Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einem Bohrer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Aus der Druckschrift EP 0 761 352 A1 ist ein walzgeschmiedeter Bohrer mit einem Schaft bekannt, über den der Bohrer in ein Bohrfutter einer Handwerkzeugmaschine einspannbar ist. Der Bohrer weist an seinem Umfang zwei Nebenschneiden auf, die in axialer Richtung schraubenförmig verlaufen und in Bearbeitungsrichtung in einem Bohrkopf münden. Der Bohrkopf besitzt an einer in Bearbeitungsrichtung weisenden Stirnfläche zwei Hauptfreiflächen mit zwei Hauptschneiden. Die Hauptfreiflächen bilden mit einem Spitzenwinkel eine Bohrspitze.
An die Hauptfreiflächen ist an deren radial äusseren Bereich mit einem Schulterschliff jeweils eine in Bearbeitungsrichtung weisende Schulter angeformt.
Vorteile der Erfindung
[0003] Die Erfindung geht aus von einem Bohrer, insbesondere einem Metallbohrer mit einem Bohrkopf, der zumindest zwei Hauptfreiflächen mit zwei Hauptschneiden aufweist, und mit zumindest einer an eine Fläche angeformten, in Bearbeitungsrichtung weisenden Schulter.
[0004] Es wird vorgeschlagen, dass an den Bohrkopf wenigstens eine Kreuzfläche angeformt ist. Mit der Kreuzfläche kann eine zusätzliche Schneidkante geschaffen und in Verbindung mit der angeformten Schulter ein besonders schlanker, dornartiger, eine Bohrspitze bildender, zentrischer Fortsatz und ein aggressives Schneidverhalten des Bohrers erreicht werden.
Es kann eine vorteilhafte Schnitteigenschaft gegen ein Zentrum des Bohrers erreicht, und besonders beim Bohren ohne Vorbohren kann ein gleichmässiger Verschleiss der Schneidkanten erzielt werden. Eine beim Bohren vorhandene Bohrreibung und eine damit verbundene Erwärmung und Vibrationen können reduziert und die Standzeit des Bohrers kann erhöht werden.
[0005] Ferner kann ein Eindringen in ein zu bearbeitendes Material erleichtert und Energie eingespart werden. Besonders vorteilhaft ist die Energieeinsparung beim Einsatz mit Akku-Bohrmaschinen. Die Schnittleistung pro Akkuladung kann gesteigert und der Komfort für den Bediener kann erhöht werden. Ein häufiges Wechseln der Akkus kann entfallen.
Der erfindungsgemässe Bohrer eignet sich daher besonders für den Einsatz mit Akku-Bohrmaschinen.
[0006] Wird die Kreuzfläche durch einen Schleifvorgang angeformt, ist einfach und kostengünstig eine besonders scharfe Schneidkante und eine exakte Kreuzfläche erzielbar. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, die Kreuzfläche mit einem anderen Bearbeitungsverfahren an den Bohrkopf anzuformen, beispielsweise mit einem Fräsverfahren usw.
[0007] Die Schulter kann an verschiedene Flächen angeformt sein, beispielsweise an die Kreuzfläche und/oder an die Hauptfreifläche. Wird die Schulter an die Hauptfreifläche angeformt, kann vorteilhaft auf Erfahrungswerte, insbesondere hinsichtlich eines Winkels der Schulter, zurückgegriffen werden.
Besonders vorteilhafte Schneideigenschaften zeigen sich, wenn die Schulter einen Winkel zwischen 10 deg. und 15 deg. zu einer Ebene aufweist, deren Normale die Bohrachse bildet. Der Bohrer ist im zu bearbeitenden Material gut führbar und ein separates Vorbohren kann entfallen. Arbeitszeit und Kosten können reduziert werden.
[0008] Vorteilhaft beträgt ein Spitzenwinkel des Bohrers zwischen 115 deg. und 140 , wodurch ein grosser Einsatzbereich des Bohrers für unterschiedliche Materialien erreicht werden kann. Insbesondere ein Bohrer mit einem Spitzenwinkel von 135 deg. zeigt ein vorteilhaftes Bohrverhalten und ist als Universalbohrer für verschiedene Metalle einsetzbar.
[0009] Besonders vorteilhaft bildet die Hauptfreifläche des Bohrkopfs einen Freiwinkel zwischen 15 deg. und 25 deg. und die Kreuzfläche des Bohrkopfs einen Freiwinkel zwischen 30 deg. und 40 .
Durch die beiden aufeinanderfolgenden Freiwinkel kann ein besonders aggressives Schneiden des Bohrers erzielt und mit einer kleinen Anpresskraft ein grosser Bohrvorschub erreicht werden.
[0010] Um eine Erhöhung der Standzeit zu erreichen, kann der Bohrer mit verschiedenen Werkstoffen beschichtet werden. Besonders sinnvoll ist eine Beschichtung des Bohrers mit einer Titan-Legierung. Es können aber auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Legierungen benutzt werden, wie z.B. eine Kobalt-Legierung usw.
[0011] Die erfindungsgemässe Lösung kann bei verschiedenen Bohrern angewendet werden, jedoch besonders vorteilhaft bei hochbelasteten Metallbohrern.
Zeichnung
[0012] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmässigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
[0013] Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Darstellung eines Bohrers mit einem Bohrkopf in einer Seitenansicht,
<tb>Fig. 2<sep>eine vergrösserte Darstellung des Bohrkopfs aus Fig. 1,
<tb>Fig. 3<sep>eine Draufsicht auf den Bohrkopf aus Fig. 2,
<tb>Fig. 4<sep>eine schematische Darstellung einer Hauptfreifläche des Bohrkopfs aus Fig. 2 mit einem Freiwinkel und
<tb>Fig. 5<sep>eine schematische Darstellung einer Kreuzfläche des Bohrkopfs aus Fig. 2 mit einem Freiwinkel.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0014] Fig. 1 zeigt einen Metallbohrer mit einem Schaft 40 zum Einspannen in einer nicht näher dargestellten Bohrmaschine. Der Bohrer weist an seinem Umfang zwei Nebenschneiden 30 auf, die in axialer Richtung schraubenförmig verlaufen und in Bearbeitungsrichtung 42 in einem Bohrkopf 10 münden. Der Bohrkopf 10 besitzt an einer in Bearbeitungsrichtung 42 weisenden Stirnfläche zwei Hauptfreiflächen 22, die jeweils eine Hauptschneide 12 aufweisen. Die Hauptfreiflächen 22 bilden in Bearbeitungsrichtung 42 eine Bohrspitze 36 mit einen Spitzenwinkel 20 von 135 deg.
(Fig. 2) und bilden entgegen der Schneidrichtung 38 jeweils nach der Hauptschneide 12 einen Freiwinkel 24 von 20 , und zwar zu einem zu bearbeitenden Werkstoff 34 (Fig. 4).
[0015] Durch einen Schulterschliff sind jeweils an die Hauptfreiflächen 22, an deren radial äusseren Bereich, in Bearbeitungsrichtung 42 weisende Schultern 14 angeformt, die einen Winkel 18 von 11 deg. zu einer Ebene 44 aufweisen, deren Normale die Bohrachse 28 bildet (Fig. 2).
[0016] Der Bohrkopf 10 weist zwei durch einen Schleifvorgang angeformte Kreuzflächen 16 auf, die jeweils eine Schneidkante 32 aufweisen (Fig. 1 bis 3).
Die Kreuzflächen 16 des Bohrkopfs 10 bilden entgegen der Schneidrichtung 38 jeweils nach der Schneidkante 32 einen Freiwinkel 26 von 36 , und zwar zu einem zu bearbeitenden Werkstoff 34 (Fig. 5).
[0017] Die Kreuzflächen 16 und die Hauptfreiflächen 22 bilden gemeinsam mit den Schultern 14 einen schlanken, dornartigen, eine Bohrspitze 36 bildenden, zentrischen Fortsatz.
Bezugszeichen
[0018]
10 : Bohrkopf
12 : Hauptschneide
14 : Schulter
16 : Kreuzfläche
18 : Winkel
20 : Spitzenwinkel
22 : Hauptfreifläche
24 : Freiwinkel
26 : Freiwinkel
28 : Bohrachse
30 : Nebenschneide
32 : Schneidkante
34 : Werkstoff
36 : Bohrspitze
38 : Schneidrichtung
40 : Schaft
42 : Bearbeitungsrichtung
44 : Ebene
State of the art
The invention relates to a drill according to the preamble of claim 1.
From the document EP 0 761 352 A1 a roll-forged drill with a shaft is known, via which the drill can be clamped in a drill chuck of a hand tool machine. The drill has on its periphery two secondary cutting edges, which extend helically in the axial direction and open in the machining direction in a drill head. The drill head has two main free surfaces with two main cutting edges on an end face pointing in the machining direction. The main free surfaces form a drill point with a point angle.
At the main free surfaces is formed at the radially outer region with a shoulder grind each pointing in the machine direction shoulder.
Advantages of the invention
The invention relates to a drill, in particular a metal drill with a drill head having at least two main free surfaces with two main cutting edges, and with at least one integrally formed on a surface, pointing in the machining direction shoulder.
It is proposed that at least one cross-surface is formed on the drill head. With the cross face an additional cutting edge can be created and in conjunction with the molded shoulder a particularly slender, mandrel-like, a drill tip forming, centric extension and an aggressive cutting behavior of the drill can be achieved.
It can achieve an advantageous cutting property against a center of the drill, and especially during drilling without pre-drilling a uniform wear of the cutting edges can be achieved. Drilling friction present during drilling and associated heating and vibration can be reduced and the life of the drill can be increased.
Furthermore, penetration into a material to be processed can be facilitated and energy saved. Particularly advantageous is the energy savings when used with cordless drills. The cutting performance per battery charge can be increased and the comfort for the operator can be increased. A frequent change of the batteries can be omitted.
The drill according to the invention is therefore particularly suitable for use with cordless drills.
If the cross surface is formed by a grinding process, a particularly sharp cutting edge and an exact cross surface can be achieved simply and inexpensively. In principle, however, it is also conceivable to mold the cross face with another machining method to the drill head, for example with a milling method, etc.
The shoulder can be formed on different surfaces, for example, to the cross surface and / or to the main free surface. If the shoulder is integrally formed on the main free surface, empirical values, in particular with regard to an angle of the shoulder, can be used to advantage.
Particularly advantageous cutting properties show when the shoulder is at an angle between 10 deg. and 15 deg. to a plane whose normal forms the drilling axis. The drill is well guided in the material to be machined and a separate pre-drilling can be omitted. Working time and costs can be reduced.
Advantageously, a point angle of the drill between 115 deg. and 140, whereby a large application range of the drill for different materials can be achieved. In particular, a drill with a point angle of 135 deg. shows an advantageous drilling behavior and can be used as a universal drill for various metals.
Particularly advantageous forms the main flank of the drill head a clearance angle between 15 deg. and 25 deg. and the cross surface of the drill head has a clearance angle between 30 deg. and 40.
Due to the two successive clearance angles, a particularly aggressive cutting of the drill can be achieved and with a small contact force a large drill advance can be achieved.
In order to achieve an increase in service life, the drill can be coated with different materials. Particularly useful is a coating of the drill with a titanium alloy. However, it is also possible to use other alloys that appear appropriate to the person skilled in the art, such as, for example, a cobalt alloy, etc.
The inventive solution can be applied to various drills, but particularly advantageous in highly loaded metal drills.
drawing
Further advantages will be apparent from the following description of the drawings. In the drawings, an embodiment of the invention is shown.
The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The skilled person will conveniently consider the features individually and summarize meaningful further combinations.
[0013] FIG.
<Tb> FIG. 1 <sep> a representation of a drill with a drill head in a side view,
<Tb> FIG. 2 <sep> is an enlarged view of the drill head of FIG. 1,
<Tb> FIG. 3 <sep> is a plan view of the drill head of Fig. 2,
<Tb> FIG. 4 <sep> is a schematic representation of a main free surface of the drill head of FIG. 2 with a clearance angle and
<Tb> FIG. 5 <sep> is a schematic representation of a cross surface of the drill head of FIG. 2 with a clearance angle.
Description of the embodiment
Fig. 1 shows a metal drill with a shaft 40 for clamping in a drill, not shown. The drill has on its circumference two secondary cutting edges 30, which extend helically in the axial direction and open in the machining direction 42 in a drill head 10. The drill head 10 has two main free surfaces 22, which each have a main cutting edge 12, at an end face pointing in the machining direction 42. The main free surfaces 22 form a drill tip 36 in the machine direction 42 with a point angle 20 of 135 °.
(FIG. 2) and form opposite to the cutting direction 38 in each case after the main cutting edge 12 a clearance angle 24 of 20, namely to a material 34 to be machined (FIG. 4).
By a shoulder grind shoulders 14 are each formed on the main outer surfaces 22, at the radially outer region, in the machining direction 42, which forms an angle 18 of 11 deg. to a plane 44 whose normal forms the drilling axis 28 (Figure 2).
The drill head 10 has two integrally formed by a grinding process cross surfaces 16, each having a cutting edge 32 (Fig. 1 to 3).
The cross surfaces 16 of the drill head 10 form opposite to the cutting direction 38 in each case after the cutting edge 32 a clearance angle 26 of 36, to a material to be machined 34 (Fig. 5).
The cross surfaces 16 and the main free surfaces 22 together with the shoulders 14 a slender, thorn-like, a drill bit 36 forming, centric extension.
reference numeral
[0018]
10: drill head
12: Main cutting edge
14: shoulder
16: cross surface
18: Angle
20: point angle
22: Main floor
24: clearance angle
26: clearance angle
28: drilling axis
30: secondary cutting edge
32: cutting edge
34: material
36: drill bit
38: cutting direction
40: shaft
42: machining direction
44: level