DE102020005946A1 - Flow-optimized deep drilling tool - Google Patents
Flow-optimized deep drilling tool Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020005946A1 DE102020005946A1 DE102020005946.5A DE102020005946A DE102020005946A1 DE 102020005946 A1 DE102020005946 A1 DE 102020005946A1 DE 102020005946 A DE102020005946 A DE 102020005946A DE 102020005946 A1 DE102020005946 A1 DE 102020005946A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drilling tool
- deep drilling
- cutting
- drill
- cooling channels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
- B23B51/063—Deep hole drills, e.g. ejector drills
- B23B51/066—Gun drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/0006—Drills with cutting inserts
- B23B51/0007—Drills with cutting inserts with exchangeable cutting insert
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
- B23B51/063—Deep hole drills, e.g. ejector drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
- B23B2251/56—Guiding pads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
Vorgestellt werden durchflussoptimierte Tiefbohrwerkzeuge aus dem Bereich Einlippenbohren, die den Einsatz von Wechselteilen wie Schneidplatte oder Führungsleisten in den bislang gewohnten Bereichen auch ohne Einschränkung bei der Kühlmittelzufuhr erlauben, mit teilweise noch grossflächiger bemessenen Kühlmittelkanälen oder -bohrungen als selbst in den sogenannten Vollbohrköpfen üblich. Ermöglicht wird dadurch eine Bereitstellung des notwendigen Kühlmitteldurchsatzes bei wesentlich niedrigerer Druckvorgabe, relevant vor allem in den kleineren Durchmesserbereichen, in welchen der Energiebedarf der Kühlmittelpumpen den des Bohrantriebs nicht selten weit übersteigt. Weiters können durch eine gezielte Positionierung der durchmessergebenden Führungsleiste und mittels einer daran einseitig reduzierten tragenden Fläche an ein und demselben Bohrwerkzeug zwei unterschiedliche Umfangsformen eingestellt werden, wechselseitig nutzbar für unterschiedliche Bohraufgaben.Flow-optimized deep drilling tools from the field of single-lip drilling will be presented, which allow the use of interchangeable parts such as cutting inserts or guide strips in the previously accustomed areas without restricting the coolant supply, with sometimes even larger coolant channels or bores than is usual even in the so-called solid drill heads. This enables the necessary coolant throughput to be provided at a significantly lower pressure specification, which is relevant above all in the smaller diameter ranges, in which the energy requirements of the coolant pumps often far exceed that of the drill drive. Furthermore, two different peripheral shapes can be set on one and the same drilling tool by means of a targeted positioning of the diameter-determining guide strip and by means of a supporting surface on one side, which can be used alternately for different drilling tasks.
Description
Technischer Bereich:Technical part:
Tiefbohrwerkzeuge werden vorzugsweise in aufgabenbezogenen Werkzeugmaschinen zum Einbringen von Bohrungen eingesetzt, deren Bohrtiefe überwiegend sehr viel grösser als der Bohrungsdurchmesser ist. Sie sind allgemein so gestaltet, dass ein permanenter Kühlmitteldurchfluss einen ununterbrochenen Austrag der Bohrspäne bewirkt, und somit ein mehrmaliges Ansetzen bzw. Entspänen entfallen kann. Tiefbohrwerkzeuge werden vor allem im metallischen, teilweise aber auch im nichtmetallischen Bereich eingesetzt.Deep drilling tools are preferably used in task-related machine tools for drilling holes whose drilling depth is mostly much larger than the hole diameter. They are generally designed in such a way that a permanent flow of coolant causes the drill chips to be discharged uninterruptedly, so that repeated attachment or chipping can be omitted. Deep drilling tools are mainly used in the metal sector, but sometimes also in the non-metal sector.
Einschlägiger Stand der Technik:Relevant state of the art:
Tiefbohrwerkzeuge sind schon seit langem bekannt und werden primär jeweils nach den Bohrverfahren benannt, für die sie konzipiert wurden. Für Bohrungen im eher kleineren Durchmesserbereich eignet sich dabei besonders das sogenannte Einlippen-Bohrverfahren (ELB-Verfahren), wofür die einseitige Schneidengeometrie der Bohrköpfe namensgebend war. Weiter typisch für diese Bohrwerkzeuge ist die Kühlmittelzuführung innen durch das Bohrrohr mit Weiterleitung zum Schneidbereich über Kanäle im Bohrkopf. Der klassische Bohrkopf weist hier meist zwei Bohrungen auf - bei sehr kleinen Bohrdurchmessern ist jedoch ein nierenförmiger Durchgang effektiver.Deep drilling tools have been known for a long time and are primarily named after the drilling process for which they were designed. The so-called single-lip drilling process (ELB process) is particularly suitable for drilling in the rather small diameter range, for which the one-sided cutting edge geometry of the drill heads gave it its name. Another typical feature of these drilling tools is the coolant supply inside through the drill pipe with transfer to the cutting area via channels in the drill head. The classic drill head usually has two bores here - with very small drill diameters, however, a kidney-shaped passage is more effective.
Der Möglichkeit, Wechselteile einzusetzen, um das An- und Ablöten ganzer Bohrköpfe zu vermeiden, sind natürlich durchmesserbezogen nach unten auch sehr schnell Grenzen gesetzt, zumal deren Positionierung funktionsrelevant und damit weitgehend vorgegeben ist. Auch kommt man in Konflikt mit der Lage der Kühlkanäle im Bohrkopf. Insbesondere die ebenso vorgegebene Lage der Befestigungsgewinde stört den geradlinigen Durchgang, und so begnügt man sich bislang oft damit, nur noch einen Kühlkanal auszuweisen. Dass der notwendige Kühlmitteldurchsatz dadurch nur mit einem wesentlich höheren Energieaufwand machbar ist, liegt auf der Hand.The possibility of using interchangeable parts in order to avoid soldering and unsoldering entire drill heads is, of course, very quickly limited in terms of diameter, especially since their positioning is functionally relevant and thus largely predetermined. You also come into conflict with the position of the cooling channels in the drill head. In particular, the position of the fastening threads, which is also specified, disturbs the straight passage, and so up to now it has often been content to only designate one cooling channel. It is obvious that the necessary coolant throughput can only be achieved with a significantly higher energy input.
Beim T3-Bohrer® (Kombiwerkzeug mit ELB-Elementen /
Aufgabenstellung:Task:
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Bohrwerkzeuge zu schaffen, die den Einsatz von Wechselteilen in den bislang gewohnten Bereichen auch ohne Einschränkung bei der Kühlmittelzufuhr erlauben, wobei der Gesamtquerschnitt der Zuführwege energierelevant möglichst noch erhöht werden soll.The invention is therefore based on the object of creating drilling tools that allow the use of interchangeable parts in the previously accustomed areas without restricting the coolant supply, with the total cross-section of the supply paths being increased as much as possible in terms of energy.
Offenbarung der Erfindung:Disclosure of Invention:
Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, dass die Schneidebene nicht mehr deckungsgleich mit einer Flanke des Spanraums ist, und der gesamte Spanraum nach der axialen Schneidplattenabstützung so weit um die Bohrachse verschwenkt wird, dass nach der durchmessergebenden Führungsleiste noch genügend Raum für einen zweiten Kühlkanal entsteht. Da sich die Späne unmittelbar über der Schneidplatte noch verhältnismässig geordnet in Richtung Bohrrohr bewegen und erst danach mehr und mehr verwirren, reicht eingangs durchaus ein freier Sektor von ca. 90°, der dann nach dem Schneidplattensitz auf die schon bisher bewährte Querschnittsform erweitert wird.This task is essentially solved by the fact that the cutting plane is no longer congruent with a flank of the chip space, and the entire chip space after the axial insert support is pivoted around the drilling axis to such an extent that there is still enough space for a second cooling channel after the diameter-determining guide strip . Since the chips move in a relatively orderly manner directly above the cutting insert in the direction of the drill pipe and only then become more and more confusing, a free sector of approx. 90° is sufficient at the beginning, which is then expanded to the previously proven cross-sectional shape after the cutting insert seat.
Ausführungsbeispiele:Examples:
Deutlich ist zu sehen, dass die Befestigungsschrauben (16) einer zweiten Durchgangsbohrung im Wege stehen, wie sie beispielsweise bei sogenannten Vollbohrköpfen Standard ist. Kühlmittel und Späne werden durch einen dem Bohrrohr angeglichenen Sektor (17, 18) zurückgeführt, dessen Querschnitt allerdings gegenüber der Zuführungsbohrung um ein Vielfaches grösser ist, was eine hohe und energieintensive Kühlmittel-Druckvorgabe zur Folge hat.It can be clearly seen that the fastening screws (16) stand in the way of a second through hole, as is standard, for example, with so-called solid drill heads. Coolant and chips are fed back through a sector (17, 18) adapted to the drill pipe, the cross-section of which is many times larger than that of the feed bore, which results in a high and energy-intensive coolant pressure specification.
- Beim EL-Bohrkopf (20b) mit Wechselteilen (13, 14, 15, und 16) und angeschlossenem gesickten Bohrrohr (21b) sind nun trotzdem zwei Zuführkanäle (22c) gegeben, ermöglicht dadurch, dass der im Bereich der Schneidplatte vorhandene Spanraum (25b) nach der axialen Schneidplattenabstützung um ca. 30° bis auf die schon gebräuchliche und der Bohrrohrsicke nachempfundenen Kontur erweitert wird (28b). Und mithilfe additiver Fertigungstechniken können die Kanalquerschnitte sogar noch über den Vollbohrkopf-Standard hinaus erweitert werden (22d).
- With the EL drill head (20b) with interchangeable parts (13, 14, 15 and 16) and connected beaded drill pipe (21b), there are still two feed channels (22c), which makes it possible for the chip space (25b) in the area of the cutting insert to after the axial insert support is expanded by approx. 30° to the contour that is already in use and is based on the bead of the drill pipe (28b). And with the help of additive manufacturing techniques, the channel cross-sections can even exceed the solid drill head standard (22d).
Beim T3-Bohrer® (20a) mit angeschlossenem runden Bohrrohr (21a) kann auf Grund der grösseren Torsionsteifigkeit von einer höheren Zerspanungsleistung ausgegangen werden, weshalb der freie Abfluss-Sektor schon im Bereich der Schneidplatte (13) etwas über die zentrale Mitte hinaus erweitert ist (26). Auch bei diesem Werkzeug wird der Spanraum (25a) nach der axialen Schneidplattenabstützung um einen Sektor (27) erweitert und erreicht dann insgesamt eine Grösse (28a), die querschnittsbezogen auf das Rohrinnere abgestimmt ist. Durch partielle Abflachungen bis auf den Rohraussendurchmesser und Übergänge (23) zu den Kühlkanälen (22a, 22b) sowie Abflachungen beiderseits der Führungsleisten (24) wird der Zustrom nochmals verbessert. Selbst unter Berücksichtigung eines teilweise vorzeitigen Abflusses durch die rückspülverstärkenden Kanäle ins Bohrrohrinnere (22b) steht für den Schneidbereich gegenüber bisherigen Standardwerkzeugen immer noch eine rund doppelt so hohe Kühlmittelmenge zur Verfügung. Umgekehrt betrachtet kann somit auch die notwendige Durchspülung mit noch niedrigerer und damit weiter energiesparender Druckvorgabe erreicht werden.With the T3-Drill® (20a) with a connected round drill pipe (21a), a higher chipping performance can be assumed due to the greater torsional rigidity, which is why the free discharge sector is already expanded slightly beyond the center in the area of the cutting plate (13). (26). In this tool, too, the chip space (25a) is widened by a sector (27) after the axial cutting plate support and then reaches a size (28a) overall that is matched to the inside of the pipe in terms of cross-section. The inflow is further improved by partial flattening down to the tube outer diameter and transitions (23) to the cooling channels (22a, 22b) and flattening on both sides of the guide strips (24). Even taking into account a partially premature outflow through the backflushing channels into the interior of the drill pipe (22b), there is still around twice as much coolant available for the cutting area as compared to previous standard tools. Conversely, the necessary flushing can also be achieved with an even lower and thus further energy-saving pressure specification.
Vorteile der Erfindung:Advantages of the invention:
Der gravierendste Vorteil liegt wohl darin, dass im Vergleich mit Vollbohrköpfen trotz Einbau von wechselbaren Einbauelementen die notwendige Durchspülung ohne Erhöhung der Druckvorgabe und bei den teilweise sogar grösseren Durchflussquerschnitten eher noch energiesparender aufrechterhalten werden kann. Immerhin ist gerade im kleineren Bohrdurchmesserbereich der energetische Aufwand für die Kühlmittelseite meist noch grösser als für die Zerspanung selbst.The most serious advantage is probably that, in comparison with solid drilling heads, despite the installation of exchangeable installation elements, the necessary flushing can be maintained without increasing the pressure specification and with the sometimes even larger flow cross sections, with even greater energy savings. After all, especially in the smaller drilling diameter range, the energy expenditure for the coolant side is usually even greater than for the machining itself.
Weiters wäre zu nennen, dass die Modifikationen ausschliesslich den Grundkörper des Bohrkopfs betreffen, und somit alle Verschleiss- oder Wechselteile unverändert und wie bisher einsetzbar sind.It should also be mentioned that the modifications only affect the base body of the drill head, so that all wear and change parts are unchanged and can be used as before.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102017006188 [0004]DE 102017006188 [0004]
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020005946.5A DE102020005946A1 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Flow-optimized deep drilling tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020005946.5A DE102020005946A1 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Flow-optimized deep drilling tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020005946A1 true DE102020005946A1 (en) | 2022-03-31 |
Family
ID=80624341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020005946.5A Pending DE102020005946A1 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Flow-optimized deep drilling tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020005946A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2819720A1 (en) | 1978-05-05 | 1979-11-08 | Tiefbohrtechnik Gmbh Tbt | Boring bar with brazed cutting insert - has hollow crescent form section providing buckling and vibration resistance |
US7296953B2 (en) | 2002-12-19 | 2007-11-20 | Joerg Guehring | Deep hole drill |
DE102017006188A1 (en) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Jürgen Flad | deep drilling |
-
2020
- 2020-09-29 DE DE102020005946.5A patent/DE102020005946A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2819720A1 (en) | 1978-05-05 | 1979-11-08 | Tiefbohrtechnik Gmbh Tbt | Boring bar with brazed cutting insert - has hollow crescent form section providing buckling and vibration resistance |
US7296953B2 (en) | 2002-12-19 | 2007-11-20 | Joerg Guehring | Deep hole drill |
DE102017006188A1 (en) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Jürgen Flad | deep drilling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011106416A1 (en) | Drilling reaming tool | |
DE112014000529B4 (en) | INDEXABLE INSERT AND DRILLS AND DRILL BITS WITH SUCH INDEXABLE INSERT | |
DE102016208228B4 (en) | drill | |
WO2009143973A1 (en) | Reamer | |
DE102010018339A1 (en) | Finishing tool | |
DE2717714C2 (en) | Core drilling tool | |
DE102015115283A1 (en) | ROTATING CUTTING TOOL WITH HIGH-PRESSURE COOLANT CAP | |
DE202015001069U1 (en) | Single-fluted gun drills | |
DE102008036726A1 (en) | Rotating cutting tool with support element | |
DE102012016660A1 (en) | gun drills | |
DE102014013210A1 (en) | Cutting tool with a cooling channel | |
DE102017006188B4 (en) | deep drilling tool | |
DE202008006036U1 (en) | Cylindrical drilling tool | |
DE102012010052A1 (en) | Insert plate milling cutter for tube bottom groove formation | |
DE202010010740U1 (en) | Tool for position honing | |
DE102016205657B4 (en) | CHIPPING TOOL FOR DEBURRING HOLES | |
DE102015112631A1 (en) | Rotary cutting tool with high-pressure coolant cap with thread | |
DE102015118757B3 (en) | Hydraulic expansion device | |
DE102020005946A1 (en) | Flow-optimized deep drilling tool | |
DE102014014932A1 (en) | Drilling tool, in particular reamer | |
EP3433043A1 (en) | Cutting tool | |
DE102013205363A1 (en) | Tool head and method for machining a metallic workpiece | |
EP0258660B1 (en) | Single-lip solid drill | |
DE102017111630A1 (en) | Single lip deep hole drills with stepped rake surface | |
DE102009039170A1 (en) | drilling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B23B0051060000 Ipc: B23B0051040000 |
|
R016 | Response to examination communication |