DE102010041164B4 - Method of making a drill - Google Patents
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- B23P15/32—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools twist-drills
Abstract
Verfahren zum Herstellen eines Bohrers mit folgenden Verfahrensschritten:1.1 es wird ein Drahtstück (1) mit einer der Länge des herzustellenden Bohrers entsprechenden Länge vorbereitet,1.2 in das Drahtstück (1) werden zwischen einer Stelle mit Abstand von dem einen Ende des Drahtstücks (1) und dem anderen Ende des Drahtstücks (1) Spannuten (5) längs einer Schraubenlinie eingewalzt,1.3 an letzteres Ende des Drahtstücks (1) wird eine Bohrspitze (12) angeformt,1.4 der beim Anformen der Bohrspitze (12) gebildete Butzen (9) wird abgeschert,1.5 das Drahtstück (1) wird gehärtet.Method for producing a drill with the following method steps: 1.1 a piece of wire (1) is prepared with a length corresponding to the length of the drill to be produced, 1.2 the piece of wire (1) is inserted between a point at a distance from one end of the piece of wire (1) and chip grooves (5) are rolled into the other end of the piece of wire (1) along a helix,1.3 a drill point (12) is formed onto the latter end of the piece of wire (1),1.4 the slug (9) formed when the drill point (12) is formed becomes sheared off, 1.5 the piece of wire (1) is hardened.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bohrers und einen Bohrer.The invention relates to a method for producing a drill and a drill.
Die gängigsten Bohrer sind so genannte Spiralbohrer. Diese besitzen eine Bohrspitze, die zwei gebogen geformte Bohrschneiden aufweist, in Drehrichtung vor denen Spannuten angeordnet sind. Diese erstrecken sich schraubenlinienförmig über einen großen Teil der Länge des Bohrerschafts. Bohrer dieser Art werden aus einem hochwertigen Werkzeugstahl spanend hergestellt. Diese Art der Herstellung ist wegen des hochwertigen Materials und der aufwändigen spanenden Herstellung teuer. Häufig werden solche teuren Bohrer wegen einer fehlenden Möglichkeit zum Nachschleifen einfach entsorgt, anstatt sie mit einem nachträglichen Anschliff zu versehen.The most common drills are so-called twist drills. These have a drill bit that has two curved drill bits, in front of which chip flutes are arranged in the direction of rotation. These extend helically over a large portion of the length of the drill shank. Drills of this type are machined from high-quality tool steel. This type of production is expensive because of the high-quality material and the complex machining process. Such expensive drills are often simply thrown away because there is no possibility of regrinding them instead of being ground afterwards.
Es ist bereits ein Bohrer bekannt (
Es ist ein Verfahren zum Kaltwalzen eines Bohrers bekannt (
Weiter ist ein Verfahren zum Walzschmieden von Bohrern bekannt (
Es ist weiter ein Verfahren zum Herstellen von Bohrern bekannt (
Ein Verfahren zum Herstellen drei- und mehrspiraliger Bohrer ist bekannt (
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Bohrers ist bekannt (
Eine Bohrspitze aus härterem Schneidenmaterial mit vier rechtwinklig zueinander angeordneten Schneiden ist in den Bohrer eingesetzt.A drill bit made of harder cutting material with four cutting edges arranged at right angles to one another is inserted into the drill.
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Bohrers ist bekannt (
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Bohrers ist bekannt (
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Bohrers ist bekannt (
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Bohrers ist bekannt (
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen von Bohrern ist bekannt (
Ein Verfahren zum Herstellen einer Bohrspitze ist bekannt (
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Bohrer billiger produzieren zu können.The invention is based on the object of creating a possibility of being able to produce drills more cheaply.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und einen Bohrer mit den in Anspruch 10 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.To solve this problem, the invention proposes a method with the features mentioned in
Die Erfindung verwendet als Ausgangsmaterial einen Draht, von dem ein entsprechendes Drahtstück abgelängt wird. Dieses Drahtstück dient als Rohling zur Herstellung des Bohrers. In das Drahtstück werden Spannuten eingewalzt. Das Einwalzen geschieht in der Weise, dass die Spannuten an dem einen Ende des Drahtstücks bis zu dem Ende reichen, während sie an dem anderen Ende einen Abstand aufweisen. Dieses Ende bildet dann später das Einspannende. An dem anderen Ende wird eine Bohrspitze durch Kaltschmieden angeformt. Dabei entsteht ein Butzen, der noch mit der Bohrspitze verbunden bleibt. Dieser Butzen wird dann abgeschert. Eine Nachbearbeitung nach Art eines Schleifens der Bohrspitze ist nicht mehr zwingend erforderlich. Anschließend wird der Bohrer gehärtet. Die Spannuten brauchen auch nicht bis ganz zu dem Ende zu reichen, da sonst das Kneifen der Spitze erschwert ist.The invention uses a wire as the starting material, from which a corresponding piece of wire is cut to length. This piece of wire serves as a blank for making the drill. Chip flutes are rolled into the piece of wire. The rolling is done in such a way that the chip flutes at one end of the piece of wire reach up to the end, while at the other end they are spaced apart. This end then later forms the clamping end. A drill bit is formed at the other end by cold forging. This creates a slug that remains connected to the drill bit. This slug is then sheared off. Post-processing in the manner of grinding the drill bit is no longer absolutely necessary. The drill is then hardened. The flutes also do not have to reach all the way to the end, otherwise pinching the point is more difficult.
Als Ausgangsmaterial können alle Stahlsorten verwendet werden, die sich härten lassen und die umformbar sind. Dies sind in der Regel Stähle ab einem Kohlenstoffgehalt von 0,15 % Kohlenstoff (zum Beispiel SAE 1018; SAE 1016; CK 15 DIN 17210).All types of steel that can be hardened and formed can be used as the starting material. These are usually steels with a carbon content of 0.15% or more (e.g. SAE 1018; SAE 1016; CK 15 DIN 17210).
Als Ergebnis des von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens hat man einen Bohrer, der wesentlich kostengünstiger hergestellt ist. Aufgrund der sich über den Schaft erstreckenden Spannuten kann der Bohrer in genau der gleichen Weise und für die gleichen Anwendungsfälle verwendet werden wie ein herkömmlicher Spiralbohrer.As a result of the method proposed by the invention, one has a drill which is manufactured much more cheaply. Because of the flutes extending along the shank, the drill can be used in exactly the same way and for the same applications as a conventional twist drill.
Aufgrund des geänderten Herstellungsverfahrens können auch unterschiedliche Schneidengeometrien verwirklicht werden, die sich bisher wegen der Herstellung durch Schleifen noch nicht realisieren ließen. Ein Beispiel hierfür ist ein Schneidwinkel von 180°. Darüber hinaus ist es möglich, die unterschiedlichsten Schaftformen für die Aufnahme von Antrieben zu realisieren.Due to the changed manufacturing process, different cutting edge geometries can also be realized, which previously could not be realized because of the production by grinding. An example of this is a cutting angle of 180°. In addition, it is possible to realize a wide variety of shank shapes for accommodating drives.
Zum Herstellen der Spannuten durch Walzen kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Spannuten mithilfe mindestens zweier Walzen und einer Relativbewegung zwischen diesen und dem Drahtstück längs Schraubenlinien gewalzt werden. Dabei können entweder die Walzen selbst längs Schraubenlinien bewegt werden, oder aber das Drahtstück in einer entsprechenden Bewegung an den Walzen vorbeigeführt werden.To produce the chip flutes by rolling, according to the invention it can be provided in a further development that the chip flutes are rolled along helical lines with the aid of at least two rollers and a relative movement between these and the piece of wire. In this case, either the rollers themselves can be moved along helical lines, or the piece of wire can be guided past the rollers in a corresponding movement.
Eine andere Möglichkeit der Herstellung der Spannuten kann darin bestehen, dass das Drahtstück zwischen zwei Flachwalzbacken gelegt und diese zur Erzeugung der Spannuten linear zueinander bewegt werden.Another way of producing the chip grooves can consist in placing the piece of wire between two flat rolling dies and moving them linearly towards one another to produce the chip grooves.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bohrspitze mithilfe mindestens zweier Kneifbacken geformt wird, die quer zur Achse des Drahtstücks aufeinander zu bewegt werden, bis sie sich berühren. Auf diese Weise kann eine symmetrische Bohrspitze erzeugt werden.In a further development of the invention, it can be provided that the drill tip is formed using at least two pinch jaws, which are moved towards one another transversely to the axis of the piece of wire until they touch. In this way, a symmetrical drill bit can be created.
Bei dieser Art der Herstellung der Bohrspitze entsteht vor den späteren Schneidkanten ein Butzen, der dann noch entfernt werden muss. Nach Entfernung des Butzens sind die Schneidkanten der Bohrspitze fertig, ohne dass eine Nachbearbeitung durch Schleifen erforderlich wäre.With this type of production of the drill bit, a slug is created in front of the later cutting edges, which then has to be removed. After removal of the slug, the cutting edges of the drill bit are finished without the need for finishing grinding.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Drahtstück vor dem Walzen der Spannuten erhitzt wird, wobei hier insbesondere eine induktive Erhitzung bevorzugt wird. Dadurch erleichtert sich das Walzen der Spannuten insbesondere mithilfe der rotierenden Walzen.In a further development of the invention, it can be provided that the piece of wire is heated before the flutes are rolled, with inductive heating being particularly preferred here. This makes it easier to roll the flutes, especially with the help of the rotating rolls.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Bohrspitze vor dem Walzen der Spannuten angeformt wird.According to the invention, it can be provided that the drill bit is formed on before the chip flutes are rolled.
Das Entfernen des Butzens durch Abscheren kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Butzen in einer Art Gabel festgehalten und das Drahtstück verdreht wird. Auch umgekehrt ist bei Festhalten des Drahtstücks ein Abscheren des Butzens durch seine eigene Verdrehung möglich.The slug can be removed by shearing it off, for example by holding the slug in a type of fork and twisting the piece of wire. Conversely, if the piece of wire is held tight, the slug may shear off as a result of its own twisting.
Falls der Bohrer für eine spezielle Aufnahme verwendet werden soll und das zylindrische Ende des Drahtstücks hierfür nicht geeignet ist, kann erfindungsgemäß an dem der Bohrspitze abgewandten Ende eine Aufnahme für das Futter einer Antriebsvorrichtung angeformt werden. Dieses Anformen kann auch vor dem Anformen der Bohrspitze geschehen.If the drill is to be used for a special receptacle and the cylindrical end of the piece of wire is not suitable for this purpose, a receptacle for the chuck of a drive device can be formed on the end remote from the drill bit according to the invention. This molding can also be done before molding the drill bit.
Die Erfindung schlägt ebenfalls einen Bohrer vor, der durch das beschriebene Verfahren herstellbar ist.The invention also proposes a drill that can be produced by the method described.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
-
1 schematisch das Herstellen der Spannuten in einem Drahtstück; -
2 das Anformen der Bohrspitze; -
3 das Entfernen der Backen nach dem Herstellen der Bohrspitze; -
4 das Abscheren des Butzens; -
5 den fertig gestellten Bohrer; -
6 den Beginn der Herstellung eines Bohrers nach einer zweiten Ausführungsform des von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens; -
7 das Drahtstück nach Herstellen der Bohrspitze; -
8 das Walzen der Spannuten; -
9 den fertigen Bohrer vor dem Härten; -
10 das Walzen von Spannuten mithilfe zweier Flachwalzbacken bei dem Herstellungsverfahren nach einer dritten Ausführungsform; -
11 das Anformen der Bohrspitze; -
12 das Entfernen der Kneifbacken; -
13 das Abscheren des Butzens; -
14 das Entfernen des Butzens und den fertigen Bohrer; -
15 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bohrer mit einer Sechskantaufnahme.
-
1 schematic of the production of the chip flutes in a piece of wire; -
2 the shaping of the drill bit; -
3 removing the jaws after making the drill bit; -
4 the shearing of the slug; -
5 the finished drill; -
6 the start of the manufacture of a drill according to a second embodiment of the method proposed by the invention; -
7 the piece of wire after making the drill bit; -
8th the rolling of the chip flutes; -
9 the finished drill before hardening; -
10 the rolling of chip grooves using two flat rolling dies in the manufacturing method according to a third embodiment; -
11 the shaping of the drill bit; -
12 the removal of the jaws; -
13 the shearing of the slug; -
14 the removal of the slug and the finished drill; -
15 a drill with a hexagon socket made by the method according to the invention.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die
Dadurch entsteht ein Zwischenprodukt, bei dem das Drahtstück 1 mindestens zwei gegenüberliegende Spannuten 5 aufweist, die bis zum unteren Ende des Drahtstücks 1 reichen. Am gegenüberliegenden oberen Ende ist ein Abschnitt 6 des Drahtstücks 1 von Spannuten 5 frei geblieben. Dieser zylindrische Teil 6 des Drahtstücks 1 wird später das Einspannende des Bohrers, siehe
Nun werden zwei Kneifbacken 7 quer zur Längsachse des Drahtstücks 1 aufeinander zu bewegt. Die beiden Kneifbacken 7 weisen in den aufeinander zu gerichteten Flächen 8 Vertiefungen auf, die die Form der herzustellenden Bohrspitze abbilden. Sobald die Kneifbacken 7 bis zur gegenseitigen Berührung der Flächen 8 aufeinander zu bewegt sind, ist das vordere Ende des Drahtstücks mit einer die Form der Bohrspitze bereits enthaltenden Verformung versehen worden. Anschließend werden die Kneifbacken 7 wieder voneinander weg bewegt, siehe
Die jetzt gebildete Bohrspitze ist noch mit dem Butzen 9 verbunden. Die Verbindung besteht längs der späteren Bohrschneiden. Der Butzen 9 muss jetzt noch entfernt werden. Hierzu dient eine geschlitzte Welle 10, die axial vorwärts geschoben wird, bis der Butzen in dem Schlitz des vorderen Endes der Welle 10 angeordnet ist. Anschließend wird die Welle 10 in Richtung des Pfeils 11 verdreht und der Butzen abgeschert, siehe
In den folgenden
In den folgenden Figuren wird eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung des von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens dargestellt. Hier werden zwei Flachwalzbacken 17 verwendet, die auf ihren einander zugewandten Innenseiten 18 Rippen 19 aufweisen, die den Spannuten 5 entsprechen. Das Drahtstück 1 wird zwischen die beiden Flachwalzbacken 17 eingelegt und eine der beiden Flachwalzbacken 17 in Richtung des Pfeils 20 verschoben. Dadurch werden in der Oberfläche des Drahtstücks 1 die Spannuten 5 gewalzt. Das Ergebnis zeigt die
Nun wird in der gleichen Weise, wie dies zu
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Drahtstückpiece of wire
- 22
- Walzenrolls
- 33
- Heizeinrichtungheating device
- 44
- Pfeilearrows
- 55
- Spannutenchip flutes
- 66
- Zylindrischer Abschnitt des DrahtstücksCylindrical section of the piece of wire
- 77
- Kneifbackenpinched jaws
- 88th
- Flächen der Kneifbackensurfaces of the jaws
- 99
- Butzenhickeys
- 1010
- Geschlitzte WelleSlotted Shaft
- 1111
- Pfeilarrow
- 1212
- Bohrspitzedrill bit
- 1313
- Bohrschneidendrilling cutting
- 1616
- Sechkantansatz als AufnahmeHexagon attachment as a recording
- 1717
- Flachwalzbackenflat roll jaws
- 1818
- Innenseiten der FlachwalzbackenInner sides of the flat rolling dies
- 1919
- Rippen der FlachwalzbackenRibs of the flat rolling dies
- 2020
- Pfeilarrow
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