DE102010048331A1 - Drilling bit has cutting edge that is formed at drilling head, where cutting edge has cutting surface in rotating direction before cutting edge and free surface in rotating direction behind cutting edge - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Bohrer mit einem Spanbrecher und einer Schneidenkorrektur sowie einem Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Bohrers.The invention relates to a drill with a chip breaker and a cutting correction and a method for producing the drill according to the invention.
Allgemein besteht ein Bohrer aus einem Bohrkopf und einem Bohrerschaft mit einem Einspann-Ende. Der Bohrer ist mit dem Einspann-Ende in eine Spindel eingesetzt, die ihn z. B. durch einen Elektromotor in Rotation versetzt. Am Bohrkopf ist zumindest eine Schneide ausgebildet, die sich vom Bohrerumfang bis in die Nähe der Bohrerachse erstreckt. Durch die Rotation des Bohrers und unter Einwirkung einer Vorschubkraft wird bei jeder Umdrehung des Werkzeugs von der Schneide spanend Material abgetragen und über einen Spankanal aus dem Werkstück heraus transportiert.Generally, a drill consists of a drill head and a drill stem with a gripping end. The drill is inserted with the chucking end in a spindle, the z. B. offset by an electric motor in rotation. At least one cutting edge is formed on the drill head, which extends from the drill circumference to the vicinity of the drill axis. As a result of the rotation of the drill and the action of a feed force, material is removed from the cutting edge during each revolution of the tool and transported out of the workpiece via a chip channel.
In der
Um einen Überstand am Werkstück zu vermeiden, kann jeweils mindestens eine Nut an gegenüberliegenden Schneiden in einem unterschiedlichen radialen Abstand von der Bohrerachse in die Schneidkante eingebracht sein. Bei einer vollen Umdrehung des Bohrers wird dabei der Überstand des Spanbrechers der ersten Schneide von der Schneide der zweiten Schneidkante bzw. der Überstand des Spanbrechers der zweiten Schneide von der ersten Schneidkante abgehoben.In order to avoid a projection on the workpiece, in each case at least one groove can be introduced on opposite cutting edges at a different radial distance from the drill axis into the cutting edge. During a full rotation of the drill while the supernatant of the chip breaker of the first cutting edge of the cutting edge of the second cutting edge and the supernatant of the chip breaker of the second cutting edge is lifted from the first cutting edge.
Nachteil dieser Ausführung ist der höhere Verschleiß des Bohrers durch eine um die Nut verkürzte Schneidkante bzw. eine längere Standzeit des Werkstücks durch einen geringeren Vorschub.Disadvantage of this design is the higher wear of the drill by a shortened around the groove cutting edge and a longer life of the workpiece by a lower feed.
Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, einen Bohrer zu schaffen, der durch einen Spanbrecher kleiner Späne abtrennt ohne Überstände im Werkstück zu hinterlassen. Der Bohrer soll durch den Spanbrecher nicht schneller verschleißen und höheren Standzeiten ermöglichen.It is therefore the object of the invention to provide a drill that cuts off by a chip breaker small chips without leaving excess material in the workpiece. The drill should not wear out faster due to the chipbreaker and allow longer tool life.
Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Bohrer gemäß Anspruch 1 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines solchen Bohrers gemäß Anspruch 9 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bohrers bzw. Verfahrens dargestellt.The object is achieved by the drill according to the invention according to
Der erfindungsgemäße Bohrer weist mindestens eine an einem Bohrkopf ausgebildete Schneidkante mit einer Schneidfläche, die in Drehrichtung vor der Schneidkante liegt, und einer Freifläche, die in Drehrichtung hinter der Schneidkante liegt, auf. Die Schneidfläche weist mindestens eine Kerbe zum Teilen von Spänen auf. Eine Schneidenkorrektur ist so angebracht, dass die Kantenlinie, die die Kerbe mit der Freifläche des Bohrers bildet, auf einer Mantelfläche liegt, die durch eine rotierende Schneidkante gebildet würde, wenn die Kerbe nicht vorhanden wäre.The drill according to the invention has at least one cutting edge formed on a drill head with a cutting surface which lies in the direction of rotation in front of the cutting edge and an open surface which lies behind the cutting edge in the direction of rotation. The cutting surface has at least one notch for splitting chips. A blade correction is arranged so that the edge line forming the notch with the flute face of the drill lies on a peripheral surface which would be formed by a rotating cutting edge if the notch were not present.
Vorteilhafterweise ist die Mantelfläche ein Kegelmantel mit einem Spitzenwinkel, der dem doppelten Winkel zwischen Bohrerachse und Schneidkante entspricht.Advantageously, the lateral surface is a conical surface with a point angle which corresponds to twice the angle between the drill axis and the cutting edge.
Durch die beschriebene Schneidkorrektur verbleibt die gesamte Kantenlinie der Schneidkante auf derselben Höhe wie eine Schneidkante ohne Kerbe und bildet somit keinen Überstand am Werkstück. Die Länge der Schneide wird dabei nicht verkleinert, sondern vergrößert, sodass die Schneide weniger verschleißt bzw. der Vorschub vergrößert werden kann und zu einer kürzeren Standzeit des Werkstücks führt.As a result of the described cutting correction, the entire edge line of the cutting edge remains at the same height as a cutting edge without a notch and thus does not form a projection on the workpiece. The length of the cutting edge is not reduced, but increased, so that the cutting edge wears less or the feed can be increased and leads to a shorter life of the workpiece.
Durch die Kerbe in der Schneidfläche werden drei Teilschneiden gebildet und somit drei getrennte Späne vom Werkstück abgehoben. Beim Weiterdrehen der Schneidkante greift die von der Kerbe gebildete Kantenlinie an das Werkstück an und trennt das zwischen den Schneidenbereichen verbleibende Material ab. Eine solche Schneidenkorrektur kann auch bei Bohrern mit kleinem Durchmesser und damit kurzen Schneiden ohne Platzproblem ausgebildet werden.The notch in the cutting surface three sub-blades are formed and thus lifted three separate chips from the workpiece. As the cutting edge continues to rotate, the edge line formed by the notch engages the workpiece and separates the material remaining between the cutting regions. Such a cutting correction can be formed even with drills with a small diameter and thus short cutting without space problem.
Vorteilhafterweise weist ein erster Bereich der Kerbe, der am umfänglichen Rand der Schneidfläche beginnt, eine ebene Oberfläche auf und ein zweiter Bereich der Kerbe, der in radialer Richtung zur Bohrerachse an den ersten Bereich anschließt, weist eine konkav geformte Oberfläche auf. Durch die konkave Ausformung liegt auf der gesamten Länge der Kantenlinie der Kerbe ein gleichmäßiger Materialandruck an, sodass punktuelle Spitzenbelastungen und damit eine Beschädigung der Schneidkante vermieden werden.Advantageously, a first portion of the notch beginning at the peripheral edge of the cutting surface has a flat surface, and a second portion of the notch, which adjoins the first portion in the radial direction of the drill axis, has a concave shaped surface. Due to the concave shape, a uniform material pressure is applied over the entire length of the notch's edge line, so that punctual peak loads and thus damage to the cutting edge are avoided.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, dass die mindestens eine Kerbe nur auf einer Schneidfläche von zwei gegenüberliegenden Schneiden ausgebildet ist. Dadurch kann ein unterschiedlicher Schneidedruck von den Schneiden auf das Werkstück ausgeübt werden und somit ein gezieltes Verlaufen des Bohrlochs erreicht werden. Andererseits kann durch jeweils mindestens eine Kerbe auf mindestens zwei gegenüberliegenden Schneiden und/oder insbesondere auf allen Schneiden ein gleicher Schneidedruck sichergestellt werden und somit ein nicht verlaufendes Bohrloch erzeugt werden.It is also advantageous that the at least one notch is formed only on a cutting surface of two opposing cutting edges. As a result, a different cutting pressure can be exerted by the cutting edges on the workpiece and thus a targeted running of the borehole can be achieved. On the other hand, by each At least one notch on at least two opposite cutting and / or in particular on all cutting an equal cutting pressure can be ensured and thus a non-running well can be generated.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Bohrers mit mindestens einer an einem Bohrkopf ausgebildeten Schneide, die in Drehrichtung vor der Schneidkante eine Schneidfläche sowie in Drehrichtung hinter der Schneidkante eine Freifläche aufweist, wird in die Schneidfläche mindestens eine Kerbe zum Teilen von Spänen eingebracht und eine Schneidenkorrektur so ausgebildet, dass die Kantenlinie, die die Kerbe mit der Freifläche des Bohrkopfes bildet, auf einer Mantelfläche liegt, die durch eine rotierende Schneidkante gebildet würde, wenn die Kerbe nicht vorhanden wäre.In the method according to the invention for producing a drill having at least one cutting edge formed on a drill head which has a cutting surface in the direction of rotation in front of the cutting edge and in the direction of rotation behind the cutting edge, at least one notch for splitting chips is introduced into the cutting surface and a cutting edge correction formed so that the edge line which forms the notch with the free surface of the drill head, lies on a lateral surface which would be formed by a rotating cutting edge, if the notch was present.
Insbesondere wird in einem ersten Schritt die Kerbe in die Schneidfläche eingebracht und in einem zweiten Schritt die Kantenlinie durch Bearbeiten der Freifläche geformt. Die Kerbe und die Schneidenkorrektur werden durch Schleifen geformt. Dies hat den Vorteil, dass die bereits vorhandenen Herstellungsprozesse lediglich erweitert werden müssen, aber keine neuen Herstellungsprozesse und damit Mehrkosten entstehen.In particular, in a first step, the notch is introduced into the cutting surface and in a second step, the edge line is formed by machining the flank face. The notch and the cutting correction are formed by grinding. This has the advantage that the already existing manufacturing processes only need to be expanded, but no new manufacturing processes and thus additional costs arise.
Vorteilhafterweise kann die Kerbe und die Schneidenkorrektur nachträglich in einen Bohrer eingebracht werden und somit können bereits fertiggestellte Bohrer nachgerüstet werden.Advantageously, the notch and the cutting correction can be subsequently introduced into a drill and thus already completed drill can be retrofitted.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bohrers sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines solchen Bohrers sind in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the drill according to the invention and the method according to the invention for producing such a drill are shown by way of example in the drawings and will be explained in more detail with reference to the following description. Show it:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Um dies zu vermeiden wird auf mindestens einer weiteren Schneidkante
Dies hat jedoch den Nachteil, dass die durch die Nute
Ein erster Bereich
In
Die Schneidkante
Der gleiche Effekt kann durch das Einbringen einer Kerbe in lediglich eine Schneidkante, z. B. Schneidkante
In
Um einen Bohrer mit dem erfindungsgemäßen Spanbrecher herzustellen, wird in die Schneidfläche
Alle beschriebenen und/oder bezeichneten Merkmale können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Z. B. können Schneidbrecher auch auf Bohrern, die eine Schneidkante, mit zueinander gewinkelten Teilschneiden aufweist, eingebracht werden.All described and / or designated features may be within the scope of the invention be advantageously combined with each other. The invention is not limited to the described embodiments. For example, cutting crushers can also be introduced on drills having a cutting edge with mutually angled part-cutting edges.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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