DE102018205681B4

DE102018205681B4 - Verfahren zur Herstellung eines Schneidwerkzeugs und Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE102018205681B4
Application number: DE102018205681.1A
Authority: DE
Inventors: Tim GUTER; Jürgen Schwägerl
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2038-04-14
Also published as: US20210085339A1; US10952746B2; US20190314039A1; CN110370104A; DE102018205681A1; CN110370104B

Abstract

Schneidwerkzeug (2), insbesondere Bohrer,- welches vorn eine Frontseite (F) aufweist und hinten eine Rückseite (R),- wobei auf der Frontseite (F) eine Werkzeugspitze (6) ausgebildet ist,- wobei an der Werkzeugspitze (6) eine Ausspitzung (4) eingeschliffen ist,- wobei die Ausspitzung (4) mit einem konstanten Ausspitzungswinkel (AW) eingeschliffen ist,- wobei die Ausspitzung (4) einen Grund (42) aufweist,- wobei die Ausspitzung (4) in konstantem Abstand zum Grund (42) gemessen, nämlich auf konstanter Höhe entlang des Grunds (42) gemessen, nach vorn hin schmaler eingeschliffen ist als nach hinten hin,- wobei die Ausspitzung (4) nach hinten hin mit einer Breite (B) eingeschliffen ist, welche größer ist als eine Schleifbreite (WB) eines Schleifwerkzeugs (18), mit welchem die Ausspitzung (4) eingeschliffen ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere einen Bohrer, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schneidwerkzeugs.
Ein Bohrer weist frontseitig eine Anzahl von Schneiden auf, welche im Betrieb am Werkstück angreifen und Material abheben. Typischerweise sind zumindest zwei Hauptschneiden ausgebildet, welche im Zentrum des Bohrers über eine sogenannte Querschneide verbunden sind. Die Hauptschneiden erzeugen im Betrieb jeweils Späne, welche über Spannuten abgeführt werden, welche sich an die Hauptschneiden anschließen. Die Spannuten erstrecken sich bis zu einer bestimmten Tiefe in den Bohrer hinein und definieren dadurch einen Kern oder Kernbereich. Der Kern weist einen Kerndurchmesser auf, welcher sich entsprechend aus der Differenz zwischen einem Gesamtdurchmesser des Bohrers und der Tiefe der Spannuten ergibt. Die Querschneide ist üblicherweise lediglich im Bereich des Kerns ausgebildet.
Im Gegensatz zu den Hauptschneiden entfaltet die Querschneide keine Schneidwirkung, sondern verdrängt das Material aus dem Zentrum heraus nach außen. Daraus ergeben sich ein entsprechender Energieaufwand sowie hohe Kräfte, welche auf das Schneidwerkzeug wirken, und ein entsprechender Verschleiß. Die negativen Effekte der Querschneide können aber durch eine sogenannte Ausspitzung reduziert werden. Dabei wird die Querschneide verkürzt und weist dann üblicherweise eine Breite auf, welche geringer ist als der Kerndurchmesser. Die Ausspitzung führt demnach zu einer frontseitigen Verdünnung des Kerns. Zur Ausbildung einer Ausspitzung wird der Bohrer üblicherweise frontseitig mit einer Schleifscheibe bearbeitet. Je nach konkreter Art und Geometrie der Ausspitzung ergeben sich dann verschiedene Vorteile.
Diverse Schneidwerkzeuge mit Ausspitzung sind beispielsweise beschrieben in der JP 2001-079707 A , der DE 10 2008 049 509 A1 und der DE 10 2008 023 856 A1 .
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Schneidwerkzeug sowie ein entsprechendes Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben. Bei dem Verfahren soll an dem Schneidwerkzeug eine verbesserte Ausspitzung ausgebildet werden, welche dann bei dem Schneidwerkzeug zu einem besseren Spanverhalten im Betrieb führen soll.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schneidwerkzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 oder gemäß Anspruch 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren sinngemäß auch für das Schneidwerkzeug und umgekehrt.
Das Verfahren dient zur Herstellung eines Schneidwerkzeugs. Das Schneidwerkzeug ist insbesondere ein Bohrer. Das Schneidwerkzeug weist eine Frontseite auf, auf welcher eine Werkzeugspitze ausgebildet ist. Das Schneidwerkzeug weist eine Rückseite auf, auf welcher insbesondere ein Schaft ausgebildet ist. Das Schneidwerkzeug weist allgemein einen Körper auf und erstreckt sich entlang einer Längsachse in einer Längsrichtung, sodass auf der Rückseite, d.h. hinten der Schaft angeordnet ist und auf der Frontseite, d.h. vorne die Werkzeugspitze. Die Längsachse ist zugleich insbesondere eine Mittenachse des Schneidwerkzeugs. Der Schaft dient insbesondere zur Halterung des Schneidwerkzeugs in einer Werkzeugmaschine. Alternativ ist das Schneidwerkzeug modular ausgebildet, mit einem Träger auf der Rückseite und einem Einsatz an der Frontseite, wobei der Einsatz in den Träger eingesetzt ist. Die Werkzeugspitze dient zur Materialbearbeitung. Das Schneidwerkzeug ist insbesondere ein Rotationswerkzeug und rotiert im Betrieb in einer Umlaufrichtung um die Längsachse. Die Werkzeugspitze weist zumindest eine Hauptschneide auf, welche sich von einem äußeren Rand des Schneidwerkzeugs ins Innere erstreckt und dort in eine Querschneide übergeht. Die Querschneide ist im Zentrum des Schneidwerkzeugs angeordnet, d.h. insbesondere mittig. Im Zentrum weist das Schneidwerkzeug zudem insbesondere einen Kern auf, über welchen sich die Querschneide erstreckt. Nachfolgend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einem Schneidwerkzeug ausgegangen, welches zwei Hauptschneiden aufweist, welche im Zentrum über die Querschneide verbunden sind. Die beschriebenen Konzepte sind nicht auf Schneidwerkzeuge mit lediglich zwei Hauptschneiden beschränkt. Entsprechend weist das Schneidwerkzeug in einer Variante mehr als zwei Hauptschneiden auf.
Bei dem Verfahren wird mit einem Schleifwerkzeug an der Werkzeugspitze eine Ausspitzung eingeschliffen. Dadurch wird insbesondere die Querschneide verjüngt, d.h. deren Breite verringert. Das Schleifwerkzeug ist insbesondere eine Schleifscheibe, welche um eine Drehachse rotiert und derart an die Werkzeugspitze herangebracht wird, dass dort Material abgetragen wird. Dabei wird insbesondere Material des Kerns abgetragen. Das Schleifwerkzeug wird entlang eines Schleifpfads und in einer Schleifrichtung an die Werkzeugspitze herangeführt und in diese eingefahren. Die Schleifrichtung ist somit auch eine Verfahrrichtung, in welcher das Schleifwerkzeug verfahren wird. Die Drehachse ist herkömmlicherweise senkrecht zur Schleifrichtung.
Die Ausspitzung wird mit einem konstanten Ausspitzungswinkel eingeschliffen. Ein konstanter Ausspitzungswinkel wird bei der Herstellung dadurch erzielt, dass das Schleifwerkzeug entlang eines geraden Schleifpfads verfahren wird, d.h. entlang eines nicht-gebogenen Schleifpfads. Der Schleifpfad bildet demnach insbesondere eine Gerade, zumindest im Bereich der Ausspitzung. Der Ausspitzungswinkel ist derjenige Winkel, welchen die Ausspitzung mit der Längsachse des Schneidwerkzeugs einschließt. Insbesondere schließt auch der gerade Schleifpfad mit der Längsachse den Ausspitzungswinkel ein. Allgemein weist die Ausspitzung einen Grund auf, welcher sich generell von hinten nach vorne erstreckt und dabei bezüglich der Längsachse in dem Ausspitzungswinkel angestellt ist. An unterschiedlichen Positionen entlang der Längsachse betrachtet ergibt sich in einer jeweiligen, gedachten Ebene senkrecht zur Längsachse ein Querschnittsprofil der Ausspitzung. Ein jeweiliges Querschnittsprofil weist einen Tiefpunkt auf, an welchem der Abstand zwischen der Ausspitzung und der Längsachse in der entsprechenden Ebene minimal ist. Insbesondere bilden dann die Tiefpunkte der Ausspitzung zusammen den Grund. Durch den konstanten Ausspitzungswinkel ergibt sich somit insbesondere ein gerader Verlauf des Grunds.
Die Ausspitzung wird nach vorn hin, d.h. zur Frontseite hin schmaler eingeschliffen als nach hinten hin, d.h. zur Rückseite hin. Die Ausspitzung wird demnach nach hinten hin aufgeweitet ausgebildet, sodass das Schneidwerkzeug frontseitig eine Ausspitzung aufweist, welche nach hinten aufgeweitet ist. Das Schleifwerkzeug weist insbesondere eine feste Werkzeugbreite auf, sodass sich beim Verfahren entlang eines Schleifpfads üblicherweise eine entsprechend konstante Schleifbreite ergibt, welche zu einer konstanten Breite der Ausspitzung führt. Die Breite der Ausspitzung wird allgemein an einer gegebenen Position entlang des Schleifpfads in einer Ebene senkrecht zum Schleifpfad gemessen. Vorliegend wird nun die Breite verändert, nämlich nach hinten hin vergrößert. Dabei wird die Breite auch in konstantem Abstand zum Grund der Ausspitzung gemessen, also sozusagen immer auf gleicher Höhe entlang des Grunds, also jeweils in gleichem Abstand ausgehend von einem jeweiligen Tiefpunkt. Mit anderen Worten: die Ausspitzung ist in konstantem Abstand zum Grund gemessen nach vorn hin schmaler eingeschliffen als nach hinten hin.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass aufgrund der speziellen Geometrie der Ausspitzung die Spanbildung und auch der Abtransport von Spänen im Betrieb des Schneidwerkzeugs deutlich verbessert sind. Durch die aufgeweitete Ausspitzung ist einerseits nach hinten hin ein vergrößerter Raum zur Spanbildung bereitgestellt, andererseits wird eine zu starke Verjüngung der Querschneide nach vorn hin vermieden, sodass diese entsprechend stabil ist. Die nach hinten hin vergrößerte Ausspitzung ermöglicht demnach vorteilhaft einen optimalen Kompromiss, zwischen einer möglichst stabilen Querschneide und einer möglichst optimalen Spanbildung.
Weiterhin liegt der Erfindung insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass im Zentrum des Schneidwerkzeugs weniger Platz zur Spanbildung benötigt wird als weiter außerhalb, da im Inneren aufgrund der geringeren Winkelgeschwindigkeit weniger Material abgetragen wird. Die Ausspitzung muss also nicht zwingend mit konstanter Schleifbreite eingeschliffen werden und dann eine konstante Breite aufweisen, vielmehr wurde vorliegend erkannt, dass eine nach außen hin zunehmende Breite ausreichend ist und dass im Zentrum eine geringere Breite gewählt werden kann, sodass die Werkzeugspitze im Zentrum stabiler ist.
Ein weiterer Vorteil ist insbesondere, dass nun auch kleinere Schleifwerkzeuge, d.h. Schleifwerkzeuge mit geringerer Schleifbreite als zuvor eingesetzt werden können. Da nach vorn hin lediglich eine geringe Breite für die Ausspitzung nötig ist und die Breite nach vorn aufgrund der Aufweitung vorteilhaft von der Breite nach hinten hin entkoppelt ist, wird zweckmäßigerweise vorn eine Breite gewählt, welche geringer als üblich ist und dann die Ausspitzung nach hinten hin auf die übliche Breite aufgeweitet. Die übliche Breite der Ausspitzung ist abhängig vom Durchmesser des Schneidwerkzeugs und beträgt vorzugsweise zwischen 5% und 20% des Durchmessers. Die Ausspitzung ist hinten vorzugsweise um einen Faktor zwischen 1,1 und 2,5 breiter als vorn, d.h. die Ausspitzung weist eine Aufweitung zwischen 1,1 und 2,5 auf.
Das Schleifwerkzeug weist weiterhin eine Schleiffläche auf, welche insbesondere nach außen gewölbt oder gekrümmt ist. Dabei ist die Schleiffläche mit einem bestimmten Radius gewölbt oder gekrümmt, sodass auch die Ausspitzung entsprechend einen Krümmungsradius aufweist, welcher dem Radius der Schleiffläche entspricht. Die Ausspitzung wird somit als insbesondere konkave Furche oder Rille in die Werkzeugspitze eingeschliffen.
Die Schleifbreite des Schleifwerkzeugs ist im Allgemeinen unveränderlich. Bei einer Schleifscheibe entspricht die Schleifbreite insbesondere einer Dicke der Schleifscheibe. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Ausspitzung zur Rückseite hin, d.h. nach hinten hin, mit einer Breite eingeschliffen, welche größer ist als die Schleifbreite, indem die Werkzeugspitze in wenigstens zwei unterschiedlichen Stellungen des Schleifwerkzeugs bearbeitet wird. Das Schleifwerkzeug wird also nicht lediglich in unveränderter Stellung entlang eines einfachen Schleifpfads verfahren, denn dadurch kann lediglich eine Ausspitzung mit gleichbleibender Breite entlang des Schleifpfads ausgebildet werden. Vielmehr wird vorliegend das Schleifwerkzeug in zumindest zwei unterschiedlichen Stellungen an die Werkzeugspitze herangebracht, sodass die Breite der Ausspitzung besonders flexibel einstellbar ist. Die Breite der Ausspitzung ist dadurch nicht darauf beschränkt, prinzipbedingt dieselbe Breite wie das Schleifwerkzeug aufzuweisen, vielmehr ergeben sich nunmehr deutlich mehr Möglichkeiten zur Gestaltung der Ausspitzung.
In einer ersten Ausgestaltung wird das Schleifwerkzeug zur Werkzeugspitze geführt und dort geneigt, um die Ausspitzung nach hinten hin aufzuweiten. Dabei wird das Schleifwerkzeug um einen bestimmten Winkel geneigt. Dadurch wird auf einfache Weise und vorteilhafterweise mittels desselben Schleifwerkzeugs eine aufgeweitete Ausspitzung ausgebildet. Dabei wird insbesondere ausgenutzt, dass beim Neigen des Schleifwerkzeugs dieses ähnlich wie ein Fräswerkzeug durch das Material des Schneidwerkzeugs bewegt wird und dadurch seitlich des Schleifwerkzeugs weiteres Material abgetragen wird, sodass die Ausspitzung im Ergebnis breiter ist als das Schleifwerkzeug. Die Neigung führt dabei zu einer entsprechenden Auffächerung der Ausspitzung. Insbesondere wird sozusagen eine Drehung auf der Stelle ausgeführt. Das Schleifwerkzeug wird also zunächst gerade in die Werkzeugspitze eingefahren und bis zu einer Endposition vorgeschoben. An der Endposition, an welcher das Schleifwerkzeug noch in der Werkzeugspitze positioniert ist, wird dann das Schleifwerkzeug geneigt, um eine Auffächerung der Ausspitzung nach hinten hin zu erzeugen. Dies steht im Gegensatz zu einer einfachen Translation, mittels welcher lediglich eine gleichmäßige Verbreiterung erzielt würde.
In einer zweiten Ausgestaltung wird das Schleifwerkzeug zur Werkzeugspitze geführt und dabei geneigt, um die Ausspitzung nach hinten hin aufzuweiten. Das Schleifwerkzeug wird also entlang eines geraden Schleifpfads in die Werkzeugspitze eingefahren und währenddessen geneigt. Beginnend von hinten ist das Schleifwerkzeug also bezüglich des Schleifpfads dann zunächst in einem Winkel angestellt, d.h. die Drehachse des Schleifwerkzeugs ist gerade nicht senkrecht zum Schleifpfad. Somit ist das Schleifwerkzeug in Richtung des Schleifpfads betrachtet verbreitert. Dadurch weist das Schleifwerkzeug eine effektive Breite auf, welche größer ist als die tatsächliche Breite des Schleifwerkzeugs. Beim Verfahren nach vorn wird dann der Winkel verringert, sodass die effektive Breite verringert wird und sich insbesondere der tatsächlichen Breite annähert. Das Schleifwerkzeug wird vorzugsweise solange geneigt, bis dieses entlang des Schleifpfads ausgerichtet ist, d.h. bis die Drehachse senkrecht zum Schleifpfad ist und der Winkel 0° beträgt. In dieser Stellung weist das Schleifwerkzeug eine minimale effektive Breite auf, welche exakt der tatsächlichen Breite entspricht. Vorzugsweise wird das Schleifwerkzeug entlang des Schleifpfads kontinuierlich geneigt. Der Schleifpfad wird in einer geeigneten Variante in umgekehrter Richtung durchlaufen, also von vorne nach hinten, wobei dann das Schleifwerkzeug entlang des Schleifpfads entsprechend aufgedreht wird, d.h. stärker geneigt wird, d.h. dass der Winkel entlang des Schleifpfads vergrößert wird.
Geeigneterweise wird das Schleifwerkzeug zum Schleifen allgemein um eine Drehachse gedreht und die Schleiffläche weist in radialer Richtung, d.h. senkrecht zur Drehachse nach außen. Das Schleifwerkzeug wird generell in einer Schleifrichtung verfahren und die Drehachse steht senkrecht zur Schleifrichtung. Bei dem oben beschriebenen Neigen des Schleifwerkzeugs zur Aufweitung der Ausspitzung wird nun das Schleifwerkzeug um eine Neigungsachse verkippt oder auch gedreht. Grundsätzlich sind hier diverse Neigungsachsen geeignet, besonders bevorzugt verläuft die Neigungsachse jedoch jeweils senkrecht zur Schleifrichtung und zur Drehachse. Beim Neigen wird also die Drehachse verkippt, wodurch sich auch eine neue Schleifrichtung ergibt, welche gegenüber der vorherigen Schleifrichtung entsprechend geneigt ist. Das Schleifwerkzeug ist also nach dem Neigen bezüglich der vorherigen Schleifrichtung schräg angestellt. Dadurch ergeben sich zwei unterschiedliche Stellungen des Schleifwerkzeugs. Die beiden Schleifrichtungen vor und nach dem Neigen des Schleifwerkzeugs werden dann überlagert, wodurch eine aufgeweitete und insbesondere keilförmige Ausspitzung erzeugt wird. Das Schleifwerkzeug wird dabei um einen bestimmten Winkel geneigt, welcher auch ein Winkel zwischen den beiden Schleifrichtungen ist. Grundsätzlich geeignet ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher die Neigungsachse der Schleifrichtung entspricht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Schleifwerkzeug entlang eines ersten Pfadabschnitts und in einer ersten Schleifrichtung zur Werkzeugspitze hin geführt, dann an der Werkzeugspitze geneigt, insbesondere wie oben beschrieben, und anschließend entlang eines zweiten Pfadabschnitts und in einer zweiten Schleifrichtung von der Werkzeugspitze weg geführt. Der Schleifpfad besteht demnach generell aus zwei Pfadabschnitten, nämlich dem ersten Pfadabschnitt, entlang welchem das Schleifwerkzeug zur Werkzeugspitze hin geführt wird, und dem zweiten Pfadabschnitt, welcher sich an den ersten Pfadabschnitt anschließt und von der Werkzeugspitze wegführt. Der erste Pfadabschnitt weist also einen Endpunkt auf, welcher einem Anfangspunkt des zweiten Pfadabschnitts entspricht und welcher zugleich einem Neigungspunkt entspricht, an welchem das Schleifwerkzeug geneigt wird. Aufgrund dieser Neigung sind die beiden Pfadabschnitte gewinkelt zueinander angeordnet, d.h. in einem bestimmten Winkel zueinander. Die beiden Pfadabschnitte an sich sind dabei aber jeweils gerade. Der Neigungspunkt liegt in Längsrichtung betrachtet insbesondere auf Höhe der Werkzeugspitze, speziell auf Höhe der Querschneide. Prinzipbedingt ergibt sich am Neigungspunkt die geringste Breite der Ausspitzung. Mit zunehmender Entfernung vom Neigungspunkt nimmt die Breite der Ausspitzung dann zu.
Durch das generell gerade Verfahren des Schleifwerkzeugs, d.h. dadurch dass das Schleifwerkzeug entlang eines geraden Schleifpfads oder entlang zweier gerader Pfadabschnitte verfahren wird, ergibt sich ein konstanter Ausspitzungswinkel. Besonders in einer Variante mit mehreren Pfadabschnitten liegen diese derart, dass sich ein konstanter Ausspitzungswinkel ergibt. Hierzu wird das Schleifwerkzeug insbesondere derart geneigt, dass die Pfadabschnitte sowie die Drehachse auf dem jeweiligen Pfadabschnitt allesamt in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Vorzugsweise wird die Ausspitzung mittels desselben Schleifwerkzeugs in einem einzelnen Schleifgang ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und erfordert lediglich ein einzelnes Schleifwerkzeug. Ein Wechsel ist nicht nötig. Alternativ ist aber auch eine Ausgestaltung geeignet, bei welcher der Schleifpfad in mehrere und insbesondere zwei Schleifgänge aufgeteilt ist, zweckmäßigerweise am Neigungspunkt. Ebenfalls grundsätzlich geeignet ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher unterschiedliche Schleifwerkzeuge verwendet werden.
Bei der zuvor genannten zweiten Ausgestaltung wird das Schleifwerkzeug entlang eines Schleifpfads geführt, mit einem Vorwärtsabschnitt, auf welchem das Schleifwerkzeug zur Werkzeugspitze hin, d.h. von hinten nach vorn geführt wird, und mit einem Rückwärtsabschnitt, entlang welchem das Schleifwerkzeug in umgekehrter Richtung und von der Werkzeugspitze weg geführt wird, d.h. von vorn nach hinten. Mit anderen Worten: das Schleifwerkzeug wird zunächst bis zu einem Neigungspunkt vorgefahren, dann geneigt und schließlich wieder zurückgefahren. Insgesamt ergibt sich ein insbesondere V-förmiger Schleifpfad, bei welchem der Neigungspunkt die Spitze des V bildet. Der Vorwärtsabschnitt entspricht insbesondere dem oben bereits erwähnten ersten Pfadabschnitt, der Rückwärtspfad dem in diesem Zusammenhang erwähnten zweiten Pfadabschnitt. Beide Pfadabschnitte sind also gewinkelt zueinander angeordnet. Die Pfadabschnitte sind jeweils insbesondere linear, d.h. gerade und nicht gekrümmt.
In einer geeigneten Ausgestaltung wird die Ausspitzung aufgeweitet, indem das Schleifwerkzeug insbesondere an der Werkzeugspitze oder während des Einfahrens in diese um einen Winkel von mehr als 0° und höchstens 10°, bevorzugt höchstens 5° geneigt wird. Der Winkel ist somit lediglich gering, dadurch wird vorteilhaft vermieden, dass beim Einschleifen der Ausspitzung und insbesondere auch beim Verfahren des Schleifwerkzeugs, andere Bereiche des Schneidwerkzeugs versehntlich ebenfalls angeschliffen werden. Ein Winkel größer als 0° ist erforderlich, um überhaupt eine Aufweitung, d.h. Verbreiterung der Ausspitzung zu erzielen. Durch den lediglich geringen Winkel von höchstens 10°, bevorzugt höchstens 5°, ist der zum Neigen des Schleifwerkzeugs notwendige Raum vorteilhaft besonders gering, sodass sich insbesondere herkömmliche Schleifscheiben weiterhin zur Herstellung der Ausspitzung verwenden lassen.
Vorzugsweise wird das Schleifwerkzeug entlang und innerhalb einer Spannut zur Werkzeugspitze geführt, dann zur Aufweitung der Ausspitzung geneigt und danach entlang derselben Spannut wieder zurückgeführt. Dem liegt insbesondere die Überlegung zugrunde, dass die Werkzeugspitze von der Spannut aus in einem optimalen Winkel für das Schleifwerkzeug zugänglich ist. Das Schleifwerkzeug wird dann zunächst durch die Spannut zur Werkzeugspitze geführt, d.h. von hinten nach vorn. Dabei folgt das Schleifwerkzeug dem Schleifpfad, welcher entsprechend durch die Spannut führt und welcher bezüglich der Längsachse des Schneidwerkzeugs insbesondere in dem Ausspitzungswinkel angestellt oder angewinkelt ist, sodass das Schleifwerkzeug beim Verfahren nach vorn in die Werkzeugspitze eindringt. Grundsätzlich ist auch eine Bewegung in umgekehrter Richtung geeignet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Hauptschneide in einen äußeren Schneidenabschnitt und einen inneren Schneidenabschnitt unterteilt, wobei der innere Schneidenabschnitt einen Teil einer Umrandung der Ausspitzung bildet und den äußeren Schneidenabschnitt mit einer Querschneide des Schneidwerkzeugs innere Schneidenabschnitt ergibt sich als Teil der Umrandung der Ausspitzung und verbindet den äußeren Schneidenabschnitt mit der Querschneide. Die Umrandung der Ausspitzung wird auch als Geometrie bezeichnet. Die Hauptschneide geht insbesondere an einem Schneideck in die Querschneide über. In einer geeigneten Ausgestaltung wird das Schneideck abgeschliffen, sodass die Breite der Querschneide reduziert wird. Dabei wird aber auch die Hauptschneide modifiziert. Beim Einschleifen der Ausspitzung wird die Hauptschneide in einen äußeren Schneidenabschnitt und einen inneren Schneidenabschnitt unterteilt. Der äußere Schneidenabschnitt ist derjenige Teil der Hauptschneide, welcher von dem Schleifwerkzeug unberührt bleibt. Der innere Schneidenabschnitt ergibt sich als Teil der Umrandung der Ausspitzung und verbindet den äußeren Schneidenabschnitt mit der Querschneide. Dabei wird insbesondere ein neues Schneideck ausgebildet, an welchem der innere Schneidenabschnitt in die Querschneide übergeht und welches bezüglich des ursprünglichen Schneidecks weiter im Zentrum liegt. Durch die Ausspitzung wird zudem insbesondere ein Hauptschneideneck ausgebildet, an welchem der äußere Schneidenabschnitt in den inneren Schneidenabschnitt übergeht. In einer geeigneten Weiterbildung ist und wird das Hauptschneideneck abgerundet, z.B. rundgeschliffen. Alternativ oder zusätzlich ist und wird auch das Schneideck rundgeschliffen.
Der Schleifpfad ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das oben beschriebene Anschleifen der Hauptschneide auf dem Vorwärtspfad erfolgt. Am Neigungspunkt wird dann das Schleifwerkzeug von der angeschliffenen Hauptschneide weggedreht, sodass zwischen dem Schleifwerkzeug und dem inneren Schneidenabschnitt ein insbesondere keilförmiger Spalt entsteht. Dabei wird die Ausspitzung auf derjenigen Seite des Schleifwerkzeugs, welche der Hauptschneide gegenüberliegt, aufgeweitet. Anschließend wird das Schleifwerkzeug wieder nach hinten und aus der Werkzeugspitze heraus geführt.
An die Hauptschneide schließt sich auf einer Seite und generell in Längsrichtung eine Spannut an und auf der anderen Seite eine Freifläche, welche zur Frontseite hin zeigt. In Rotationsrichtung hinter der Hauptschneide ist die zugehörige Freifläche durch eine rückwärtige Kante berandet. Im Zentrum ist die Freifläche durch die Querschneide berandet. Entsprechend ist auf beiden Seiten der Querschneide jeweils eine Freifläche angeordnet. Am Schneideck trifft dann die Querschneide auf eine Hauptschneide sowie auf eine rückwärtige Kante. Beim Schneidwerkzeug ohne Ausspitzung treffen am Schneideck entsprechend zwei Freiflächen und eine Spannutfläche aufeinander. Nach dem Einschleifen der Ausspitzung ist das Schneideck weiter ins Zentrum verlagert. Am Schneideck treffen nunmehr die beiden Freiflächen und die Ausspitzung aufeinander.
Zur Rückseite hin mündet die Ausspitzung in die Spannut, d.h. die Spannutfläche schließt sich an die Ausspitzung an, wobei eine Übergangskontur ausgebildet ist, welche je nach konkreter Ausgestaltung der Spannut und aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Ausspitzung einem charakteristischen Verlauf folgt. In einer geeigneten Ausgestaltung ist die Übergangskontur gewellt und folgt insgesamt einem W-förmigen Verlauf. Der W-förmige Verlauf weist zwei Täler auf, welche sich aus der Neigung des Schleifwerkzeugs an der Werkzeugspitze ergeben, d.h. aus den unterschiedlichen Schleifrichtungen auf dem Vorwärtsabschnitt und auf dem Rückwärtsabschnitt des Schleifpfads.
Die Ausspitzung grenzt aufgrund ihrer Position vorn an der Werkzeugspitze an diverse andere funktionelle Bereiche des Schneidwerkzeugs an. In einer geeigneten Ausgestaltung weist die Werkzeugspitze eine erste Hauptschneide auf, an welche sich eine Spannut anschließt, und eine zweite Hauptschneide, an welche sich eine Freifläche anschließt. Das Schneidwerkzeug weist also zumindest zwei Hauptschneiden auf. Die erste und die zweite Hauptschneide sind über einer Querschneide verbunden. Allgemein schließt sich vorzugsweise an jede Hauptschneide in Umlaufrichtung vor der jeweiligen Hauptschneide an diese eine Spannut an, sodass ein Span, welcher mittels der Hauptschneide abgehoben wird, über die zugehörige Spannut abtransportiert wird. In Umlaufrichtung hinter einer jeweiligen Hauptschneide schließt sich eine Freifläche an. Weiter in Umlaufrichtung schließt sich an eine jeweilige Freifläche insbesondere eine der Spannuten an. Die erste Hauptschneide, die Querschneide, die Freifläche hinter der zweiten Hauptschneide und die Spannut vor der ersten Hauptschneide bilden nun eine Umrandung der Ausspitzung, d.h. die Ausspitzung ist von den vorgenannten Bereichen berandet. Insbesondere bilden lediglich die vorgenannten Bereiche die vollständige Umrandung der Ausspitzung.
Die Ausspitzung ist allgemein wie oben beschrieben in einer Schleifrichtung eingeschliffen, welche insbesondere bei einer Ausgestaltung mit mehreren Pfadabschnitten auf dem Vorwärtsabschnitt von hinten nach vorn zeigt. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Ausspitzung im Querschnitt senkrecht zur Schleifrichtung ein U-ähnliches, d.h. insbesondere U-förmiges Profil, auch als Querschnittskontur bezeichnet auf. Das Profil weist zwei Seitenwände auf, nämlich die Seitenschenkel des „U“, welche jeweils über einen Krümmungsradius mit einem Grund, d.h. einem Querschenkel des „U“, verbunden sind. Die beiden Krümmungsradien ergeben sich insbesondere aus dem Radius der Schleiffläche des Schleifwerkzeugs und entsprechen jenem Radius. Insbesondere sind beide Krümmungsradien gleich groß. Die Breite der Ausspitzung ist insbesondere zwischen den Seitenwänden gemessen. Da die Krümmungsradien entlang der Ausspitzung von vorn nach hinten insbesondere prinzipbedingt gleich bleiben, wird eine Aufweitung der Ausspitzung von vorn nach hinten dadurch erzielt, dass der Grund hinten breiter ist als vorn, dass also der Querschenkel des „U“ länger wird. An der Frontseite, d.h. vorn, fallen die beiden Krümmungsradien vorzugsweise zu einem gemeinsamen Krümmungsradius zusammen, sodass diese hier insbesondere den Grund bilden, d.h. die beiden Krümmungsradien gehen unmittelbar ineinander über. Nach hinten hin werden die beiden Krümmungsradien dann durch einen immer breiter werdenden Grund immer weiter voneinander beabstandet. Der Grund ist in einer geeigneten Ausgestaltung im Querschnitt quer zur Schleifrichtung gerade, wohingegen die Krümmungsradien gebogen sind.
In einer vorteilhaften Variante ist die Ausspitzung als halbrunde Ausnehmung ausgebildet und weist einen Grund mit einem Krümmungsradius auf, welcher von vorn nach hinten zunimmt. Mit anderen Worten: die Ausspitzung ist dadurch aufgeweitet, dass nicht der Grund verbreitert wird, sondern dass die Krümmungsradien nach hinten hin vergrößert sind. Vorzugsweise gegen hierbei die beiden Krümmungsradien entlang der gesamten Ausspitzung unmittelbar ineinander über, sodass der gesamte Grund also gekrümmt ist und nach hinten hin immer weiter wird. Dies wird vorzugsweise dadurch erzielt, dass der Radius des Schleifwerkzeugs nach hinten hin, also entlang eines Schleifpfads von vorn nach hinten, vergrößert wird. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass wie weiter oben bereits beschrieben das Schleifwerkzeug bezüglich der Schleifrichtung angestellt ist, also die Drehachse gerade nicht senkrecht zur Schleifrichtung und zum Schleifpfad ist. Dadurch weist das Schleifwerkzeug eine effektive Breite auf, welche größer ist als die tatsächliche Breite. Entsprechend ergibt sich auch ein effektiver Radius, welcher größer ist als der tatsächliche Radius. Das Schleifwerkzeug wirft also sozusagen in Schleifrichtung betrachtet einen Schatten, welcher größer ist als das Schleifwerkzeug. Der Radius wird dann von hinten nach vorn verringert, indem die Drehachse des Schleifwerkzeugs hin zu einer senkrechten Stellung bezüglich der Schleifrichtung gedreht wird. Dadurch wird auch der Schatten des Schleifwerkzeugs entsprechend verringert.
Die Krümmungsradien sind typischerweise abhängig vom Durchmesser des Schneidwerkzeugs, da bei unterschiedlichen Durchmessern mittels unterschiedlich dicker Schleifwerkzeuge mit unterschiedlichen Radien der Schleiffläche eine Ausspitzung mit entsprechend unterschiedlicher Größe eingeschliffen wird. Der Radius und somit die Krümmungsradien liegen vorzugsweise im Bereich zwischen 5% und 10% des Durchmessers. Die breiteste Breite der Ausspitzung, d.h. die Breite nach hinten hin, beträgt vorzugsweise das 0,5-fache bis das 2-fache des Radius.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

1 ein Schneidwerkzeug mit einer Ausspitzung in einer perspektivischen Ansicht,
2 das Schneidwerkzeug in einer anderen perspektivischen Ansicht,
3A das Schneidwerkzeug von vorn,
3B eine alternative Herstellung für die Ausspitzung,
4 das Schneidwerkzeug in einer Seitenansicht,
5 das Schneidwerkzeug in einer anderen Seitenansicht,
6 das Schneidwerkzeug in einer Ansicht entlang eines ersten Pfadabschnitts,
7 das Schneidwerkzeug in einer Schrägansicht durch eine Spannut,
8 das Schneidwerkzeug in einer Ansicht entlang eines zweiten Pfadabschnitts,
9 die Ausspitzung in einer ersten Querschnittansicht,
10 die Ausspitzung in einer zweiten Querschnittansicht, und
11 die Ausspitzung einer Variante des Schneidwerkzeugs in einer Querschnittansicht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1 bis 10 zeigen ein Schneidwerkzeug 2 mit einer Ausspitzung 4 in verschiedenen Ansichten. In 11 ist eine Ausspitzung 4 einer Variante des Schneidwerkzeugs 2 gezeigt. Anhand der Figuren wird nachfolgend auch ein Verfahren zur Herstellung des Schneidwerkzeugs 2 beschrieben.
Das Schneidwerkzeug 2 ist vorliegend ein Rotationswerkzeug, speziell ein Bohrer und weist eine Frontseite F auf, welche nach vorn zeigt und auf welcher eine Werkzeugspitze 6 zur Materialbearbeitung ausgebildet ist. Das Schneidwerkzeug 2 weist weiter eine Rückseite R auf, welche nach hinten zeigt und auf welcher ein nicht näher gezeigter Schaft ausgebildet ist. Das Schneidwerkzeug 2 weist allgemein einen Körper 8 auf und erstreckt sich entlang einer Längsachse A in einer Längsrichtung, sodass auf der Rückseite R, d.h. hinten der Schaft angeordnet ist und auf der Frontseite F, d.h. vorne die Werkzeugspitze 6. Das Schneidwerkzeug 2 rotiert im Betrieb in einer Umlaufrichtung U um die Längsachse A.
Die gezeigt Werkzeugspitze 6 weist zwei Hauptschneiden 10 auf, welche sich jeweils von einem äußeren Rand 12 des Schneidwerkzeugs 2 ins Innere erstrecken und dort in eine Querschneide 14 übergehen und über diese miteinander verbunden sind. Die Querschneide 14 ist im Zentrum des Schneidwerkzeugs 2 angeordnet, d.h. insbesondere mittig. Im Zentrumweist das Schneidwerkzeug 2 einen Kern 16 auf, über welchen sich die Querschneide 14 erstreckt. In einer nicht gezeigten Variante weist das Schneidwerkzeug 2 mehr als zwei Hauptschneiden 10 auf.
Bei dem gezeigten Schneidwerkzeug 2 sind zwei Ausspitzungen 4 ausgebildet, welche auf gegenüberliegenden Seiten der Querschneide 4 angeordnet sind. Dies ist besonders deutlich zu erkennen in den beiden perspektivischen Ansichten der 1 und 2, welche zueinander um 90° bezüglich der Längsachse A gedreht sind, sowie in der Frontansicht von vorn in 3A. Bei der Herstellung des Schneidwerkzeugs 2 wird mit einem Schleifwerkzeug 18 an der Werkzeugspitze 6 die Ausspitzung 4 eingeschliffen. Dadurch wird die Querschneide 14 verjüngt, d.h. deren Breite verringert. Das Schleifwerkzeug 18 ist vorliegend eine Schleifscheibe, welche um eine Drehachse D rotiert und derart an die Werkzeugspitze 6 herangebracht wird, dass dort Material abgetragen wird. Das Schleifwerkzeug 18 wird hierzu entlang eines Schleifpfads P und in einer Schleifrichtung S, d.h. Verfahrrichtung an die Werkzeugspitze 6 herangeführt und in diese eingefahren. In 3A sind der Schleifpfad P sowie das Schleifwerkzeug 18 in zwei unterschiedlichen Stellungen angedeutet. Die Drehachse D ist senkrecht zur Schleifrichtung S. Das Schleifwerkzeug 18 weist eine Schleiffläche auf, welche insbesondere nach außen mit einem bestimmten Radius R1 gewölbt oder gekrümmt, sodass auch die Ausspitzung 4 entsprechend einen Krümmungsradius R1 aufweist, welcher dem Radius R1 der Schleiffläche entspricht. Die Ausspitzung 4 wird somit als konkave Furche oder Rille in die Werkzeugspitze 6 eingeschliffen.
Die Ausspitzung 4 wird vorliegend mittels desselben Schleifwerkzeugs 18 in einem einzelnen Schleifgang ausgebildet. Hierbei wird das Schleifwerkzeug 18 wie in 3A gezeigt entlang des V-förmigen Schleifpfads P geführt und zwar zunächst entlang eines Vorwärtsabschnitts P1, auf welchem das Schleifwerkzeug 18 zur Werkzeugspitze 6 hin, d.h. von hinten nach vorn geführt wird, und danach entlang eines Rückwärtsabschnitts P2, entlang welchem das Schleifwerkzeug 18 in umgekehrter Richtung und von der Werkzeugspitze 6 weg geführt wird, d.h. von vorn nach hinten. Der Vorwärtsabschnitt P1 entspricht allgemein auch einem ersten Pfadabschnitt, der Rückwärtspfad P2 allgemein einem zweiten Pfadabschnitt. Beide Pfadabschnitte sind in einem Winkel W gewinkelt zueinander angeordnet und jeweils linear, d.h. gerade und nicht gekrümmt.
In 3B ist das Prinzip einer alternativen Herstellung gezeigt, welche grundsätzlich auch mit der vorgenannten Variante kombiniert werden kann. Der Schleifpfad P zerfällt hier nicht wie in 3A in mehrere gerade Schleifpfade P1, P2, sondern ist lediglich eine Gerade. Zur Herstellung einer nach vorne verjüngten Ausspitzung 4 wird in 3B das Schleifwerkzeug 18 zur hier nicht dargestellten Werkzeugspitze 6 geführt und dabei geneigt. Das Schleifwerkzeug 18 wird also entlang eines an sich geraden Schleifpfads P in die Werkzeugspitze 6 eingefahren und währenddessen geneigt. Dies ist in 3B durch mehrere Darstellungen des Schleifwerkzeugs 18 an verschiedenen Längspositionen entlang des Schleifpfads P illustriert. Beginnend von hinten ist das Schleifwerkzeug 18 bezüglich des Schleifpfads P zunächst in einem Winkel W angestellt, d.h. die Drehachse D des Schleifwerkzeugs 18 ist gerade nicht senkrecht zum Schleifpfad P. Dadurch weist das Schleifwerkzeug 18 eine effektive Breite auf, welche größer ist als die tatsächliche Breite WB des Schleifwerkzeugs 18. Beim Verfahren in Schleifrichtung S, d.h. hier nach vorn, wird dann der Winkel W verringert, sodass die effektive Breite verringert wird. Das Schleifwerkzeug 18 wird vorliegend solange geneigt, bis dieses entlang des Schleifpfads P ausgerichtet ist, d.h. bis die Drehachse D senkrecht zum Schleifpfad P ist und der Winkel W 0° beträgt. Das Schleifwerkzeug 18 wird hier auch entlang des Schleifpfads P kontinuierlich geneigt. Der gezeigte Schleifpfad P entspricht beispielsweise dem ersten Pfadabschnitt P1 oder liegt zwischen den beiden Pfadabschnitten P1, P2. Andere Ausgestaltungen sind ebenfalls geeignet.
Aufgrund der speziellen Herstellung weist die Ausspitzung 4 eine entsprechend spezielle Geometrie auf, welche auch zu einem charakteristischen Verlauf einer jeweiligen Hauptschneide 10 führt. Dies ist zum Einen aus den 1, 2 und 3 erkennbar, zum Anderen auch aus den beiden Seitenansichten der 4 und 5, welches das Schneidwerkzeug 2 in zwei zueinander um 90° um die Längsachse A gedrehten Ansichten zeigen. Dabei zeigt 4 eine Ansicht entlang einer der Hauptschneiden 10 auf eine der rückwärtigen Kanten 34, 5 zeigt umgekehrt eine Ansicht auf eine der Hauptschneiden 10. In 5 ist der Schleifpfad S ebenfalls eingezeichnet. Aufgrund der gewählten Ansicht überlappen beide Pfadabschnitte P1, P2 in 5 miteinander. Dadurch ist besonders gut erkennbar, dass die Ausspitzung 4 mit einem konstanten Ausspitzungswinkel AW ausgebildet ist. Dies ergibt sich bei der Herstellung gemäß 3A insbesondere daraus, dass hierbei die Drehachse D und die Schleifrichtung S auf den beiden Pfadabschnitten P1, P2 allesamt gemeinsam in einer Ebene liegen.
Beim Einschleifen der Ausspitzung 4 wird die Hauptschneide 10 in einen äußeren Schneidenabschnitt 20 und einen inneren Schneidenabschnitt 22 unterteilt. Der äußere Schneidenabschnitt 20 ist derjenige Teil der Hauptschneide 10, welcher von dem Schleifwerkzeug 18 unberührt bleibt. Dies ist auch aus 3A deutlich erkennbar. Der innere Schneidenabschnitt 22 ergibt sich als Teil einer Umrandung M der Ausspitzung 4 und verbindet den äußeren Schneidenabschnitt 20 mit der Querschneide 14. Dabei wird ein neues Schneideck 26 ausgebildet, an welchem der innere Schneidenabschnitt 22 in die Querschneide 14 übergeht und welches weiter im Zentrum liegt. Durch die Ausspitzung 4 wird zudem ein Hauptschneideneck 28 ausgebildet, an welchem der äußere Schneidenabschnitt 20 in den inneren Schneidenabschnitt 22 übergeht. In einer nicht gezeigten Weiterbildung ist das Hauptschneideneck 28 oder das Schneideneck 26 oder sind beide abgerundet.
An einer jeweiligen Hauptschneide 10 schließt sich auf einer Seite und generell in Längsrichtung eine Spannut 30 an und auf der anderen Seite eine Freifläche 32, welche zur Frontseite F hin zeigt. In Umlaufrichtung U hinter der Hauptschneide 10 ist die zugehörige Freifläche 32 durch eine rückwärtige Kante 34 berandet. Im Zentrum ist die Freifläche 32 durch die Querschneide 14 berandet. Entsprechend ist auf beiden Seiten der Querschneide 14 jeweils eine Freifläche 32 angeordnet. An einem jeweiligen Schneideck 26 trifft dann die Querschneide 14 auf eine Hauptschneide 10 sowie auf eine rückwärtige Kante 34 und entsprechend treffen auch die beiden Freiflächen 32 und die Ausspitzung 4 aufeinander.
Zur Rückseite R hin mündet die Ausspitzung 4 in die Spannut 30, wobei eine Übergangskontur 36 ausgebildet ist, welche je nach konkreter Ausgestaltung der Spannut 30 und aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Ausspitzung 4 einem charakteristischen Verlauf folgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Übergangskontur 36 gewellt und folgt insgesamt einem W-förmigen Verlauf, welcher zwei Täler aufweist, welche sich aus den unterschiedlichen Schleifrichtungen S auf dem Schleifpfad P ergeben. Die Ausspitzung 4 grenzt aufgrund ihrer Position vorn an der Werkzeugspitze 6 an diverse weitere funktionelle Bereiche des Schneidwerkzeugs 2 an. Vorliegend ist die Ausspitzung 4 zusätzlich zur Spannut 30 von einer der Hauptschneiden 10, der Querschneide 14 und einer der Freiflächen 32 berandet. Diese Bereiche bilden die Umrandung M der Ausspitzung 4.
Die Ausspitzung 4 wird nach vorn hin, d.h. zur Frontseite F hin schmaler eingeschliffen als nach hinten hin, d.h. zur Rückseite R hin und demnach nach hinten hin aufgeweitet ausgebildet. Das Schleifwerkzeug 18 weist eine feste Werkzeugbreite auf, sodass sich beim Verfahren entlang des Schleifpfads P zunächst eine entsprechend konstante Schleifbreite WB ergibt, welche herkömmlicherweise zu einer konstanten Breite B der Ausspitzung 4 führt. Die Breite B der Ausspitzung 4 wird allgemein an einer gegebenen Position entlang des Schleifpfads P in einer Ebene senkrecht zum Schleifpfad S gemessen. In den 9 und 10 sind jeweils Querschnitte entlang solcher Ebenen senkrecht zum Schleifpfad P gezeigt. Dabei zeigt 9 einen Querschnitt entlang des Vorwärtspfads P1 welcher weiter vorn liegt als der in 10 gezeigte Querschnitt. Deutlich erkennbar ist die größere Breite B der Ausspitzung 4 an der in 10 gezeigten Stelle des Schleifpfads S. Die Ausspitzung 4 wird nun nach hinten hin mit einer Breite B eingeschliffen, welche größer ist als die Schleifbreite WB, indem die Werkzeugspitze 6 in wenigstens zwei unterschiedlichen Stellungen des Schleifwerkzeugs 2 bearbeitet wird. Das Schleifwerkzeug 2 wird also nicht lediglich entlang eines einfachen und insbesondere geraden Schleifpfads P verfahren, denn dadurch kann lediglich eine Ausspitzung 4 mit gleichbleibender Breite B entlang des Schleifpfads P ausgebildet werden. Vielmehr wird vorliegend das Schleifwerkzeug 2 wie in 3A erkennbar in zwei unterschiedlichen Stellungen an die Werkzeugspitze 6 herangebracht, dort um einen Winkel W geneigt und dadurch die Ausspitzung 4 nach hinten hin aufgeweitet. Die Neigung führt dabei zu einer entsprechenden Auffächerung der Ausspitzung 4.
Bei dem beschriebenen Neigen des Schleifwerkzeugs 18 wird dieses um eine Neigungsachse N verkippt, welche jeweils senkrecht zur Schleifrichtung S und zur Drehachse D verläuft, sodass beim Neigen die Drehachse D verkippt wird, wodurch sich auch eine neue Schleifrichtung S ergibt, welche gegenüber der vorherigen Schleifrichtung S entsprechend geneigt ist. Die Neigungsachse in 5 dargestellt. Dadurch ergeben sich zwei unterschiedliche Stellungen des Schleifwerkzeugs 18. Die beiden Schleifrichtungen S vor und nach dem Neigen des Schleifwerkzeugs 18 werden überlagert, wodurch eine aufgeweitete und keilförmige Ausspitzung 4 erzeugt wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Neigung des Schleifwerkzeugs 18 und die Aufweitung der Ausspitzung 4 stark übertrieben dargestellt. Tatsächlich beträgt der Winkel W beim Neigen höchstens 1°. Dabei ist jedoch ein Winkel W größer als 0° erforderlich, um überhaupt eine Aufweitung, d.h. Verbreiterung der Ausspitzung 4 zu erzielen.
Die Ausspitzung 4 und speziell die Übergangskontur 36 sind besonders deutlich auch in den Schrägansichten der 6, 7 und 8 erkennbar. Dabei zeigt 6 eine Ansicht in etwa entlang des Vorwärtsabschnitts P1 und in Schleifrichtung S, 8 zeigt eine Ansicht in etwa entlang des Rückwärtsabschnitts P2 und entsprechend entgegen der Schleifrichtung S, 7 zeigt eine Ansicht auf die Ausspitzung 4 im Winkel W zwischen den beiden Pfadabschnitten P1, P2. Die gezeigte W-förmige Übergangskontur 36 ergibt sich wie bereits beschrieben lediglich aufgrund der speziellen Form der Spannut 30 und ist sowie vorliegend aufgrund des zwecks Anschaulichkeit stark vergrößerten Winkels W auch entsprechend stark ausgeprägt. Im Querschnitt senkrecht zur Schleifrichtung S betrachtet und bei entsprechend kleinen Winkeln W weist die Ausspitzung 4 aber allgemein ein U-ähnliches Profil 38 auf wie in den 9, 10 und 11 gezeigt. Das Profil 38 weist zwei Seitenwände 40 auf, nämlich die Seitenschenkel des „U“, welche jeweils über einen Krümmungsradius R1 mit einem Grund 42, d.h. einem Querschenkel des „U“, verbunden sind. An der Frontseite F, d.h. vorn, fallen die beiden Krümmungsradien R1 wie in 9 gezeigt zusammen, sodass diese hier auch den Grund 42 bilden. Nach hinten hin werden die beiden Krümmungsradien R1 dann durch einen immer breiter werdenden Grund 42 voneinander beabstandet, wie in 10 gezeigt.
In 11 ist das Profil 38 einer Variante des Schneidwerkzeugs 2 gezeigt, bei welcher die Ausspitzung 4 als halbrunde Ausnehmung ausgebildet ist und einen Grund 42 mit einem Krümmungsradius R1 aufweist, welcher von vorn nach hinten zunimmt. 9 gilt dabei auch für die Variante und ist bezüglich des Querschnitts der 11 weiter vorn angeordnet. Im Vergleich zwischen den 9 und 11 wird dann deutlich, dass die Ausspitzung 4 derart aufgeweitet ist, dass der Krümmungsradius R1 nach hinten hin vergrößert ist. Im Gegensatz zu 10 ist der gesamte Grund 42 somit durchgängig gekrümmt und wird nach hinten hin immer weiter.

Claims

Schneidwerkzeug (2), insbesondere Bohrer, - welches vorn eine Frontseite (F) aufweist und hinten eine Rückseite (R), - wobei auf der Frontseite (F) eine Werkzeugspitze (6) ausgebildet ist, - wobei an der Werkzeugspitze (6) eine Ausspitzung (4) eingeschliffen ist, - wobei die Ausspitzung (4) mit einem konstanten Ausspitzungswinkel (AW) eingeschliffen ist, - wobei die Ausspitzung (4) einen Grund (42) aufweist, - wobei die Ausspitzung (4) in konstantem Abstand zum Grund (42) gemessen, nämlich auf konstanter Höhe entlang des Grunds (42) gemessen, nach vorn hin schmaler eingeschliffen ist als nach hinten hin, - wobei die Ausspitzung (4) nach hinten hin mit einer Breite (B) eingeschliffen ist, welche größer ist als eine Schleifbreite (WB) eines Schleifwerkzeugs (18), mit welchem die Ausspitzung (4) eingeschliffen ist.
Schneidwerkzeug (2) nach Anspruch 1, wobei an der Werkzeugspitze (6) eine Hauptschneide (10) und eine Querschneide (14) ausgebildet sind, wobei die Hauptschneide (10) in einen äußeren Schneidenabschnitt (20) und einen inneren Schneidenabschnitt (22) unterteilt ist, wobei der innere Schneidenabschnitt (22) einen Teil einer Umrandung (M) der Ausspitzung (4) bildet, und wobei der innere Schneidenabschnitt (22) den äußeren Schneidenabschnitt (20) mit der Querschneide (14) verbindet.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Werkzeugspitze (6) eine erste Hauptschneide (10) aufweist, an welche sich eine Spannut (30) anschließt, wobei die Werkzeugspitze (6) eine zweite Hauptschneide (10) aufweist, an welche sich eine Freifläche (32) anschließt, wobei die erste und die zweite Hauptschneide (10) über einer Querschneide (14) verbunden sind, wobei die erste Hauptschneide (10), die Querschneide (14), die Freifläche (32) und die Spannut (30) eine Umrandung (M) der Ausspitzung (4) bilden.
Schneidwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ausspitzung (4) in einer Schleifrichtung (S) eingeschliffen ist, wobei die Ausspitzung (4) in einer hinteren Ebene senkrecht zur Schleifrichtung (S) eine größere Breite (B) aufweist als in einer vorderen Ebene senkrecht zur Schleifrichtung (S), wobei die hintere Ebene von vorn aus betrachtet hinter der vorderen Ebene liegt.
Schneidwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ausspitzung (4) in einer Schleifrichtung (S) eingeschliffen ist, wobei die Ausspitzung (4) im Querschnitt senkrecht zur Schleifrichtung (S) ein U-ähnliches Profil (38) aufweist, mit zwei Seitenwänden (40), welche jeweils über einen Krümmungsradius (R1) mit dem Grund (42) verbunden sind, wobei der Grund (42) hinten breiter ist als vorn.
Schneidwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausspitzung (4) als halbrunde Ausnehmung ausgebildet ist und der Grund (42) einen Krümmungsradius (R1) aufweist, welcher von vorn nach hinten zunimmt.
Verfahren zur Herstellung eines Schneidwerkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers, wobei - das Schneidwerkzeug (2) vorn eine Frontseite (F) aufweist und hinten eine Rückseite (R), wobei auf der Frontseite (F) eine Werkzeugspitze (6) ausgebildet ist, - mit einem Schleifwerkzeug (18) an der Werkzeugspitze (6) eine Ausspitzung (4) eingeschliffen wird, - das Schleifwerkzeug (18) zur Werkzeugspitze (6) geführt wird und dabei geneigt wird, um die Ausspitzung (4) nach hinten hin aufzuweiten, - die Ausspitzung (4) mit einem konstanten Ausspitzungswinkel (AW) eingeschliffen wird, mit einem Grund (42) ausgebildet wird und in konstantem Abstand zum Grund (42) gemessen nach vorn hin schmaler eingeschliffen wird als nach hinten hin.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei beginnend von hinten das Schleifwerkzeug (18) bezüglich eines Schleifpfads (P) in einem Winkel (W) angestellt ist und die Drehachse (D) des Schleifwerkzeugs (18) nicht senkrecht zum Schleifpfad (P) steht, wobei beim Verfahren nach vorn der Winkel (W) verringert wird und das Schleifwerkzeug (18) solange geneigt wird, bis dieses entlang des Schleifpfads (P) ausgerichtet ist und der Winkel (W) 0° beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Schneidwerkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers, wobei - das Schneidwerkzeug (2) vorn eine Frontseite (F) aufweist und hinten eine Rückseite (R), wobei auf der Frontseite (F) eine Werkzeugspitze (6) ausgebildet ist, - mit einem Schleifwerkzeug (18) an der Werkzeugspitze (6) eine Ausspitzung (4) eingeschliffen wird, - das Schleifwerkzeug (18) auf dem Vorwärtsabschnitt (P1) zur Werkzeugspitze (6) hin geführt wird, dort geneigt wird, um die Ausspitzung (4) nach hinten hin aufzuweiten, und dann entlang des Rückwärtsabschnitts (P2) in umgekehrter Richtung und von der Werkzeugspitze (6) weg geführt wird, - die Ausspitzung (4) mit einem konstanten Ausspitzungswinkel (AW) eingeschliffen wird, mit einem Grund (42) ausgebildet wird und in konstantem Abstand zum Grund (42) gemessen nach vorn hin schmaler eingeschliffen wird als nach hinten hin.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Schleifwerkzeug (18) zunächst bis zu einem Neigungspunkt vorgefahren wird, dann geneigt wird und schließlich wieder zurückgefahren wird, sodass sich insgesamt ein V-förmiger Schleifpfad (P) ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Schleifwerkzeug (18) eine Schleifbreite (WB) aufweist und wobei die Ausspitzung (4) nach hinten hin mit einer Breite (B) eingeschliffen wird, welche größer ist als die Schleifbreite (WB), indem die Werkzeugspitze (6) in wenigstens zwei unterschiedlichen Stellungen des Schleifwerkzeugs (18) bearbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Ausspitzung (4) mittels desselben Schleifwerkzeugs (18) in einem einzelnen Schleifgang ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei Ausspitzung (4) aufgeweitet wird, indem das Schleifwerkzeug (18) um einen Winkel (W) von mehr als 0° und höchstens 10°, bevorzugt höchstens 5° geneigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei das Schleifwerkzeug (18) entlang und innerhalb einer Spannut (30) zur Werkzeugspitze (6) geführt wird, dann zur Aufweitung der Ausspitzung (4) geneigt wird und danach entlang derselben Spannut (30) wieder zurückgeführt wird.