-
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Ein Bohrwerkzeug der eingangsgenannten Art ist z. B. aus
DE 41 15 030 C1 bekannt. Das in diesem Dokument beschriebene Bohrwerkzeug weist zwei zu einem Außenumfang eines Spannungsabschnitts des Bohrwerkzeugs hin offene Späneabführpassagen auf, welche die von zwei am Spannungsabschnitt vorgesehenen Hauptschneiden beim Bohren abgetragenen Späne in Richtung zu einem Schaftabschnitt des Bohrwerkzeugs hin abführen.
-
Je nach mit diesem Bohrwerkzeug aus dem Stand der Technik zu bohrendem Material können sich beim Bohren lange Späne bilden, welche ungebrochen entlang der Späneabführpassagen gefördert werden. Solche langen Späne können sich jedoch zwischen einer Wandung einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung und einem Außenumfang des Spannungsabschnitts des Bohrwerkzeugs verklemmen und dadurch die Oberflächengüte der Wandung der Bohrung negativ beeinflussen.
-
Ein weiteres, gattungsgemäßes, sämtliche Merkmale des Anspruches 1 aufweisende Bohrwerkzeug ist in der
DE 24 16 157 A1 offenbart. Das offenbarte Bohrwerkzeug zeichnet sich insbesondere durch eine einen geschlossenen Querschnitt aufweisende Späneabführpassage aus.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, wobei das Bohrwerkzeug derart eingerichtet ist, dass es die Herstellung einer Bohrung mit einer verbesserten Oberflächengüte an einer Wandung der Bohrung erlaubt.
-
Dies wird mit einem Bohrwerkzeug gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
Gemäß der Erfindung weist ein Bohrwerkzeug einen Schaftabschnitt und einen sich an den Schaftabschnitt anschließenden ein Längsende des Bohrwerkzeugs bildenden Spannungsabschnitt auf, wobei der Spannungsabschnitt wenigstens eine radial verlaufende Hauptschneide und eine sich axial durch den Spannungsabschnitt hindurch erstreckende Späneabführpassage hat, und wobei die Späneabführpassage in einer Arbeitsdrehrichtung des Bohrwerkzeugs bevorzugt direkt vor der Hauptschneide bzw. an diese angrenzend angeordnet ist, so dass beim Bohren von der Hauptschneide abgetragene Späne über die Späneabführpassage in Richtung zum Schaftabschnitt hin abgeführt werden. Die Späneabführpassage weist einen geschlossenen Querschnitt auf. Erfindungsgemäß weist die Späneabführpassage entlang ihres axialen Verlaufs eine variierende Querschnittsform auf, die sich ausgehend von der wenigstens einen Hauptschneide zum Schaftabschnitt hin von einer eckigen Form zu einer runden Form ändert.
-
Durch die Änderung der Querschnittsform der Späneabführpassage werden die von der wenigstens einen Hauptschneide abgetragenen Späne in der Späneabführpassage verformt bzw. geknickt, so dass die Späne in kurze Stücke gebrochen werden. Somit wird auf einfache und robuste Weise eine Zerkleinerung der von der wenigstens einen Hauptschneide abgetragenen Späne realisiert.
-
Durch die Zerkleinerung bzw. bevorzugt sogar Pulverisierung der von der wenigstens einen Hauptschneide abgetragenen Späne, wobei kleine Spänepartikel oder sogar ”Spänesand” entstehen, wird einerseits der Abtransport der Späne erleichtert und wird andererseits auch in dem der Späneabführpassage bzw. dem Spannungsabschnitt nachfolgenden Bereich des Schaftabschnitts wirkungsvoll verhindert, dass sich lange Späne zwischen einem Außenumfang des Schaftabschnitts und der Wandung einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung verklemmen und dadurch die Oberflächengüte der Wandung der Bohrung negativ beeinflussen könnten.
-
Durch den geschlossenen Querschnitt der Späneabführpassage ist ein Hautschneidenspäne-Entstehungsbereich, in dem die von der Hauptschneide abgetragenen Späne entstehen, in der Bohrungsebene zu 100 Prozent bzw. vollständig umschlungen. Damit können sich die von der Hauptschneide abgetragenen Späne nicht zwischen einer Wandung einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung und einem Außenumfang des Spannungsabschnitts des Bohrwerkzeugs verklemmen und die Oberflächengüte der Wandung der Bohrung negativ beeinflussen. Somit lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug eine Bohrung mit einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Oberflächengüte an einer Wandung der Bohrung herstellen.
-
Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug ist bevorzugt als ein Bohrwerkzeug zum Bohren metallischer Werkstoffe eingerichtet. Ferner ist das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug bevorzugt zum in ein Vollmaterial Bohren eingerichtet.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Späneabführpassage den geschlossenen Querschnitt im gesamten Bereich des Spannungsabschnitts auf, womit die vollständige Umschlingung des Hautschneidenspäneentstehungsbereichs sich räumlich axial bis zum Schaftabschnitt hin fortsetzt und damit ein noch besserer Schutz gegen ein außenumfängliches Verklemmen von der Hauptschneide abgetragenen Spänen erzielt wird.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weitet sich der Querschnitt der Späneabführpassage ausgehend von der wenigstens einen Hauptschneide zum Schaftabschnitt hin auf.
-
Auf diese Weise kann zuverlässig ein Spänestau in der Späneabführpassage vermieden werden, da sich das für den Späneabtransport zur Verfügung stehende Volumen der Späneabführpassage zum Schaftabschnitt hin vergrößert.
-
Mit anderen Worten weist das Bohrwerkzeug mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Späneabführpassage eine der wenigstens einen Hauptschneide zugeordnete ”Mulde” bestimmter Geometrie auf, wobei die ”Mulde” die Späne umleitet und gleichzeitig bricht bzw. schneidet.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die eckige Form der Späneabführpassage die Form eines konvexen Vierecks auf, wobei die runde Form der Späneabführpassage die Form eines Kreises aufweist.
-
Bevorzugt ist die im Bereich der Hauptschneide als Viereck ausgebildete eckige Form der Späneabführpassage so keilförmig ausgebildet, dass diese sich von einer Rotationsmitte des Bohrwerkzeugs aus in Richtung zum Außenumfang des Spannungsabschnitts hin verjüngt. Bevorzugt ist dabei eine der wenigstens einen Hauptschneide gegenüberliegende Seite des Vierecks bogenförmig gestaltet.
-
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung mündet die Späneabführpassage am Schaftabschnitt in einen zum Außenumfang des Schaftabschnitts hin offenen sich spiralförmig um den Schaftabschnitt herum und axial entlang dessen bzw. zu einem Spannbereich des Schaftabschnitts hin erstreckenden Hauptschneiden-Späneabführkanal. Alternativ ist auch ein gerade genuteter Schaft möglich.
-
Durch den Hauptschneiden-Späneabführkanal können die von der wenigstens einen Hauptschneide abgetragenen Späne zuverlässig aus einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung abgeführt werden.
-
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Spannungsabschnitt einen sich an den Schaftabschnitt anschließenden kurzen Zylinderteil und einen sich an den Zylinderteil anschließenden das Längsende bildenden Kegelteil auf, wobei die wenigstens eine Hauptschneide an dem Kegelteil angeordnet ist, und wobei die Späneabführpassage den geschlossenen Querschnitt im gesamten Bereich von Kegelteil und Zylinderteil aufweist.
-
Bevorzugt ist an einem Außenumfang des Zylinderteils wenigstens eine Umfangsschneide vorgesehen, so dass mit der Umfangsschneide eine Wandung einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung glättbar ist.
-
Durch die wenigstens eine Umfangsschneide und die erfindungsgemäße Abführung und Zerkleinerung der von der wenigstens einen Hauptschneide abgetragenen Späne ist mit dem erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug eine Bohrung herstellbar, deren Wandung eine hohe Oberflächenqualität aufweist und demgemäß ggf. nicht mehr nachbearbeitet werden muss.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die wenigstens eine Umfangsschneide ausgehend vom Kegelteil axial gerade genutet zum Schaftabschnitt hin und mündet am Schaftabschnitt in einen zu einem Außenumfang des Schaftabschnitts hin offenen sich spiralförmig um den Schaftabschnitt herum und axial entlang dessen erstreckenden Umfangsschneiden-Späneabführkanal.
-
Durch den Umfangsschneiden-Späneabführkanal können die von der wenigstens einen Umfangsschneide abgetragenen Späne zuverlässig aus einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung abgeführt werden.
-
Bevorzugt sind eine Mehrzahl von wie oben beschriebenen entlang des Außenumfangs jeweils mit Abstand voneinander angeordneten Umfangsschneiden vorgesehen, so dass die Wandung einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung noch besser glättbar und damit eine noch bessere Oberflächenqualität erzielbar ist. Bevorzugt mündet in diesem Fall jede Umfangsschneide in einen eigene zum Außenumfang des Schaftabschnitts hin offenen sich spiralförmig um den Schaftabschnitt herum und axial entlang dessen erstreckenden Umfangsschneiden-Späneabführkanal.
-
Bevorzugt ist jede vorgesehene Umfangsschneide so konfiguriert, dass durch deren Glättung der Wandung einer mit dem Bohrwerkzeug herzustellenden Bohrung eine H7-Passungsqualität herstellbar ist.
-
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Bohrwerkzeug zwei diametral entgegengesetzt angeordnete wie oben beschriebene erfindungsgemäße Hauptschneiden auf, wobei jede Hauptschneide eine wie oben beschriebene erfindungsgemäße Späneabführpassage aufweist.
-
Bevorzugt mündet jede Späneabführpassage am Schaftabschnitt in einen eigenen zum Außenumfang des Schaftabschnitts hin offenen sich spiralförmig um den Schaftabschnitt herum und axial entlang dessen bzw. zum Spannbereich des Schaftabschnitts hin erstreckenden Hauptschneiden-Späneabführkanal, wobei die beiden Hauptschneiden-Späneabführkanäle bezogen auf den Außenumfang des Schaftabschnitts zueinander um 180 Grad versetzt angeordnet sind bzw. verlaufen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
-
In der Zeichnung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugzeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugzeichen verwendet.
-
In der Zeichnung bedeutet:
-
1 eine seitliche Ansicht eines Bohrwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
2a eine Ansicht eines Übergangs von einem Schaftabschnitt zu einem Spannungsabschnitt des Bohrwerkzeugs von 1;
-
2b eine vergrößerte axiale Draufsicht des Spannungsabschnitts des Bohrwerkzeugs von 1;
-
3 eine perspektivische Ansicht des in 2a gezeigten Übergangs vom Schaftabschnitt zum Spannungsabschnitt des Bohrwerkzeugs von 1;
-
4 eine weitere perspektivische Ansicht des in 2a gezeigten Übergangs vom Schaftabschnitt zum Spannungsabschnitt des Bohrwerkzeugs von 1;
-
5 noch eine perspektivische Ansicht des in 2a gezeigten Übergangs vom Schaftabschnitt zum Spannungsabschnitt des Bohrwerkzeugs von 1;
-
6 eine perspektivische Ansicht des in 2b gezeigten Spannungsabschnitts des Bohrwerkzeugs von 1;
-
7 eine weitere perspektivische Ansicht des in 2b gezeigten Spannungsabschnitts des Bohrwerkzeugs von 1; und
-
8 eine perspektivische Ansicht des Bohrwerkzeugs von 1 von einem Spannbereich des Schaftabschnitts aus gesehen.
-
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 ein Bohrwerkzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
-
Wie in 1 gezeigt, weist das Bohrwerkzeug 1 einen ein erstes Längsende 1a des Bohrwerkzeugs 1 bildenden Schaftabschnitt 10 und einen sich an den Schaftabschnitt 10 anschließenden ein zweites Längsende 1b des Bohrwerkzeugs 1 bildenden Spanungsabschnitt 20 auf.
-
Der Schaftabschnitt 10 weist einen Spannbereich 10a, über den das Bohrwerkzeug 1 z. B. in ein Spannfutter einer Bohrmaschine (nicht gezeigt) einspannbar ist, und einen Späneförderbereich 10b auf, der mit später noch im Detail erwähnten Späneabführkanälen versehen ist, zum Abführen von mit dem Spannungsabschnitt 20 abgetragenen Spänen aus einer mit dem Bohrwerkzeug 1 herzustellenden Bohrung (nicht gezeigt).
-
Wie ferner aus den 2a bis 8 ersichtlich, weist der Spanungsabschnitt 20 einen sich direkt an den Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 anschließenden kurzen Zylinderteil 21 und einen sich direkt an den Zylinderteil 21 anschließenden das zweite Längsende 1b bildenden Kegelteil 22 auf.
-
An dem Kegelteil 22 sind zwei bezüglich einer Mittellängsachse A1 (siehe 2b und 4) des Bohrwerkzeugs 1 zueinander diametral entgegengesetzt angeordnete jeweils radial verlaufende Hauptschneiden 23, 23 vorgesehen. Die Hauptschneiden 23, 23 sind z. B. jeweils an einem in den Kegelteil 22 z. B. per Hartlöten eingesetzten Hartmetallplättchen ausgebildet.
-
Jede der Hauptschneiden 23, 23 weist eine sich axial durch den Spanungsabschnitt 20, d. h. durch den gesamten Bereich von Kegelteil 22 und Zylinderteil 21, hindurch erstreckende Späneabführpassage 24 auf, wobei die jeweiligen Späneabführpassagen 24, 24 in einer Arbeitsdrehrichtung R1 des Bohrwerkzeugs 1 direkt vor der jeweils zugeordneten Hauptschneide 23 angeordnet sind, so dass beim Bohren von der betreffenden Hauptschneide 23 abgetragene Späne über die jeweilige Späneabführpassage 24 in Richtung zum Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 hin abgeführt werden.
-
Jede der beiden Späneabführpassagen 24, 24 weist einen geschlossenen Querschnitt auf, so dass ein Hautschneidenspäne-Entstehungsbereich, in dem die von der jeweiligen Hauptschneide 23 abgetragenen Späne entstehen, in der Bohrungsebene zu 100 Prozent bzw. vollständig umschlungen bzw. umgrenzt ist. Die beiden Späneabführpassagen 24, 24 weisen den geschlossenen Querschnitt im gesamten Bereich des Spanungsabschnitts 20, d. h. im gesamten Bereich von Kegelteil 22 und Zylinderteil 21, auf.
-
Wie insbesondere aus 8 ersichtlich, weitet sich der Querschnitt jeder Späneabführpassage 24 ausgehend von der jeweils zugeordneten Hauptschneide 23 zum Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 hin auf, so dass sich das für den Späneabtransport zur Verfügung stehende Volumen der Späneabführpassage 24 zum Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 hin vergrößert.
-
Ferner weist jede Späneabführpassage 24 entlang ihres axialen Verlaufs eine so variierende Querschnittsform auf, dass über die Späneabführpassage 24 in Richtung zum Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 hin abgeführte Späne in der Späneabführpassage 24 gebrochen bzw. zerkleinert werden.
-
Wie z. B. aus einem Vergleich der 3 und 8 ersichtlich, ändert sich die Querschnittsform jeder Späneabführpassage 24 ausgehend von der jeweils zugeordneten Hauptschneide 23 zum Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 hin von einer eckigen Form zu einer runden Form. Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform weist die eckige Form jeder Späneabführpassage 24 die Form eines konvexen sich von einer Rotationsmitte (der Mittellängsachse A1) des Bohrwerkzeugs 1 aus zu einem Außenumfang 21c des Zylinderteils 21 des Spanungsabschnitts 20 hin keilförmig verjüngenden Vierecks auf und weist die runde Form jeder Späneabführpassage 24 die Form eines Kreises auf.
-
Wie insbesondere aus 6 ersichtlich, ist bei jeder Späneabführpassage 24 eine der Hauptschneide 23, welche eine Seite der Späneabführpassage 24 bildet, gegenüberliegende Seite des Vierecks bogenförmig gestaltet.
-
Jede der beiden Späneabführpassagen 24, 24 mündet am Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 in einen eigenen zu einem Außenumfang 10c des Schaftabschnitts 10 hin offenen sich spiralförmig um den Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 herum und axial entlang dessen bzw. zum Spannbereich 10a hin erstreckenden Hauptschneiden-Späneabführkanal 11, wobei die beiden Hauptschneiden-Späneabführkanäle 11, 11 bezogen auf den Außenumfang 10c des Schaftabschnitts 10 zueinander um 180 Grad versetzt angeordnet sind bzw. verlaufen.
-
Am Außenumfang 21c des Zylinderteils 21 des Spanungsabschnitts 20 sind eine Mehrzahl von jeweils mit umfänglichem Abstand voneinander angeordneten Umfangsschneiden 25 vorgesehen, so dass mit den Umfangsschneiden 25 eine Wandung einer mit dem Bohrwerkzeug 1 herzustellenden Bohrung (nicht gezeigt) bevorzugt bis auf eine H7-Passungsqualität glättbar ist.
-
Jede Umfangsschneide 25 erstreckt sich ausgehend vom Kegelteil 22 axial gerade genutet zum Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 hin und mündet am Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 in einen eigenen zum Außenumfang 10c des Schaftabschnitts 10 hin offenen sich spiralförmig um den Späneförderbereich 10b des Schaftabschnitts 10 herum und axial entlang dessen bzw. zum Spannbereich 10a hin erstreckenden Umfangsschneiden-Späneabführkanal 12.
-
Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug 1 ist bevorzugt zum Bohren metallischer Werkstoffe und noch bevorzugter zum in ein Vollmaterial Bohren eingerichtet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bohrwerkzeug
- 1a
- Längsende
- 1b
- Längsende
- 10
- Schaftabschnitt
- 10a
- Spannbereich
- 10b
- Späneförderbereich
- 10c
- Außenumfang
- 11
- Hauptschneiden-Späneabführkanal
- 12
- Umfangsschneiden-Späneabführkanal
- 20
- Spanungsabschnitt
- 21
- Zylinderteil
- 21c
- Außenumfang
- 22
- Kegelteil
- 23
- Hauptschneide
- 24
- Späneabführpassage
- 25
- Umfangsschneide
- R1
- Arbeitsdrehrichtung
- A1
- Mittellängsachse
