DE102008049509A1

DE102008049509A1 - Bohrer

Info

Publication number: DE102008049509A1
Application number: DE200810049509
Authority: DE
Inventors: Helmut Miller
Original assignee: MK TOOLS SERVICE GmbH; MK-TOOLS-SERVICE GmbH
Current assignee: MK TOOLS SERVICE GmbH; MK-TOOLS-SERVICE GmbH
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-03-25

Abstract

Um einen Bohrer, umfassend einen Grundkörper mit einer bezüglich einer Vorschubrichtung des Bohrers vorderen Stirnseite, welche gegen eine Rotationsachse des Bohrers geneigt ist, zu schaffen, welcher eine bessere Zentrierung des Bohrers ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Stirnseite einen in radialer Richtung inneren Abschnitt und einen den in der radialen Richtung inneren Abschnitt umgebenden äußeren Abschnitt umfasst, wobei ein Winkel zwischen dem inneren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers kleiner ist als ein Winkel zwischen dem äußeren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bohrer, umfassend einen Grundkörper mit einer bezüglich einer Vorschubrichtung des Bohrers vorderen Stirnseite, welche gegen eine Rotationsachse des Bohrers geneigt ist.
Derartige Bohrer sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine bessere Zentrierung des Bohrers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Bohrer dadurch gelöst, dass die Stirnseite einen in radialer Richtung inneren Abschnitt und einen den in der radialen Richtung inneren Abschnitt umgebenden äußeren Abschnitt umfasst, wobei ein Winkel zwischen dem inneren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers kleiner ist als ein Winkel zwischen dem äußeren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers. Dadurch ist an der Stirnseite des Bohrers eine Doppelspitze gebildet. Es hat sich gezeigt, dass dadurch ein besseres Zentrierverhalten erreicht werden kann. Dies wiederum ermöglicht eine bessere Rundheit der Bohrung. Außerdem kann dadurch eine höhere Standzeit und eine geringere Abnutzung des Bohrers erzielt werden.
Allgemein ist unter der ”Stirnseite” des Grundkörpers des Bohrers in dieser Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen diejenige Seite des Grundkörpers zu verstehen, welche den Grundkörper in Vorschubrichtung nach vorne abschließt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen dem inneren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers mindestens ungefähr 45° beträgt.
Vorteilhaft ist es, wenn der Winkel zwischen dem inneren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers höchstens ungefähr 60° beträgt.
Günstig ist es, wenn der Winkel zwischen dem äußeren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers mindestens ungefähr 60° beträgt.
Günstig ist es ferner, wenn der Winkel zwischen dem äußeren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers höchstens ungefähr 85° beträgt.
Der äußere Abschnitt der Stirnfläche des Grundkörpers kann beispielsweise als Vier-Flächen-Schliff oder als Kegelmantelschliff ausgebildet sein.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Übergangsbereich des Bohrers, welcher den äußeren Abschnitt der Stirnseite des Bohrers umgibt und den äußeren Abschnitt der Stirnseite des Bohrers mit einer Seitenfläche des Bohrers verbindet, als Anfasung ausgebildet ist.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Übergangsbereich des Bohrers, welcher den äußeren Abschnitt der Stirnseite des Bohrers umgibt und den äußeren Abschnitt der Stirnseite des Bohrers mit einer Seitenfläche des Bohrers verbindet, abgerundet ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Anteil des äußeren Abschnitts an der gesamten Stirnseite des Bohrers mindestens ungefähr 50% beträgt.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Anteil des inneren Abschnitts an der gesamten Stirnseite des Bohrers höchstens ungefähr 20% beträgt.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem inneren Abschnitt der Stirnseite und dem äußeren Abschnitt der Stirnseite ein Radiusübergang angeordnet ist.
Durch die Verwendung einer Doppelspitze an dem erfindungsgemäßen Bohrer ist eine verbesserte Zentrierung des Bohrers möglich.
Ferner bilden die nachfolgend aufgezählten Merkmale und Vorteile einen Bestandteil der vorliegenden Erfindung:

– der erfindungsgemäße Bohrer eignet sich aufgrund seiner Konstruktionsmerkmale insbesondere für Anwendungen mit erhöhten Ansprüchen an die Bohrungsqualität hinsichtlich der Durchmessertoleranz, der Rundheit und/oder der Geradheit;
– durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Bohrers lassen sich oftmals zusätzliche Bearbeitungen wie Reiben und Senken einsparen;
– durch die Verwendung einer Doppelspitze (Knickspitze) ist eine verbesserte Bohrungstoleranz sowie eine verbesserte Standzeit des Bohrers gewährleistet;
– eine äußere Schneidecke an einem Übergang zwischen der Stirnseite des Bohrers und einer im Wesentlichen zylinderförmigen Mantelfläche des Bohrers kann scharfkantig ausgebildet oder wahlweise mit einer Eckenfase oder einem Eckenradius versehen sein;
– die Freifläche der Bohrerstirn kann wahlweise linear (Vier-Flächen-Schliff) oder axial-radial (Kegelmantelschliff) ausgeführt sein;
– die Bohrschneiden können je nach zu bearbeitendem Material scharfkantig, verrundet oder mit einer Negativfase versehen sein;
– die Größe einer Restquerschneide wird auf das zu bearbeitende Material abgestimmt;
– es kann vorgesehen sein, dass der Bohrer mit einer Beschichtung versehen ist;
– durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Bohrers lassen sich Bohrungstoleranzen in hoher Qualität (beispielsweise IT7) ohne zusätzlichen Reibprozess erreichen; und
– der Bohrer ist für alle gängigen Materialien geeignet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
1: eine schematische Seitenansicht eines Bohrers;
2: eine schematische Vorderansicht auf eine Stirnseite des Bohrers aus 1 in Richtung des Pfeils 2 in 1; und
3: eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I in 1.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in den Zeichnungen mit denselben Bezugszeichen versehen.
Ein in den 1 bis 3 dargestellter, als Ganzes mit 100 bezeichneter Bohrer umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 102 mit einem in einer Vorschubrichtung 104 vorderen Bohrabschnitt 106 und einem in der Vorschubrichtung 104 hinteren Befestigungsabschnitt 108.
Der Befestigungsabschnitt 108 ist als im Wesentlichen zylindrischer Schaft 110 ausgebildet und dient der Befestigung des Bohrers 100 an einer (nicht dargestellten) Bohreraufnahme.
Zur Bearbeitung eines Werkstücks ist der Bohrer 100 mit dem Schaft 110 an der (nicht dargestellten) Bohreraufnahme anordnenbar und mittels derselben in einer Drehrichtung 112 um eine Rotationsachse 114 drehbar.
Der Bohrabschnitt 106 ist in einen Führungsabschnitt 116 und einen Spantransportabschnitt 118 einteilbar. Der Spantransportabschnitt 118 ist zwischen dem Befestigungsabschnitt 108 und dem Führungsabschnitt 116 angeordnet und weist zwei spiralförmige Ausnehmungen, nämlich eine erste Spannut 120 und eine zweite Spannut 122, auf.
Die zwei Bereiche, welche bezogen auf die Umfangsrichtung des Bohrers 100 zwischen der ersten Spannut 120 und der zweiten Spannut 122 angeordnet sind, werden als erster Steg 124 und zweiter Steg 126 bezeichnet.
Die erste Spannut 120, die zweite Spannut 122, der erste Steg 124 und der zweite Steg 126 erstrecken sich bis zu einer Stirnseite 132 des Bohrers 100 (siehe 2).
Innerhalb des Spantransportabschnitts 118 beträgt der Spiralwinkel 128 des Bohrers 100 beispielsweise 15°.
In dem Führungsabschnitt 116 beträgt der Spiralwinkel 130 des Bohrers 100 jedoch 30°.
Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, umfasst die Stirnseite 132 des Bohrers 100 einen inneren Abschnitt 134 und einen äußeren Abschnitt 136.
Der innere Abschnitt 134 ist im Wesentlichen als Mantelfläche eines Kegels ausgebildet, umgibt die Rotationsachse 114 des Bohrers 100 im Wesentlichen koaxial und ist gegenüber der Rotationsachse 114 um einen Winkel α von beispielsweise 60° entgegen der Vorschubrichtung 104 geneigt.
Eine Spitze 142 des inneren Abschnitts 134 ist als eine zweiseitig zulaufende Restquerschneide 144 ausgebildet.
Der innere Abschnitt 134 ist koaxial von dem äußeren Abschnitt 136 umgeben, welcher im Wesentlichen als Mantelfläche eines Kegelstumpfs ausgebildet ist und mit der Rotationsachse 140 einen Winkel β einschließt, der beispielsweise 85° beträgt.
Auf bezüglich der Rotationsachse 114 einander gegenüberliegenden Seiten des inneren Abschnitts 134 sind Ausnehmungen 138 vorgesehen, welche eine Ausspitzung 140 des inneren Abschnitts 134 bilden.
Die Ausnehmungen 138 setzen sich in dem Bereich des äußeren Abschnitts 136 fort und bilden zusammen mit der ersten Spannut 120 und der zweiten Spannut 122 einen in der Vorschubrichtung 104 nach vorne offenen Bereich des Bohrers 100.
In dem äußeren Abschnitt 136 sind Kühlschmiermittelzuführungen 146 vorgesehen, welche als im Wesentlichen zylindrische Ausnehmungen ausgebildet sind, die den Bohrer 100 von der Stirnseite 132 bis zu einem Ende 148 des Schafts 110 parallel zu der Rotationsachse 114 und beabstandet von derselben durchdringen. In dem äußeren Abschnitt 136 können (nicht dargestellte) Kerben zum Abfließen von Kühlschmiermittel vorgesehen sein. Die Kerben können sich entgegen der Drehrichtung 112 von den Kühlschmiermittelzuführungen 146 bis zu einer Spannut 120 bzw. 122 erstrecken. Mittels der Kühlschmiermittelzuführungen 146 ist der Stirnseite 132 des Bohrers 100 Kühlschmiermittel zuführbar.
Der äußere Abschnitt 136 ist in radialer Richtung von einem Übergangsbereich 150 des Bohrers 100 umgeben, welcher die Stirnseite 132 des Bohrers 100 mit Seitenflächen 152 des Bohrers 100 verbindet. Der Übergangsbereich 150 ist als Anfasung an einem äußeren Rand des äußeren Abschnitts 136 ausgestaltet und bildet im Wesentlichen eine Mantelfläche eines Kegels, welche mit der Rotationsachse 114 einen Winkel γ von beispielsweise ungefähr 45° einschließt.
Ganz allgemein ist der äußere Abschnitt 136 des Bohrers 100 beispielsweise als Vier-Flächen-Schliff oder als Kegelmantelschliff ausgebildet.
An in Drehrichtung 112 vorderen Enden des ersten Stegs 124 und des zweiten Stegs 126 sind eine erste Bohrschneide 154 mit einer ersten Nebenschneide 156 bzw. eine zweite Bohrschneide 158 mit einer zweiten Nebenschneide 160 angeordnet.
Dadurch, dass die Stirnseite des Bohrers einen in radialer Richtung inneren Abschnitt und einen den in der radialen Richtung inneren Abschnitt umgebenden äußeren Abschnitt umfasst, wobei ein Winkel zwischen dem inneren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers kleiner ist als ein Winkel zwischen dem äußeren Abschnitt und der Rotationsachse des Bohrers, ist eine bessere Zentrierung des Bohrers möglich.

Claims

Bohrer, umfassend einen Grundkörper (102) mit einer bezüglich einer Vorschubrichtung (104) des Bohrers (100) vorderen Stirnseite (132), welche gegen eine Rotationsachse (114) des Bohrers (100) geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (132) einen in radialer Richtung inneren Abschnitt (134) und einen den in der radialen Richtung inneren Abschnitt (134) umgebenden äußeren Abschnitt (136) umfasst, wobei ein Winkel (α) zwischen dem inneren Abschnitt (134) und der Rotationsachse (114) des Bohrers (100) kleiner ist als ein Winkel (β) zwischen dem äußeren Abschnitt (136) und der Rotationsachse (114) des Bohrers (100).
Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen dem inneren Abschnitt (134) und der Rotationsachse (114) des Bohrers (100) mindestens ungefähr 45° beträgt.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen dem inneren Abschnitt (134) und der Rotationsachse (114) des Bohrers (100) höchstens ungefähr 60° beträgt.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (β) zwischen dem äußeren Abschnitt (136) und der Rotationsachse (114) des Bohrers (100) mindestens ungefähr 60° beträgt.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (β) zwischen dem äußeren Abschnitt (136) und der Rotationsachse (114) des Bohrers (100) höchstens ungefähr 85° beträgt.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Abschnitt (136) der Stirnfläche (132) des Grundkörpers (102) als Vier-Flächen-Schliff ausgebildet ist.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Abschnitt (136) der Stirnfläche (132) des Grundkörpers (102) als Kegelmantelschliff ausgebildet ist.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (150) des Bohrers (100), welcher den äußeren Abschnitt (136) der Stirnseite (132) des Bohrers (100) umgibt und den äußeren Abschnitt (136) der Stirnseite (132) des Bohrers (100) mit einer Seitenfläche (152) des Bohrers (100) verbindet, als Anfasung ausgebildet ist.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (150) des Bohrers (100), welcher den äußeren Abschnitt (136) der Stirnseite (132) des Bohrers (100) umgibt und den äußeren Abschnitt (136) der Stirnseite (132) des Bohrers (100) mit einer Seitenfläche (152) des Bohrers (100) verbindet, abgerundet ausgebildet ist.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil des äußeren Abschnitts (136) an der gesamten Stirnseite (132) des Bohrers (100) mindestens ungefähr 50% beträgt.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil des inneren Abschnitts (134) an der gesamten Stirnseite (132) des Bohrers (100) höchstens ungefähr 20% beträgt.
Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem inneren Abschnitt (134) der Stirnseite (132) und dem äußeren Abschnitt (136) der Stirnseite (132) ein Radiusübergang angeordnet ist.