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Die Erfindung betrifft ein Senkwerkzeug zum Bohren ins
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Volle mit einem Schaft und einem Schneidteil.
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Üblicherweise dienen zum Bohren Spiralbohrer etwa gemäß DIN 1412 oder
DIN 1414; diese weisen grundsätzlich zwei Spannuten und dementsprechend zwei Hauptschneiden
an ihrer Stirnseite auf. Je nach dem Kerndurchmesser entsteht zwischen den Hauptschneiden
eine mehr oder minder lange Querschneide, durch die das zu bohrende Material durch
Quetschen entfernt wird, was jedoch die Zerspanleistung der Spiralbohrer vermindert.
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Zur Verbesserung der Eigenzentrierung weisen Spiralbohrer zudem Ausspitzungen
der Querschneide auf. Der Spitzenwinkel der Hauptschneiden ist, sofern es an einer
besonderen Zentrierspitze fehlt, kleiner als 1800. Die Rundlaufeigenschaften von
Spiralbohrern - und dementsprechend die Maßgenauigkeit der Bohrungen - sind allerdings
nicht so gut, daß besonders maßgenaue Bohrungen möglich sind; deshalb dienen Spiralbohrer
vorzugsweise zum Vorbohren und ist anschließend ein Aufbohren mit Aufbohrern etwa
gemäß DIN 343 oder DIN 344 erforderlich. Diese Aufbohrer haben drei oder mehr Hauptschneiden,
weisen aber keine Spitze auf und sind zum Bohren ins Volle nicht geeignet.
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Zum Bohren ins Volle sind auch sogenannte Langlochfräser etwa gemäß
DIN 326 oder DIN 327 geeignet; diese weisen zwei oder mehr Spannuten und an ihrer
Stirnseite entsprechend viele Hauptschneiden auf, von denen mindestens eine über
die Mitte schneidet. Die Spitzenwinkel der Hauptschneiden betragen grundsätzlich,
von kleinen Abweichungen abgesehen 1800. Wegen der Unsymmetrie der Hauptschneiden
und des 180 0-Spitzenwinkels besitzen Langlochfräser
keine Eigenzentrierfähigkeit.
Sie erfordern daher eine sehr steife Spindellagerung der Bohrmaschine, um eine hinreichend
exakte Führung beim Bohren zu gewährleisten.
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Da Langlochfräser in erster Linie zum Fräsen dienen, müssen sie zum
Bohren ein ausreichend langes Schneidteil, wie etwa bei Aufbohrern, besitzen.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Senkwerkzeug
der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Zerspanleistung bei zumindest gleichguter
Eigenzentrierung und Maßgenauigkeit beim Bohren ins Volle gegenüber den bekannten
Senkwerkzeugen besser ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Schneidteil
zylindrisch ist und mindestens drei spiralige Spannuten mit jeweils einer Nebenschneide
sowie an seiner Stirnseite, entsprechend der Zahl der Nebenschneiden, mindestens
drei symmetrisch angeordnete Hauptschneiden und eine Zentrierspitze aufweist. Ein
solches Senkwerkzeug verbindet die Vorteile der Spiralbohrer und der Aufbohrer miteinander,
was insofern überraschend ist, als durch die Erhöhung der Zahl der Spannuten auf
mindestens drei der Kern zwangsläufig dicker und damit die L<ge der quetschenden
Schneiden größer wird. Es hat sich gezeigt, daß durch den Fortfall der bei Spiralbohrern
bekannten Querschneide nicht nur eine bessere Zentrierspitze entsteht, sondern daß
- wenn der Stirnschliff entsprechend den für Spiralbohrer bekannten Normen ausgeführt
ist - das von den Spiralbohrern her bekannte Quetschen erheblich vermindert ist,
weil die mindestens drei, im Kernbereich an der Stirnfläche entstehenden, quetschenden
Schneiden zwangsläufig einen Spitzenwinkel von kleiner als 1800 aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Senkwerkzeug kann alle von den Spiralbohrern
her bekannten stirnseitigen Anschliffe aufweisen, also auch Zentrumsspitzen mit
Hauptschneiden in einem Spitzenwinkel von 1800 oder darüber.
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Die Spannuten können stirnseitige, symmetrische Ausspitzungen aufweisen,
die im Grunde bis auf Null auslaufen können; es empfiehlt sich jedoch aus Gründen
der Standzeit, den Durchmesser der nicht ausgespitzten Kernmitte nicht kleiner als
2%, vorzugsweise nicht kleiner als 5%, des Außendurchmessers an den Nebenschneiden
zu wählen.
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Spitzenwinkel der Hauptschneiden von weniger als 1800 haben den Vorteil,
daß sich die Zentrierspitze dabei von selbst ergibt, was die Herstellung des Senkwerkzeuges
bei unverändert großer Zentriergenauigkeit erheblich vereinfacht.
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Eine besonders hohe Zerspanleistung ergibt sich bei einem Senkwerkzeug
ganz aus Hartmetall. Demgegenüber haben sich Spiralbohrer ganz aus Hartmetall als
ungünstig erwiesen, weil die beim Bohren entstehenden Vibrationen zum Ausbrechen
an den Schneiden führten.
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Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein dreinutiges Senkwerkzeug in Seitenansicht; Fig.
2 einen vergrößerten Ausschnitt des Schneidteiles der Fig. 1 zusammen mit einer
Teilaufsicht des Ausspitzungsschliffs;
Fig. 3 einen Schneidteil
gemäß Fig. 2 in einer um einige Grade um die Längsachse gedrehten Ansicht; Fig.
4 einen Schnitt längs der Linie 1-1 der Fig. 1 und Fig. 5 eine Aufsicht auf die
Stirnseite eines Senkwerkzeuges gemäß Fig. 1 bis 3.
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In der Fig. 1 ist mit 1 das Schneidteil und mit 2 der Schaft eines
Senkwerkzeuges mit drei Spannuten 3 mit Nebenschneiden 4 bezeichnet. An der Stirnseite
5 des Schneidteiles befinden sich drei symmetrisch angeordnete Hauptschneiden 6
sowie eine Zentrierspitze 7. Die einzelnen Spannuten sind an der Stirnseite des
Senkwerkzeuges mit symmetrisch angeordneten Ausspitzungen 8 versehen.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Ausspitzungen mit 0 einem abgerundeten
90°-Winkel mit dem Rundungsradius R durch Schleifen im Winkel alpha zur Zylinderachse
9 des Senkwerkzeuges hergestellt wird. Der mit sigma bezeichnete Spitzenwinkel 10
ist deutlich kleiner als 1800 Aus Fig. 3 ergibt sich für die Hauptfreiflächen 11
an der Stirnseite ein Vorschubsteigungswinkel delta von wenigen Graden. Weiterhin
ergibt sich ein Keilwinkel beta für das Ausspitzen an den Hauptschneiden 6 von ebenfalls
einigen Graden gegenüber der Zylinderachse 9.
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Aus Fig. 4 ergibt sich, daß die Nebenfreiflächen 12 in üblicher Weise
gegenüber den Fasen 13 einen verminderten Durchmesser aufweisen und der Kerndurchmesser
14 etwa ein Drittel des Bohrdurchmessers 15 beträgt.
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Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Rückenkanten 15 gerundet und die
Ausspitzungen 8 so gestaltet sind, daß der durch die quetschenden Schneiden 17 der
Zentrierspitze 7 bestimmte Durchmesser 18 etwa 10% des Bohrdurchmessers 15 beträgt.