DE102008027705B4

DE102008027705B4 - Multi-edge drilling tool for machining difficult-to-machine, especially long-chipping materials

Info

Publication number: DE102008027705B4
Application number: DE102008027705.3A
Authority: DE
Inventors: Lufti Bozkurt
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2024-06-13
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: DE102008027705A8; DE102008027705A1

Abstract

Mehrschneidiges Bohrwerkzeug zur Zerspanung von langspanenden Werkstoffen, mit einem Spannschaft (22) und einem sich daran anschließenden Schneidteil (24), der eine mit einem Spitzenanschliff mit Hauptfreiflächen (26) ausgestattete Bohrerspitze, mehrere Spannuten (46) und eine entsprechende Anzahl von Hauptschneidkanten (54, 58) hat, wobei sich die Hauptschneidkante (54) mit einem Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt (58) in den Bereich des Kernquerschnitts (60) des Bohrwerkzeugs hinein erstreckt, und der Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt (58) durch eine die Querschneide (70) verkleinernde Ausspitzung (64) gebildet ist, die im Wesentlichen zwei Flächen (66, 68) hat, nämlich eine an die Hauptschneidkante (58) angrenzende Schneidbrustfläche (66) und eine dazu im Winkel verlaufende Spanablauffläche (68), dadurch gekennzeichnet, dass die Spanablauffläche (68, 68A, 68B) derart konkav geformt ist, dass sich ihr Krümmungsradius (Ra2, Ra3) mit zunehmendem Abstand vom Bohrerzentrum (52) verkleinert.Multi-blade drilling tool for machining long-chipping materials, with a clamping shaft (22) and an adjoining cutting part (24) which has a drill tip equipped with a tip grinding with main clearance surfaces (26), several chip grooves (46) and a corresponding number of main cutting edges (54, 58), wherein the main cutting edge (54) extends with a main cutting edge center section (58) into the area of the core cross section (60) of the drilling tool, and the main cutting edge center section (58) is formed by a point thinning (64) which reduces the cross cutting edge (70) and which essentially has two surfaces (66, 68), namely a cutting face surface (66) adjacent to the main cutting edge (58) and a chip run-off surface (68) running at an angle thereto, characterized in that the chip run-off surface (68, 68A, 68B) is concavely shaped such that its Radius of curvature (Ra2, Ra3) decreases with increasing distance from the drill center (52).

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschneidiges Bohrwerkzeug zur Zerspanung von schwer zerspanbaren, insbesondere langspanenden Werkstoffen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multi-edge drilling tool for machining difficult-to-machine, in particular long-chipping materials, according to the preamble of claim 1.

Werkzeuge mit einem derartigen Anschliff sind vielfältig bekannt. Sie werden beispielsweise von Werkzeugen mit innenliegenden Kühlkanälen gebildet, bei denen ein Spitzenanschliff mit ausgespitzter Querschneide und korrigierter Hauptschneide (DIN 1412 Form B) oder mit Kreuzanschliff (DIN 1412 Form C) angebracht ist. Bei derartigen Werkzeugen hat man darüber hinaus versucht, über die Form der Spannut gezielt Einfluss auf das Spanformverhalten zu nehmen.There are many known tools with this type of grinding. They are formed, for example, by tools with internal cooling channels, which have a point grinding with a pointed cross cutting edge and corrected main cutting edge (DIN 1412 Form B) or with a cross grinding (DIN 1412 Form C). With such tools, attempts have also been made to specifically influence the chip formation behavior by means of the shape of the chip groove.

So ist beispielsweise auf den Dokumenten EP 0 127 009 A1 bzw. EP 0158 820 B1 der Ansatz bekannt, die Spannut extrem zu verengen, damit der Span eine stärkere Krümmung erfährt und früher bricht. Im Bereich der Ausspitzung sind allerdings - wie bei einem Kreuzanschliff nach DIN 1412 Form C - nur ebene Flächen vorgesehen.For example, the documents EP 0 127 009 A1 or. EP0158820B1 The approach of narrowing the chip flute extremely so that the chip experiences a stronger curvature and breaks earlier is known. In the area of the point thinning, however, only flat surfaces are provided - as with a cross-grinding according to DIN 1412 Form C.

Ein ähnlicher Lösungsansatz zur Beeinflussung des Spanformungsprozesses ist aus den Dokumenten EP 0 320 881 B1 , EP 1 275 458 A1 und EP 1 632 302 A2 bekannt. Bei diesen bekannten Bohrwerkzeugen wird die Spannut in der Weise optimiert, dass sich bei guter Spankrümmungsfunktion der Spannut noch ein ausreichendes Volumen für einen guten Spanabtransport ergibt. Auch der Wendelbohrer gemäß EP 0 712 343 B1 ist in diese Richtung optimiert.A similar approach to influencing the chip forming process is described in the documents EP 0 320 881 B1 , EP 1 275 458 A1 and EP 1 632 302 A2 In these well-known drilling tools, the chip flute is optimized in such a way that, with good chip curvature function, the chip flute still has sufficient volume for good chip removal. The twist drill according to EP 0 712 343 B1 is optimized in this direction.

Zudem ist aus der US 7,241,085 B2 ein Bohrwerkzeug mit Schneidkanten und zugehörigen Spannuten bekannt, wobei die Spannuten im Querschnitt gesehen über eine konkave Fläche in eine ebene, geschliffene Fläche übergehen. Dabei wird die Spanbildung in der Spannut maßgeblich durch den stumpfwinkligen Schnittpunkt der konkaven Fläche mit der ebenen Fläche bestimmt. Das Bohrwerkzeug offenbart nicht, wie die Spanbildung in einer Ausspitzung erfolgt.In addition, the US7,241,085 B2 a drilling tool with cutting edges and associated chip grooves is known, whereby the chip grooves, when viewed in cross-section, transition from a concave surface to a flat, ground surface. The chip formation in the chip groove is determined primarily by the obtuse-angled intersection of the concave surface with the flat surface. The drilling tool does not reveal how the chip formation takes place in a point thinning.

Weiter offenbart die DE 42 39 311 A1 einen Bohrer, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen Halter mit einer Längsachse und einer rechtwinklig dazu verlaufenden Querachse, mit einer Bohrspitze, in der eine längs der Querachse verlaufende Nut mit einem Nutgrund und mit Nutseitenwänden angeordnet ist, und mit einem in der Nut angeordneten Schneideinsatz, insbesondere aus Hartmetall, der zwei punktsymmetrisch zur Längsachse, im Wesentlichen parallel zur Querachse angeordnete Hauptschneiden, zwei sich nach vorne anschließende Spanflächen und zwei je einer Spanfläche auf der anderen Seite der Querachse gegenüberliegende Rückseitenflächen aufweist.The DE 42 39 311 A1 a drill, consisting of a substantially cylindrical holder with a longitudinal axis and a transverse axis running at right angles thereto, with a drill bit in which a groove running along the transverse axis with a groove base and with groove side walls is arranged, and with a cutting insert arranged in the groove, in particular made of hard metal, which has two main cutting edges arranged point-symmetrically to the longitudinal axis, substantially parallel to the transverse axis, two chip surfaces adjoining to the front and two rear surfaces each opposite a chip surface on the other side of the transverse axis.

Schließlich ist aus dem Dokument EP 0 681 882 A1 ein mehrschneidiges Bohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei dem die Ausspitzung in der Weise ausgeführt ist, dass drei Ausspitzungsflächen entstehen. An die an die Hauptschneidkante angrenzende Schneidbrustfläche schließt sich eine auf den Außenumfang des Bohrwerkzeugs hin weisende ebene erste Spanablauffläche an. An die erste Spanablauffläche wiederum schließt sich eine dazu im Winkel verlaufende weitere Spanablauffläche an, die bis zum Außenumfang des Bohrerstegs geführt ist. Ziel dieser Gestaltung der Ausspitzung ist es, die Stabilität des Bohrwerkzeugs durch Anhebung der Wandstärke des Bohrerstegs zu erhöhen. Gleichzeitig soll durch diese Mehrflächen-Ausspitzung eine bessere Führung des Spans in der Spannut nahe der Bohrerspitze sichergestellt werden. Die Herstellung eines solchen Spitzenanschliffs ist allerdings verhältnismäßig aufwändig. Darüber hinaus wirkst sie sich nicht positiv auf den Spanformungsprozess aus.Finally, the document EP 0 681 882 A1 a multi-edge drilling tool according to the preamble of claim 1 is known, in which the point thinning is designed in such a way that three point thinning surfaces are created. The cutting face adjacent to the main cutting edge is followed by a flat first chip drainage surface pointing towards the outer circumference of the drilling tool. The first chip drainage surface is in turn followed by a further chip drainage surface running at an angle to it, which extends to the outer circumference of the drill web. The aim of this design of the point thinning is to increase the stability of the drilling tool by increasing the wall thickness of the drill web. At the same time, this multi-surface point thinning is intended to ensure better guidance of the chip in the chip groove near the drill tip. However, producing such a tip grind is relatively complex. Furthermore, it does not have a positive effect on the chip formation process.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mehrschneidiges Bohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in der Weise weiterzubilden, dass es sich in besonderem Maße für die Zerspanung von schwer zerspanbaren, insbesondere langspanenden Werkstoffen, eignet.In contrast, the invention is based on the object of developing a multi-cutting drilling tool according to the preamble of patent claim 1 in such a way that it is particularly suitable for machining difficult-to-machine, in particular long-chipping materials.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß wird die sich an die Schneidbrustfläche anschließende Spanablauffläche konkav ausgebildet, was für eine verstärkte Krümmung bzw. Zurückkrümmung des an der Hauptschneide einschließlich des Hauptschneiden-Zentrumsabschnitts entstehenden Spans sorgt. Insbesondere bei langspanenden Werkstoffen ergibt sich somit eine wesentlich günstigere Spanform, weil durch diese besondere Gestaltung der Ausspitzung der Span früher bricht. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung der konkaven Spanablauffläche dafür gesorgt, dass der an der Spanablauffläche zurückgekrümmte Span die übrige Oberfläche der Spannut einschließlich der im Spitzenbereich des Bohrwerkzeugs an diese angrenzenden Ausspitzungsfläche nicht mehr bzw. mit lediglich verringerter Reibung berührt. Dies hat insgesamt zur Folge, dass selbst bei an sich langspanenden Werkstoffen verhältnismäßig kurze Späne entstehen, die in der Spannut keinen größeren Widerstand mehr erfahren. Der Abtransport der Späne durch die Spannut wird auf diese Weise wirksam verbessert, und zwar insbesondere dann, wenn das Werkzeug mit innenliegenden Kühlkanälen ausgestattet ist und wenn die Kühl-/Schmiermittelzufuhr mit hoher Geschwindigkeit bzw. hohem Druck erfolgt, wie dies insbesondere bei der Minimalmengenschmierung (MMS) der Fall ist. Dabei kann das MMS-Fluid effektiv für den Abtransport der Späne herangezogen werden.According to the invention, the chip discharge surface adjoining the cutting face surface is concave, which ensures an increased curvature or back curvature of the chip generated on the main cutting edge including the main cutting edge center section. This results in a much more favorable chip shape, particularly with long-chipping materials, because this special design of the point thinning causes the chip to break earlier. At the same time, the inventive design of the concave chip discharge surface ensures that the chip curved back on the chip discharge surface no longer touches the remaining surface of the chip flute, including the point thinning surface adjacent to it in the tip area of the drilling tool, or only touches it with reduced friction. Overall, this means that even with long-chipping materials, relatively short chips are generated that no longer experience any great resistance in the chip flute. The removal of the chips through the chip flute is effectively improved in this way, especially when the tool is equipped with is equipped with internal cooling channels and when the coolant/lubricant supply is carried out at high speed or high pressure, as is particularly the case with minimum quantity lubrication (MQL). The MQL fluid can be used effectively to remove the chips.

Die Ausspitzung kann beispielsweise derart erfolgen, dass mit der Ausspitzung die Hauptschneide korrigiert wird und dann geradlinig ausgebildet ist. Mit der Weiterbildung des Anspruchs 2 kann - je nach Zerspanungsverhalten des zu bearbeitenden Werkstoffs - Einfluss darauf genommen werden, in welcher Breite der Span auf die Spanablauffläche der Ausspitzung aufläuft. Diese Weiterbildung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Schnittparameter derart auf den zu zerspanenden Werkstoff abgestimmt werden, dass auch im Bereich des von der Ausspitzung gebildeten Hauptschneiden-Zentrumsabschnitts ein mit dem übrigen Span zusammenhängender Span entsteht.The thinning can be carried out, for example, in such a way that the main cutting edge is corrected with the thinning and is then formed in a straight line. With the development of claim 2, depending on the machining behavior of the material to be machined, it is possible to influence the width of the chip that runs onto the chip run-off surface of the thinning. This development is particularly advantageous if the cutting parameters are adapted to the material to be machined in such a way that a chip that is connected to the rest of the chip is also created in the area of the main cutting edge center section formed by the thinning.

Die Form der Spanablauffläche kann grundsätzlich so ausgeführt werden, dass sich der Krümmungsradius stetig ändert. Die Änderung des Krümmungsradius kann aber auch stufenweise erfolgen. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass insbesondere die Geometrie der Spanablauffläche nach Anspruch 4 zu einer besonders vorteilhaften Verstärkung des eingangs beschriebenen Spankrümmungseffekts führt. Dadurch kann die Spanlänge weiter verkürzt und die Spanreibung in den Spannuten weiter verringert bzw. ganz ausgeschaltet werden.The shape of the chip run-off surface can basically be designed so that the radius of curvature changes continuously. However, the change in the radius of curvature can also take place in stages. Tests have shown that the geometry of the chip run-off surface according to claim 4 in particular leads to a particularly advantageous reinforcement of the chip curvature effect described at the beginning. This allows the chip length to be shortened further and the chip friction in the chip grooves to be further reduced or even eliminated completely.

Eine besonders wirksame Verringerung der Reibung der Späne in den Spannuten bzw. im Bereich der Bohrerspitze an der restlichen Fläche der Ausspitzung ergibt sich mit der Weiterbildung des Anspruchs 5. Der an der Spanablauffläche abfließende Span hebt an der Kante bzw. Stufe ab, so dass sich die Zerspanungskräfte weiter verringern lassen.A particularly effective reduction in the friction of the chips in the chip grooves or in the area of the drill tip on the remaining surface of the point thinning results from the development of claim 5. The chip flowing off the chip discharge surface lifts off at the edge or step, so that the cutting forces can be further reduced.

Grundsätzlich ist die Erfindung an jedem Bohrwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zu verwirklichen, solange die Geometrie-Parameter eingehalten werden. Das Bohrwerkzeug kann somit als einstückiger Körper mit Schaft, Schneidteil und Spitze ausgebildet werden. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Gestaltung des Bohrwerkzeugs jedoch in vorteilhafter Weise auch dann besonders wirksam genutzt werden kann, wenn die Bohrerspitze einen Schneideinsatz trägt, der vorzugsweise lösbar auf einem Schneidteil bzw. einem Schneideinsatz-Halter befestigt ist. Der Schneideinsatz kann in diesem Fall aus einem Hartstoff wie z. B. einem Hartmetall oder einem Keramik-Werkstoff (Cermet) bestehen, während der Schneideinsatz-Halter aus Werkzeugstahl, insbesondere aus Schnellarbeitsstahl, wie HSS bzw. HSS-G bzw. HSS-E hergestellt ist.In principle, the invention can be implemented on any drilling tool with the features of claim 1, as long as the geometric parameters are adhered to. The drilling tool can thus be designed as a one-piece body with a shaft, cutting part and tip. It has been shown that the design of the drilling tool according to the invention can also be used particularly effectively in an advantageous manner when the drill tip carries a cutting insert, which is preferably detachably attached to a cutting part or a cutting insert holder. In this case, the cutting insert can consist of a hard material such as a hard metal or a ceramic material (cermet), while the cutting insert holder is made of tool steel, in particular high-speed steel such as HSS or HSS-G or HSS-E.

Mit der Weiterbildung des Anspruchs 12 erfolgt eine besonders vorteilhafte Anpassung des Werkzeugs an die Zerspanung von Gusswerkstoffen. Durch die Ausbildung der Haupt-Freifläche als Facetten-Oberfläche ergibt sich der besondere Vorteil, dass diese Freifläche mit einer einfachen Schleif-Kinematik herstellbar ist, indem die zylindermantelförmige Oberfläche einer Schleifscheibe bogenförmig entlang einer Kurve verfahren wird, die der Hauptschneidkante folgt. Es entsteht auf diese Weise ein Anschliff, der demjenigen ähnelt, wie er in der eigenen älteren Patentanmeldung der Anmelderin gemäß DE 20 307 258 U1 beschrieben ist, deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung ausdrücklich einbezogen wird.The development of claim 12 results in a particularly advantageous adaptation of the tool to the machining of cast materials. The design of the main flank as a facet surface results in the particular advantage that this flank can be produced with simple grinding kinematics by moving the cylinder-shaped surface of a grinding wheel in an arc along a curve that follows the main cutting edge. This creates a grinding that is similar to that described in the applicant's own older patent application according to DE 20 307 258 U1 the disclosure content of which is expressly incorporated into the present application.

Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug in besonders vorteilhafter Weise mit einer Innenkühlung nach den Ansprüchen 13 bis 16 kombiniert werden kann, damit sich eine besonders wirksame und intensive Kühlung der Bohrerspitze einschließlich des Bohrerzentrums ergibt.It has been shown that the drilling tool according to the invention can be combined in a particularly advantageous manner with an internal cooling system according to claims 13 to 16, so that a particularly effective and intensive cooling of the drill tip including the drill center is achieved.

Damit eignet sich das Werkzeug in besonderem Maße für die Zerspanung von hochfesten und zähen Werkstoffen, wobei außerordentlich hohe Standzeiten bereitstellt werden, und im Übrigen besonders für größere Durchmesserbereiche, insbesondere für Durchmesser ab 11 mm.This makes the tool particularly suitable for machining high-strength and tough materials, providing exceptionally long tool lives, and also particularly for larger diameter ranges, especially for diameters from 11 mm.

Mit der speziellen Anpassung der Anschliffgeometrie des Werkzeugs an die Ausrichtung und Gestaltung des aus dem Werkzeug austretenden Kühl-/Schmiermittelstrahls nach Anspruch 14 kann ein bislang nicht erzielbarer Kühl-/Schmiereffekt speziell im Bereich des Bohrerzentrums sichergestellt werden. Denn durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Bohrwerkzeugs gelingt es, den austretenden Kühl-/Schmiermittelstrom an dem in der Entstehung befindlichen Span derart abprallen zu lassen, dass auch das Zentrum des Bohrwerkzeugs, d.h. auch die Schneide und die Querschneide im Bereich des Bohrerkerns mit einem ausreichend hohen Volumenstrom an Kühl-/Schmiermittel beaufschlagt werden kann. Dieser Effekt lässt sich insbesondere dann stabil aufrecht erhalten, wenn das Werkzeug mit MMS-(Mindermengenschmierung) Fluid beaufschlagt wird, welches in der Regel mit hohem Druck und mit hohen Geschwindigkeiten zugeführt wird. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass die erfindungsgemäße Gestaltung der das Kühl-/Schmiermittel zuführenden Kanäle für die Gestaltung des Bohrwerkzeugs einen größtmöglichen Gestaltungsspielraum sicherstellt.With the special adaptation of the grinding geometry of the tool to the orientation and design of the coolant/lubricant jet emerging from the tool according to claim 14, a previously unattainable cooling/lubricating effect can be ensured, especially in the area of the drill center. This is because the design of the drilling tool according to the invention makes it possible to let the escaping coolant/lubricant flow bounce off the chip that is being formed in such a way that the center of the drilling tool, i.e. also the cutting edge and the cross cutting edge in the area of the drill core, can be supplied with a sufficiently high volume flow of coolant/lubricant. This effect can be maintained in a stable manner, in particular, when the tool is supplied with MQL (minimum quantity lubrication) fluid, which is usually supplied at high pressure and at high speeds. This results in the additional advantage that the design of the channels supplying the coolant/lubricant according to the invention ensures the greatest possible design freedom for the design of the drilling tool.

Das Werkzeug kann als gerade genutetes, aber auch als wendelförmig genutetes Werkzeug ausgebildet sein. Der zentrale, axial verlaufende Zentralkanal kann in den Werkstoff nachträglich eingebracht werden, so dass ein Werkzeug mit einem Schneidenträger aus hochfestem Werkzeugstahl verwendet werden kann. Dies schafft die Voraussetzung dafür, dass das Werkzeug als Wechselplatten-Bohrwerkzeug ausgeführt werden kann und damit insbesondere für die Bearbeitung von Bohrlöchern mit großen Durchmessern besonders interessant wird. Dadurch, dass der Anstellwinkel des vom Zentralkanal abzweigenden Stichkanals bezüglich der Bohrerachse verhältnismäßig klein ist, kann die Mündungsöffnung des Stichkanals im Bereich der Spannut einen ausreichend großem Abstand von der Bohrerspitze haben, wodurch es gelingt, Wechselschneidplatten mit verhältnismäßig großer axialer Länge zum Einsatz zu bringen. Aufgrund der damit erzielbaren größeren Führungslänge von seitlich angebrachten Rundfasen wird die Bohrungsqualität zusätzlich verbessert.The tool can be designed as a straight-grooved tool or as a helical-grooved tool. The central, axially running central channel can be subsequently introduced into the material so that a tool with a cutting edge carrier made of high-strength tool steel can be used. This creates the prerequisite for the tool to be designed as an interchangeable insert drilling tool and is therefore particularly interesting for machining drill holes with large diameters. Because the angle of attack of the branch channel branching off from the central channel is relatively small with respect to the drill axis, the mouth of the branch channel in the area of the chip groove can have a sufficiently large distance from the drill tip, which makes it possible to use interchangeable cutting inserts with a relatively large axial length. The longer guide length of round bevels attached to the sides that can be achieved in this way further improves the quality of the hole.

Es soll jedoch bereits an dieser Stelle hervorgehoben werden, dass die Erfindung keineswegs auf eine mehrteilige Ausgestaltung des Bohrwerkzeugs beschränkt ist. Das Werkzeug kann vielmehr insgesamt aus hochfestem Werkzeugstahl oder Hartstoff, wie Vollhartmetall (VHM) oder Cermet-Werkstoff bestehen, wobei in letzterem Fall der Zentralkanal mit dem Vollhartmetall-Rohling zusammen extrudiert oder in den Sinterrohling eingearbeitet werden kann.However, it should be emphasized at this point that the invention is by no means limited to a multi-part design of the drilling tool. Rather, the tool can consist entirely of high-strength tool steel or hard material, such as solid carbide (solid carbide) or cermet material, whereby in the latter case the central channel can be extruded together with the solid carbide blank or incorporated into the sintered blank.

Der Stichkanal ist vorzugsweise geradlinig ausgebildet, was vorteilhafterweise durch das Einbringen einer Bohrung in das Schneidteil des Bohrwerkzeugs realisiert wird. Wenn die Achse des zumindest einen Stichkanals im Wesentlichen in einer Radialebene liegt, ergibt sich eine Vereinfachung des Herstellungsprozesses. Denn die Ausrichtung des zumindest einen Stichkanals am Werkzeug bzw. bezüglich der Schneiden kann mit einfachen Mitteln und dennoch mit großer Präzision realisiert werden. Es hat sich gezeigt, dass es trotz dieser Vereinfachung der räumlichen Zuordnung des zumindest einen Stichkanals und des Anschliffs ohne weiteres gelingt, genügend Kühl-/Schmiermittel an die besonders hoch belasteten Bereiche des Bohrwerkzeugs im Bereich der Bohrerspitze einschließlich des Bohrerkerns zu bringen, um Überlastungen des Bohrwerkzeugs bzw. der Bohrerspitze wirksam auszuschließen.The branch channel is preferably designed to be straight, which is advantageously achieved by making a hole in the cutting part of the drilling tool. If the axis of the at least one branch channel lies essentially in a radial plane, the manufacturing process is simplified. This is because the alignment of the at least one branch channel on the tool or with respect to the cutting edges can be achieved using simple means and yet with great precision. It has been shown that, despite this simplification of the spatial allocation of the at least one branch channel and the grinding, it is still possible to bring enough coolant/lubricant to the particularly heavily loaded areas of the drilling tool in the area of the drill tip including the drill core in order to effectively prevent overloading of the drilling tool or the drill tip.

Durch den Umstand, dass der Anstellwinkel des zumindest einen Stichkanals zur Bohrerachse sehr kleine Werte annehmen kann, die - um den gewünschten Kühl-/Schmiereffekt zuverlässig bereitstellen zu können - mit relativ engen Toleranzen eingehalten werden können, ist die Weiterbildung des Anspruchs 15 von besonderem Vorteil. Denn durch den Bezug zur Bohrerachse lassen sich enge Herstellungstoleranzen mit einfacheren Mitteln einhalten.Due to the fact that the angle of attack of at least one branch channel to the drill axis can assume very small values, which - in order to be able to reliably provide the desired cooling/lubricating effect - can be maintained with relatively narrow tolerances, the development of claim 15 is particularly advantageous. This is because the reference to the drill axis allows tight manufacturing tolerances to be maintained with simpler means.

Wenn der Anstellwinkel des zumindest einen Stichkanals gemäß Anspruch 16 gewählt wird, kann die Mündungsöffnung des zumindest einen Stichkanals in der Spannut in einem verhältnismäßig großen Abstand zur Bohrerspitze angeordnet werden. Gleichzeitig wird dadurch die Kühlwirkung des Bohrerzentrums zusätzlich verbessert, da der aus dem Stichkanal austretende Kühl-/Schmiermittelstrom noch zuverlässiger vom entstehenden Span in Richtung Zentrum des Bohrers geleitet und dort seine Kühl-/Schmierwirkung entfalten kann. Es konnte gezeigt werden, dass sich auf diese Weise die Vorschubwerte selbst beim Bohren von hochfesten und zähen bzw. schwer zerspanbaren Materialien beträchtlich anheben lassen, ohne Gefahr zu laufen, dass sich im Bereich des Bohrerkerns Überhitzungen und damit einhergehend Schneidenveränderungen im Bereich des Bohrerzentrums einstellen.If the angle of attack of the at least one branch channel is selected according to claim 16, the mouth opening of the at least one branch channel in the chip groove can be arranged at a relatively large distance from the drill tip. At the same time, this further improves the cooling effect of the drill center, since the coolant/lubricant flow emerging from the branch channel is guided even more reliably by the resulting chip towards the center of the drill and can develop its cooling/lubricating effect there. It has been shown that in this way the feed values can be increased considerably even when drilling high-strength and tough or difficult-to-machine materials, without running the risk of overheating in the area of the drill core and associated cutting edge changes in the area of the drill center.

Der vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Kühl-/Schmiereffekt ist insbesondere deshalb zuverlässig und stabil beim Bohrvorgang aufrecht zu erhalten, weil der Anschliff des Werkzeugs in der Weise ausgeführt ist, dass sich die Hauptschneide mit einem Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt in den Bereich des Kernquerschnitts des Bohrwerkzeugs hinein erstreckt. Auf diese Weise wird für den aus dem zumindest einen Stichkanal austretenden Kühl-/Schmiermittelstrahl ein größerer Freiraum geschaffen, damit er in die unmittelbare Nähe des Bohrerzentrums gelangen kann. Dieser Effekt ist sichergestellt, auch wenn die Hauptschneidkante mit dem Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt durchgehend geradlinig ausgebildet ist.The cooling/lubricating effect according to the invention described above can be maintained reliably and stably during the drilling process in particular because the grinding of the tool is designed in such a way that the main cutting edge with a main cutting edge center section extends into the area of the core cross section of the drilling tool. In this way, a larger free space is created for the coolant/lubricant jet emerging from the at least one branch channel so that it can reach the immediate vicinity of the drill center. This effect is ensured even if the main cutting edge with the main cutting edge center section is designed to be straight throughout.

Es hat sich gezeigt, dass insbesondere in Kombination mit der Weiterbildung des Anspruchs 2 der vorteilhafte Kühl-/Schmiereffekt des Bohrerzentrums zusätzlich verbessert werden kann. Ein Schneidenverlauf gemäß Anspruch 2 lässt sich beispielsweise durch einen Anschliff sicherstellen, mit dem eine S-förmige oder der „S-Form“ ähnliche Hauptschneide erzeugt wird. Es ist jedoch gleichermaßen möglich, diese Form der Hauptschneidengestaltung durch eine Ausspitzung des Bohrerkerns bereitzustellen.It has been shown that, in particular in combination with the further development of claim 2, the advantageous cooling/lubricating effect of the drill center can be further improved. A cutting path according to claim 2 can be ensured, for example, by a grinding with which an S-shaped or "S-shaped" main cutting edge is produced. However, it is equally possible to provide this form of main cutting edge design by thinning the drill core.

Insbesondere dann, wenn die Schnittparameter derart auf den zu zerspanenden Werkstoff abgestimmt werden, dass auch im Bereich des von der Ausspitzung gebildeten Hauptschneiden-Zentrumsabschnitts ein zusammenhängender, vorzugsweise mit dem an der Hauptschneidkante entstehenden Span zusammenhängender Span entsteht, kann das Zusammenwirken mit der vorstehend beschriebenen Versorgung mit Kühl-/Schmiermittel weiter optimiert werden. Der auf diese Weise entstehende Span bekommt eine derartige Geometrie, dass der oben beschriebene Kühl-/Schmiermittelstrahl-Ablenkeffekt besonders verstärkt auftritt und das Bohrerzentrum besonders effektiv, d.h. mit großem Volumenstrom beaufschlagt, so dass die erforderlichen Kühleffekte wirksam und stabil bereitgestellt werden können.In particular, if the cutting parameters are adapted to the material to be machined in such a way that a continuous chip is also created in the area of the main cutting edge center section formed by the thinning, preferably one that is connected to the chip created on the main cutting edge, the interaction with the supply of coolant/lubricant described above can be further be optimized. The chip created in this way has a geometry such that the coolant/lubricant jet deflection effect described above is particularly pronounced and the drill center is particularly effectively impacted, ie with a large volume flow, so that the required cooling effects can be provided effectively and stably.

Es hat sich darüber hinaus als vorteilhaft erwiesen, zwischen Schneidbrustfläche und Spanablauffläche der Ausspitzung eine Radiusfläche anzuordnen, so dass die Spanbildung mit geringerer Werkstoffbelastung der Bohrerspitze erfolgt, und auch die Geometrie des in der Entstehung befindlichen Spans genauer gesteuert werden kann.It has also proven advantageous to arrange a radius surface between the cutting face surface and the chip run-off surface of the thinning, so that chip formation occurs with less material stress on the drill tip and the geometry of the chip being formed can be controlled more precisely.

Eine weitere Verringerung der Reibung der Späne in den Spannuten ergibt sich mit der Weiterbildung des Anspruchs 11, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, dass diese Stufe oder Kante auch bei einem Werkzeug vorgesehen werden kann, das keinen Schneideinsatz trägt. Der an der Spanablauffläche abfließende Span hebt an der Kante bzw. Stufe von der Spannut ab, wodurch sich die vom Werkzeug aufzunehmenden Zerspanungskräfte zusätzlich verringern lassen.A further reduction in the friction of the chips in the chip grooves is achieved with the development of claim 11, although it should be noted that this step or edge can also be provided on a tool that does not have a cutting insert. The chip flowing off the chip discharge surface lifts off the chip groove at the edge or step, which further reduces the cutting forces to be absorbed by the tool.

Vorteilhafterweise wird die Ausspitzung derart in den Bohrerkern eingebracht, dass - gemäß Anspruch 6 - zwischen Schneidbrustfläche und/oder Spanablauffläche und der Achse des Bohrwerkzeugs ein Winkel von unter 45° eingehalten wird. Dieser Winkel kann in vorteilhafter Weise an den Anstellwinkel des zumindest einen Stichkanals bezüglich der Werkzeugachse angepasst werden. Je kleiner dieser Winkel gehalten ist, umso leichter gelingt es dem aus dem Stichkanal austretenden Kühl-/Schmiermittelstrahl das Bohrerzentrum zu erreichen und die Kühl-/Schmierwirkung reproduzierbar und stabil bereitzustellen.Advantageously, the point thinning is introduced into the drill core in such a way that - according to claim 6 - an angle of less than 45° is maintained between the cutting face and/or chip discharge surface and the axis of the drilling tool. This angle can advantageously be adapted to the angle of attack of the at least one branch channel with respect to the tool axis. The smaller this angle is, the easier it is for the coolant/lubricant jet emerging from the branch channel to reach the drill center and to provide the cooling/lubricating effect in a reproducible and stable manner.

Eine besonders einfache Herstellung der Ausspitzung ergibt sich aus der Geometrie des Anspruchs 7. Vorteilhafterweise wird die Schneidbrustfläche und/oder die Spanablauffläche durch die Oberfläche einer Profilschleifscheibe erzeugt, die in vorbestimmter Lagebeziehung zur Bohrerachse beispielsweise entlang einer Geraden durch den Kernquerschnitt des Bohrers bewegt wird.A particularly simple production of the thinning results from the geometry of claim 7. Advantageously, the cutting face surface and/or the chip drainage surface are produced by the surface of a profile grinding wheel which is moved in a predetermined positional relationship to the drill axis, for example along a straight line through the core cross-section of the drill.

Grundsätzlich ist die Erfindung an jedem Bohrwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zu verwirklichen, solange die angegebenen Parameter eingehalten werden. D.h., das Bohrwerkzeug kann als einstückiger Körper mit Schaft, Schneidteil und Spitze ausgebildet werden.In principle, the invention can be implemented on any drilling tool having the features of claim 1, as long as the specified parameters are adhered to. This means that the drilling tool can be designed as a one-piece body with a shaft, cutting part and tip.

Die erfindungsgemäße Gestaltung des Bohrwerkzeugs eignet sich jedoch in besonderer Weise für Werkzeuge, bei denen zumindest das Schneidteil aus Werkzeugstahl, insbesondere einem Schnellarbeitsstahl, wie HSS bzw. HSS-G bzw. HSS-E hergestellt ist. Wenn eine Kühl-/Schmiermittelversorgung nach Anspruch 13 vorgesehen ist, kann der Zentralkanal für das Kühl-/Schmiermittel durch spanende Bearbeitung in den Stahlrohling eingebracht werden, ebenso wie der zumindest eine Stichkanal, bevor ein Härtevorgang durchgeführt wird. Durch diese Art von Kühl-/Schmiermittelversorgung und aufgrund dieses Aufbaus eignet sich das Werkzeug in besonderem Maße dafür, dass es zum Bohren im Durchmesserbereich größer 10 mm mit einer Werkzeugspitze aus Hartstoff, insbesondere aus Hartmetall oder einem Cermet-Werkstoff ausgestattet wird.However, the design of the drilling tool according to the invention is particularly suitable for tools in which at least the cutting part is made of tool steel, in particular a high-speed steel such as HSS or HSS-G or HSS-E. If a coolant/lubricant supply according to claim 13 is provided, the central channel for the coolant/lubricant can be introduced into the steel blank by machining, as can the at least one branch channel, before a hardening process is carried out. Due to this type of coolant/lubricant supply and due to this structure, the tool is particularly suitable for being equipped with a tool tip made of hard material, in particular of hard metal or a cermet material, for drilling in the diameter range greater than 10 mm.

In besonders vorteilhafter Weise sind im Falle der Verwendung von Schneideinsätzen letztere so ausgebildet und mit dem Schneidenträger verbunden, wie dies beispielsweise in den eigenen Patentveröffentlichungen der Anmelderin gemäß DE 197 36 598 C2 , EP 0 674 560 B1 , EP 1 100 642 B1 oder DE 42 39 311 C2 beschrieben ist, wobei der Offenbarungsgehalt dieser Patentdokument ausdrücklich in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird. Damit gelingt es, Bohrwerkzeuge selbst zum Bohren von Bohrungen im Durchmesserbereich von über 25 mm wirtschaftlich herzustellen und zu betreiben, da die Kombination von duktilem Schneidenträger einerseits und hochfestem Werkstoff für die Bohrerspitze optimal genutzt werden kann. Derartige Schneideinsätze sind auch in der Ausführung als Platte hinreichend breit auszuführen, so dass die Ausspitzung samt Spanablauffläche im Bereich des hochfesten Schneideinsatzes ausgebildet werden kann. Auf diese Weise lassen sich sämtliche Flächen, die für die Spanbildung von besonderer Bedeutung sind, an ein und demselben Körper ausbilden, wodurch die Fertigungstechnik einfacher und wirtschaftlicher wird.In a particularly advantageous manner, when using cutting inserts, the latter are designed and connected to the cutting carrier as described, for example, in the applicant's own patent publications according to DE 197 36 598 C2 , EP 0 674 560 B1 , EP 1 100 642 B1 or DE 42 39 311 C2 is described, whereby the disclosure content of this patent document is expressly included in the present application. This makes it possible to economically manufacture and operate drilling tools even for drilling holes with a diameter of over 25 mm, since the combination of ductile cutter carrier on the one hand and high-strength material for the drill tip can be used optimally. Such cutting inserts can also be designed to be sufficiently wide in the plate version so that the point thinning including the chip drainage surface can be formed in the area of the high-strength cutting insert. In this way, all surfaces that are of particular importance for chip formation can be formed on one and the same body, making the manufacturing technology simpler and more economical.

Die erfindungsgemäßen Effekte der Spanbildung und Versorgung des Bohrerzentrums mit ausreichend Kühl-/Schmiermittel lassen sich grundsätzlich unabhängig von der Anzahl der Hauptschneiden und Spannuten sicherstellen.The inventive effects of chip formation and supply of the drill center with sufficient coolant/lubricant can basically be ensured independently of the number of main cutting edges and chip flutes.

Weil insbesondere bei besonders klein gewähltem Anstellwinkel der Achse des zumindest einen Stichkanals zur Bohrerachse die die Mündungsöffnung des Stichkanals in der Spannut einen verhältnismäßig großen Abstand zur Bohrerspitze haben kann, liegt diese Mündungsöffnung selbst dann, wenn ein Schneideinsatz mit verhältnismäßig großer axialer Länge zum Einsatz kommt, axial versetzt zu diesem Schneideinsatz. Der Schneideinsatz selbst ist deshalb frei von irgendwelchen Bohrungen zum Führen von Kühl-/Schmiermittel, wodurch die Herstellungstechnik weiter vereinfacht wird.Because the opening of the branch channel in the chip groove can be a relatively large distance from the drill tip, particularly when the setting angle of the axis of at least one branch channel to the drill axis is selected to be particularly small, this opening is axially offset from the cutting insert even when a cutting insert with a relatively large axial length is used. The cutting insert itself is therefore free of any holes for guiding coolant/lubricant, which further simplifies the manufacturing technology.

Die erfindungsgemäße Geometrie des Bohrwerkzeugs einschließlich seiner gegebenenfalls vorgesehenen Innenkühlung bietet sich für eine Vielzahl von Bohrertypen an, beispielsweise auch für Bohrwerkzeuge zur Zerspanung von Gusswerkstoffen. An solche Werkzeuge werden besondere Anforderungen hinsichtlich Härte und Verschleißfestigkeit sowie Zähigkeit und Dauerschwingbelastbarkeit gestellt. Mit der Weiterbildung des Anspruchs 16 wird diesem Problem in vorteilhafter Weise Rechnung getragen, wobei auch diese Gestaltung der Bohrerspitze nicht auf die Verwendung von Schneideinsätzen beschränkt ist.The geometry of the drilling tool according to the invention, including its optionally provided internal cooling, is suitable for a large number of drill types, for example also for drilling tools for machining cast materials. Such tools are subject to special requirements with regard to hardness and wear resistance as well as toughness and fatigue strength. The development of claim 16 takes this problem into account in an advantageous manner, whereby this design of the drill tip is not limited to the use of cutting inserts.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the remaining subclaims.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Bohrwerkzeugs in der Ausgestaltung als zweischneidiges Werkzeug zum Bohren von Durchmessern größer 10 mm;
2 in etwas vergrößertem Maßstab die Einzelheit „II“ in 1;
3 eine der 2 entsprechende Ansicht der Bohrerspitze, wobei zusätzlich Kühlmittelstrahle angedeutet sind;
4 die Seitenansicht des einen Schneideinsatz tragenden SchneideinsatzHalters;
5 in vergrößertem Maßstab die Draufsicht der Bohrerspitze gemäß 3 bei einer Blickrichtung entlang des Pfeils „V“;
6 eine Draufsicht des bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 5 verwendeten Schneideinsatzes;
7 die Einzelheit „VII“ in 6;
8 die Ansicht des Schneideinsatzes gemäß 6 bei einer Blickrichtung entlang des Pfeils „VIII“ in 6;
9 die Seitenansicht des Schneideinsatzes gemäß 6 bei einer Blickrichtung entlang des Pfeils „IX“ in 6;
10 die Seitenansicht des Schneideinsatzes gemäß 6 bei einer Blickrichtung entlang des Pfeils „X“ in 6;
11 die Seitenansicht des Schneideinsatzes gemäß 9 bei einer Blickrichtung entlang des Pfeils „XI“ in 9;
12 die Einzelheit „XII“ in 11; und
13 eine perspektivische Ansicht des Schneideinsatzes bei schräger Betrachtung der Bohrerspitze;

Several embodiments of the invention are explained in more detail below using schematic drawings. They show:

1 a side view of a first embodiment of the drilling tool in the design as a double-edged tool for drilling diameters greater than 10 mm;
2 in a slightly enlarged scale the detail “II” in 1 ;
3 one of the 2 corresponding view of the drill tip, with additional coolant jets indicated;
4 the side view of the cutting insert holder carrying a cutting insert;
5 in enlarged scale the top view of the drill tip according to 3 when looking along the arrow “V”;
6 a plan view of the embodiment according to 1 to 5 cutting insert used;
7 the detail “VII” in 6 ;
8th the view of the cutting insert according to 6 when looking along the arrow “VIII” in 6 ;
9 the side view of the cutting insert according to 6 when looking along the arrow “IX” in 6 ;
10 the side view of the cutting insert according to 6 when looking along the arrow “X” in 6 ;
11 the side view of the cutting insert according to 9 when looking along the arrow “XI” in 9 ;
12 the detail “XII” in 11 ; and
13 a perspective view of the cutting insert when looking at the drill tip at an angle;

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 20 ein Bohrwerkzeug bezeichnet, das als zweischneidiges Werkzeug zur Herstellung von Bohrungen vorzugsweise im Durchmesserbereich größer 10 mm ausgebildet ist. Das Bohrwerkzeug ist aus zwei Teilen zusammengesetzt. Ein erstes Teil mit Spannschaft 22 und Schneidteil 24 besteht aus hochfestem Werkzeugstahl, beispielsweise Schnellarbeitsstahl DIN HSS bzw. HSS-G oder HSS-E. Es bildet den Schneidenträger für einen Schneideinsatz 26, der aus einem Hartstoff, wie z. B. einem Ultra-Feinstkorn-Hartmetall gefertigt ist. Dieses Werkzeug bildet beispielsweise die Baureihe HT 800 WP der Anmelderin weiter, die für Bohrungsdurchmesser ab 11,5 mm eingesetzt sind.In 1 The reference number 20 designates a drilling tool which is designed as a double-edged tool for producing bores preferably with a diameter of more than 10 mm. The drilling tool is made up of two parts. A first part with a clamping shaft 22 and cutting part 24 is made of high-strength tool steel, for example high-speed steel DIN HSS or HSS-G or HSS-E. It forms the cutting edge carrier for a cutting insert 26 which is made of a hard material such as an ultra-fine grain hard metal. This tool is a further development of the applicant's HT 800 WP series, for example, which is used for bore diameters from 11.5 mm.

Der Schneideinsatz 26 ist spielfrei am Schneidenträger bzw. am Schneidenhalter befestigt, wobei beispielsweise eine Befestigungstechnik anwendbar ist, die in den eigenen älteren Patentveröffentlichungen der Anmelderin, wie z. B. in den Dokumenten DE 197 36 598 Ce, EP 0 674 560 B1 , EP 1 100 642 B1 bzw. DE 42 39 311 C2 beschrieben sind. Die Offenbarung dieser Patentveröffentlichungen einschließlich des darin zitierten Standes der Technik wird ausdrücklich in die vorliegende Beschreibung mit einbezogen. Die Befestigung des Schneideinsatzes 26 erfolgt darüber hinaus mittels einer nicht näher dargestellten Klemmschraube, die einerseits Aufnahme- bzw. Klemmbacken 28 des Schneidenträgers 24 und andererseits den Schneideinsatz 26 durchdringt. Die zugehörige Befestigungstechnik ist beispielsweise in der älteren Patentveröffentlichung der Anmelderin EP 1 100 642 B1 beschrieben.The cutting insert 26 is attached to the cutter carrier or cutter holder without play, whereby, for example, a fastening technique can be used which is described in the applicant's own older patent publications, such as in the documents DE 197 36 598 C, EP 0 674 560 B1 , EP 1 100 642 B1 or. DE 42 39 311 C2 The disclosure of these patent publications, including the prior art cited therein, is expressly included in the present description. The fastening of the cutting insert 26 is also carried out by means of a clamping screw (not shown in detail) which penetrates the receiving or clamping jaws 28 of the cutter carrier 24 on the one hand and the cutting insert 26 on the other. The associated fastening technology is described, for example, in the older patent publication of the applicant EP 1 100 642 B1 described.

Der Schneideinsatz 26 hat die Form einer Platte, die formschlüssig in einem diametralen Schlitz bzw. einer diametralen Nut 30 (siehe 4) aufgenommen ist, wobei sie sich mit einer bodenseitigen Planfläche 30 (siehe 10) an einem Nutgrund 34 des Schneidteils 24 abstützt. Im Zentrum des Nutzgrundes 34 befindet sich eine formschlüssige Aufnahme für einen Zentrierzapfen 36 des Schneideinsatzes 26 (siehe 10). Ein diametraler Schlitz 38 verläuft im Grund der Nut 30, und zwar vorzugsweise derart, dass die Ebene des Schlitzes 38 senkrecht auf der Achse der nicht gezeigten Spannschraube steht. Die Nut 30 hingegen kann um einen bestimmten Winkel zwischen 0° und 30° zur Ebene des Schlitzes 38 geneigt verlaufen, wie dies z. B. in dem Dokument EP 1 100 642 B1 beschrieben ist.The cutting insert 26 has the form of a plate which is positively fitted in a diametrical slot or groove 30 (see 4 ) is mounted, whereby it is aligned with a bottom-side plane surface 30 (see 10 ) is supported on a groove base 34 of the cutting part 24. In the centre of the groove base 34 there is a positive-locking receptacle for a centring pin 36 of the cutting insert 26 (see 10 ). A diametrical slot 38 runs in the base of the groove 30, preferably in such a way that the plane of the slot 38 is perpendicular to the axis of the clamping screw (not shown). The groove 30, however, can run inclined at a certain angle between 0° and 30° to the plane of the slot 38, as is shown, for example, in the document EP 1 100 642 B1 described.

Das Bohrwerkzeug ist mit einer innenliegenden Kühl-/Schmiermittelversorgung ausgestattet. Zu diesem Zweck ist im Zentrum des Schneideinsatzhalters, d.h. des Spannschafts 22 und des Schneidteils 24 ein Zentralkanal 40 (siehe 4) zumindest bis zu einer Verzweigungsstelle 42 geführt, an der eine der Anzahl der Schneidkanten entsprechende Anzahl von Stichkanälen 44 abzweigt. Jeder Stichkanal 44 mündet jeweils in eine Spannut 46, wobei die Mündungsöffnung 48 eine Umrissform hat, die einer flachen Ellipse ähnlich ist. Dies ergibt sich dadurch, dass der Grund der Spannut gerundet ist, und dass der Anstellwinkel WA einer Achse 50 des Stichkanals 44 zu einer Achse 52 des Bohrwerkzeugs verhältnismäßig klein ist. Dieser Winkel WA - der in der Darstellung nach 2 und 3 verkleinert erscheint, weil die Zeichenebene nicht durch die die beiden Achsen 50 enthaltende Radialebene 74 (siehe 5) geht - liegt vorzugsweise im Bereich unter 15°, vorzugsweise beträgt er maximal 10°. Einzelheiten der geometrischen Gestaltung und Anordnung der Stichkanäle 44 bezüglich der für die Spanbildung entscheidenden Schneidkanten des Bohrwerkzeugs werden weiter unten unter Bezug auf die 4 und 5 näher beschrieben:

Mit dem Bezugszeichen 54 ist die Hauptschneidkante bezeichnet, die ausgehend von einem Schneideneck 56 bis zu einem Übergang in den Kernquerschnitt des Bohrwerkzeugs abschnittsweise konkav und konvex verläuft (vgl. 5), wobei sie sich mit einem Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 in den Bereich des Kernquerschnitts des Bohrwerkzeugs (vgl. strichpunktierte Linie in 5) hinein erstreckt. Die Schneidkante 54 und der Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 grenzen an eine Haupt-Freifläche 62, die beispielsweise von einem Kegelmantelanschliff gebildet ist.

The drilling tool is equipped with an internal coolant/lubricant supply. For this purpose, a central channel 40 (see 4 ) at least up to a branching point 42, at which a number of branch channels 44 branch off, corresponding to the number of cutting edges. Each branch channel 44 opens into a chip groove 46, whereby the opening 48 has an outline shape that is similar to a flat ellipse. This is due to the fact that the base of the chip groove is rounded and that the angle of attack WA of an axis 50 of the branch channel 44 to an axis 52 of the drilling tool is relatively small. This angle WA - which in the illustration according to 2 and 3 appears reduced because the drawing plane is not divided by the radial plane 74 containing the two axes 50 (see 5 ) - is preferably in the range below 15°, preferably it is a maximum of 10°. Details of the geometric design and arrangement of the branch channels 44 with regard to the cutting edges of the drilling tool, which are crucial for chip formation, are described below with reference to the 4 and 5 described in more detail:

The reference number 54 designates the main cutting edge, which runs concavely and convexly in sections starting from a cutting corner 56 up to a transition into the core cross-section of the drilling tool (cf. 5 ), whereby it extends with a main cutting center section 58 into the area of the core cross-section of the drilling tool (see dotted line in 5 ). The cutting edge 54 and the main cutting edge center section 58 border on a main flank 62, which is formed, for example, by a conical surface.

Der Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 entsteht durch Verschneidung der kegelmantelförmigen Haupt-Freifläche 62 mit einer Ausspitzung 64, deren Geometrie sich am besten aus den 5, 6 bis 9 und 13 ergibt. In der Regel werden derartige Ausspitzungen durch eine Profilschleifscheibe erzeugt, die eine entsprechende Umfangsoberflächengestaltung hat und unter einer vorbestimmten Kinematik relativ zur Bohrerspitze bewegt wird. Mit anderen Worten, die Schneidbrustfläche 66 und/oder die Spanablauffläche 68 entstehen durch Parallelverschiebung einer erzeugenden Geraden entlang eines Leitkurvenabschnitts, den man in 13 unverkürzt erkennt, wobei die erzeugende Gerade 67 (siehe 7) parallel zur Bewegungsrichtung der Schleifscheibe liegt und zur Achse 52 des Bohrwerkzeugs 20 unter einem Einschleifwinkel WE verläuft, der kleiner als 45° ist, vorzugsweise im Bereich zwischen 38 und 32°, besonders bevorzugt bei 35° liegtThe main cutting edge center section 58 is created by intersecting the conical main flank 62 with a point thinning 64, the geometry of which is best described by the 5, 6 to 9 and 13 As a rule, such thinnings are produced by a profile grinding wheel that has a corresponding circumferential surface design and is moved relative to the drill tip under a predetermined kinematics. In other words, the cutting face surface 66 and/or the chip discharge surface 68 are created by parallel displacement of a generating straight line along a guide curve section, which can be seen in 13 unabridged, where the generating line 67 (see 7 ) is parallel to the direction of movement of the grinding wheel and extends to the axis 52 of the drilling tool 20 at a grinding angle WE which is less than 45°, preferably in the range between 38 and 32°, particularly preferably 35°

Im Fall der Ausführungsform nach den 1 bis 13 wird eine Schleifscheibe mit einer Profil-Eckengestaltung mit drei Radien Ra1, Ra2 und Ra3 unter dem Einschleifwinkel WE, der vorzugsweise kleiner als 45°, besonders bevorzugt zwischen 32° und 38° liegt (vgl. 8) in die Bohrerspitze eingeschliffen. Es entsteht auf diese Weise im Bereich der Bohrerspitze eine an die Hauptschneidkante 54 bzw. an den Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 angrenzende Schneidbrustfläche 66 (vgl. 8, 9 und 10) sowie - über eine Radiusfläche 64 anschließend - eine Spanablauffläche 68, die zur Schneidbrustfläche 66 im Winkel verläuft und konkave geformt ist, wobei sich ihr Krümmungsradius Ra2 und Ra3 mit zunehmendem Abstand vom Bohrerzentrum 52 verkleinert.In the case of the embodiment according to the 1 to 13 A grinding wheel with a profile corner design with three radii Ra1, Ra2 and Ra3 is ground at a grinding angle WE which is preferably less than 45°, particularly preferably between 32° and 38° (cf. 8th ) is ground into the drill tip. In this way, a cutting face surface 66 is created in the area of the drill tip, which is adjacent to the main cutting edge 54 or to the main cutting edge center section 58 (cf. 8th , 9 and 10 ) and - via a radius surface 64 - a chip drainage surface 68 which runs at an angle to the cutting face surface 66 and is concave in shape, wherein its radius of curvature Ra2 and Ra3 decreases with increasing distance from the drill center 52.

Einzelheiten der Spanablauffläche, insbesondere deren Geometrie und räumliche Anordnung an der Bohrerspitze kann der Draufsicht gemäß 5 und den Ansichten nach den 6 bis 13 im Einzelnen entnommen werden. Sie wird nachfolgend näher beschrieben:

Wie sich aus den Figuren ergibt, ist die Ausspitzung derart in den Schneideinsatz 26 bzw. in den Werkzeugkern eingebracht, dass eine mit 70 bezeichnete Querschneide (siehe 7) stark verkürzt ist. Bei einem Nenndurchmesser des Bohrwerkzeugs von beispielsweise 18,5 mm beträgt das Maß MQ in 7 etwa 0,17 mm.

Details of the chip discharge surface, in particular its geometry and spatial arrangement at the drill tip can be seen from the top view according to 5 and the views of the 6 to 13 in detail. It is described in more detail below:

As can be seen from the figures, the thinning is introduced into the cutting insert 26 or into the tool core in such a way that a cross cutting edge designated 70 (see 7 ) is greatly shortened. For example, with a nominal diameter of the drilling tool of 18.5 mm, the dimension MQ in 7 about 0.17 mm.

Es ergibt sich auf diese Weise eine Schneidkante, die nahezu bis zum Zentrum des Bohrwerkzeugs geführt ist. Wie sich aus der 10 ergibt, ist die Schneidbrustfläche 66 zur Radialebene des Bohrwerkzeugs nahezu parallel, so dass ein Spanwinkel von 0° ± 1° entsteht. Auf diese Weise bildet das Bohrwerkzeug eine schneidende Schneidkante sowohl im Bereich der Hauptschneidkante 54 als auch im Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 aus. Die Kühlmittelversorgung des Bohrwerkzeugs ist auf den Verlauf der Hauptschneidkante 54 in bestimmter Weise abgestimmt, was nachfolgend unter Bezug auf die 3 bis 5 näher beschrieben werden soll:

In den 3 und 5 sind die aus den Mündungsöffnungen 48, d.h. aus den kreiszylindrischen Bohrungen 44 der Stichkanäle austretenden Kühl-/Schmiermittelstrahle 72 eingezeichnet. Man erkennt insbesondere aus der Darstellung gemäß 5, dass die Achsen 50 der Stichkanäle und damit die Achsen der Kühl-/Schmiermittelstrahle in einer mit 74 bezeichneten Radialebene des Bohrwerkzeugs liegen. In 3 sind die Kühl-/Schmiermittelstrahle über die Bohrerspitze hinaus verlängert. In 5 hingegen ist mit strichpunktierter Linie 76 der Ort bezeichnet, an den der austretende Kühl-/Schmiermittelstrahl eine von der Hauptschneidkante 54 bei Drehung des Werkzeugs überstrichene Fläche, d.h. den Bohrungsgrund durchdringt. Erfindungsgemäß liegt dieser Ort mit der Durchdringung 76 in einer der Hauptschneidkante 54 vorauseilenden Radialebene, die im gezeigten Ausführungsbeispiel mit der die Achsen 50 enthaltenden Radialebene 74 zusammenfällt. Dabei hat darüber hinaus dieser Durchdringungsort 76 von der Bohrerachse 52 einen Radialabstand AB, der maximal 30% des Bohrer-Nenndurchmessers BMD ausmacht. In 5 ist das Maß 2 x AB eingezeichnet.

This results in a cutting edge that is guided almost to the center of the drilling tool. As can be seen from the 10 , the cutting face surface 66 is almost parallel to the radial plane of the drilling tool, so that a rake angle of 0° ± 1° is created. In this way, the drilling tool forms a cutting edge both in the area of the main cutting edge 54 and in the main cutting center section 58. The coolant supply of the drilling tool is adapted to the course of the main cutting edge 54 in a certain way, which is explained below with reference to the 3 to 5 should be described in more detail:

In the 3 and 5 the coolant/lubricant jets 72 emerging from the orifices 48, ie from the circular cylindrical bores 44 of the branch channels, are shown. One can see in particular from the illustration according to 5 that the axes 50 of the branch channels and thus the axes of the coolant/lubricant jets lie in a radial plane of the drilling tool designated 74. In 3 the coolant/lubricant jets are extended beyond the drill tip. In 5 whereas the dotted line 76 indicates the location where the emerging coolant/lubricant jet crosses a line 54 cut by the main cutting edge when the tool rotates. surface, ie penetrates the bottom of the hole. According to the invention, this location with the penetration 76 lies in a radial plane leading the main cutting edge 54, which in the embodiment shown coincides with the radial plane 74 containing the axes 50. In addition, this penetration location 76 has a radial distance AB from the drill axis 52, which makes up a maximum of 30% of the drill nominal diameter BMD. In 5 the dimension 2 x AB is marked.

Mit dieser Geometrie der Bohrerspitze ergibt sich folgende Wirkungsweise des Werkzeugs.With this geometry of the drill tip, the tool works as follows.

Wenn das Bohrwerkzeug 20 beim Bohren ins Volle in das Werkstück eintaucht, entsteht über die Länge der Hauptschneidkante 54 und des sich daran anschließenden Hauptschneiden-Zentrumsabschnitts 58 ein vorzugsweise zusammenhängender Span, der über die Schneidbrust der Spannut 46 sowie über die Schneidbrustfläche 66 der Ausspitzung 64 abläuft. Der entstehende Span wird beim Ablaufen in der Spannut und in der Ausspitzung ähnlich einer Spitztüte eingerollt, was auf die besondere Gestaltung der sich an die Schneidbrustfläche 66 anschließenden Spanablauffläche 68 zurückzuführen ist.When the drilling tool 20 plunges into the workpiece during drilling into the solid, a preferably continuous chip is created over the length of the main cutting edge 54 and the adjoining main cutting edge center section 58, which runs over the cutting face of the chip groove 46 and over the cutting face surface 66 of the point thinning 64. The resulting chip is rolled up like a cone as it runs in the chip groove and in the point thinning, which is due to the special design of the chip run-off surface 68 adjoining the cutting face surface 66.

Wie sich am besten aus der perspektivischen Ansicht gemäß 13 ergibt, ist zwischen der Schneidbrustfläche 66 und der Spanablauffläche 68 eine Radiusfläche (siehe 6 und 7) angeordnet, um den Übergang des Spans zur Spanablauffläche 68 zu verbessern. Der Radius Ra1 dieser Radiusfläche 78 ist in 13 eingezeichnet und er beträgt beispielsweise für ein Bohrwerkzeug mit einem Nenndurchmesser von 18,5 mm 0,8 mm.As best seen from the perspective view according to 13 is a radius surface (see 6 and 7 ) to improve the transition of the chip to the chip discharge surface 68. The radius Ra1 of this radius surface 78 is in 13 and for example, for a drilling tool with a nominal diameter of 18.5 mm, it is 0.8 mm.

Die eigentliche Spanablauffläche 68, die sich an die Radiusfläche 78 anschließt, ist insgesamt konkav ausgebildet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist sie in zwei Flächen unterteilt. Die Hauptfläche, d.h. eine Zentralfläche ist mit dem Bezugszeichen 68A bezeichnet und sie hat einen Krümmungsradius Ra2, der wesentlich größer ist als der Radius Ra1. Bei einem Bohrwerkzeug mit einem Nenndurchmesser von beispielsweise 18,5 mm beträgt dieser Radius ca. 4,5 mm, d.h. ca. 25 % des Bohrer-Nenndurchmessers BND. Die Spanablauffläche 68 läuft schließlich in einem Spanablaufflächen-Endabschnitt 68B aus. Der Krümmungsradius in diesem Bereich der Spanablauffläche ist in 13 mit Ra3 bezeichnet. Bei einem Bohrer-Nenndurchmesser von beispielsweise von 18,5 mm beträgt dieser Radius 3,1 mm bzw. ca. 0,17xBND, ist also kleiner als der Radius Ra2 im Bereich der Hauptfläche 68A der Spanablauffläche 68.The actual chip discharge surface 68, which adjoins the radius surface 78, is concave overall. In the embodiment shown, it is divided into two surfaces. The main surface, i.e. a central surface, is designated with the reference symbol 68A and has a radius of curvature Ra2 that is significantly larger than the radius Ra1. For a drilling tool with a nominal diameter of 18.5 mm, for example, this radius is approximately 4.5 mm, i.e. approximately 25% of the drill nominal diameter BND. The chip discharge surface 68 finally runs out in a chip discharge surface end section 68B. The radius of curvature in this area of the chip discharge surface is in 13 designated with Ra3. For a drill nominal diameter of, for example, 18.5 mm, this radius is 3.1 mm or approx. 0.17xBND, and is therefore smaller than the radius Ra2 in the area of the main surface 68A of the chip discharge surface 68.

Aufgrund dieser Geometrie der Spanablauffläche 68 mit den Abschnitten 68A und 68B wird der Effekt erzielt, dass sich der an der Spanablauffläche 68 ablaufende Span in Richtung Hauptschneide zurückkrümmt, was zu einem früheren Spanbruch und damit auch bei langspanenden Werkstoffen zu relativ kurzen Spänen führt.Due to this geometry of the chip discharge surface 68 with the sections 68A and 68B, the effect is achieved that the chip running along the chip discharge surface 68 curves back in the direction of the main cutting edge, which leads to earlier chip breakage and thus to relatively short chips even in long-chipping materials.

Diese Verformung des Spans wird - wenn das Werkzeug mit einer Kühl-/Schmiermittelversorgung ausgestattet ist - gleichzeitig genutzt, um den aus den Stichkanälen 44 kommenden Kühl-/Schmiermittelstrahl in der Weise abzulenken, dass das Zentrum des Bohrwerkzeugs 20 mit Kühl-/Schmiermittelfluid beaufschlagt werden kann. Gleichzeitig wird der Span intensiv gekühlt, wodurch es gelingt, Wärme effektiv abzuziehen und die Standzeit des Werkzeugs wirksam zu erhöhen. Selbstverständlich wird ein weiterer, nicht unwesentlicher Teil des aus den Stichkanälen austretenden Kühl-/Schmiermittelstroms auf die Hauptschneide 54 im radial äußeren Bereich gerichtet, so dass sich eine sehr effektive Nutzung des Kühl-/Schmiermittels sicherstellen lässt.This deformation of the chip is used - if the tool is equipped with a coolant/lubricant supply - at the same time to deflect the coolant/lubricant jet coming from the branch channels 44 in such a way that the center of the drilling tool 20 can be exposed to coolant/lubricant fluid. At the same time, the chip is cooled intensively, which makes it possible to effectively remove heat and effectively increase the service life of the tool. Of course, another, not insignificant part of the coolant/lubricant flow emerging from the branch channels is directed onto the main cutting edge 54 in the radially outer area, so that very effective use of the coolant/lubricant can be ensured.

Insbesondere dann, wenn das Werkzeug im Mindermengenschmier-Betrieb (MMS) eingesetzt wird, können die Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung des Bohrwerkzeugs voll zur Entfaltung kommen. Auf diese Weise ergibt sich ein Bohrwerkzeug, das sich durch eine gute Standzeit und hohe Bearbeitungspräzision selbst bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Stoffe auszeichnet.The advantages of the drilling tool design according to the invention can be fully realized, particularly when the tool is used in minimum quantity lubrication mode (MQL). This results in a drilling tool that is characterized by a long service life and high machining precision, even when machining materials that are difficult to machine.

Die vorstehend beschriebene Rückkrümmung des an der Hauptschneide und am Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 entstehenden Spans hat darüber hinaus zur Folge, dass der Span einen Auslaufabschnitt 46A (vgl. 5) der Spannut 46 entweder gar nicht mehr berührt, oder aber auf diesen Auslaufabschnitt 46A eine stark verringerte Reibkraft ausübt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel grenzt die Ablauffläche 68 über eine Kante 80, die im gezeigten Ausführungsbeispiel sogar von einer Stufe gebildet ist, an einen der Bohrerspitze zugewandten Freischliff 82 der Spannut 46. Eine ähnliche Stufe findet sich im Übergang eines Spannuteneinschliffs 84 im Schneideinsatz 26 zur Spannut 46.The previously described back curvature of the chip produced at the main cutting edge and at the main cutting edge centre section 58 also results in the chip forming a run-out section 46A (cf. 5 ) the chip groove 46 either no longer touches at all, or exerts a greatly reduced frictional force on this run-out section 46A. In the embodiment shown, the run-off surface 68 borders on a free-cut section 82 of the chip groove 46 facing the drill tip via an edge 80, which in the embodiment shown is even formed by a step. A similar step can be found in the transition from a chip groove cut 84 in the cutting insert 26 to the chip groove 46.

Diese Kante bzw. Stufe bewirkt, dass der in der Entstehung befindliche Span am Schneideinsatz bzw. in der ersten Entstehungsphase eine solch starke Krümmung erfährt, dass er mit zunehmender Größe, d.h. mit zunehmenden Anwachsen den Auslaufabschnitt 46A der Spannut und den Freischliff 82 der Bohrerspitze nicht mehr berührt, was sich positiv auf die Zerspanung, insbesondere auf die Entstehung kurzer Späne auswirkt, die schnell und mit geringem Energieverlust aus den Spannuten 46 entfernt werden können.This edge or step causes the chip being formed on the cutting insert or in the first phase of formation to experience such a strong curvature that as it grows, i.e. as it grows, it no longer touches the run-out section 46A of the chip groove and the clearance 82 of the drill tip, which has a positive effect on the machining, in particular on the formation of short chips that can be removed quickly and with can be removed from the chip grooves 46 with little energy loss.

Die auf diese Weise verringerte Reibung des Spans an den Spannuten-Auslaufabschnitten 46A führt darüber hinaus zu einer verringerten Spanstauchung, was wiederum zu einem früheren Spanbruch und zu kürzeren Spänen führt.The friction of the chip on the chip flute run-out sections 46A reduced in this way also leads to reduced chip compression, which in turn leads to earlier chip breakage and shorter chips.

Das in den 1 bis 13 gezeigte Werkzeug zeichnet sich durch die weitere Besonderheit aus, dass der Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 (vgl. 5 und 6) zur übrigen Hauptschneide 54 im Winkel verläuft. Die Hauptschneide erhält auf diese Weise eine Art „S“-Form. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es aus der 6 hervorgeht, ist der Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt zu einer durch das Schneideneck 56 verlaufenden Radialebene um den Winkel W angestellt, der für ein Bohrwerkzeug mit einem Nenndurchmesser von beispielsweise 18,5 mm bei etwa 11° liegt.The 1 to 13 The tool shown is characterized by the further special feature that the main cutting edge center section 58 (cf. 5 and 6 ) to the rest of the main cutting edge 54 at an angle. The main cutting edge thus takes on a kind of “S” shape. In a preferred embodiment, as can be seen from the 6 As can be seen, the main cutting edge centre section is set at an angle W to a radial plane passing through the cutting edge corner 56, which for a drilling tool with a nominal diameter of, for example, 18.5 mm is approximately 11°.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen schwachen Anstellung der Stichkanäle 44 liegen die Mündungsöffnungen 48 (vgl. 3) in einem ausreichend großen axialen Abstand WA zur Bohrerspitze SB. Auf diese Weise liegt die Mündungsöffnung 48 selbst dann, wenn ein Schneideinsatz 26 mit verhältnismäßig großer axialer Erstreckung zur Anwendung kommt, axial versetzt zum Nutgrund 34, so dass die Kühl-/Schmiermittelversorgung vollständig außerhalb eines Schneideinsatzes 26 liegt.Due to the weak positioning of the branch channels 44 described above, the outlet openings 48 (cf. 3 ) at a sufficiently large axial distance WA from the drill tip SB. In this way, the mouth opening 48 is axially offset from the groove base 34 even when a cutting insert 26 with a relatively large axial extension is used, so that the coolant/lubricant supply is completely outside of a cutting insert 26.

Schließlich soll anhand der 12 eine weitere Besonderheit der Ausführungsform des Bohrwerkzeugs beschrieben werden. Man erkennt, dass das Schneideneck bzw. die Schneidenecke 56 eine Korrektur erfahren hat. Im Einzelnen ist die Schneidenecke 56 zu einer Dreieckfläche 86 korrigiert, wobei die axiale Länge LA der Korrektur-Dreieckfläche 86 lediglich im Millimeterbereich liegt. Bei einem Bohrwerkzeug mit dem Nenndurchmesser von beispielsweise 18,5 mm beträgt das Maß LA etwa 0,74 mm.Finally, the 12 A further special feature of the design of the drilling tool can be described. It can be seen that the cutting edge or the cutting edge 56 has been corrected. In detail, the cutting edge 56 is corrected to form a triangular surface 86, whereby the axial length LA of the corrective triangular surface 86 is only in the millimeter range. For a drilling tool with a nominal diameter of 18.5 mm, for example, the dimension LA is approximately 0.74 mm.

Mit dem Bezugszeichen 88 sind Kantenverrundungen an der Bohrerspitze, d.h. am ein Schneideinsatz 26 bezeichnet, die im 1/100stel-mm-Bereich liegen. Eine weitere Besonderheit des vorstehend beschriebenen Werkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform besteht noch darin, dass im Übergangsbereich zwischen der Hauptschneidkante 54 und dem Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt 58 eine Verrundung mit verhältnismäßig großem Radius RH (siehe 6) vorgesehen ist. Der Radius RH dieser Verrundung liegt bevorzugterweise im Bereich zwischen 9 und 13% des Bohrer-Nenndurchmessers BND.The reference number 88 designates edge roundings on the drill tip, ie on a cutting insert 26, which are in the 1/100th of a mm range. Another special feature of the tool described above according to the first embodiment is that in the transition area between the main cutting edge 54 and the main cutting center section 58 a rounding with a relatively large radius RH (see 6 ). The radius RH of this rounding is preferably in the range between 9 and 13% of the drill nominal diameter BND.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, mit dem die Bearbeitungsversuche durchgeführt worden sind, wobei der Bohrer-Nenndurchmesser bei 18,5 mm gelegen hatte, beträgt dieser Radius RH beispielsweise 2 mm. Durch diese Vergrößerung des Radius gelingt es, den Span auch im Übergangsbereich zum Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt zusammenhängend auszubilden, wodurch der eingangs beschriebene Einroll- bzw. Rückrolleffekt verstärkt wird.In the example shown, with which the machining tests were carried out, where the nominal drill diameter was 18.5 mm, this radius RH is, for example, 2 mm. By increasing the radius in this way, it is possible to form the chip in a continuous manner even in the transition area to the main cutting edge center section, which intensifies the rolling-in or rolling-back effect described at the beginning.

Die Gestaltung der Bohrerspitze kann in weitem Umfang verändert werden, so lange die im Anspruch 1 angegebenen Parameter eingehalten werden. Eine Abwandlung besteht beispielsweise darin, dass es für die Bearbeitung von Gussmaterialien dersrt modifiziert ist, dass die Schneidkante bzw. Hauptschneidkante vom Schneideneck bis zur Querschneide konvex ausgebildet wird. Weiterhin kann die Hauptfreifläche von einem sogenannten „Facettenanschliff“ gebildet sein, d.h. von einer Vielzahl von benachbarten Hauptfreiflächen-Facetten, wobei der Anstellwinkel der Hauptfreiflächen-Facetten zur Bohrerachse mit zunehmendem Abstand von der Hauptschneidkante größer wird. Diese Hauptfreiflächen-Facetten sind durch eine Schleifscheibe erzeugbar, und zwar mit dem zylindrischen Außenumfang einer Schleifscheibe, die auf einer bogenförmigen Linie bewegt wird. Zur Erzeugung der ersten Facette, d.h. der Hauptfreiflächen-Facette, wird die Schleifscheibe so bewegt, dass ihr zylindrischer Außenumfang der Hauptschneidkante folgt. Die anschließende Facette wird mittels derselben Schleifscheibe erzeugt, wobei die Schleifscheibenachse allerdings etwas stärker zur Bohrerachse gekippt wird. Gleichzeitig kann die Schleifscheibenbewegung so modifiziert werden, dass die Verschneidungskanten der aneinander angrenzenden Facetten mehr oder weniger strahlenförmig bezüglich der Bohrerachse verlaufen.The design of the drill tip can be changed to a large extent, as long as the parameters specified in claim 1 are adhered to. One modification, for example, is that it is modified for the machining of cast materials in such a way that the cutting edge or main cutting edge is convex from the cutting edge to the transverse cutting edge. Furthermore, the main flank surface can be formed by a so-called "facet grinding", i.e. by a large number of adjacent main flank surface facets, whereby the angle of attack of the main flank surface facets to the drill axis increases with increasing distance from the main cutting edge. These main flank surface facets can be produced by a grinding wheel, namely with the cylindrical outer circumference of a grinding wheel that is moved on an arcuate line. To produce the first facet, i.e. the main flank surface facet, the grinding wheel is moved so that its cylindrical outer circumference follows the main cutting edge. The subsequent facet is produced using the same grinding wheel, although the grinding wheel axis is tilted somewhat more towards the drill axis. At the same time, the grinding wheel movement can be modified so that the intersection edges of the adjacent facets run more or less radially with respect to the drill axis.

Selbstverständlich sind Abweichungen von den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist das Werkzeug keineswegs darauf beschränkt, dass ein Schneideneinsatz-Halter aus einem ersten Material einen Schneideinsatz aus einem anderen, vorzugsweise besonders verschleißfestem Material trägt. Es ist vielmehr auch möglich, das Bohrwerkzeug als monolithischen Bohrerkörper auszubilden, wobei alle gängigen Materialien verwendbar sind. Auch die Befestigung des Schneideinsatzes ist nicht die oben beschriebenen Versionen beschränkt. Es ist gleichermaßen möglich, einen Schneideinsatz nach anderen gängigen Verfahren zu befestigen, beispielsweise einzulöten.Of course, deviations from the embodiments shown are possible without departing from the basic idea of the invention. The tool is in no way limited to a cutting insert holder made of a first material carrying a cutting insert made of another, preferably particularly wear-resistant material. Rather, it is also possible to design the drilling tool as a monolithic drill body, with all common materials being usable. The fastening of the cutting insert is also not limited to the versions described above. It is equally possible to fasten a cutting insert using other common methods, for example by soldering.

Vorstehend wurde eine Ausführungsform beschrieben, bei der Stichkanäle 44 so ausgerichtet sind, dass sie in einer Radialebene bzw. im Wesentlichen in einer Radialebene des Werkzeugs liegen. Dies ist selbstverständlich nicht unbedingt erforderlich. Die Achsen der Stichkanäle 44 können selbstverständlich auch so verlaufen, dass sie mit Radialebenen des Bohrwerkzeugs einen Winkel, vorzugsweise einen kleinen Winkel einschließen.An embodiment has been described above in which branch channels 44 are aligned such that they are in a radial plane or substantially lie in a radial plane of the tool. This is of course not absolutely necessary. The axes of the branch channels 44 can of course also run in such a way that they enclose an angle, preferably a small angle, with the radial planes of the drilling tool.

Das Werkzeug kann auch anstelle von wendelförmigen Spannuten, mit geraden Spannuten ausgestattet sein.The tool can also be equipped with straight chip flutes instead of helical chip flutes.

Es ist auch möglich, das Werkzeug mit einer unterschiedlichen Anzahl von Hauptschneiden auszustatten. Es kann auch als Drei-Schneider ausgebildet werden.It is also possible to equip the tool with a different number of main cutting edges. It can also be designed as a three-cutter tool.

Weiterhin ist es auch nicht erforderlich, die Stichkanäle als Bohrungen mit durchgehend gleichem Querschnitt auszubilden. Es ist auch denkbar, die Stichkanäle als Stufenbohrungen zu gestalten. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Werkzeug, insbesondere die beim Zerspanen besonders hoch beanspruchten Bereiche mit geeigneten Beschichtungen auszustatten. In diesem Zusammenhang können Hart- und/oder Weichschichten verwendet werden, wie sie beispielsweise von der Anmelderin unter den Bezeichnungen „A-Schicht“, „Super-A-Schicht“, „C-Schicht“, „F-Schicht“, „P-Schicht“, „S-Schicht“ oder „M-Schicht“ auf dem Markt angeboten und in der Preisliste Nr. 40 (Ausgabe 2006) im Technischen Teil näher beschrieben werden. Bei diesen Schichten handelt es sich um Titanaluminiumnitrid-, Titancarbonnitrid-, Multilayer-TiAIN, AlCrN-, TiN-Schichten bzw. um eine Weichschicht auf MoS2-Basis.Furthermore, it is not necessary to design the branch channels as holes with the same cross-section throughout. It is also conceivable to design the branch channels as stepped holes. It is of course also possible to equip the tool, in particular the areas subject to particularly high stress during machining, with suitable coatings. In this context, hard and/or soft layers can be used, such as those offered on the market by the applicant under the names "A layer", "Super A layer", "C layer", "F layer", "P layer", "S layer" or "M layer" and described in more detail in the technical section of price list no. 40 (2006 edition). These layers are titanium aluminum nitride, titanium carbon nitride, multilayer TiAIN, AlCrN, TiN layers or a soft layer based on MoS2.

Die Erfindung schafft somit ein mehrschneidiges Bohrwerkzeug zur Zerspanung von schwer zerspanbaren, insbesondere langspanenden Werkstoffen, wobei das Werkzeug einen Spannschaft und einen sich daran anschließenden Schneidteil hat, der eine mit einem Spitzenanschliff mit Hauptfreiflächen ausgestattete Bohrerspitze aufweist. Das Werkzeug hat mehrere, vorzugsweise wendelförmige Spannuten, und eine entsprechende Anzahl von Hauptschneidkanten, wobei sich die jeweilige Hauptschneidkante mit einem Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt in den Bereich des Kernquerschnitts des Bohrwerkzeugs hinein erstreckt. Der Hauptschneiden-Zentrumsabschnitt ist durch eine die Querschneide verkleinernde Ausspitzung gebildet, die im Wesentlichen zwei Flächen hat, nämlich eine an die Hauptschneidkante angrenzende Schneidbrustfläche und eine dazu im Winkel verlaufende Spanablauffläche. Zur Realisierung eines früheren Spanbruchs und zur gleichzeitigen Verringerung der Reibung des Spans bei der Spanbildung ist die Spanablauffläche konkav geformt, und zwar derart, dass sich ihr Krümmungsradius mit zunehmendem Abstand vom Bohrerzentrum entweder in Stufen oder kontinuierlich verkleinert.The invention thus creates a multi-edged drilling tool for machining difficult-to-machine materials, in particular long-chipping materials, wherein the tool has a clamping shaft and an adjoining cutting part which has a drill tip equipped with a point grind with main clearance surfaces. The tool has several, preferably helical chip grooves and a corresponding number of main cutting edges, wherein the respective main cutting edge extends with a main cutting center section into the area of the core cross section of the drilling tool. The main cutting center section is formed by a point thinning which reduces the cross cutting edge and which essentially has two surfaces, namely a cutting face surface adjacent to the main cutting edge and a chip run-off surface running at an angle to it. In order to achieve earlier chip breaking and at the same time to reduce the friction of the chip during chip formation, the chip run-off surface is concave in such a way that its radius of curvature decreases either in stages or continuously with increasing distance from the drill center.

Claims

Multi-blade drilling tool for machining long-chipping materials, with a clamping shaft (22) and an adjoining cutting part (24) which has a drill tip equipped with a tip grinding with main clearance surfaces (26), several chip grooves (46) and a corresponding number of main cutting edges (54, 58), wherein the main cutting edge (54) extends with a main cutting edge center section (58) into the area of the core cross section (60) of the drilling tool, and the main cutting edge center section (58) is formed by a point thinning (64) which reduces the cross cutting edge (70) and which essentially has two surfaces (66, 68), namely a cutting face surface (66) adjacent to the main cutting edge (58) and a chip run-off surface (68) running at an angle thereto, characterized in that the chip run-off surface (68, 68A, 68B) is concavely shaped such that its Radius of curvature (Ra2, Ra3) decreases with increasing distance from the drill center (52).

Drilling tool according to Claim 1 , characterized in that the main cutting edge center section (58) extends at an angle (W) to the rest of the main cutting edge (54).

Drilling tool according to Claim 1 or 2 , characterized in that a radius surface (78) is located between the cutting face surface (66) and the chip discharge surface (68).

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the chip discharge surface (68) is formed by a facet surface, wherein a central surface (68A) with a larger radius of curvature (Ra2) is followed by an edge surface (68B) with a smaller radius of curvature (Ra3).

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the chip discharge surface (68) adjoins a free grinding portion (82) of the chip groove (46) close to the drill tip via an edge (80) or a step (80).

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the cutting face surface (66) and/or the chip discharge surface (68) extends to the axis (52) of the drilling tool (20) at an angle (WE) which is smaller than 45°.

Drilling tool according to Claim 6 , characterized in that the cutting face surface (66) and/or the chip discharge surface (68) are each a surface which is formed by parallel displacement of a generating straight line (67) along a guide curve section, wherein the generating straight line (67) runs to the axis (52) of the drilling tool (20) at an angle (WE) which is smaller than 45°, preferably in the range between 38 and 32°, particularly preferably 35°.

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the main cutting edge (54) is subject to a corner correction (86) at its radially outer end.

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the drill tip is formed with a grinding on a cutting insert (26).

Drilling tool according to Claim 9 , characterized in that the cutting insert (26) has substantially the shape of a plate which is positively received in a diametrical opening of a cutting insert carrier (22, 24) and into which a chip groove section (46) is machined.

Drilling tool according to Claim 9 or 10 , characterized in that the chip discharge surface () passes over an edge (80) or a step (80) to a clearance (82) of the chip groove (46) in the cutting insert carrier () near the drill tip.

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that the main cutting edge is convexly curved and the main clearance surface is formed by several facet surfaces.

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 12 , characterized by an internal coolant/lubricant supply, wherein the coolant/lubricant supply of the at least one main cutting edge (54, 58) takes place via an axially extending central channel (40) closed at the front, from which at least one branch channel (44) branches off, which exits in the region of the chip groove (46).

Drilling tool according to Claim 13 , characterized in that the at least one branch channel (44) runs at such an angle of attack (WA) to the drill axis (52) that the emerging coolant/lubricant jet (72) penetrates a surface swept by the main cutting edge (54) when the tool rotates at a location (76) which lies substantially in a radial plane (74) leading the main cutting edge (54) and is at a distance (AB) from the drill axis (52) which corresponds to a maximum of 30% of the drill diameter (BND).

Drilling tool according to Claim 13 or 14 , characterized in that the axis (50) of the at least one branch channel (44) lies substantially in a radial plane (74).

Drilling tool according to one of the Claims 13 until 15 , characterized in that the angle of attack (WA) is a maximum of 15°.

Drilling tool according to one of the Claims 1 until 16 , characterized in that the chip grooves (46) are helical.