt
der Hülse zusammenzieht, nicht ausreicht, um zu verhindern,
dass das stabförmige Schneidwerkzeug gedreht oder in einer
axialen Richtung im Inneren des Mittellochs bewegt wird. Bei dem
Halter, der mit wenigstens einer Stellschraube, die mit einem Schaftabschnitt
des stabförmigen Schneidwerkzeugs in Kontakt kommt, um
den Schaftabschnitt in einer Richtung senkrecht zu einer Achse zu
befestigen, als der Klemmeinrichtung versehen ist, wird das stabförmige
Schneidwerkzeug direkt befestigt und so wird das Schneidwerkzeug
zuverlässig fixiert. Hierbei bezieht sich ”eine
Richtung senkrecht zu einer Achse” auf eine Richtung senkrecht
zu einer axialen Richtung des Schaftabschnitts des stabförmigen Schneidwerkzeugs,
und ”um den Schaftabschnitt in einer Richtung senkrecht
zu einer Achse zu befestigen” bezieht sich darauf, dass
die Stellschraube so angeordnet wird, dass eine axiale Richtung
der Stellschraube in der Richtung senkrecht zu der Achse eingestellt
ist, so dass ein vorderes Ende der Stellschraube an den Schaftabschnitt
gepresst wird und damit der Schaftabschnitt fixiert wird.
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Des
Weiteren wird bei dem Halter, bei dem das Mittelloch in der Hülse
eine Innenfläche (Greiffläche) mit einer Oberflächenrauigkeit
von nicht weniger als 0,5 μm und nicht mehr als 12,5 μm
in einem Profil der mittleren Rautiefe hat, eine Kontaktfläche
mit dem stabförmigen Schneidwerkzeug vergrößert,
und dadurch wird die Haltekraft zum Halten des Schneidwerkzeugs,
die durch Reibung bewirkt wird, erhöht, um die Fixierung des
Schneidwerkzeugs weiter zu stabilisieren.
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Des
Weiteren kann bei dem Halter, bei dem der vordere Endabschnitt der
Hülse einen Außendurchmesser hat, der größer
ist als ein Außendurchmesser des hinteren Abschnitts derselben,
wenn der Halter von einem Spannschlitten einer Werkzeugmaschine
getragen wird, die Hülse über eine konstante Länge
in den Spannschlitten eingeführt werden, wobei ein Abschnitt
mit großem Durchmesser am vorderen Ende der Hülse genutzt
wird. Im Unterschied dazu werden bei dem Halter, bei dem der vordere
Endabschnitt der Hülse einen Außendurchmesser
hat, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des hinteren
Abschnitts, Einschränkungen bezüglich der Bearbeitung,
die durch die Größe eines Werkstücks
bestimmt werden, aufgehoben, und der vordere Endabschnitt der Hülse
kann je nach der Größe eines vorderen Enddurchmessers
der Hülse in eine Innenseite eines Werkstücks
eindringen, um Bearbeitung durchzuführen. Wenn derartige
Bearbeitung durchgeführt werden kann, kann das Maß des
Vorstehens des Schneidwerkzeugs vom vorderen Ende der Hülse
reduziert werden, um Rattern des Bohrwerkzeugs beim Bearbeiten noch
effektiver zu verhindern.
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Bei
dem Bohrwerkzeug der vorliegenden Erfindung werden Bearbeitungsstabilität
und Bearbeitungsgenauigkeit verbessert, und das Schneidwerkzeug
weist aufgrund der Funktion und des Effektes des oben beschriebenen
Halters eine verbesserte Lebensdauer auf.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektivansicht, die ein Beispiel eines Halters der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Draufsicht auf den Halter in 1.
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3 ist
eine Vorderansicht des Halters.
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4 ist
eine Perspektivansicht eines Bohrwerkzeugs, bei dem der Halter in 1 eingesetzt
wird.
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5 ist
eine Schnittansicht an einer Position entlang einer Linie V-V in 4.
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6 ist
eine Schnittansicht an einer Position entlang einer Linie VI-VI
in 4.
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7 ist
eine Perspektivansicht, die eine weitere Ausführungsform
des Halters der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beste Ausführungsart
der Erfindung
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Im
Folgenden wird eine Ausführungsform eines Halters der vorliegenden
Erfindung sowie eines Bohrwerkzeugs, bei dem dieser eingesetzt wird,
unter Bezugnahme auf 1 bis 7 der beigefügten
Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Perspektivansicht,
die ein Beispiel des Halters zeigt, 2 ist eine
Draufsicht auf den Halter und 3 ist eine
Vorderansicht des Halters. Ein dargestellter Halter 1 enthält
eine Hülse 2, eine Klemmeinrichtung 3 und
ein Befestigungselement 4.
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Hülse 2 ist,
wie in 1 und 2 gezeigt, eine abgestufte Hülse,
die einen Abschnitt 2a mit großem Durchmesser
an einer vorderen Endseite und einen hinteren Abschnitt hat, der
von einem Spannschlitten einer Werkzeugmaschine gehalten werden
soll und als ein Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser ausgebildet
ist. Hülse 2 ist mit abgeschrägten Abschnitten 5 versehen,
die eine Schlüsselweite an ihrem Außenumfang haben, der
von dem Spannschlitten der Werkzeugmaschine eingeschlossen werden
soll. Hülse 2 ist des Weiteren mit einem Mittelloch 6 versehen,
das in der Mitte derselben in einer axialen Richtung verläuft.
Weiterhin wird ein Bereich von Mittelloch 6 in einem vorderen
Endseitenabschnitt von Hülse 2 bis zu ihrer Außenumfangsfläche durch
einen Schlitz 7 in Längsrichtung durchschnitten,
der so vorhanden ist, dass er, von einer in 3 gezeigten
Endfläche aus gesehen, in einer radialen Richtung durch
den Bereich verläuft. Schlitz 7 ist in einem Bereich
von einem vorderen Ende zu einem Längs-Teilabschnitt von
Hülse 2 vorhanden und durchschneidet den Rand
von Mittelloch 6 in Hülse 2 an einer
Position in der radialen Richtung.
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Mittelloch 6 ist
ein Loch mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen identisch mit
einem Außendurchmesser eines Schaftabschnitts 11 eines
stabförmigen Schneidwerkzeugs 10 ist, das in 4 bis 6 gezeigt
ist (d. h. ein Loch, das geringfügig größer
ist als der Außendurchmesser des Schaftabschnitts zum ungehinderten
Einführen und Herausziehen des Schaftabschnitts 11).
Mittelloch 6 weist eine Innenfläche (eine Greiffläche,
die das stabförmige Schneidwerkzeug ergreift) auf, die
so ausgebildet ist, dass sie eine Oberflächenrauigkeit
von nicht weniger als 0,5 μm und nicht mehr als 12,5 μm,
besser nicht weniger als 0,5 μm und nicht mehr als 3,5 μm,
in einem Profil der mittleren Rautiefe hat. Dabei wird das Profil
der mittleren Rautiefe (Rzjis) gemäß Anhang 1
von JIS (Japan Industrial Standard) 80601-2001 als
die Summe eines Durchschnitts von Höhen der fünf
höchsten Spitzen und eines Durchschnitts der Tiefe der
fünf tiefsten Täler in einer Rauigkeitskurve mit
einer Bezugslänge (Einheit: μm) bestimmt.
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Die
Klemmeinrichtung 3 ist an einer Position vorhanden, die
sich oben befindet, wenn Hülse 2 als der Halter
verwendet wird. Die dargestellte Klemmeinrichtung 3 ist
eine Stellschraube, die in ein Gewindeloch 8 (siehe 6)
eingeschraubt ist, das in der radialen Richtung durch Hülse 2 hindurch
verläuft. Ein vorderes Ende von Klemmeinrichtung 3 tritt
in Mittelloch 6 in der Hülse ein und befestigt
den Schaftabschnitt des stabförmigen Schneid werkzeugs,
das in Mittelloch 6 eingeführt worden ist, direkt
und presst so den Schaftabschnitt an die Innenfläche von
Mittelloch 6. Bei dem dargestellten Halter stimmt eine
Richtung, in der das Schneidwerkzeug mit Klemmeinrichtung 3 befestigt
wird, mit einer Richtung überein, in der eine Hauptkomponenten-Kraft
ausgeübt wird, wenn sich das Bohrwerkzeug in Funktion befindet,
so dass damit wirkungsvoll verhindert wird, dass das Schneidwerkzeug
durch die Hauptkraftkomponente bewegt wird. Bei dem Halter der vorliegenden
Erfindung reicht eine Klemmeinrichtung 3 aus, da das Schneidwerkzeug
auch von Mittelloch 6 umgriffen wird. Die Anzahl von Klemmeinrichtungen 3 ist
jedoch nicht auf eine begrenzt, und es können mehrere Klemmeinrichtungen 3 vorhanden
sein
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Befestigungselement 4 ist
vorhanden, um einen schlitzförmigen Abschnitt von Hülse 2 zusammenzuziehen,
und dafür wird eine Senkschraube verwendet. Wenn Befestigungselement 4 in
ein Gewindeloch 9 eingeschraubt wird, das in 5 dargestellt
ist, und angezogen wird, werden Abschnitte von Hülse 2,
die einander mit dem dazwischen befindlichen Schlitz 7 zugewandt
sind, aufeinander zugezogen, und dadurch wird ein Innendurchmesser
von Mittelloch 6 verringert.
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Um
den schlitzförmigen Abschnitt an einer geeigneten Position
zusammenzuziehen, ist Befestigungselement 4 an einer Position
installiert, die eine Bedingung 20% ≤ l1/l2 ≤ 80%
erfüllt, wobei l1 eine Länge von einer Mitte von
Mittelloch 6 zu einer Mitte eines Installationspunktes
des Befestigungselementes (siehe 2) darstellt,
und l2 eine Länge von der Mitte von Mittelloch 6 zu
einem äußeren Ende von Schlitz 7 in der
radialen Richtung darstellt. Dadurch wird der schlitzförmige
Abschnitt an einer geeigneten Position zusammengezogen, wodurch
ausgezeichnete Haltekraft und Stabilität zum Halten des
stabförmigen Schneidwerkzeugs gewährleistet sind.
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4 bis 6 zeigen
ein Bohrwerkzeug 20, das ausgebildet wird, indem das stabförmige
Schneidwerkzeug (stabförmige Spitze) 10 mit dem
oben beschriebenen Halter 1 gehalten wird. Das stabförmige Schneidwerkzeug 10 weist
einen Kopfabschnitt 12 an einem vorderen Ende von Schaftabschnitt 11 auf.
Kopfabschnitt 12 hat einen Abschnitt, der aus einem hartgesinterten
Körper 13 besteht (Sinterdiamant oder gesintertes
CBN), und der hartgesinterte Körper 13 ist mit
einer Schneidkante 14 und einer Spanfläche 15 versehen. Des
Weiteren ist ein abgeschrägter Abschnitt 16 am
Außenumfang des Schaftabschnitts über die gesamte Länge
des Schaftabschnitts vorhanden. Der abgeschrägte Abschnitt 16 ist
zur Befestigung durch die Klemmeinrichtung 3 vorhanden,
um so zuverlässig Drehung des stabförmigen Schneidwerkzeugs 10 zu
verhindern.
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Der
Schaftabschnitt 11 des stabförmigen Schneidwerkzeugs 10 wird
in Mittelloch 6 in Halter 1 eingeführt.
Wenn Befestigungselement 4 in diesem Zustand angezogen
wird, wird der Durchmesser von Mittelloch 6 verringert,
und die Innenfläche von Mittelloch 6 wird fest
an dem Außenumfang von Schaftabschnitt 11 angebracht.
Des Weiteren wird, indem Klemmeinrichtung 3 angezogen wird,
verhindert, dass sich das stabförmige Schneidwerkzeug 10 dreht,
und es wird fixiert, und ein Zwischenraum am Außenumfang
des Schaftabschnitts, der Schlagen des stabförmigen Schneidwerkzeugs 10 ermöglicht,
wird beseitigt, wodurch das Rattern bei der Bearbeitung wirkungsvoll
verhindert wird.
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Bei
dem dargestellten Bohrwerkzeug 20 kann ein abgesetzter
Abschnitt 2c zwischen dem Abschnitt 2a mit großem
Durchmesser und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser
von Hülse 2 als ein Positionieranschlag verwendet
werden. So kann, wenn Bohrwerkzeug 2 in den Spannschlitten
der Werkzeugmaschine eingesetzt ist, Hülse 2 über
eine konstante Länge in den Spannschlitten eingeführt
werden, wodurch die Positionierung erleichtert wird.
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Halter 1,
bei dem der vordere Endabschnitt von Hülse 2 einen
Außendurchmesser hat, der kleiner ist als ein Außendurchmesser
des hinteren Abschnitts derselben, wie dies in 7 gezeigt
ist, ist ebenfalls vorstellbar. Bei dem Halter mit diesem Aufbau
ist der vordere Endabschnitt von Hülse 2 kleiner
eingestellt als ein Durchmesser einer Bohrung in einem Werkstück,
und so kann der vordere Endabschnitt in die Bohrung in dem Werkstück
eintreten, um Bearbeitung durchzuführen. Dadurch kann ein
Maß des Vorstehens des Schneidwerkzeugs von dem vorderen
Ende von Hülse 2 verringert werden, um Rattern
des Bohrwerkzeugs bei der Bearbeitung wirkungsvoller zu verhindern.
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Bei
der Suche nach geeigneten Installationspunkten von Klemmeinrichtung 3 und
Befestigungselement 4, einer geeigneten Länge
von Schlitz 7, einer geeigneten Breite von Schlitz 7 und
dergleichen hat sich herausgestellt, dass Halter 1 in 1 das
Schneidwerkzeug stabil hält und besonders zu bevorzugen
ist, wenn Hülse 2 verwendet wird, bei der jeder
Abschnitt in 2 Abmessungen aufweist, die
wie unten beschrieben festgelegt sind:
- 1. Wenigstens
eine Klemmeinrichtung 3 ist so vorhanden, dass sich ihr
Mittelpunkt in einem Abstand von nicht weniger als 2 mm und nicht
mehr als 40 mm zu dem vorderen Ende von Hülse 2 befindet;
- 2. Wenigstens ein Befestigungselement 4 ist so vorhanden,
dass sich sein Mittelpunkt in einem Abstand von nicht weniger als
5 mm und nicht mehr als 50 mm zu dem vorderen Ende von Hülse 2 befindet;
- 3. Schlitz 7 hat eine Länge von nicht weniger
als 5 mm und nicht mehr als 50 mm in der axialen Richtung der Hülse;
und
- 4. Schlitz 7 hat eine Breite (siehe 3)
von nicht weniger als 0,2 mm und nicht mehr als 3 mm.
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Daten von Hülse 2
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- Material: wärmebehandelter Stahl (JIS SCM440),
- Gesamtlänge l4 = 100 mm,
- Länge l3 des Abschnitts mit großem Durchmesser 2a =
20 mm,
- Außendurchmesser ⌽D2 des Abschnitts 2a mit
großem Durchmesser = 18 mm,
- Außendurchmesser ⌽D1 des Abschnitts 2b mit
kleinem Durchmesser = 15 mm,
- Schlüsselweite W1 des Abschnitts 2a mit großem
Durchmesser = 15 mm,
- Innendurchmesser von Mittelloch 6 = ⌽3,0 mm.
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Bei
dem Halter in 1 bis 6 ist entsprechend
den oben aufgeführten Daten ein Abstand L2 von dem vorderen
Ende von Hülse 2 zu der Mitte von Klemmeinrichtung 3 auf
16 mm festgelegt, und ein Abstand L1 vom vorderen Ende von Hülse 2 zu
der Mitte von Befestigungselement 4 ist auf 4 mm festgelegt.
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Im
Folgenden werden Leistungsbewertungstests beschrieben, die für
den Halter der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden:
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Bewertungstest 1
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Ein
Schneidtest wurde unter den unten beschriebenen Bedingungen unter
Verwendung eines Bohrwerkzeugs, das ausgebildet wurde, indem ein
stabförmiges Schneidwerkzeug mit dem Halter der vorliegenden Erfindung
kombiniert wurde, bei dem die Hülse mit den in dem obenstehenden
Abschnitt beschriebenen Daten verwendet wurde, und eines Bohrwerkzeuges
durchgeführt, das ausgebildet wurde, indem ein stabförmiges Schneidwerkzeug
mit einem herkömmlichen Halter kombiniert wurde, bei dem
das stabförmige Schneidwerkzeug (stabförmige Spitze)
in einer Hülse ohne einen Schlitz unter Verwendung eines Verfahrens
zum Befestigen des Schneidwerkzeugs in einer Richtung mit einer
in die Hülse eingeschraubten Schraube fixiert (festgeklemmt)
wurde. Bei dem Test wurde eine Vorschubgeschwindigkeit verändert,
um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Rattern des Bohrwerkzeugs
bei der Bearbeitung festzustellen. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Schneidbedingungen
| Werkstückmaterial: | aufgekohlter
Stahl JIS SCM415 (Rockwell C-Härte (HRC)
60) |
| Bohrdurchmesser: | 4,1
mm |
| Schneidgeschwindigkeit: | 50
m/min |
| Schneidmaß: | 0,02
mm |
Tabelle 1
| Vorschubgeschwindigkeit
(mm/U) | 0,005 | 0,01 | 0,02 | 0,04 |
| Bohrwerkzeug
mit dem Halter der vorliegenden Erfindung | kein
Rattern | kein
Rattern | kein
Rattern | kein
Rattern |
| Bohrwerkzeug
mit dem herkömmlichen Halter | kein
Rattern | Rattern
trat auf | Rattern
trat auf | Rattern
trat auf |
-
Bei
diesem Test wies das Bohrwerkzeug mit dem Hülsenhalter
der vorliegenden Erfindung starke Haltekraft und Stabilität
zum Halten des stabförmigen Schneidwerkzeugs auf und es
trat selbst dann kein Rattern auf, wenn die Vorschubgeschwindigkeit
erhöht wurde. Im Unterschied dazu trat bei dem Bohrwerkzeug
mit dem herkömmlichen Hülsenhalter Rattern auf,
wenn die Vorschubgeschwindigkeit erhöht wurde.
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Bewertungstest 2
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Schneiden
wurde unter den unten beschriebenen Bedingungen unter Verwendung
des Bohrwerkzeugs, dem der Halter der vorliegenden Erfindung eingesetzt
wurde, und des Bohrwerkzeugs, bei dem der herkömmliche
Halter eingesetzt wurde, der identisch mit dem in Bewertungstest
1 verwendeten ist, durchgeführt, wobei ein Maß des
Vorstehens L einer Schneidkante des stabförmigen Schneidwerkzeugs
von dem vorderen Ende des Halters (ein Verhältnis desselben
zu einem Durchmesser D des stabförmigen Schneidwerkzeugs) verändert
wurde, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Rattern
des Bohrwerkzeugs bei dieser Gelegenheit festzustellen. Tabelle
2 zeigt die Ergebnisse. Schneidbedingungen
| Werkstückmaterial: | aufgekohlter
Stahl JIS SCM415 (Rockwell C-Härte (HRC)
60) |
| Bohrdurchmesser: | 4,1
mm |
| Schneidgeschwindigkeit: | 70
m/min |
| Vorschubgeschwindigkeit: | 0,002
mm/U |
| Schneidmaß: | 0,02
mm |
Tabelle 2
| Maß des
Vorstehens (L/D) | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 |
| Bohrwerkzeug
mit dem Halter der vorliegenden Erfindung | kein
Rattern | kein
Rattern | kein
Rattern | kein
Rattern |
| Bohrwerkzeug
mit dem herkömmlichen Halter | kein
Rattern | Rattern
trat auf | Rattern
trat auf | Rattern
trat auf |
- L/D: Maß des Vorstehens/Durchmesser
des stabförmigen Werkzeugs
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Bei
diesem Test trat bei dem Bohrwerkzeug mit dem Hülsenhalter
der vorliegenden Erfindung selbst dann kein Rattern auf, wenn der
Wert von L/D auf 3,5 erhöht wurde. Im Unterschied dazu
trat bei dem Bohrwerkzeug mit dem herkömmlichen Hülsenhalter
Rattern auf, wenn das Verhältnis L/D auf mehr als 2 erhöht wurde.
Es ist anzumerken, dass ein Bohrwerkzeug, für das der Wert
von L/D hoch eingestellt werden kann, auch eingesetzt werden kann,
um eine Bohrung mit einer größeren Tiefe relativ
zu einem Durchmesser derselben herzustellen, und so kann das Bohrwerkzeug
für ein breiteres Spektrum an Einsatzzwecken verwendet werden.
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Wie
aus den Bewertungstests 1 und 2 zu ersehen ist, werden, wenn der
Halter der vorliegenden Erfindung, der eine Hülse mit einem
Schlitz aufweist, verwendet wird, Haltekraft und Stabilität
zum Halten des stabförmigen Schneidwerkzeugs verbessert
und Rattern des Bohrwerkzeugs bei der Bearbeitung wird verhindert.
So wird das Absplittern einer Schneidkante aufgrund des Ratterns
verringert, und die Bearbeitungsgenauigkeit wird verbessert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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BOHRWERKZEUG UND HALTER DAFÜR
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Stabilität
zum Befestigen eines Schneidwerkzeugs mit einem Halter zu erhöhen,
der aus einer Hülse besteht, und Bearbeitungsgenauigkeit
eines Bohrwerkzeugs zu verbessern, bei dem der Halter eingesetzt
wird, sowie Absplittern einer Schneidkante zu verhindern. Bei einem
Halter (1) für ein Bohrwerkzeug, der ein stabförmiges
Schneidwerkzeug (10) hält, indem es in einem Mittelloch
(6) in einer Hülse (2) aufgenommen wird
und mit einer Klemmeinrichtung (3) festgeklemmt wird, ist
die Hülse (2) mit einem Schlitz (7) versehen,
der einen Bereich von dem Mittelloch (6) in der Hülse
(2) zu einer Außenumfangsfläche derselben
in Längsrichtung von einem vorderen Ende zu einem Längsteilabschnitt
der Hülse durchschneidet, und ist sie des Weiteren mit
einem Befestigungselement (4) versehen, das einen schlitzförmigen
Abschnitt der Hülse (2) zusammenzieht, um einen
Innendurchmesser des Mittellochs zu verändern.
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- 1
- Halter,
- 2
- Hülse,
- 2a
- Abschnitt
mit großem Durchmesser
- 2b
- Abschnitt
mit kleinem Durchmesser
- 2c
- abgesetzter
Abschnitt
- 3
- Klemmeinrichtung
- 4
- Befestigungselement
- 5
- abgeschrägter
Abschnitt
- 6
- Mittelloch
- 7
- Schlitz
- 8,
9
- Gewindeloch
- 10
- stabförmiges
Schneidwerkzeug
- 11
- Schaftabschnitt
- 12
- Kopfabschnitt
- 13
- hartgesinterter
Körper
- 14
- Schneidkante
- 15
- Spanfläche
- 16
- abgeschrägter
Abschnitt
- 20
- Bohrwerkzeug
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2784530 [0003, 0004]
- - JP 3330085 [0004, 0004]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - JIS (Japan
Industrial Standard) 80601-2001 [0029]
- - JIS SCM440 [0037]
- - JIS SCM415 [0040]
- - JIS SCM415 [0042]