DE19608185A1 - Bohrwerkzeug - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, insbesondere ein
mehrschneidiges Bohrwerkzeug beispielsweise mit punktsymme
trischer Schneidenanordnung mit Haupt- und Nebenschneide,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung
erfaßt dabei unterschiedlichste Arten von Bohrwerkzeugen,
wie z. B. Bohrwerkzeuge zum Bohren ins Volle, Aufbohrwerk
zeuge und, aber auch Tieflochbohrer.
Bohrwerkzeuge werden heutzutage immer noch überwiegend als
Spiralbohrer bzw. Wendelbohrwerkzeuge ausgeführt, d. h. als
Bohrwerkzeuge mit wendelförmigen Spannuten. Die Erstei
gungswinkel der Bohrerwendel und damit der Seitenspanwinkel
des Bohrers liegt dabei in der Regel zwischen 0° und 50°,
d. h. im positiven Bereich. Es wird anhand der Fig. 8 näher
erläutert:
Man erkennt den Spiralbohrer 10 mit einem Schaft 12 und ei nem Schneidteil 14, in das wendelförmige Spannuten 16 ein gearbeitet sind. Der Seitenspanwinkel ist mit γ bezeichnet. Dieser Seitenspanwinkel γ ist positiv, weil er sich entge gen der Drehrichtung ω öffnet.
Man erkennt den Spiralbohrer 10 mit einem Schaft 12 und ei nem Schneidteil 14, in das wendelförmige Spannuten 16 ein gearbeitet sind. Der Seitenspanwinkel ist mit γ bezeichnet. Dieser Seitenspanwinkel γ ist positiv, weil er sich entge gen der Drehrichtung ω öffnet.
Positive Seitenspanwinkel sind in erster Linie deshalb vor
gesehen, weil sich damit bei hoher Stabilität des Bohrers
verhältnismäßig günstige Schnittbedingungen im Bereich der
Nebenschneide erzielen lassen, aber auch deshalb, damit die
Späne zuverlässig aus dem Bohrloch heraus transportiert
werden können.
Bei innengekühlten Bohrwerkzeugen und insbesondere bei
Bohrwerkzeugen, bei denen die Kühlmittelversorgung unter
sehr hohen Druck hin erfolgt, gelingt es, das Kühl- und
Schmiermittel zum Abtransport der Späne aus dem Bohrloch zu
nutzen. Man ist deshalb bei kurzspanenden Werkzeugen be
reits dazu übergegangen, geradegenutete Werkzeuge zu ver
wenden, da man hier die im Vergleich zum Wendelbohrer höhe
re Torsionsfestigkeit des geradegenuteten Werkzeugs aus
nutzen kann. Allerdings bleibt die Verwendung derartiger
Werkzeuge bislang für sehr kurzspanende Werkzeuge wie Guß
oder AlSi-Legierungen beschränkt.
Intensive Untersuchungen mit herkömmlich gestalteten bzw.
genuteten Bohrwerkzeugen zeigen, daß es insbesondere bei
schlanken Werkzeugen, d. h. bei Werkzeugen mit einem Ver
hältnis von Schneidteillänge zu Durchmesser im Bereich über
5 auf Schwierigkeiten stößt, das Werkzeug in radialer Rich
tung zu stabilisieren. Durch moderne Anschliffe, die häufig
unter Zuhilfenahme von CNC-gesteuerten Werkzeugmaschinen
angebracht werden, gelingt es zwar diese Schwingungen ein
zuschränken. Allerdings zeigt sich, daß schon geringfügige,
asymmetrische Abnutzungserscheinungen die radiale Stabili
tät des Bohrwerkzeugs stark beeinträchtigen, was sich be
reits nach kurzer Standzeit negativ auf die Qualität der
Bohrung auswirken kann. Hier ist nicht nur die Maßhaltig
keit der Bohrung, sondern auch die Oberflächenqualität zu
beachten. Dieser Einfluß wirkt sich besonders stark bei
Werkzeugen aus, bei denen ein Bohrwerkzeug-Trägerteil aus
Stahl oder Schnellstahl mit einem verschleißfesteren
Schneidstoff, wie z. B. Hartmetall oder einem Cermet be
stückt ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Bohr
werkzeug der Eingangs beschriebenen Art, d. h. gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit dem
selbst in instabilen Verhältnissen ruhig und schwingungsarm
gebohrt werden kann, so daß Bohrungen mit guter Ober
flächen- und Maßgenauigkeit erzeugt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Verlauf der Nebenschneide zur Sta
bilisierung des Werkzeugs genutzt. Der erfindungsgemäße
Effekt kann dabei anhand des Vergleichs der Fig. 8 und 1
am besten veranschaulicht werden:
In Fig. 8 ist die Schnittkraft Fc eingetragen, die in Schnittrichtung weist. Diese Schnittkraft Fc stellt die re sultierende Kraft aus der auf der Schneide senkrecht stehenden Normalkraft Fn und der Schnittkraftkomponenten Fs dar. Fig. 8 bzw. Fig. 8A, die in vergrößertem Maßstab die Kraftverhältnisse an der Schneidenecke wiedergibt, läßt so mit erkennen, daß die Kraftkomponente Fs den Spiralteil bzw. den Schneidteil des Bohrwerkzeugs 10 auf Druck bean sprucht. Mit anderen Worten, die Kraftkomponente Fs unter wirft den verhältnismäßig schlanken Bohrerkörper einer Knickbeanspruchung, so daß für das Bohrwerkzeug bzw. für das Schneidteil hochfeste Werkzeuge, wie z. B. Schnellstahl oder Hartmetall verwendet werden müssen.
In Fig. 8 ist die Schnittkraft Fc eingetragen, die in Schnittrichtung weist. Diese Schnittkraft Fc stellt die re sultierende Kraft aus der auf der Schneide senkrecht stehenden Normalkraft Fn und der Schnittkraftkomponenten Fs dar. Fig. 8 bzw. Fig. 8A, die in vergrößertem Maßstab die Kraftverhältnisse an der Schneidenecke wiedergibt, läßt so mit erkennen, daß die Kraftkomponente Fs den Spiralteil bzw. den Schneidteil des Bohrwerkzeugs 10 auf Druck bean sprucht. Mit anderen Worten, die Kraftkomponente Fs unter wirft den verhältnismäßig schlanken Bohrerkörper einer Knickbeanspruchung, so daß für das Bohrwerkzeug bzw. für das Schneidteil hochfeste Werkzeuge, wie z. B. Schnellstahl oder Hartmetall verwendet werden müssen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Bohrwerkzeugen gemäß Fig. 8
und 8A ist bei dem erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug, wie es
in Fig. 1, 1A und 1B gezeigt ist, die Anordnung so ge
troffen, daß die Nebenschneide 118 über eine überwiegende
axiale wirksame Länge in Drehrichtung, d. h. Schnitt
richtung geneigt ist und damit einen negativen Seitenspan
winkel γ* hat. Die Zerlegung der Schnittkraft Fc in die
Normalkraftkomponente Fn und eine darauf senkrecht stehende
Komponente Fz ergibt, daß die Kraftkomponente Fz - wie aus
Fig. 1A ersichtlich - das Bohrwerkzeug bzw. das Schneidteil
114 auf Zug beansprucht. Diese Zugkraft Fz wirkt sich sta
bilisierend auf den Bohrwerkzeugkörper aus, mit dem Effekt,
daß selbst bei sehr schlanker Ausgestaltung des Bohrwerk
zeugs ein Ausknicken erst bei wesentlich größeren seit
lichen Kräften auftreten kann, als es bei herkömmlicher Ge
staltung der Bohrwerkzeuge der Fall ist. Die Zugkraft Fz
wirkt somit als Vorspannung auf das Schneidteil und erhöht
auf diese Weise die dynamische Stabilität des Bohrwerk
zeugs. Es konnte in Versuchen nachgewiesen werden, daß das
erfindungsgemäße Bohrwerkzeug selbst bei instabilen Ver
hältnissen wesentlich ruhiger und schwingungsärmer bohrt
als herkömmliche Bohrwerkzeuge, so daß Bohrungen mit besse
rer Oberflächen- und Maßgenauigkeit hergestellt werden
konnten.
Wesentlich für den Erfindungsgegenstand ist somit, daß der
Verlauf der Nebenschneide zur Stabilisierung des Bohrwerk
zeugs gegen Seitenkräfte herangezogen wird. Dabei hat es
sich herausgestellt, daß es nicht unbedingt erforderlich
ist, die gesamte Nebenschneide mit einem negativen Seiten
spanwinkel auszubilden. Es genügt vielmehr die Neben
schneide über eine überwiegende axiale wirksame Länge in
Schnittrichtung zu neigen, um in der Summe der auftretenden
dynamischen Kräfte die vorstehend erläuterte Stabilisierung
des Werkzeugs zu erzielen. Es ist auf diese Weise möglich,
den Seitenspanwinkel über eine kurze axiale Strecke in den
positiven Bereich zu legen und anschließend diesen Winkel
in einen negativen Winkel übergehen zu lassen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Der Seitenspanwinkel wird vorteilhafterweise auf den Keil
winkel der Nebenschneide abgestimmt. Damit gelingt es, die
Spanbildung zu verbessern, und zwar selbst für den Fall,
daß ein verhältnismäßig großer negativer Seitenspanwinkel
zum Einsatz kommt.
Das erfindungsgemäße Prinzip läßt sich auf unterschied
lichste Bohrwerkzeuge übertragen, auch für Ein-Lippen-Bohr
werkzeuge. Bei Tieflochbohrwerkzeugen kommt das erfindungs
gemäße Prinzip besonders wirksam zum Tragen, da diese Werk
zeuge einen sehr hohen Schlankheitsgrad haben und somit auf
Pflichtbeanspruchungen besonders empfindlich reagieren.
Ein weiteres besonders günstiges Anwendungsgebiet stellen
Bohrwerkzeuge dar, bei denen die Schneidenanordnung auf ei
nem Schneidteil ausgebildet ist, und das Schneidteil auf
einem Trägerteil sitzt. Eine solche Bohrwerkzeuggestaltung
hat dann Vorteile, wenn teures hochfestes Material für das
Trägerteil eingespart werden soll. Die erfindungsgemäße Ge
staltung des Bohrwerkzeugs erlaubt es, die stabilisierende
Wirkung der Nebenschneide zur Unterstützung des schwächeren
Materials für das Trägerteil heranzuziehen.
Es hat sich gezeigt, daß für die gängigen Schneidteilmate
rialien die erfindungsgemäße Gestaltung des Nebenschneiden
verlaufs ohne weiteres anwendbar ist. Das erfindungsgemäße
Konzept führt nicht zu einer Überbeanspruchung der Materia
lien und es stellt sich auf der anderen Seite eine wesent
lich verbesserte Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der
Bohrung ein.
Die Weiterbildung des Patentanspruchs 12 ergibt eine sehr
einfache Gestaltung des Werkzeugs, weil die Nebenschneide
automatisch durch den Verlauf der Spannute vorgegeben ist.
Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, die Spannuten
über die gesamte Länge des Schneidteils mit einer gleich
mäßigen Wendelsteigung auszustatten. Vielmehr kann über die
axiale Länge des Bohrwerkzeugs der Seitenspanwinkel variie
ren, solange die Bedingung des Patentanspruchs 1 erfüllt
ist, daß die Nebenschneide über eine überwiegende axiale
wirksame Länge in Schnittrichtung geneigt bleibt und in
diesem Bereich einen negativen Seitenspanwinkel hat.
Von besonderem Vorteil ist die Weiterbildung des Patentan
spruchs 16. Durch das innenliegende Kühlkanalsystem kann
das unter verhältnismäßig hohem Druck zugeführte Kühl- und
Schmiermittel dazu herangezogen werden, die Späne aus dem
Bohrloch entgegen der negativen Förderwirkung der Negativ-
Wendel (Negativ-Spirale) herauszufordern. Es hat sich ge
zeigt, daß es ohne weiteres genügt, bei einem negativen
Seitenspanwinkel im Bereich zwischen -1°C und -10°C den
Kühl- bzw. Schmiermitteldruck um etwa 20% gegenüber her
kömmlichen Drücken anzuheben.
Mit der Weiterbildung des Anspruchs 20 kann die Neben
schneide zusätzlich entlastet werden, was zur Verbesserung
der Oberflächengüte der Bohrung genutzt werden kann.
Die erfindungsgemäße, stabilisierende Wirkung der Bohrerge
staltung wirkt sich besonders positiv dann aus, wenn das
Werkzeug als drehangetriebenes Werkzeug eingesetzt und ge
staltet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Werkzeugs;
Fig. 1A die Einzelheit IA gemäß Fig. 1;
Fig. 1B den Teilschnitt IB-IB gemäß Fig. 1A;
Fig. 2A eine Meßkurve der radialen Schwingkraft über der
Bohrtiefe bei Verwendung eines herkömmlichen Bohrwerkzeugs;
Fig. 2B eine der Fig. 2A entsprechende Darstellung der Meß
kurve für ein Werkzeug mit erfindungsgemäßer Gestaltung;
Fig. 3A eine Meßkurve der Vorschubkraft über dem Bohrweg
für ein herkömmliches Werkzeug;
Fig. 3B eine der Fig. 3A entsprechende Darstellung der Meß
kurve für ein erfindungsgemäßes Werkzeug;
Fig. 4A und Fig. 4B Meßkurven zur Darstellung der unter
schiedlichen Rauhigkeiten von Bohrungen, wie sie mit einem
herkömmlichen Bohrwerkzeug (Fig. 4A) und einem erfindungs
gemäßen Bohrwerkzeug (Fig. 4B) erzielbar sind; und
Fig. 5A und Fig. 5B Meßkurven zur Darstellung der erziel
baren Welligkeiten am Bohrungsgrund, wobei in der Fig. 5A
das Meßergebnis für ein herkömmliches Bohrwerkzeug und mit
der Fig. 5B das Meßergebnis für ein erfindungsgemäßes Werk
zeug dargestellt ist; sowie
Fig. 6 und 6A entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 1 ei
ne Seitenansicht einer Abwandlung des erfindungsgemäßen
Bohrwerkzeugs, wobei der negative Seitenspanwinkel ledig
lich in einem Bereich außerhalb eines Spitzenabschnitts
ausgebildet ist;
Fig. 7 und 7A Darstellungen entsprechend Fig. 6 bzw. 6A ei
ner Variante des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs, bei dem
der negative Spanwinkel lediglich in einem Spitzenabschnitt
vorliegt.
Fig. 8 und 8A Ansichten entsprechend den Fig. 1 und 1A ei
nes herkömmlich gestalteten Bohrwerkzeugs.
In Fig. 1 ist ein Bohrwerkzeug gezeigt, das als Vollbohrer
ausgebildet ist, d. h. einen homogenen Körper aus ein und
demselben Material hat. Als Material hierfür kann Schnell
stahl, Hartmetall, ein keramischer Werkstoff oder ein Cermet
Verwendung finden. Die mit 116 bezeichneten Spannuten wer
den von einer Nebenschneide 118 begrenzt, die über die ge
samte Länge des Schneidteils einen gleichbleibenden nega
tiven Seitenspanwinkel γ* hat. Es ist jedoch hervorzuheben,
daß der erfindungsgemäße Effekt auch dann zuverlässig ein
tritt, wenn der negative Seitenspanwinkel nur bereichs
weise, allerdings über eine überwiegende axiale wirksame
Länge hinweg negativ eingestellt ist. Es genügt in diesem
Zusammenhang, wenn das Werkzeug auf einer kurzen Strecke
mit einem positiven Seitenspanwinkel ausgestattet wird, der
dann in einen negativen Seitenspanwinkel übergeht.
Mit dem Bezugszeichen 122 ist eine Austrittsöffnung für ei
nen innenliegenden Kühlkanal bezeichnet. Die Mündungs
öffnung liegt in der Hauptfreifläche 124 des Bohrers 110,
so daß die Spannut wirksam mit dem Kühl- bzw. Schmiermittel
gespült werden kann. Es ist vorteilhaft, bei tieferen Boh
rungen, d. h. bei Bohrungen mit einer Tiefe, die größer ist
als zweimal der Bohrerdurchmesser, mit Kühl- bzw. Schmier
mitteldrücken zu arbeiten, die ca. 20% über den herkömm
lichen Drücken liegen.
In Fig. 1B ist ein Teilschnitt einer Schnittführung entlang
der Linie IB-IB gezeigt. Man erkennt mit 116 den Verlauf
der Spannut sowie die Phase 126. Mit strichpunktierter Li
nie ist ein hypothetischer Verlauf einer modifizierten Span
nut 116* bezeichnet, durch deren Verlauf Einfluß auf den
Keilwinkel κ im Bereich der Nebenschneide 118 genommen wer
den kann. Vorteilhafterweise wird dieser Keilwinkel ϕ so
auf die Größe des negativen Seitenspanwinkels γ* abge
stimmt, daß sich noch günstige Schnittverhältnisse ein
stellen. Selbstverständlich wird dieser Winkel in Abhängig
keit von dem zu zerspanenden Werkstoff gewählt.
Im folgenden wird auf die Fig. 2 bis 5 Bezug genommen, die
Ergebnisse von Versuchen erläutern, die mit herkömmlichen
Bohrwerkzeugen und erfindungsgemäßen Werkzeugen durchge
führt wurden. Es wurde ein "Ratiobohrer" des Typs RT150 GG
mit Kegelmantelanschliff und einem Durchmesser von B = 10
mm verwendet, wobei eine Bohrung hergestellt wurde, deren
Tiefe dem zehnfachen des Bohrerdurchmessers entsprach. Es
wurde mit einer Schnittgeschwindigkeit vc von 380 m/men ge
arbeitet und einem Vorschub f von 0.16 mm/Umdrehung. Der zu
zerspanende Werkstoff war AlSi₉Cu₃. Der Vergleichsversuch
fand mit einer negativen Steigung der Spiralwendel mit ei
nem Winkel γ* von 4° statt. Die übrigen Parameter wurden
beibehalten. Fig. 2 zeigt den Verlauf der radialen Schwin
gungskraft dFx über der Bohrtiefe. Man erkennt ein extrem
starkes Schwingverhalten bis zu einer Bohrtiefe von 30 mm.
Im Vergleich hierzu zeigt der Versuch mit dem erfindungsge
mäßen Werkzeug eine äußerst geringe und gleichbleibende
Schwingungsneigung.
In den Fig. 3A und 3B ist der Verlauf der Vorschubkraft Fz
über dem Bohrweg wiedergegeben. Auch hier zeigt sich die
unruhige Kräfteverteilung bei Verwendung des herkömmlich
gestalteten Bohrwerkzeugs, wobei die Schwankungen bis zu
einem Bohrweg von 3 × d extrem stark sind. Demgegenüber
zeigt Fig. 3B lediglich zu Beginn des Bohrwerkzeugs kleine
re Ausschläge der Vorschubkraft und nach kurzem Bohrweg ei
ne sehr gute Stabilisierung.
Fig. 4A und 4B stellen die Rauhigkeiten der erzielbaren
Bohrungsoberflächen gegenüber. Es wurde jeweils eine Meß
strecke von 0,25 mm ausgewählt.
Fig. 4A zeigt die Rauhigkeit, die sich bei Verwendung eines
herkömmlichen Werkzeugs einstellt, während Fig. 4B die Rau
higkeit bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs
aufzeigt. Gebohrt wurde hier mit dem Werkzeug wie vorste
hend angegeben, jedoch in ein Material GG25. Die mittlere
Rauheit gemäß Fig. 4A betrug 1.99 µm und die maximale Rau
heit 18.8 µm. Demgegenüber liegt bei dem Versuchsergebnis
mit dem erfindungsgemäßen Bohrer gemäß Fig. 4B die mittlere
Rauheit Ra bei 1.0 µm und die maximale Rauheit bei 8.6 µm.
Schließlich ergibt sich bei Verwendung des erfindungsge
mäßen Bohrwerkzeugs - wie aus den Fig. 5A und 5B ersicht
lich - auch eine bessere Qualität der Bohrung im Makrobe
reich. Es wurde hierzu die Welligkeit der Bohrsohle gemes
sen. Fig. 5A zeigt das Meßergebnis bei dem Versuch mit dem
herkömmlichen Werkzeug. Man erkennt aus dieser Figur, daß
sich eine sehr starke Welligkeit der Bohrsohle einstellt.
Demgegenüber läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug
eine sehr glatte Oberfläche der Bohrsohle - wie in Fig. 5B
gezeigt - erzielen.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs
ist in Fig. 6 gezeigt. Zur Vereinfachung der Beschreibung
sind diejenigen Elemente und Abschnitte des Bohrwerkzeugs,
die den Komponenten des Werkzeugs gemäß Fig. 1 entsprechen,
mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, wobei anstelle der
vorangestellten "1" eine "2" verwendet wird. Das Werkzeug
gemäß Fig. 6 und 6A unterscheidet sich von dem eingangs be
schriebenen Werkzeug dadurch, daß der negative Spanwinkel γ*
lediglich in einem Bereich außerhalb eines Spitzenab
schnitts 240 vorgesehen ist. Im Spitzenabschnitt 240 selbst
ist der Seitenspanwinkel - wie aus Fig. 6A ersichtlich -
positiv. Das Werkzeug wird dennoch durch den übrigen Ver
lauf der Nebenschneide 218 mit dem negativen Seitenspan
winkel ausreichend stabilisiert, so daß die Schwingungsnei
gung herabgesetzt ist. Obwohl in Fig. 6A eine Austritts
öffnung 222 einer innenliegenden Kühlkanalkonfiguration ge
zeigt ist, kann diese auch entfallen.
Fig. 7 schließlich zeigt eine Ausgestaltung eines Bohrwerk
zeugs, bei dem die erfindungsgemäße Orientierung der Neben
schneide 318 zur Ausbildung eines negativen Seitenspanwin
kels ausschließlich in einem Spitzenabschnitt 340 vorge
sehen ist. Im übrigen Abschnitt des Schneidteils 314 ist
der Seitenspanwinkel γ* positiv. Man erkennt aus der Dar
stellung gemäß Fig. 7A, daß hier der den Bohrer stabilisie
rende Effekt aufgrund der Zugkraft Fz nur im Abschnitt 340
auftritt, so daß sich dieses Werkzeug besonders zum Bohren
nicht so tiefer Bohrungen etwa bis zu einem Tiefenbereich
von 3 bis 4 × d (Bohrerdurchmesser) eignet. Das Werkzeug
gemäß Fig. 7 eignet sich darüber hinaus im besonderem Maße
zum Bohren ohne Kühlmittel, wenngleich in Fig. 7A die Mün
dungsöffnung für einen innenliegenden Kühlkanal mit 322 be
zeichnet ist. Selbstverständlich kann auch bei dieser Aus
gestaltung des Werkzeugs im Spitzenabschnitt 340 ein
Schneideinsatz zur Ausbildung der Haupt- und/oder Neben
schneiden vorgesehen sein.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den vorstehend be
schriebenen Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Grund
gedanken der Erfindung zu verlassen. So ist beispielsweise
die dynamisch stabilisierende Wirkung des Verlaufs des Sei
tenspanwinkels auch dann erzielbar, wenn anstelle der
Schnittrichtung die Wirkrichtung berücksichtigt wird, die
sich aus einer Vektoraddition von Schnittrichtung und Vor
schub ergibt. Der Seitenspanwinkel ist in diesem Fall um
den Wirkrichtungswinkel (DIN 1412) zu vergrößern. Ferner
ist das Werkzeug nicht unbedingt mit einer rotationssymme
trischen Schneidengestaltung auszustatten. Es ist gleicher
maßen möglich, die Schwingungsstabilisierung bei einem Ein
lippen-Tieflochbohrwerkzeug zu erzielen.
Die Erfindung schafft somit ein Bohrwerkzeug, insbesondere
ein mehrschneidiges Bohrwerkzeug mit vorzugsweise
punktsymmetrischer Schneidenanordnung mit Haupt- und
Nebenschneide, die zur Achse des Bohrwerkzeugs geneigt ist.
Zur Stabilisierung des Werkzeugs gegen schnittkraftbedingte
Schwingungen ist die Nebenschneide über eine überwiegende
axiale wirksame Länge in Schnittrichtung geneigt und hat
somit einen negativen Seitenspanwinkel (γ*).
Claims (21)
1. Bohrwerkzeug, insbesondere mehrschneidiges Bohrwerk
zeug mit vorzugsweise punktsymmetrischer Schneidenanordnung
mit Haupt- und Nebenschneide, die zur Achse des Bohrwerk
zeugs unter einem Seitenspanwinkel (γ*) geneigt ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Nebenschneide (118) über eine
überwiegende axiale wirksame Länge in Schnittrichtung ge
neigt ist und somit einen negativen Seitenspanwinkel (γ*)
hat.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Seitenspanwinkel (γ*) auf den Keilwinkel (κ) der Ne
benschneide (118) abgestimmt ist.
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Seitenspanwinkel (γ*) im Bereich zwischen
-1° und -10°, vorzugsweise zwischen -2° und -6° liegt.
4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneidenanordnung auf einem
Schneidteil ausgebildet ist.
5. Bohrwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidteil auf einem Trägerteil sitzt, welches aus
Stahl, Schnellstahl, Hartmetall, Keramik oder Cermet oder
dergleichen besteht.
6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Schneidteil von einem Schneideinsatz ge
bildet ist.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schneideinsatz lösbar mit dem Trägerteil verbunden,
beispielsweise verklemmt ist.
8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schneideinsatz von einer einteiligen
Platte gebildet ist.
9. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schneidteil aus Schnellstahl
und/oder Hartmetall und/oder Cermet und/oder Keramik
und/oder PKD (Polykristalliner Diamant) und/oder CBN
(kubisches Bornitrid) besteht.
10. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneidenanordnung einstückig mit
dem Bohrwerkzeug (110) ausgebildet ist.
11. Bohrwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bohrwerkzeug aus Schnellstahl (HSS), Hartmetall,
Keramikwerkstoff oder Cermet besteht.
12. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl der Haupt
schneiden entsprechende Anzahl von Spannuten (116) vorgese
hen ist.
13. Bohrwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannuten (116) wendelförmig verlaufen.
14. Bohrwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steigungswinkel der Wendel an der Nebenschneide
(118) dem negativen Seitenspanwinkel (γ*) entspricht.
15. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ge
kennzeichnet durch die Ausbildung als Tieflochbohrer.
16. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ge
kennzeichnet durch ein innenliegendes Kühl- und Schmier
mittelkanalsystem mit mindestens einer Austrittsöffnung
(122) in der Hauptfreifläche (124).
17. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Nebenschneide (118) durch
gehend in Schnittrichtung angestellt ist.
18. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Nebenschneide (118) erst ab
einem vorbestimmten axialen Abstand von der Bohrerspitze
einen negativen Seitenspanwinkel (γ*) hat.
19. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß in der Spannut eine Spanleitstufe
ausgebildet ist.
20. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 19, ge
kennzeichnet durch eine der Nebenschneide nachlaufende wei
tere Nebenschneide.
21. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 20, ge
kennzeichnet durch die Ausbildung als drehangetriebenes
Werkzeug.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996108185 DE19608185A1 (de) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Bohrwerkzeug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996108185 DE19608185A1 (de) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Bohrwerkzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19608185A1 true DE19608185A1 (de) | 1997-09-11 |
Family
ID=7787104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996108185 Ceased DE19608185A1 (de) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Bohrwerkzeug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19608185A1 (de) |
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