DE19526686A1

DE19526686A1 - Multi=step drill

Info

Publication number: DE19526686A1
Application number: DE19526686A
Authority: DE
Original assignee: Duerr Praezisionswerkzeuge GmbH
Current assignee: Duerr Praezisionswerkzeuge GmbH
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2015-07-22
Also published as: DE9414659U1; DE19526686B4

Abstract

The drill (10) has a spiral-form groove (20) which in relation to the respective diameters (D) of the steps (14) in the drill has a constant helix angle. The helix angle lies within the range 20-30 deg., and is pref. 25 deg. The cutting edge (22) of each step, viewed in the axial direction, has an axial clearance so that in one circumferential region there is an increased clearance dimension, in a second circumferential region adjacent to the first the dimension is decreased, and in the remaining region there is an annular clearance.

Description

Technical field

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrstufenbohrer zum bedarfsweisen Bohren von Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern ohne Wechseln des Bohrers mit einer Drehachse, einzelnen Bohrstufen mit vorgebbarem Durchmesser, der von der Spitze des Bohrers her in Drehachsenrichtung stufenförmig zu nimmt, und zumindest einer alle Bohrstufen anschneidende Spannut.The present invention relates to a multi-stage drill for if necessary drilling holes with different Diameters without changing the drill with an axis of rotation, individual drilling stages with a predeterminable diameter, which of the Tip of the drill stepwise in the direction of the axis of rotation takes, and at least one cutting all drilling steps Flute.

Derartige Mehrstufenbohrer werden in vielfältiger Weise bei der industriellen Montage eingesetzt. Insbesondere zum Her stellen von Bohrungen mit unterschiedlichsten Durchmessern schaffen derartige Mehrstufenbohrer Vorteile, da der Bohrer selbst nicht gewechselt werden muß. Derartige Mehrstufenboh rer werden sowohl in handbetätigten Maschinen als auch in stationären Maschinen eingesetzt.Such multi-stage drills are used in a variety of ways used in industrial assembly. Especially for her drilling holes with different diameters Such multi-stage drills create advantages because of the drill does not have to be changed itself. Such multi-stage boh rers both in hand-operated machines and in stationary machines used.

State of the art

Es sind Mehrstufenbohrer der eingangs genannten Art bekannt, die eine gerade, d. h. parallel zur Drehachse des Mehrstufen bohrers verlaufende Spannut aufweisen. Derartige Mehrstufen bohrer weisen ein relativ unruhiges Schneidverhalten auf und neigen zum Verhaken, was sich insbesondere bei manuellem Be trieb ungünstig auf die Arbeitssicherheit auswirkt, da mitun ter relativ große schlagartig auftretende Drehkräfte auf die Bedienperson einwirken können. Derartige Mehrstufenbohrer weisen in der Regel einen axial- und radial kontinuierlich fallenden Hinterschliff auf. Multi-stage drills of the type mentioned at the outset are known one straight, d. H. parallel to the axis of rotation of the multi-stage have drill flute running. Such multistages drills have a relatively unstable cutting behavior and tend to get caught, which is particularly the case with manual loading drive has an unfavorable effect on occupational safety, because now and then ter relatively large sudden torque on the Operator can act. Such multi-stage drills usually have an axially and radially continuous falling relief.

Presentation of the invention

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vor liegenden Erfindung die Aufgabe bzw. das technische Problem zugrunde, einen verbesserten Mehrstufenbohrer der eingangs genannten Art anzugeben, der ein ruhiges Schneidverhalten ge währleistet, ein hohes Maß an Arbeitssicherheit mit sich bringt und darüberhinaus hohe Standzeiten ermöglicht.Based on the prior art mentioned, this is available lying invention the task or the technical problem based on an improved multi-stage drill at the beginning Specify mentioned type, the ge quiet cutting behavior ensures a high level of occupational safety brings and also long service life.

Der erfindungsgemäße Mehrstufenbohrer ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestal tung und Weiterbildung sind Gegenstand der abhängigen Ansprü che.The multi-stage drill according to the invention is characterized by the features of independent claim 1. Advantageous design Training and further training are the subject of the dependent claims che.

Der erfindungsgemäße Mehrstufenbohrer zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß die Spannut spiralförmig ausgebildet ist. Durch das Anordnen einer spiralförmigen Spannut bei dem dar gestellten Mehrstufenbohrer wird ein ruhiges Schneidverhalten erzielt, da die Zerspanungskräfte gegenüber den bekannten Mehrstufenbohrern kleiner gehalten werden können. Darüber hinaus ist ein leichteres "Anbohren" des Materials infolge der spiralförmigen Ausbildung der Spannut gegeben.The multi-stage drill according to the invention is accordingly distinguished characterized in that the flute is spiral. By arranging a spiral flute in the The multi-step drill is smooth cutting behavior achieved because the cutting forces compared to the known Multi-stage drills can be kept smaller. About that in addition, this results in easier "drilling" of the material given the spiral shape of the flute.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs gemäßen Mehrstufenbohrers weist die Spannut bezogen auf den jeweiligen Durchmesser einer Bohrstufe einen konstanten Spi ralwinkel auf. Durch das Vorsehen eines konstanten Spiralwin kels, der bevorzugt im Bereich zwischen 20° bis 30° liegt, insbesondere 25°, beträgt, weist jede Stufe ein gleiches Spa nungsverhalten auf. Insgesamt treten geringere Drehkräfte für die Bedienperson auf, wodurch sich insbesondere die Arbeits sicherheit bei Handbohrgeräten erhöht.In a particularly preferred embodiment of the invention The multi-step drill shows the flute in relation to the each diameter of a drilling step a constant spi ralwinkel on. By providing a constant Spiralwin kels, which is preferably in the range between 20 ° to 30 °, in particular 25 °, each level has the same spa behavior. Overall, lower turning forces occur the operator on, which particularly affects the work increased safety with hand drills.

Eine hinsichtlich gleichmäßigem Zerspanungsverhalten und ru higem Schneidverhalten bevorzugte Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Mehrstufenbohrers zeichnet sich dadurch aus, daß die Schneide jeder Bohrstufe, in Achsenrichtung gesehen, ei nen axialen Hinterschliff aufweist, derart, daß in einem an die Schneide anschließenden ersten Umfangsbereich, dessen Umfangswinkel im Bereich zwischen 20° und 40°, bevorzugt 30°, liegt, ein vergrößertes Hinterschliffmaß, insbesondere maxi mal 0,1 mm bis 0,2 mm, bevorzugt 0,15 mm, vorhanden ist, in einem an den ersten Umfangsbereich anschließenden zweiten Um fangsbereich, dessen Umfangswinkel im Bereich zwischen 3° und 10°, bevorzugt 5°, liegt, das Hinterschliffmaß wieder ab nimmt. Im Restumfangsbereich wird die 45°-Schräge ohne Hubbe wegung weitergeschliffen. Somit ergibt sich ein tatsächlicher Axialhub von 0,07 mm. Durch Anordnen eines relativ großen Hinterschliffes unmittelbar nach der Schneide wird ein gutes zerspanungsverhalten gefördert. Da bis auf den zweiten Um fangsbereich im Restumfangsbereich ein konstanter Hinter schliff vorhanden ist und dieser Restumfangsbereich den größ ten Umfangsbereich innerhalb der Bohrung ausmacht, zeigt der erfindungsgemäße Mehrstufenbohrer ein äußerst ruhiges Schneidverhalten. Die Neigung zum Verhaken ist deutlich redu ziert, was sich insbesondere bei Handbohrgeräten als sehr günstig darstellt. Darüberhinaus ist mit dem erfindungsgemä ßen Mehrstufenbohrer aufgrund des "schonenderen" Bohrverhal tens eine deutlich höhere Standzeit gegenüber dem bekannten Mehrstufenbohrer erzielbar.One regarding uniform cutting behavior and ru higes cutting behavior preferred embodiment of the inventions Multi-step drill according to the invention is characterized in that the cutting edge of each drilling step, seen in the axial direction, ei NEN axial relief grinding, such that in one the cutting edge adjoining the first peripheral region, the Circumferential angle in the range between 20 ° and 40 °, preferably 30 °, lies, an enlarged relief size, in particular maxi times 0.1 mm to 0.2 mm, preferably 0.15 mm, is present in a second order adjoining the first circumferential area catch range, the circumferential angle in the range between 3 ° and 10 °, preferably 5 °, the relief grinding dimension again takes. In the remaining circumference area, the 45 ° slope is without stroke path honed. This results in an actual one Axial stroke of 0.07 mm. By arranging a relatively large one Grind immediately after the cutting edge is a good one machining behavior promoted. There except for the second order catch area in the remaining circumference area a constant back grinding is present and this remaining circumference is the largest makes up the th circumferential area within the bore, the Multi-stage drill according to the invention an extremely quiet Cutting behavior. The tendency to get caught is significantly reduced graces what turns out to be particularly great with hand drills represents cheap. In addition, with the invention multistage drills due to the "gentler" drilling behavior tens a significantly longer service life compared to the known Multi-stage drill can be achieved.

Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Mehrstufenbohrer aus Hoch leistungsschnellarbeitsstahl hergestellt, dessen Oberfläche badnitriert ist.The multi-stage drill according to the invention is preferably made from high high-speed steel, whose surface is bath nitrided.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise mit einander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offen sichtlich gegenseitig ausschließen. Further embodiments and advantages of the invention result themselves by the features listed in the claims and by the exemplary embodiments specified below. The features of the claims can be in any way can be combined as far as they are not open visually exclude each other.

Brief description of the drawing

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei terbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und er läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be liebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and advantageous embodiments and Wei In the following, further developments of the same are based on that in the Drawing illustrated examples described and he purifies. The can be found in the description and the drawing the features can be used individually or in groups arbitrary combination can be applied according to the invention. It demonstrate:

Fig. 1 schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Mehrstufenbohrers mit spiralförmiger Spannut, Fig. 1 shows a schematic side view of a multistage bit according to the invention with a spiral flute,

Fig. 2 schematischer Querschnitt durch eine Bohrstufe mit radialem Hinterschliff gemäß Schnitt A-B in Fig. 1, Fig. 2 shows a schematic cross section through a drill with radial relief according to the section AB in Fig. 1,

Fig. 3 schematisches Ansichtsdetail im Bohrstufenrandbe reich, Fig. 3 schematic view of detail in Bohrstufenrandbe rich,

Fig. 4 schematische Perspektivdarstellung des Mehrstufenboh rers gemäß Fig. 1 und Fig. 4 is a schematic perspective view of the Mehrstufenboh rers according to FIGS . 1 and

Fig. 5 schematische Darstellung des Details Z gemäß Fig. 4. Fig. 5 shows a schematic illustration of the detail Z in FIG. 4.

Ways of Carrying Out the Invention

Der in Fig. 1 dargestellte Mehrstufenbohrer 10 weist mehrere Bohrstufen 14.0, 14.1, 14.2, 14.3, . . . auf, die hintereinan der versetzt stufenförmig vorhanden sind. Bei dem in Fig. 1 linken Endbereich des Bohrers 10 ist eine Spitze 16 angeformt und im rechten Endbereich des Bohrers 10 ist ein Schaft 18 angeformt. Die Spitze bildet die erste Bohrstufe 14.0. Mit tels des Schaftes 18 kann der Mehrstufenbohrer in eine Bohr maschine eingespannt werden und drehend um seine Drehachse 12 angetrieben werden. The multi-stage drill 10 shown in FIG. 1 has several drilling stages 14.0 , 14.1 , 14.2 , 14.3 ,. . . on, which are staggered behind each other. A tip 16 is formed on the left end region of the drill 10 in FIG. 1 and a shaft 18 is formed on the right end region of the drill 10 . The tip forms the first drilling stage 14.0 . With means of the shaft 18 , the multi-stage drill can be clamped in a drilling machine and driven to rotate about its axis of rotation 12 .

Der Mehrstufenbohrer 10 weist eine durchgehende Spannut 20 und eine in Fig. 1 nicht sichtbare um 180 Grad versetzt vor handene Spannut 20.2 (siehe Fig. 2) auf, die spiralförmig um die Drehachse 12 herum ausgebildet ist. Zwischen den einzel nen Bohrstufen 14 sind Schneiden 22 vorhanden, die das Mate rial zerspanen und dadurch im Material durch Rotation um die Drehachse 12 spanabhebend eine Bohrung schaffen, wobei es die Bedienperson in der Hand hat, den Durchmesser D der Bohrung im Einzelfall an den geforderten Durchmesser durch Auswahl einer geeigneten Bohrstufe 14 auszuwählen.The multistage drill 10 has a continuous flute 20 and a flute 20.2 (see FIG. 2) which is not visible in FIG. 1 and is offset by 180 degrees (see FIG. 2), which is designed spirally around the axis of rotation 12 . Between the individual NEN drilling stages 14 there are cutting edges 22 which cut the material and thereby create a hole in the material by rotating around the axis of rotation 12 , the operator having it in hand, the diameter D of the hole in the individual case to the required Select the diameter by selecting a suitable drilling level 14 .

Die spiralförmigen Spannuten 20.1, 20.2 weisen bezogen auf den jeweiligen Durchmesser einen konstanten Spiralwinkel 40 (Fig. 5) von 25 Grad +/- 2 Grad Toleranz auf, was einen be sonders gleichmäßigen Schneidvorgang gewährleistet.The spiral flutes 20.1 , 20.2 have a constant spiral angle 40 ( FIG. 5) of 25 degrees +/- 2 degrees tolerance based on the respective diameter, which ensures a particularly uniform cutting process.

Die Bohrstufen 14 weisen sowohl in radialer Richtung (Fig. 2), d. h. in Umfangsrichtung, als auch in axialer Richtung (Fig. 5), d. h. in Mantelrichtung parallel zur Drehachse, ei nen Hinterschliff 21 bzw. 23 auf, was in Fig. 2 bzw. Fig. 5 näher dargestellt ist.The drilling stages 14 have a relief grinding 21 or 23 both in the radial direction ( FIG. 2), ie in the circumferential direction, and in the axial direction ( FIG. 5), ie in the casing direction parallel to the axis of rotation, which is shown in FIG. 2 and FIG. 5 is shown in more detail.

Gemäß Fig. 5 ist, ausgehend von der Schneide 22 einer Haupt schneide 25 einer Bohrstufe 14, in Umfangsrichtung ein erster Umfangsbereich 24 vorhanden, bei dem das Hinterschliffmaß ein relativ großes Maß bis 0,15 mm annimmt. An den ersten Um fangsbereich 24 schließt ein zweiter Umfangsbereich 26 an, bei dem das Hinterschliffmaß innerhalb einer relativ kurzen Wegstrecke deutlich verringert wird, bis auf ein Hinter schliffmaß 28.1 von 0,07 mm, das im sich anschließenden Rest umfangsbereich 28 vorhanden ist und konstant umlaufend bis zu einer Rückenkante 29 der nächsten Spannut 20.2 vorhanden ist. Der Umfangswinkel des ersten Umfangsbereiches 24 beträgt bevorzugt 30°, der Umfangswinkel des zweiten Umfangsbereichs 26 beträgt bevorzugt 5°. Is shown in FIG. 5, starting from the cutting edge 22 of a main cutting edge 25 of a drill 14, in the circumferential direction, a first peripheral portion 24 is provided, wherein the Hinterschliffmaß takes a relatively large amount to 0.15 mm. At the first circumference area 24 there is a second circumference area 26 , in which the relief grinding dimension is significantly reduced within a relatively short distance, except for a relief grinding dimension 28.1 of 0.07 mm, which is present in the adjoining rest of the circumference region 28 and is constantly rotating up to a back edge 29 of the next flute 20.2 is present. The peripheral angle of the first peripheral region 24 is preferably 30 °, the peripheral angle of the second peripheral region 26 is preferably 5 °.

Bei dem in Fig. 3 schematisch dargestellten Ausschnitt einer Seitenansicht ist die Außenwandung der Bohrstufe 14 zur Dreh achse 12 hin um einen Hinterschnittwinkel W geneigt vorhan den, welcher Hinterschnittwinkel bevorzugt im Bereich zwi schen 0° 15′ bis 0° 30′ liegt. Der Winkel Q zwischen Schneide 22 und Außenwandung 33 der Bohrstufe 14 beträgt bevorzugt 45° Die Darstellung zeigt somit die Verjüngung 36 der Durchmesser wie am Stufenbohrer vorhanden, was dazu führt, daß der Bohrer eine deutlich geringere Neigung zum Verklemmen während des Bohrvorgangs zeigt.In the section of a side view shown schematically in Fig. 3, the outer wall of the drilling step 14 is inclined to the axis of rotation 12 by an undercut angle W which the undercut angle is preferably in the range between 0 ° 15 'to 0 ° 30'. The angle Q between the cutting edge 22 and the outer wall 33 of the drilling step 14 is preferably 45 °. The illustration thus shows the taper 36 of the diameter as present on the step drill, which means that the drill has a significantly lower tendency to jam during the drilling process.

Der in Fig. 2 schematisch dargestellte Schnitt A-B gemäß Fig. 1 stellt den radialen Hinterschliff 21 des Mehrstufen bohrers 10 dar. Dabei nimmt das radiale Hinterschliffmaß, ausgehend von der jeweiligen Schneide 22 der Spannute 20.1 beziehungsweise 20.2, in Umfangsrichtung linear zu bis zur Rückenkante 29 der jeweils nachfolgenden Spannut. Das maxima le vorgebbare radiale Hinterschliffmaß 21.1 beträgt bevorzugt 0,05 mm.The section AB shown in FIG. 2, shown schematically in FIG. 1, represents the radial relief grinding 21 of the multi-stage drill 10. The radial relief grinding dimension, starting from the respective cutting edge 22 of the flutes 20.1 or 20.2 , increases linearly in the circumferential direction up to the back edge 29 the subsequent flute. The maximum radial undercut dimension 21.1 that can be predetermined is preferably 0.05 mm.

Der erfindungsgemäße Mehrstufenbohrer ermöglicht ein leichtes Anbohren, ein äußerst ruhiges Schneidverhalten und trägt da durch wesentlich zur Arbeitssicherheit bei. Aufgrund der ge ringen Neigung zum Verhaken lassen sich mit dem erfindungsge mäßen Mehrstufenbohrer höhere Standzeiten erzielen.The multi-stage drill according to the invention makes it easy Tapping, an extremely quiet cutting behavior and contributes there by contributing significantly to occupational safety. Due to the ge rings tendency to get caught can be with the fiction multi-step drills achieve longer tool life.

Claims

1. Multi-stage drill ( 10 ) for drilling holes with different diameters as required without changing the drill

- an axis of rotation ( 12 ),
- Individual drilling stages ( 14 ) with a predeterminable diameter (D), which increases in steps from the tip ( 16 ) of the drill ( 10 ) in the direction of the axis of rotation, and
- At least one flute ( 20 ) that cuts all the drilling stages ( 14 ), characterized in that the flute ( 20 ) is of spiral design.

2. Multi-stage drill according to claim 1, characterized in that the flute ( 20 ) based on the respective diameter (D) of a drilling step ( 14 ) has a constant spiral angle.

3. Multi-stage drill according to claim 2, characterized in that the spiral angle is 20 ° to 30 °, preferably 25 °.

4. Multi-step drill according to at least one of the other claims, characterized in that the cutting edge ( 22 ) of each drilling step ( 14 ), seen in the axial direction, has an axial relief ( 24.1 , 26.1 , 28.1 ), such that in one to the cutting edge ( 22 ) at the closing first circumferential region ( 24 ), the circumferential angle of which lies in the range between 20 ° and 40 °, preferably 30 °, an enlarged relief, in particular a maximum of 0.1 mm to 0.2 mm, preferably 0.15 mm is present, in a second circumferential region ( 26 ) adjoining the first circumferential region ( 24 ), the circumferential angle of which lies in the range between 3 and 10 °, preferably 5 °, the relief relief dimension ( 26.1 ) decreases again, and in a remaining circumferential region ( 28 ) a round grinding (without axial stroke movement) is present ( Fig. 2).

5. Multi-stage drill according to at least one of the other claims, characterized in that each drilling stage has a radial, in particular linearly ver undercut ( 21 ).

6. Multi-stage drill according to at least one of the other claims che, characterized in that the multi-stage drill made of high-performance high-speed steel consists.

7. Multi-step drill according to at least one of the above Expectations, characterized in that the surface of the multi-stage drill is nitrided.

8. Multi-step drill according to at least one of the above Expectations, characterized in that there are two flutes.