DE202005020829U1

DE202005020829U1 - Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug

Info

Publication number: DE202005020829U1
Application number: DE202005020829U
Authority: DE
Original assignee: KAESTNER PRAEZ SWERKZEUGE GmbH; Kastner Prazisionswerkzeuge GmbH
Current assignee: KAESTNER PRAEZ SWERKZEUGE GmbH; Kastner Prazisionswerkzeuge GmbH
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2015-06-17

Abstract

Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer mit vom Schaftteil nach dem Werkzeugkopfteil verlaufenden und dort nach dem Arbeitsraum des Werkzeuges hingeführten Kühlschmiermittel-Kanal (KSM-Kanal), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
– der zentrale KSM-Kanal (3) ist bis nahezu an die Bohrerspitze, in einem Abstand zu dieser, von ca. 3 Werkzeugdurchmessern „D" hingeführt und von dort in einer schräg nach der Bohrerspitze und nach außen hin gerichteten Verzweigung mehrerer KSM-Einzelkanäle (4) ausgeführt,
– die Durchtrittsöffnungen (4) der KSM-Einzelkanäle (4) münden in jeweils eine in die Umfangsfläche der Werkzeugstege (6) eingearbeitete Fördernut (7), wobei
– die Fördernuten (7) etwa gleichsinnig mit den Spanabführnuten (5) verlaufen und im Bereich der Bohrerfreiflächen (8) des Bohrerspitzenanschliffs ausmünden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere einen Spiralbohrer mit vom Schaftteil nach dem Werkzeugkopfteil verlaufenden und dort nach dem Arbeitsraum des Werkzeuges hingeführten Kühlschmiermittel-Kanal (KSM-Kanal).
Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeuge mit innerer Kühlschmiermittelzufuhr sind prinzipiell bekannt. Siehe Firmendruckschrift: „Bohrmeister Gühring" Ausgabe 41/95 der Gottlieb Gühring KG Albstadt. Die an diesen Werkzeugen vorgesehenen Schmierkanäle dienen hauptsächlich dazu, die Schneiden der Werkzeuge und die entstehenden Späne zu kühlen, um dadurch den Werkzeugverschleiß oder Materialverklebungen im Schneidenbereich zu verringern und den Spänebruch zu verbessern, während der Spänetransport hingegen hauptsächlich mechanisch bewirkt wird. Es ist bekannt, dass die Anordnung und größenmäßige Auslegung der Schmierkanäle neben der Gestaltung der Werkzeuggeometrie im Schneidenbereich zu wesentlich verbesserten Zerspanungsleistungen und erhöhten Oberflächenqualitäten führt. Die in verschiedenen Ausführungsformen zu gestaltenden Elemente für die Kühlschmierung des Schneidenbereiches am Werkzeug, auch unter den Bedingungen einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und einer Minimalmengenschmierung (MMS), haben deshalb in jüngerer Zeit in der Zerspanungstechnik eine vermehrte Aufmerksamkeit gefunden. Nicht zuletzt auch deswegen, um den bei der Rotation des Werkzeuges zu befördernden Spänen an den Kontaktstellen der Späne mit der Spannut und der Bohrungswand verbesserte Reibungsverhältnisse und damit eine sicherere Förderung zu erreichen und Späneverklemmungen zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei den vorbezeichneten Werkzeugarten eine, auch unter den Bedingungen einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und der Minimalmengenschmierung, wirkungsvollere Versorgung der Werkzeugschneiden mit Kühlschmiermitteln zu erreichen und durch eine neuartige Auslegung der Kühlschmiermittel-Kanäle eine verbesserte Schmierstoffwirkung an den betroffenen Werkzeugoberflächen im Bereich der Schneide sowie im Bereich der Werkzeugumfangsflächen zu erzielen.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung unter der Anwendung der im ersten Patentanspruch angegebenen technischen Mittel gelöst, wobei weitere Lösungselemente der erfindungsgemäßen Werkzeuggestaltung in den Unteransprüchen dargelegt sind.
Die neuartige Anordnung und Ausführung der Elemente zum Kühlschmieren der Werkzeuge und deren Auswirkungen treten bei den genannten Werkzeugarten, insbesondere bei den üblichen zweischneidigen Spiralbohrern, besonders augenfällig in Erscheinung, weil das Kühlschmiermittel hinter den Span wegführenden Fördernuten eintritt, nach den Werkzeugschneide hin Druck beaufschlagt befördert wird und mit wirksamen Effekt, besonders an den hier vorhandenen Umfangsflächen zur Geltung kommt.
Die erfindungsgemäße Ausführungsform eines Spiralbohrers ist in der zugehörigen Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Es zeigt:
1 die Ansicht eines Spiralbohrwerkzeuges mit der Anordnung des Kühlkanalaustrittes im Bereich der Bohrerspitze,
2 die schaubildliche Vorderansicht des Werkzeuges nach 1,
3 den Querschnitt entlang der Linie I-I in 1.
Der Spiralbohrer 1 entspricht der prinzipiell bekannten Bohrerform, wobei diese Ausführung jedoch ohne den an der Bohrerwendel angeordneten, längs verlaufenden Führungsfasen gefertigt ist. Für verschiedentlich spezielle Anwendungsfälle ist das von Vorteil.
Er ist mit einem vom Schaftteil nach den Bohrerschneiden 2 hin zentrisch verlaufenden KSM-Kanal 3 ausgeführt, der bis in den Bereich der Bohrerspitze und zwar von dieser bis zu einem Abstand von etwa 2–3 D des Werkzeuges hingeführt ist. Dort verzweigt sich der Kanal 3 in zwei schräg nach vorne und nach außen hin gerichtete KSM-Durchtrittsöffnungen 4, die jeweils in die Umfangsfläche der zwischen den Spanabführnuten 5 gebildeten Werkzeugstege 6 ausmünden.
Im Bereich dieser Ausmündung ist je eine in die Werkzeug- bzw. Bohrerstege 6 eingearbeitete und etwa gleichsinnig mit den Spanabführnuten 5 verlaufende Fördernut 7 eingearbeitet, die wie in 1 und 2 gezeigt ist, in die Bohrerfreiflächen 8 hinführt bzw. einmündet. In bestimmten Anwendungsfällen ist es zweckmäßig, etwa in Abhängigkeit der Werkzeuggröße, mehrere Fördernuten 7 vorzusehen. Diese Fördernuten sind zweckdienend in halbrunder Profilierung ausgeführt, wobei deren radiale Tiefe etwa 1/8 bis 1/12 und die Breite der Fördernuten etwa 1/6 des Werkzeugdurchmessers „D" entsprechen.
Bei einem praktisch mit Erfolg erprobten Bohrwerkzeug in der Form eines Spiralbohrers wurden die beiden Bohrerschneiden 2 mit je einer an der Schneidenspitze angebrachten Fase 21 versehen und der Spitzenanschliff mit eben verlaufenden Bohrerfreiflächen 8 ausgeführt.
Die hier in Vorschlag gebrachte Lösung ist, wie sich gezeigt hat, sowohl bei ein-, zwei- oder mehrschneidigen Werkzeugen, wie sie Bohr-, Senk- und Reibwerkzeuge darstellten, zweckdienlich anwendbar. Eine besonders vorteilhafte Wirkung wird dort sichtbar, wo Reibungsmomente zwischen den Werkzeugumfangsflächen und der Bohrungsinnenwandung wirken und eine axiale, vorwiegend aber radiale Führung und Laufstabilisierung des Werkzeuges erwünscht und erforderlich ist. Die reibungsreduzierende, hydro-dynamische Wirkung des Kühlschmiermittels im vorderen Teil des Werkzeuges führt neben den verbesserten tribologischen Bedingungen auch zu einer besseren Späneförderung, zu welchem Zweck zudem die Werkzeugwendel von der Werkzeugspitze nach dem Schaft hin, mit sich stetig vergrößernder Steigung ausgeführt ist. Das zeigt sich einmal mehr in den Fällen, wo insbesondere bei Spiralbohrwerkzeugen die Stegbreite relativ großflächig ausgelegt ist.

Claims

Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer mit vom Schaftteil nach dem Werkzeugkopfteil verlaufenden und dort nach dem Arbeitsraum des Werkzeuges hingeführten Kühlschmiermittel-Kanal (KSM-Kanal), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der zentrale KSM-Kanal (3) ist bis nahezu an die Bohrerspitze, in einem Abstand zu dieser, von ca. 3 Werkzeugdurchmessern „D" hingeführt und von dort in einer schräg nach der Bohrerspitze und nach außen hin gerichteten Verzweigung mehrerer KSM-Einzelkanäle (4) ausgeführt, – die Durchtrittsöffnungen (4) der KSM-Einzelkanäle (4) münden in jeweils eine in die Umfangsfläche der Werkzeugstege (6) eingearbeitete Fördernut (7), wobei – die Fördernuten (7) etwa gleichsinnig mit den Spanabführnuten (5) verlaufen und im Bereich der Bohrerfreiflächen (8) des Bohrerspitzenanschliffs ausmünden.
Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidenteil des Bohrers ohne längsverlaufende Führungsfasen ausgeführt ist.
Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenanschliff des Bohrers (1) mit eben verlaufenden Freiflächen (8) versehen ist.
Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bohrerschneiden (2) mit je einer an den Schneidenspitzen angebrachten Fase (21) versehen sind.
Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördernuten (7) halbrund profiliert sind und deren radiale Tiefe etwa 1/8 bis 1/12 und die Breite der Fördernuten etwa 1/6 des Werkzeugdurchmessers (D) beträgt.
Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Werkzeugstegen (6) mehrere KSM-Durchtrittsöffnungen (4) mit oder ohne Fördernuten (7) angeordnet sind.
Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug, insbesondere Spiralbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanabführnuten (5) im Bereich der Werkzeugspitze mit relativ geringer Steigung, also kleinem Steigungswinkel und nach dem Werkzeugschaft hin mit zunehmend größer werdender Steigung, also größerem Steigungswinkel, ausgebildet sind.