DE2246965A1 - TWIST DRILLS - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
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Description
Patentanwalt
KpWng. Walter JaekfschPatent attorney
KpWng. Walter Jaekfsch
* Stuttgart N. Menzelstraße 40* Stuttgart N. Menzelstrasse 40
Hawera Probst
Kommanditgesellschaft
Hartmetall-Werkzeugfabrik RavensburgHawera Probst
Limited partnership
Carbide tool factory Ravensburg
7980 Ravensburg A 32 958 - mü 7980 Ravensburg A 32 958 - mü
Gottlieb-Daimler-Straße 35 denGottlieb-Daimler-Strasse 35 den
"Spiralbohrer"."Twist Drill".
Die Erfindlang betrifft Spiralbohrer, insbesondere zur Metallbearbeitung, mit einem den vorderen Längenabschnitt bildenden, die Bohrerschneiden aufweisenden Bohrerkopf aus Hartmetall, der am Ende eines Schaftes aus Stahl beispielsweise durch Löten befestigt ist, dessen Spiralnuten und Führungsfasen in Spiralnuten bzw. Führungsfasen des Bohrerschaftes übergehen und d&j/einen dem Querschnitt des Bohrerschaftes ähnlichen Querschnitt aufweist, wobei der Bohrerschaft und der Bohrerkopf über bis zum Bohrermantel reichende Formschlußglieder ineinandergreifen, die durch axial vorstehende Zapfen am einen Teil und Ausnehmungen am anderen Teil gebildet sind.The invention relates to twist drills, in particular for metalworking, with a drill head made of hard metal, which forms the front length section and has the drill cutting edges, which is attached to the end of a shank made of steel, for example by soldering, the spiral grooves and guide bevels of which merge into spiral grooves or guide bevels of the drill shank and d & j / has a cross-section similar to the cross-section of the drill shank, the drill shank and the drill head interlocking via positive-locking elements which extend as far as the drill jacket and which are formed by axially protruding pins on one part and recesses on the other part.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer dieser Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau in genau ausgerichtetem Zustand des Bohrerkopfes gegenüber dem Bohrerschaft einles5chere Verbindung zwischen diesen beiden Teilen gewährleistet ist.The invention has the object of designing a drill of this type so that it is ensured with a simple structure in accurately aligned state of the drill head relative to the drill shank einl e s5chere connection between these two parts.
Dies wird bei einem Spiralbohrer der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die unmittelbar benachbart zu' den Führungsfasen liegenden Ausnehmungen der Formschlußglieder im zur Bohrerachse rechtwinkligen Querschnitt zur Bohrerachse sich -verjüngend trapezförmig ausgebildet und an beidenThis is achieved in a twist drill of the type described above according to the invention in that the immediately adjacent to 'the guide bevels recesses of the interlocking members in the cross section at right angles to the drill axis tapering trapezoidal and on both
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OFHGfNAL INSPECTEDOFHGfNAL INSPECTED
Seiten mit über ihre ganze Höhe reichenden Seitenflächen begrenzt sind und daß vorzugsweise ihre rechtwinklig zxir Bohrerachse gemessene Tiefe kleiner als ihr Abstand von der Bohrerachse ist. Dadurch wird auch bei Bohrern kleinen Durchmessers eine zu starke Querschnittsschwächung durch die Formschluß-1 glieder vermieden.Sides are limited with side surfaces extending over their entire height and that preferably their depth, measured at right angles to the drill axis, is smaller than their distance from the drill axis. Characterized small diameter is too strong a cross-sectional weakening members avoided by the form-fitting 1 also in drills.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn die rechtwinklig zur Bohrerachse gemessene Tiefe der Formschlußglieder annähernd halb so groß wie der Abstand von der Bohrerachse 1st.This is particularly the case when the depth of the interlocking members measured at right angles to the drill axis is approximately half as large as the distance from the drill axis 1st.
Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit geht die Jeweilige Führungsfase im zur Bohrerachse rechtwinkligen Querschnitt fiber eine etwa teilkreisförmige Ausrundung in die BohrermanteIflache über, wobei das zugehörige Formschlußglied unmittelbar an diese Ausrundung anschließt.In order to further increase the strength, the respective guide bevel merges in the cross-section at right angles to the drill axis an approximately part-circular fillet in the drill surface over, the associated form-locking member directly adjoining this fillet.
Eine sehr genaue Ausrichtung der beiden Bohrerteile gegeneinander bei einfacher Herstellbarkeit ist gewährleistet, wenn die Seitenflächen des jeweiligen Formschlußgliedes annähernd · In Axialebenen des Bohrers liegen.A very precise alignment of the two drill parts with respect to one another with ease of manufacture is guaranteed if the side surfaces of the respective interlocking member approximately · lie in the axial planes of the drill.
Eine sehr einfache Herstellung ist auch gewährleistet, wenn die jeweilige Seitenfläche des Formschlußgliedes in einer Zylindermantelfloche liegt, deren Achse außerhalb des Bohrermantels und parallel zu diesem vorgesehen ist, wobei die Seitenfläche am Zapfen einspringend bzw. konkav vorgesehen ist, so daß die Seitenfläche des Zapfens mit dem Umfang eines Fräsers hergestellt werden kann.Very simple production is also ensured if the respective side surface of the form-locking element is in a cylinder jacket lies, the axis of which is provided outside the drill jacket and parallel to this, the side surface is provided re-entrant or concave on the pin, so that the side surface of the pin is made with the circumference of a milling cutter can be.
Um möglichst große Lot- und Zentrierflächen zu erhalten, ist die zur Bohrerachse hin liegende Fläche des jeweiligen FormschlußgTiedes eben, wobei diese vorzugsweise symmetrisch zu einer Axialebene des Bohrers liegt.In order to obtain the largest possible soldering and centering surfaces the surface of the respective interlocking part lying towards the drill axis flat, this preferably lying symmetrically to an axial plane of the drill.
40981 5/005740981 5/0057
Ein sehr einfaches Aufsetzen des Bohrerkopfes auf den Bohrerschaft kann dadurch erreicht werden, daß die der Bohrerachse zugekehrte und/oder die davon abgekehrte Fläche des jeweiligen Formschlußgliedes vorzugsweise über dessen ganze Höhe parallel zur Bohrerachse liegt.A very simple placement of the drill head on the drill shaft can be achieved that the drill axis facing and / or facing away from the surface of the respective Interlocking member is preferably parallel to the drill axis over its entire height.
Zur weiteren Verbesserung der Festigkeit des Bohrers nimmt das jeweilige Formschlußglied - bezogen auf die Bohrerachse einen Bogenwinkel ein, der kleiner als die Hälfte des Bogenwinkels zwischen zwei Spiralnuten ist, vorzugsweise etwa einem Drittel dieses Bogenwinkels entspricht. Zweckmäßig ist insbesondere in diesem Fall das jeweilige Formschlu'ßglied näher bei der zugehörigen FUhrungsfase als bei der auf der anderen Seite liegenden Spiralnut vorgesehen.To further improve the strength of the drill, the respective form-locking element - based on the drill axis - takes one Arc angle, which is smaller than half the arc angle between two spiral grooves, preferably about one Corresponds to third of this arc angle. In this case in particular, the respective form-locking element is expediently closer for the associated guide chamfer than for the spiral groove on the other side.
Eine sichere Anlage des Bohrerkopfes an dem Bohrerschaft kann dadurch erreicht werden, daß die quer zur Bohrerachse liegenden Endflächen der Formschlußglieder im Axialschnitt durch den Bohrer etwa rechtwinklig zur Bohrerachse vorgesehen sind.A secure contact of the drill head on the drill shank can be achieved by the fact that the drill head is located transversely to the drill axis End faces of the interlocking members are provided in the axial section through the drill approximately at right angles to the drill axis.
Um günstige Querschnittsverhältnisse zu erhalten,sind die quer zur Bphrerachse liegenden Endflächen der Formschlußglieder eben ausgebildet, wodurch auch günstige Lötflächen geschaffen sind.In order to obtain favorable cross-sectional ratios, the End faces of the interlocking members lying transversely to the Bphrerachse are flat, which also creates favorable soldering surfaces are.
Eine weitere Verbesserung der Festigkeitsverhältnisse ergibt sich dadurch, daß die Höhe der Formschlußglieder annähernd gleich deren Tiefe, vorzugsweise kleiner ist.A further improvement in the strength ratios results from the fact that the height of the form-locking elements is approximately equal to their depth, preferably smaller.
Zur Erzielung einer sehr einfachen Herstellung ist die Ausnehmung am Bohrerkopf und der Zapfen am Bohrerschaft vorgesehen. To achieve a very simple production, the recess is provided on the drill head and the pin is provided on the drill shank.
_ k -409815/0057_ k - 409815/0057
Die Verbindung der beiden Bohrerteile bann noch wesentlich dadurch verbessert werden, daß mindestens zwei, vorzugsweise gleichmäßig um die Bohrerachse verteilte Formschlußgliedpaare vorgesehen sind. Dabei werden sehr günstige Festigkeitseigenschaften erreicht, wenn - im zur Bohrerachse rechtwinkligen Querschnitt - die sich diagonal gegenüberliegenden Seltenflächen der sich diametral gegenüberliegenden Formsohlußglieder in gemeinsamen Ebenen liegen. Dies kann auch erreicht werden, Wenn die auf der gleichen Seite liegenden Seitenflächen sich gegenüberliegender Formschlußglieder in einem gemeinsamen Zylindermantel liegen, dessen Achse vorzugsweise in der durch die Bohrerachse gehenden Symmetrie&ene zwischen den' sich gegenüberliegenden Formschlußgliedern vorgesehen ist, so daß jeweils zwei Seitenflächen zweier Formschlußglieder in einem Arbeitsgang mit einem Fräser hergestellt werden können.The connection of the two drill parts can be significantly improved by the fact that at least two, preferably Positive-locking member pairs distributed uniformly around the drill axis are provided. Very favorable strength properties are achieved if - at right angles to the drill axis Cross-section - the diagonally opposite rare surfaces of the diametrically opposite mold sole members lie in common planes. This can also be achieved if the side faces are on the same side opposing interlocking members lie in a common cylinder jacket, the axis of which is preferably in the symmetry going through the drill axis & ene between the 'opposing positive locking members is provided, so that two side surfaces of two interlocking members can be produced in one operation with a milling cutter can.
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen annähernd maßstabgerecht wieder. Diese Teile werden, soweit sie den Zeichnungen nicht ohne weiteres zu entnehmen sind, anhand der Zeichnungen erläutert. Es sind dargestellt in:The invention is explained in more detail below with further details. The drawings give an embodiment with the parts essential for the invention approximately to scale again. These parts are, as far as they correspond to the drawings are not readily apparent, explained with reference to the drawings. They are shown in:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßer Bohrer in teilweise geschnittener Ansicht,1 shows a drill according to the invention in a partially sectioned view,
Fig. 2 der Bohrer gem. Fig. 1 in Ansicht von rechts,Fig. 2 shows the drill according to Fig. 1 in a view from the right,
Fig, 3 eine Draufsicht auf den Bohrerschaft gemäß Fig. ],3 shows a plan view of the drill shank according to FIG.],
Fig. 4 eine Untersicht auf den Bohrerkopf gem. Fig. 1,FIG. 4 shows a bottom view of the drill head according to FIG. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Bohrerkopf gemäß Fig. 1 und5 shows a plan view of the drill head according to FIGS. 1 and
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Fig. 6 eine weitere Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Fig. 4. ';6 shows a further embodiment in a representation according to FIG. 4. ';
Wie die Fig. 1 bis 5 zeigen, weist ein erfindungsgemäßer Bohrer einen Bohrerschaft und einen Bohrerkopf 2 auf, die in den Fig. 1 und 2 in voneinander gelöstem Zustand dargestellt sind.As shown in FIGS. 1 to 5, a drill according to the invention a drill shank and a drill head 2, which in Figs. 1 and 2 are shown in a detached state.
Der Bohrerschaft 1 ist mit zwei Spiralnuten 3 versehen, die in Spiralnuten 4 etwa gleichen Querschnittes des Bohrerkopfes 2 übergehen. Im Anschluß an die - bezogen auf die Arbeitsdrehrichtung Pfeil 7-hintere Endkante 8 bzw. 9 der jeweiligen Spiralnut 3 bzw. 4 ist eine über die Mantelfläche 5 bzw. 6 des zugehörigen Bohrerteiles 1 bzw. 2 vorstehende Führungsfase 10 bzw. 11 vorgesehen, die auf dem -Arbeitsdurchmesser des Bohrers liegt, wobei die Führungsfasen 10 des Bohrerschaftes 1 in die Führungsfasen 11 des Bohrerkopfes 2 übergehen. Die beiden gleichmäßig um die Bohrerachse 12 verteilten Spiralnuten · 2 bzw. 4 sind im Querschnitt annähernd rechtwinklig winkelförmig, wobei die längeren Winkelflächen 1J> parallel zueinander liegen und diö beiden anderen, in die Kanten 8, 9 übergehenden Winkelflächen 14 im Querschnitt geringfügig konkav ausgerundet sind und ebenfalls annähernd parallel zueinander liegen. Der Bohrerkopf 2 bildet eine Bohrerspitze 15 und, durch entsprechende kegelige Anschliffe, zwei Schneiden 16', die jeweils von der Kante 9 der zugehörigen Führungsfase 11 ausgehen und in einer gemeinsamen Axialebene liegen. Die Anordnung der Schneiden 16 wird durch Ausspitzungen 17 erreicht, welche im wesentlichen an den Schenkelflächen 14 der Spiralnuten 4 des Bohrerkopfes 2 vorgesehen sind. Die Ausspitzungen 17 sind so vorgesehen, daß die den Schneiden 16 gegenüberliegenden Kanten 18 der Bohrerspitze 15 in Axialansicht gemäß Fig. 5 gesehen,The drill shank 1 is provided with two spiral grooves 3 which merge into spiral grooves 4 with approximately the same cross section of the drill head 2. Following the - based on the direction of rotation arrow 7 - rear end edge 8 or 9 of the respective spiral groove 3 or 4, a guide bevel 10 or 11 protruding over the lateral surface 5 or 6 of the associated drill part 1 or 2 is provided which is on the working diameter of the drill, the guide chamfers 10 of the drill shaft 1 merging into the guide chamfers 11 of the drill head 2. The two spiral grooves 2 and 4, which are evenly distributed around the drill axis 12, are approximately right-angled in cross-section, the longer angular surfaces 1J> being parallel to one another and the other two angular surfaces 14, which merge into the edges 8, 9, are slightly concave in cross-section and are also approximately parallel to each other. The drill head 2 forms a drill tip 15 and, through corresponding conical grindings, two cutting edges 16 ', which each start from the edge 9 of the associated guide bevel 11 and lie in a common axial plane. The arrangement of the cutting edges 16 is achieved by point points 17 which are provided essentially on the leg surfaces 14 of the spiral grooves 4 of the drill head 2. The points 17 are provided so that the edges 18 of the drill bit 15 opposite the cutting edges 16, seen in an axial view according to FIG.
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von der Mantelfläche 6 aus geradlinig nach innen verlaufen und dann über einen konkaven Bogen 19 in eine in der Bohrerachse 12 liegende Spitze 20 übergehen, wobei der Krümmungswendepunkt zwischen den beiden entgegengesetzt· konkav verlaufenden Bögen 19 in der Spitze 20 liegt und Jede Kante 18 nur in einer einzigen Richtung gekrümmt bzw. abgewinkelt ist.run straight inward from the lateral surface 6 and then pass over a concave arc 19 into a point 20 lying in the drill axis 12, the point of curvature inflection between the two running opposite concave Arches 19 in the tip 20 and each edge 18 is curved or angled in only one direction.
Die einander zugekehrten Stirnflächen 21, 22 des Bohrerschaftes 1 und des Bohrerkopfes 2 sind eben und rechtwinklig zur Bohrerachse 12 ausgebildet. An diesen Stirnflächen 21, 22 sind Formschlußglieder 23, 24 vorgesehen, wobei die Formschlußglieder am Bohrerschaft 1 durch vorstehende Zapfen 23 und die Formschlußglieder am Bohrerkopf 2 durch entsprechende Ausnehmungen 24 gebildet sind, die im wesentlichen vollständig von den Zapfen 23 ausgefüllt werden. Die Formschlußglieder 23t 24 reichen bis zur Mantelfläche 5 bzw. 6 des jeweils zugehörigen Bohrerteiles 1 bzw. 2 und sirö in Axialansicht auf den jeweils zugehörigen Bohrerteil 1 bzw. 2 gesehen derart trapezförmig, daß ihre Seitenflächen 25 bzw. 26 in Axialebenen des Bohrers liegen. Die der Bohrerachse 12 zugekehrten FlächenThe facing end faces 21, 22 of the drill shank 1 and of the drill head 2 are flat and rectangular formed to the drill axis 12. Form-locking members 23, 24 are provided on these end faces 21, 22, the form-locking members on the drill shank 1 by protruding pins 23 and the interlocking members on the drill head 2 are formed by corresponding recesses 24 which are essentially completely be filled in by the pin 23. The interlocking members 23t 24 extend to the lateral surface 5 or 6 of the respectively associated Drill part 1 or 2 and sirö seen in an axial view of the respective associated drill part 1 or 2 in this way trapezoidal that their side surfaces 25 and 26 in axial planes of the drill. The surfaces facing the drill axis 12
27 bzw. 28 der Formschlußglieder 23, 24 sind eben sowie parallel zur Bohrerachse 12 vorgesehen und liegen symmetrisch zu Axialebenen des Bohrers. Der Abstand dieser Flächen 27 bzw.27 and 28 of the interlocking members 23, 24 are provided flat and parallel to the drill axis 12 and are symmetrical to axial planes of the drill. The distance between these surfaces 27 or
28 von der Bohrerachse 12 ist kleiner als die radial zur Bohrerachse 12 gemessene Tiefe 29 der Formschlußglieder 23, Die sich " diagonal gegenüberliegenden Seitenflächen 25 bzw. 26 der sich zur Bohrerachse 12 diametral gegenüberliegenden Formschlußglieder 23, 24 liegen in gemeinsamen Axialeben.28 of the drill axis 12 is smaller than the measured radially to the drill axis 12 depth 29 of the interlocking members 23, The "diagonally opposite side surfaces 25 or 26 of the interlocking members 23, 24 diametrically opposite to the drill axis 12 lie in common axial planes.
Wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, ist der Bogenwinkel 30, den das jeweilige Formschlußglied 23, 24 - bezogen auf dieAs particularly FIGS. 3 and 4 show, the arc angle 30, the respective form-locking member 23, 24 - based on the
409815/0057 " ?. "409815/0057 " ? ."
Bohrerachse 12 - einnimmt, etwa ein Drittel so groß wie der entsprechende Bogenwinkel J>1 zwischen den beiden Spiralnuten 3 bzw. 4. Das jeweilige Formschlußglied 23 bzw. 24 liegt dabei näher bei der zugehörigen FUhrungsfase 10 bzw. 11, wobei die Führungsfase gemäß den Fig. 3 und 4 über eine teilkreisförmige Ausrundung 32 bzw. 33 in die zugehörige Mantelfläche 5 bzw. 6 übergeht und die dazu benachbarte Seitenfläche 25 bzw. 26 des zugehörigen Formschlußgliedes 23 bzw. 24 unmittelbar an diese Ausrundung 32 bzw. 33 anschließt.Drill axis 12 - occupies, about a third as large as the corresponding arc angle J> 1 between the two spiral grooves 3 and 4 3 and 4 merges into the associated lateral surface 5 or 6 via a partially circular fillet 32 or 33 and the adjacent side surface 25 or 26 of the associated positive-locking member 23 or 24 directly adjoins this fillet 32 and 33, respectively.
Die Endflächen 34 bzw. 35 der Formschlußglieder 23 bzw. 24 liegen, im Axialschnitt durch den Bohrer gesehen, rechtwinklig· zur Bohrerachse 12, wobei die Endflächen 34 bzw. 35 sich diametral gegenüberliegender Formschlußglieder in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Höhe 36 der Formschlußglieder 23 bzw. 24 ist kleiner als deren' Tiefe 29.The end faces 34 and 35 of the interlocking members 23 and 24, respectively are, viewed in the axial section through the drill, at right angles to the drill axis 12, the end surfaces 34 and 35 respectively diametrically opposite interlocking members lie in a common plane. The height 36 of the interlocking members 23 or 24 is smaller than its depth 29.
In befestigtem Zustand sind die beiden Bohrerteile 1, 2 sowohl an ihren ganzen, einander zugewandten Stirnflächen 21, 22 als auch ari allen aneinanderliegenden Flächen der Formschlußglieder 23, 24 durch Lot aneinander gehalten.·In the attached state, the two drill parts 1, 2 are both on their entire, mutually facing end faces 21, 22 as well as ari all abutting surfaces of the interlocking members 23, 24 held together by solder.
Bei der in Fig. 6 dargestellten AusfUhrungsform sind die jeweils auf der gleichen Seite-liegenden Seitenflächen 25a der beiden sich gegenüberliegenden zapfenartigen Formschlußglieder 23a auf einem gemeinsamen Zylindermantel 37 vorgesehen, dessen Achse außerhalb des Mantels des Bohrerschaftes la und in einer Axialebene von diesem liegt, die symmetrisch zwischen den beiden.Formschlußgliedern 23ä vorgesehen ist. Die Seitenflächen 25a der zapfenartigen Formschlußgiieder 23a sind dabei konkav ausgebildet. Entsprechend konvex sind die Seitenflächen der Formschlußausnehmungen des nicht näher dargestell-In the embodiment shown in FIG on the same side-lying side surfaces 25a of two opposing pin-like form-locking elements 23a are provided on a common cylinder jacket 37, whose axis outside the jacket of the drill shank la and lies in an axial plane of this, which is provided symmetrically between the two.Formschlussträger 23ä. The side faces 25a of the pin-like interlocking members 23a are concave. The side surfaces are correspondingly convex the form-locking recesses of the not shown
4Q9815/0Ö574Q9815 / 0Ö57
ten zugehörigen Bohrerkopfes ausgebildet. Die rechtwinklig zur Bohrerachse gemessene Tiefe der Formschlußglieder 23a ist geringfügig größer als deren Abstand von der Bohrerachse,th associated drill head formed. The right-angled The depth of the interlocking members 23a measured relative to the drill axis is slightly larger than its distance from the drill axis,
409815/0057409815/0057
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