DE102004026198A1

DE102004026198A1 - Einschneidiges Bohrwerkzeug

Info

Publication number: DE102004026198A1
Application number: DE200410026198
Authority: DE
Original assignee: KAESTNER PRAEZ SWERKZEUGE GmbH; Kastner Prazisionswerkzeuge GmbH
Current assignee: KAESTNER PRAEZ SWERKZEUGE GmbH; Kastner Prazisionswerkzeuge GmbH
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-22
Also published as: DE202004021515U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein einschneidiges, nach Art eines Spiralbohrers gestaltetes Bohrwerkzeug, insbesondere zur Herstellung von Bohrungen in geschlossene Behälter aus weichen Werkstoffen, wie Hartgummi oder Plaste und dgl., mit einer in den Werkzeugkörper eingearbeiteten, schraubenförmig gewundenen Spannut. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug zu schaffen, mit welchem die Entstehung von Einzelspänen unterbunden, die Bildung eines einzelnen geschlossenen Spanes verwirklicht und dessen vollkommene Herausbeförderung aus dem Bohrloch erreicht wird. DOLLAR A Diese Aufgabe wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass im Bereich des Kopfteiles des Werkzeugkörpers eine einzige, nach dem Schaftteil hin verlaufende, bis zur Tiefe der Längsmittenachse ausgeführt Spannut eingearbeitet ist, wobei die Spannut eine mit einem als schrauben- oder kegelmantelflächig ausgeführten Spitzenanschliff versehene Bohrerschneide bildet und die Bohrerschneide entlang ihrer durch die Spannut und den Spitzenanschliff gebildeten Körperkante gebrochen mit unterschiedlich groß bemessenem Spitzenwinkel ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein einschneidiges, nach Art eines Spiralbohrers gestaltetes Bohrwerkzeug zur Herstellung von Bohrungen in geschlossene Behälter aus weichen Werkstoffen, wie Hartgummi oder Plaste und dgl. mit einer in den Werkzeugkörper eingearbeiteten und schraubenförmig gewundenen Spannut.

Bohrwerkzeuge der vorgenannten Art und für den vorbezeichneten Zweck sind in den verschiedenartigen Ausführungsformen als Spiralbohrer, Hohlbohrer und Spitzbohrer und auch als Kreisschneider bekannt. Diese Bohrerarten unterscheiden sich vorwiegend durch die Art der Schneidengestaltung sowie der jeweils anzuwendenden Schneidengeometrien, je nach Art der zu bearbeitenden Werkstoffe oder technologischer Vorgaben, wie etwa- der Forderung, die Entstehung von Kräuselspänen zu vermeiden und solche nicht ins Bohrloch gelangen zu lassen.

Geht es hierbei noch darum, Bohrlöcher herzustellen, die in einem Freiraum oder einem Hohlraum von Werkstücken führen, kommt der Spanbildung eine besondere Bedeutung zu, besonders dann, wenn die Bedingung gegeben ist, dass keinerlei Bohrspäne in den Werkstückhohlraum gelangen sollen.

Wie die bisherige Praxis bei der Anwendung verschiedenartiger fertigungstechnologischer Vorgaben für die vorgenannte Zweckbestimmung zeigt, ist es praktisch kaum möglich, mit den bisher bekannten Bohrwerkzeugen den Anforderungen, keine Bohrspäne in den Hohlraum von Fertigungsteilen gelangen zu lassen, zu entsprechen, selbst dann nicht, wenn mit anderen Verfahrenstechniken für eine Spänewegbeförderung gesorgt wird. So ist beispielsweise auch die Beseitigung von Bohrspänen durch Flüssigkeiten oder Luft dann nicht von Erfolg, wenn es sich um weiche, zu Wickelspänen neigende, Werkstoffe handelt. Auch die Veränderung technologischer Parameter hat bei den unterschiedlichen Schneidengeometrien nicht zu den angestrebten Arbeitserfolgen geführt.

Ebenso haben sich die zu diesem Problem von der Anmelderin bereits früher entworfenen und zur Erlangung eines Patentschutzes angemeldeten erfinderischen Lösungen seither nicht in gänzlich zufrieden stellender Weise bestätigt.

Mit dem vorliegendem Erfindungsvorschlag wird die Aufgabe gestellt, ein Bohrwerkzeug zu schaffen, mit welchem die Entstehung von Einzelspänen unterbunden, die Bildung eines einzelnen geschlossenen Spanes verwirklicht und dessen vollkommene Herausbeförderung aus dem Bohrloch erreicht wird, ohne dass jegliche Spanteile in das Behälterinnere gelangen.

Diese Aufgabe wird unter der Verwendung eines einschneidigen Bohrwerkzeuges in der prinzipiell bekannten Art eines Spiralbohrers gelöst, mit Konstruktionsmerkmalen und Anwendungsempfehlungen, wie sie in den Patentansprüchen näher dargestellt und charakterisiert sind.

Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass mit diesem neuartigen einschneidigen Bohrertyp dem angestrebten Erfindungszweck im Lichte der gegebenen Aufgabenstellung in praktisch vollkommener Weise Rechnung getragen werden kann. Unter der Anwendung der bezeichneten technologischen Arbeitsparameter werden durch das Bohrwerkzeug während des Bohrvorganges selbst sowie auch beim Eindringen desselben in den Werkstückhohlraum die Herausbildung von mehreren Einzelspänen sicher vermieden und die Entstehung eines sog. Einzelspanes erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachstehend in der hier bevorzugten konstruktiven Ausführung zeichnerisch dargestellt und kurz beschrieben.

Die zugehörige Zeichnung stellt den Kopfteil des Bohrwerkzeuges in der ihm eigenen neuartigen Gebrauchsform dar.
Bei dem vorliegenden einschneidigen Bohrwerkzeug ist die am Kopfteil ausgebildete Werkzeugschneide 1 in prinzipiell bekannter Weise durch die in den Schaftteil 2 eingeschliffene Spannut 3 in Verbindung mit der Kante des als Freifläche an den Kopfteil angearbeiteten Spitzenanschliffes 4 gebildet. Dabei entsteht eine achsmittig liegende Zentrierspitze 5, die das Anbohren und Eindringen des Bohrers in das Werkstück lagebestimmend ermöglicht.
Der gemäß der Aufgabe der vorliegenden Erfindung beim Bohren zu erzeugende einteilige Span fällt, wie angestrebt, ausschließlich als zusammenhängende Spanlocke an, die durch die Spannut 3 sicher aufgenommen und vom Werkstück weggeführt wird. Die sonst beim Bohren von weichen Werkstoffen mitunter entstehenden Flusen oder auch eine Gradbildung am Bohrlochrand sind sicher vermieden.
Der mit diesem Bohrer angestrebte Erfolg einer Einzelspanbildung ist ursächlich neben der Geometrie der Werkzeugschneide, deren kennzeichnende Besonderheit die gebrochen ausgeführte, unterschiedliche Spitzenwinkel d₁ und d₁ aufweisende Werkzeugschneide 1 darstellt, durch eine Reihe technologischer Arbeitsbedingungen gegeben, die ersichtlich und überraschend den guten Arbeitserfolg mitbestimmen.
Diese bestehen vorwiegend darin, dass

– die Werkzeugschneide eine Eckenfase 6 aufweist, die unter gegebenen Voraussetzungen des zu bearbeitenden Werkstoffes auch gerundet ausgeführt sein kann;
– der Spitzenwinkel an der Werkzeugschneide mit 90° bemessen ist;
– der Steigungswinkel der Spannut 3 im Bereich von ca. 30–45° zu wählen ist und vorzugsweise 28–35° beträgt;
– mit Vorschubwerten in der Größenordnung von 0,1–0,5 mm/U gearbeitet wird und schließlich dass
– der Bereich der Werkzeugschneide an Kopfteil und Spannut eine hochfeine Oberflächengüte aufweist, die mit einer Rauhtiefe von ca. R_z 4 μm ausgeführt ist.

Claims

Einschneidiger, nach Art eines Spiralbohrers ausgebildeter Bohrer zum Herstellen von Bohrungen in geschlossene Behälter aus weichen Werkstoffen, wie Hartgummi oder Plaste und dgl. mit einer in den Werkzeugkörper eingearbeiteten, schraubenförmig gewundenen Spannut, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – im Bereich des Kopfteiles des Werkzeugkörpers ist eine einzige, nach dessen Schaftteil (2) hin verlaufende, schraubenförmig, bis zur Tiefe der Längsmittenachse (L) gewundene Spannut (3) eingearbeitet; – die Spannut (3) bildet zusammen mit einem als schrauben- oder kegelmantelflächig ausgeführten, zur Längsmittenachse (L) zentrischen und axial verlaufenden Spitzenanschliff (4) eine mit einer achsmittigen Zentrierspitze (5) versehene Bohrerschneide (1), wobei – die Bohrerschneide (1) entlang ihrer durch die Spannut (3) und dem Spitzenanschliff (4) gebildeten Körperkante gebrochen ausgebildet ist, derart, dass die die Bohrerschneide (1) bildende Körperkante unterschiedlich groß bemessene Spitzenwinkel (d₁, d2) aufweist.
Einschneidiger Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrerschneide (1) mit einer Eckenfase (6) ausgeführt ist, wobei deren Breite, je nach Werkzeugdurchmesser auf 0,5 × 20° bei Bohrern des Nenn-Ø ab 5 mm und 1,5 × 20° bei Bohrern mit Nenn-Ø ab 12 mm bemessen ist.
Einschneidiger Bohrer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckenfase (6) als gerundeter Schneidenteil ausgeführt ist.
Einschneidiger Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenwinkel an der Werkzeugschneide im Bereich der Bohrerspitze ca. 90° beträgt.
Einschneidiger Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel der Spannut (3) ca. 30–45°, vorzugsweise 28–35° beträgt.
Verwendung eines Bohrers nach den voran gegangenen Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mit Vorschubwerten von 0,1–0,5 mm/U gearbeitet wird.
Verwendung eines Bohrers nach den voran gegangen Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Werkzeugschneide an Kopfteil und Spannut mit hochfeiner Oberflächengüte, vorzugsweise geläppt, ausgeführt ist.