Werkzeuges

B e s c h r e i b u n g

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her¬ stellung eines Mehrschneiden-Werkzeuges und das herge¬ stellte Mehrschneiden-Werkzeug selbst.

Stand der Technik

Mehrschneiden-Werkzeuge, wie z.B. Bohrer, werden heut¬ zutage mit viel Material- und Zeitaufwand gefertigt.

Um den Materialaufwand, der bei der Herstellung von Bohrwerkzeugen benötigt v»ird, zu verringern, ist, wie in der EP 0 361 189 AI beschrieben, ein Bohrwerkzeug zum Bohren in Mauerwerk, bestehend aus einem Kopf, einem Schaft mit einer Austragschraubenfläche und einer zentralen Verstärkung in der Werkzeugachse und aus Befestigungszapfen entwickelt worden. Dabei ist der Schaft mit der Austragschraubenfläche durch eine ver¬ drehte flache Stange gebildet, die in der Achse des Bohrwerkzeugs eine Verstärkung aufweist, deren Querab¬ messung das Zwei- bis Fünffache der Dicke der flachen Stange beträgt.

Aufgabe der Erfindung in dem genannten europäischen Patent ist es, Bohrwerkzeuge zu schaffen, die vor allem durch eine höhere Festigkeit und längere Standzeiten die Qualität der Bohrlöcher verbessern. Außerdem werden die Werkzeuge durch einen geringeren Materialaufwand günstiger.

Aus diesem Dokument ist es allerdings nicht bekannt, den Materialaufwand und damit die Kosten zur Herstel¬ lung eines Mehrschneiden-Werkzeuges zu minimieren, indem z.B. ein Flachprofil als Ausgangsmaterial verwen¬ det wird, um das Bohrwerkzeug in der Bearbeitung von Stahl und anderen Metallen einzusetzen.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Her¬ stellung eines Mehrschneiden-Werkzeugs anzugeben, mit dem es möglich ist, Mehrschneiden-Werkzeug mit minima¬ lem Materialaufwand und minimalem Kostenaufwand herzu¬ stellen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa¬ tentanspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Mehrschneiden-Werkzeuges ist es möglich, eine spanlose Fertigung in Halbfabrikate als Werkzeugform¬ profil zu erreichen. Insbesondere können die Bohrer vollständig aus einem hochlegierten HSS-Stahl, wie z.B. Werkst.Nr.1.3343 oder ähnliche ausgeführt werden. Da es durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht erforderlich ist, einen Bohrer aus Vollmaterial herauszuarbeiten, sondern "Flachmaterial" verwendet wird, wird eine hohe Werkstoffersparnis von ca. 50 bis 75% erreicht. Das entwickelte Verfahren garantiert, daß die Schneidengeo¬ metrie und die Spiralsteigung mit geringer Toleranz gefertigt werden können. Als Ausgangsmaterial können Vollprofile oder Profile mit wenigstens einer Bohrung, vorzugsweise einem beliebig geformten zentralen Durch-

laß verwendet werden. Der Durchlaß kann als Kühl- bzw. Schmiermittel-Zufuhr oder zur Aufnahme eines Werkzeug- Schaftes verwendet werden.

Als hergestellte Schneidwerkzeuge kommen z.B. Bohrer, Fräser, Reibahlen usw. in Frage. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Bohrern mit großen Durchmessern von 30 Millimeter und mehr.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die sehr schnelle Herstellung von Sonderschneid- Werkzeugen aus frei wählbaren Grundprofilen. Die Werk¬ zeuge lassen sich schnell und einfach auf Form- oder Mehrstufenbohrer umschleifen.

Das Verfahren zur Herstellung eines Mehrschneiden- Werkzeuges aus hochfestem Werkzeugstahl verläuft in den folgenden Schritten: Es wird ein Profil, dessen Quer¬ schnitt dem Querschnitt des herzustellenden Mehrschnei¬ den-Werkzeugs entspricht, durch Warm-Strangpressen hergestellt und dann wird das Profil insbesondere ohne Abkühlung auf Raumtemperatur verdrallt.

Es ist denkbar, das Profil vor dem Verdrallen zur Herstellung der Schneiden zu bearbeiten.

Besonders bevorzugt ist es allerdings, daß die seitigen Schneiden zur Herstellung einer Längsfase nach dem Verdrallen und Härten bearbeitet werden. Es ist dement¬ sprechend zu bevorzugen, die Spitze des Werkzeugs auch nach dem Verdrallen zu bearbeiten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Profil nach dem Strangpressen mit Richtrollen ver- drallt.

Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, daß für die Her¬ stellung eines Zweischneiden-Bohrers ein Flachprofil mit einem angenäherten S-förmigen Querschnitts verwen¬ det wird.

Das erfindungsgemäß hergestellte Mehrschneiden-Werkzeug kann am Endstück des Schafts aus einem Flachprofil mit einem rechteckigen Querschnitt bestehen, wobei an dem Endstück zum Aufnehmen des Bohrers in einer handelsüb¬ lichen Maschinenaufnahme ein Spannelement angebracht ist. Eine derartige "Universal-Spannklemmung" ist völ¬ lig unabhängig von den jeweiligen Systemen, in die das Mehrschneiden-Werkzeug eingesetzt werden soll. Basis eines derartigen Spannelements ist eine schwimmende und selbstzentrierende Halterung.

Das Endstück, also die Aufnahme, ist immer ein rundge¬ schliffener Hals, die Form ist abhängig von jeweiligen Strangprofil, das mit der vorgegebenen Steigung verdrallt ist.

Für den Anwender ist von Bedeutung, daß die derart erfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeuge nicht auf ande¬ re Konus-Systeme vor- oder abreduziert werden müssen, d.h. die erfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeuge sind bei gleicher Bohrtiefenleistung ca. 50% kürzer. Dies führt nicht nur zu einer beträchtlichen Materialerspar¬ nis, sondern erhöht auch die Bearbeitungsmöglichkeiten der eingesetzten Maschinen erheblich.

Aufgrund des offenen Profils kann die Schneide mit herkömmlichen Schleifmaschinen bearbeitet werden, da keine geometrische Kollision vorliegt. Werkzeuge können damit auch vor Ort bearbeitet werden, so daß auch Son¬ derwerkzeuge - wie Stufenwerkzeuge - hergestellt werden können.

Die genannten Werkzeuge können individuell den Be¬ arbeitungskriterien angepaßt werden. Es ist jederzeit möglich, die HSS-Profile mit Hochgeschwindigkeits- schneidstoffen zu bestücken., z.B. mit Hartmetall, Keramik und anderen. Die Stahllegierung der Profile läßt auch jede Art von Hartstoffbeschichtung zu.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs¬ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla¬ risch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten er¬ findungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Roll- und Kalibriereinheit, Fig. 2 eine Drall- und Kalibriervorrichtung, und Fig. 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit zentraler Bohrung.

Darstellung von Ausführungsbeispielen

In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder ent¬ sprechende Teile mit den selben Bezugszeichen bezeich¬ net, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet

wird, und lediglich die Abweichungen der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Die erfindungsgemäße Roll- und Kalibriereinheit, wie in Fig. 1 gezeigt, besteht z.B. aus zwei Profilrollenträ¬ gern 1, die identisch sein können und die lediglich um 180° versetzt angeordnet sind. Die gewünschte Spiral¬ steigung wird über die manuelle Drehachse Z einge¬ stellt. Z.B. ist es möglich, bei einer Drehung nach rechts die Spiralsteigung zu erhöhen und bei einer Drehung nach links diese zu erniedrigen. Beide Rollen¬ träger 1 sind auf einer Linearachse X angeordnet und können separat eingestellt werden.

Die Drehachse Y wird über z.B. Servomotoren angetrieben und synchron gesteuert. Die Drehzahl der verwendeten Servomotoren korreliert dabei mit der Austrittsge¬ schwindigkeit des Strangprofils.

Fig. 2 zeigt eine Drall- und Kalibriervorrichtung, die aus drei Einheiten I,II,III besteht. Bei kleinen Profi¬ len mit engen Steigungen könnten z.B. auch nur zwei Einheiten verwendet werden.

Die Drall- und Kalibriervorrichtung ist unmittelbar am Abgang des Profils 2 angebracht.

Das gepreßte Profil 2 läuft in die erste Einheit I ein. Dabei sind beide Rolleinheiten 3 auf den gewünschten Steigungswinkel und die gewünschte Walztiefe einge¬ stellt. Die angetriebenen Rollen 3 ziehen das Werkstück 2 durch die Einheit I. An dieser Einheit I wird der Drall angeknickt und vorgewalzt.

In der Einheit II geschieht derselbe Vorgang. Hier wird lediglich das Profil und die Steigung stabilisiert.

In der Einheit III wird hinsichtlich Maß und Oberfläche des Werkstücks kalibriert.

Der auf diese Art und Weise gefertigte Wendel-Profil¬ stab 4 läuft in einer Rollenbahn 5 ein. Die Rollenbahn 5 verhindert ein Verbiegen des Wendel-Profilstabes 4.

Die Länge des so entstehenden Wendel-Profilstabes kann beliebig nach den Walzwerkvorgaben gefertigt werden.

Die Formgebung des Werkstücks geschieht geschickter Weise im heißen Zustand des Materials, also bei ca. 700°C. Es ist jedoch auch möglich, zunächst nur ein gerades Profil zu erzeugen und nach Abkühlung auf Raum¬ temperatur und anschließender Erwärmung den Strang zu verdrallen.

Der gefertigte Wendel-Profilstab 4 muß, sofern das Profil 2 schon gefertigte Schneiden aufgewiesen hat, nicht weiter bearbeitet werden, sondern nur noch, so¬ fern gewünscht, in der richtigen Länge abgelenkt wer¬ den.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsge¬ mäßes Werkzeug mit zentraler Bohrung 6. Die Schneiden 7 können mit Hartmetall oder Keramik versehen sein und sie können, wenn sie aus Hartmetall oder Keramik gefertigt sind, sowohl im Löt- als auch im Klemmverfahren aufge¬ bracht sein. Bevorzugt werden derartige Werkzeuge zur Holz- und KunsstoffVerarbeitung.