DE20304580U1 - drill - Google Patents

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Abstract

Bohrer, insbesondere Spiralbohrer und insbesondere zum Bohren ins Volle bei Werkstücken aus Verbundmaterial mit zumindest einer faserverstärkten und einer metallischen Schicht, mit durch Hauptspannuten (10; 110) getrennten Stegen, die jeweils durch zumindest eine Zusatznut (12; 112) in einen Vorlaufsteg (8; 108) und zumindest einen Nachlaufsteg (9; 109) unterteilt sind, die umfangsseitig jeweils von Rundschlifffasen (7, 17; 107, 117) begrenzt werden, wobei das Spankammervolumen (Vz1; Vz1) der Zusatznuten (12; 112) kleiner als das Spankammervolumen (Vh1; Vh2) der Hauptspannuten (10; 110) ist, dadurch gekennzeichnet dass Freiflächen (11, 11ü, 13; 111, 113) der Stege derart verlaufen, dass der Nachlaufsteg (9; 109) seinem Vorlaufsteg (8; 108) axial nacheilt, wobei die Nacheilung (N1; N2) von einem äußersten Punkt (S1; S101) auf einer Vorlaufsteg-Hauptschneide (3, 3ü; 103) zu einem äußersten Punkt (S2; S102) auf der Nachlaufsteg-Hauptschneide (21; 121) kleiner als 2/10 des Bohrer-Nenndurchmessers (D) ist, bevorzugt kleiner gleich 1/10 des Bohrer-Nenndurchmessers (D), insbesondere kleiner gleich 1/10...Drills, in particular twist drills and in particular for drilling to a solid in workpieces made of composite material with at least one fiber-reinforced and one metallic layer, with webs separated by main clamping grooves (10; 110), each of which is inserted into a lead bar (8 ; 108) and at least one trailing web (9; 109) are subdivided, which are limited on the circumference by circular bevels (7, 17; 107, 117), the chip chamber volume (Vz1; Vz1) of the additional grooves (12; 112) smaller than that Chip chamber volume (Vh1; Vh2) of the main clamping grooves (10; 110), characterized in that free areas (11, 11ü, 13; 111, 113) of the webs run in such a way that the trailing web (9; 109) meets its leading web (8; 108) axially lagging, the lag (N1; N2) from an outermost point (S1; S101) on a main runner edge (3, 3ü; 103) to an outermost point (S2; S102) on the main runner edge (21; 121 ) less than 2/10 of the drill Nominal diameter (D), preferably less than or equal to 1/10 of the nominal drill diameter (D), in particular less than or equal to 1/10 ...

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Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer für passgenaue Bohrungen, insbesondere in Verbundmaterialien, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drill for precisely fitting Bores, especially in composite materials, according to the preamble of claim 1.

Besonders im Flugzeugbau finden heute verstärkt Verbund- bzw. Sandwichmaterialien Anwendung. Für die Außenhaut moderner Flugzeuge werden beispielsweise Flachbauteile aus Verbundmaterialien eingesetzt, die beispielsweise eine Schicht aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, eine Schicht aus Titan und eine weitere Schicht aus Aluminium aufweisen, wobei die Schichten unterschiedlich angeordnet sein können, oder aus einem Verbund einer Aluminium- mit einer CFK-Schicht bestehen. Derartige Materialien weisen trotz ihres geringen Gewichtes eine hohe Stabilität auf. Allerdings kommt es beim Zusammenbau solcher Bauteile zu Schwierigkeiten.Especially in aircraft construction today reinforced Composite or sandwich materials application. For the outer skin of modern aircraft for example, flat components made of composite materials are used, for example a layer of carbon fiber reinforced plastic, have a layer of titanium and a further layer of aluminum, wherein the layers can be arranged differently, or consist of a composite of an aluminum and a CFRP layer. Such materials have a despite their light weight high stability on. However, difficulties arise when assembling such components.

Die Einzelteile von Flugzeugaußenhäuten werden meist miteinander vernietet. Dabei kommen teilweise Nietroboter zum Einsatz, die anhand von Daten, die durch eine Abtastung der Außenhautkontur, beispielsweise mittels Lasermarkierungen, die in den einzelnen Flachbauteilen vorgebohrten Nietbohrungen abfahren und vernieten. Auch kombinierte Bohr-/Nietroboter, die die Nietbohrungen erst an den definierten Stellen bohren und anschliessend die entsprechende Niete setzen, sind bekannt. Andererseits werden die Bohrungen jedoch auch häufig per Hand und mit entsprechenden Handbohrmaschinen in die Flugzeugbauteile eingebracht.The individual parts of aircraft outer skins are mostly riveted together. Some riveting robots come here used based on data obtained by sampling the Skin contour, for example by means of laser markings in the individual flat components Drill out and rivet pre-drilled rivet holes. Combined drilling / riveting robots, which only drill the rivet holes at the defined points and then set the appropriate rivets are known. On the other hand however, the holes are also common into the aircraft components by hand and with appropriate hand drills brought in.

Nachdem früher kein besonderes Augenmerk auf die Toleranzen der zur Aufnahme der Nieten vorgesehenen Bohrungen gelegt wurde, musste nach folgenschweren Materialabrissen erkannt werden, dass eine enge Tolerierung der Nietbohrungen erforderlich ist. Zielvorgaben liegen dabei im Toleranzbereich IT8 – IT11.After no special attention in the past on the tolerances of the holes intended to accommodate the rivets had to be recognized after serious material demolitions that a tight tolerance of the rivet holes is required is. The targets are within the tolerance range IT8 - IT11.

Um derartig enge Toleranzen einhalten zu können, werden herkömmlich mehrere Arbeitschritte nacheinander ausgefgührt, beispielsweise Vorbohren, Aufbohren und anschließendes Ausreiben der erzeugten Bohrung.To keep such tight tolerances to be able become conventional performed several work steps in succession, for example pre-drilling, Drilling and subsequent Ream out the hole created.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung ein Bohrwerkzeug zu schaffen, mit dem bei guten Standzeiten und Passgenauigkeit der Bohrungen auch bei der Verarbeitung von Verbundmaterialien die Werkzeugwechselzeiten gesenkt werden können.Based on this, it is the task the invention to provide a drilling tool with the good service life and accuracy of the holes even when processing Composite materials the tool change times can be reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is due to the characteristics of claim 1 solved.

Dazu wurde der Zerspanungsvorgang in Verbundmaterialien in eingehenden Versuchen untersucht.This was the cutting process investigated in composite materials in in-depth tests.

Allgemein sind Bauteile mit Sandwich-Aufbau, die Lagen aus CFK (kohlefaservertärkte Kunststoffe) enthalten, in der zerspanenden Bearbeitung besonders schwierig zu handhaben, denn vielfach kommt es dabei zur Delamination, d.h. dem Ausreißen einzelner Fasern und damit zu einem Ausfransen des Bohrlochs.In general, components with a sandwich structure, which contain layers of CFRP (carbon fiber reinforced plastics), particularly difficult to handle in machining, because there is often delamination, i.e. tearing out individuals Fibers and thus fraying the borehole.

Andererseits weisen derartige Sandwich-Materialien zumindest eine metallische Schicht auf, um dem entsprechenden Bauteil die nötige Belastbarkeit zu verleihen. Dabei werden beispielsweise Titan-, VA-Stahl- oder Aluminium-Schichten eingesetzt, die ebenfalls zerspant werden müssen, ohne dass es zu einem Bruch am Bohrwerkzeug kommt.On the other hand, such sandwich materials have at least one metallic layer around the corresponding component the necessary To give resilience. For example, titanium, VA steel or aluminum layers used, which must also be machined without it becoming a There is a break on the drilling tool.

Daneben treten weitere Problemfälle auf. So entsteht bei der Bearbeitung einer Titanschicht aufgrund der großen Härte und damit hohen Reibung eine starke Wärmeentwicklung. Insbesondere bei den im Flugzeugbau häufig eingesetzten Handbohrmaschinen ist darüber hinaus oft keine ins Werkzeug integrierte Kühlmittelzufuhr vorgesehen, so dass lediglich eine direkte Zufuhr desd Kühlmittels in die Bohrung möglich ist. Da die Kühlmittelzufuhr auf diese Weise beschränkt ist, kommt es dabei oft zu dem Effekt, dass das eingesetzte Schmiermittel während des Durchbohrens der Titanschicht verdampft, so dass anschließende Schichten trocken bearbeitet werden.There are also other problem cases. This is how a titanium layer is created due to the huge Hardness and thus high friction a strong heat development. In particular common in aircraft construction In addition, the hand drills used are often not integrated into the tool Coolant supply provided so that only a direct supply of the coolant possible in the hole is. Because the coolant supply limited in this way there is often the effect that the lubricant used during the Piercing the titanium layer evaporates, leaving subsequent layers processed dry.

Andere Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium, neigen dagegen dazu, am Werkzeug anzuschweißen. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn eine Schicht aus einem derartigen Werkstoff nach einer sehr harten Schicht, wie beisapielsweise der oben stehend genannten Titanschicht bearbeitet werden müssen. Denn bei einer im Anschluß an die Zerspanung einer Titanschicht zu zerspanenden Aluminiumschicht wird aufgrund der Hitzeentwicklung die Aufschweißneigung des Aluminiums noch verstärkt.Other materials, such as Aluminum, on the other hand, tend to weld onto the tool. This is particularly problematic if a layer consists of a such material after a very hard layer, such as the titanium layer mentioned above must be processed. Because at one following the machining of a titanium layer to form a machined aluminum layer due to the development of heat, the tendency to weld on of the aluminum still increases strengthened.

Der erfindungsgemäße Bohrer bewährt sich dabei speziell unter diesen erschwerten Einsatzbedingungen. Er weist dazu gemäß Anspruch 1 Stege auf, die durch Zusatznuten in einen vorlaufenden und einen nachlaufenden Stegabschnitt (im weiteren Vorlaufsteg und Nachlaufsteg) unterteilt werden, wobei der Nachlaufsteg dem Vorlaufsteg axial nacheilt, d.h. die Hauptschneide am Nachlaufsteg der Hauptschneide am Vorlaufsteg. Die Nacheilunggemessen jeweils vom äußersten Punkt der Vorlaufsteg-Hauptschneide und der Nachlaufsteg-Hauptschneide – liegt dabei unter 2/10 des Bohrer-Nenndurchmessers, bevorzugt bei oder unter 1/10 des Bohrer-Nenndurchmessers, insbesondere bei oder unter 1/10 mm und die Radialkoordinate der Rundschlifffase am Nachlaufsteg entspricht im wesentlichen der der Rundschlifffase am Vorlaufsteg.The drill according to the invention has proven itself especially under these difficult operating conditions. He points to that according to claim 1 webs, which by additional grooves in a leading and one trailing web section (in the further leading and trailing web) be subdivided, the trailing web being axially the leading web lags, i.e. the main cutting edge on the trailing edge of the main cutting edge on the walkway. The lag measured from the extreme Point of the leading edge of the leading edge and the trailing edge of the main cutting edge - is less than 2/10 of the Nominal drill diameter, preferably at or below 1/10 of the nominal drill diameter, especially at or below 1/10 mm and the radial coordinate of the Round bevel essentially corresponds to that of the round bevel on the walkway.

Es sich gezeigt, dass bei der Zerspanung von CFK-Material einzelne Fasern von der Hauptschneide nicht bis zum Außenumfang der Bohrung hin erfasst werden, sondern in einem weiter innen liegenden Bereich durchtrennt werden und die von der Bohrungswand hervorsteheden Faserstummel vom Vorlaufsteg in Umfangsrichtung an die Bohrungswand gedrückt werden. Diese Faserstummel richten sich erst nach dem Vorbeilauf der Rundschlifffase wieder auf und können dann am Nachlaufsteg erfasst werden. Durch die axiale Nacheilung des Nachlaufstegs wird dabei verhindert, dass es an der Nachlaufsteg-Hauptschneide zu einem Zerspanungsvorgang kommt. Dadurch, dass die Nachlaufsteg-Hauptschneide nicht schneidet, kommt es zu dem Effekt, dass kein zerspantes Material in die zusätzliche Nut gelangt und dort ein Zerkratzen des Bohrungsumfangs hervorrufen kann.It has been shown that when cutting CFRP material, individual fibers from the main cutting edge are not grasped as far as the outer circumference of the bore, but are cut through in an area lying further inwards, and the fiber stubs protruding from the bore wall from the lead web in the circumferential direction to the bore wall be pressed. These fiber stubs only straighten up after the cylindrical bevel has passed and can then be caught on the trailing web become. The axial trailing of the trailing land prevents the main trailing edge from being cut. The fact that the trailing edge of the main cutting edge does not cut has the effect that no machined material gets into the additional groove and can scratch the circumference of the hole there.

Es erfolgt somit im wesentlichen eine Funktionstrennung in die Funktion "Schneiden" am Vorlaufsteg und "Nachreiben" am Nachlaufsteg. Mit dem erfindungsgemäßen Bohrer ist es somit möglich, auch beim Einsatz in Vebundmaterial mit zumindest einer CFK-Schicht und einer metallischen Schicht mit einem Arbeitsgang pro Bohrung auszukommen.It is essentially done a separation of functions into the "cutting" function on the leading bar and "wiping" on the trailing bar. With the drill according to the invention is it possible also when used in composite material with at least one CFRP layer and a metallic layer with one operation per hole get along.

Zur zentrierte Abstützung des Bohrwerkzeugs am Bohrungsumfang sind dabei sowohl am Nachlauf- als auch am Vorlaufsteg Rundschlifffasen vorgesehen, die im wesentlichen auf der gleichen Radialkoordinate liegen. Die Rundschlifffasen an Vor- und Nachlaufsteg stützen dabei den Bohrer während der an der Vorlaufsteg-Hauptschneide ablaufenden Zerspanung in der Bohrung ab, so dass ein Aussteifen der Bohrung und damit zentriertes Führen des Bohrwerkzeugs gelingt.For centered support of the Drilling tools on the circumference of the holes are both on the trailing and also provided on the lead bridge round bevels, which essentially lie on the same radial coordinate. The rounded bevels on and footbridge support the drill while the one on the leading edge of the leading edge machining in the bore, causing bracing the drilling and thus centering the drilling tool succeeds.

Die zentrierte Abstützung des Bohrwerkzeugs am Bohrungsumfang erfolgt dabei zu einem bedeutenden Teil am Nachlaufsteg. Während dazu die Nacheilung so groß sein muss, dass bei gewünschten Vorschubwerten sichergestellt ist, dass an der Nachlaufsteg-Hauptschneide keine Zerspanung stattfindet, hat es sich andererseits gezeigt, dass die Zentriergenauigkeit beim Eintritt in das Material, insbesondere in das CFK-Material, stark davon abhängig ist, dass die Führung durch den Nachlaufsteg möglichst schnell nach dem Zerspanungsvorgang einsetzt.The centered support of the Drilling tool on the circumference of the hole is an important one Part on the footbridge. While to be so great the lag must do that at desired It is ensured that the feed values on the main runner cutting edge on the other hand, it has been shown that the centering accuracy when entering the material, in particular in the CFRP material, depends heavily on the guidance the footbridge if possible sets in quickly after the machining process.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Werte für die Nacheilung und die Radialkoordinaten auf dem Vorlauf- und Nachlauflaufsteg wird sowohl die Funktionstrennung als auch ein rechtzeitiges Einsetzen der Führung an der Rundschlifffase am Nachlaufsteg beim Materialeintritt sichergestellt. Es hat sich zudem gezeigt, dass bei Nacheilungswerten im erfindungsgemäßen Bereich die Delamination beim Eintritt in ein CFK-Material gering gehalten werden kann. Insgesamt können mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug sowohl CFK-Werkstoffe bei geringer Delamination als auch metallische und harte Schichten bei ausreichenden Standzeiten geschnitten werden.Through the values provided according to the invention for the Follow-up and the radial coordinates on the leading and trailing walkways both the separation of functions and timely onset the leadership ensured on the round bevel on the trailing web at the material entry. It has also been shown that with lag values in the range according to the invention the delamination when entering a CFRP material is kept low can be. Overall, can with the tool according to the invention CFRP materials with low delamination as well as metallic ones and hard layers can be cut with sufficient tool life.

In der vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist der Bohrer als Zweischneider gestaltet, d.h. mit je zwei Vorlaufstegen und Nachlaufstegen. Im Rahmen der Erfindung kommt aber auch eine Bauform als Drei- oder Mehrschneider in Betracht. Auch bei Einlippenbohrern kann eine erfindungsgemäße Gestaltung sinnvoll sein.In the advantageous embodiment according to claim 2 the drill is designed as a double cutter, i.e. with two walkways each and footbridges. In the context of the invention, however, there is also one Design as a three- or multi-cutter. Even with single-lip drills can an inventive design make sense.

Insbesondere die vorteilhafte Ausgestaltung des Bohrwerkzeugs gemäß Anspruch 3 mit einem positiven Spanwinkel an der Nachlaufsteg-Nebenschneide ermöglicht eine wirkungsvolle Kombination der Arbeitsgänge Bohren und Feinbearbeitung mit nur einem Werkzeug. Denn aufgrund des positiven Spanwinkels an den Nachlaufsteg-Nebenschneiden können insbesondere überstehende Faserreste, aber auch andere Oberflächenrauhigkeiten durch eine Nachbearbeitung im Sinne eines Nachreibens am Bohrungsumfang zuverlässig entfernt werden. Die mit einem positiven (radialen) Spanwinkel versehenen Nachlaufsteg-Nebenschneiden schaben somit den Umfang der Bohrung passgenau aus. Dabei werden Fasern durchtrennt, die beim Schneiden im CFK-Material durch den Schneidvorgang an der Hauptschneide aus dem faserigen Material herausgerissen wurden. Somit gelingt es auch beim Schneiden im faserigen CFK-Material, eine glatte Oberflächenstruktur des Bohrungsumfangs zu schaffen. Die eigentliche Schneidarbeit am vor der Bohrerspitze gelegenen, zu zerspanenden Material wird aber an der Vorlaufsteg-Huaptschneide geleistet.In particular, the advantageous embodiment of the Drilling tool according to claim 3 with a positive rake angle on the trailing edge allows an effective combination of the drilling and finishing operations with just one tool. Because of the positive rake angle In particular, protruding parts on the trailing web secondary cutting edges Fiber residues, but also other surface roughness due to Post-processing in the sense of re-grinding on the circumference of the hole reliably removed become. Those with a positive (radial) rake angle Trailing bridge-side cutting scrape the circumference of the hole precisely. In doing so Fibers cut through when cutting in CFRP material Cutting process on the main cutting edge torn out of the fibrous material were. Thus, it also succeeds when cutting in the fibrous CFRP material, a smooth surface structure to create the circumference of the hole. The actual cutting work on material to be machined in front of the drill tip at the leading edge Huap cutting edge done.

Als besonders geeignet für den radialen Spanwinkel der Nachlaufsteg-Nebenschneide haben sich dabei Werte von 6° bis 10°, insbesondere 8° herausgestellt.Particularly suitable for the radial rake angle the trailing-edge minor cutting edge have values of 6 ° to 10 °, in particular 8 ° exposed.

Dabei kann die Vorlaufsteg-Nebenschneide einen positiven, neutralen oder negativen radialen Spanwinkel aufweisen. Wenn die Vorlaufsteg-Nebenschneide einen neutralen oder negativen radialen Spanwinkel hat wird jedoch erreicht, dass die Nachbearbeitung am Bohrungsumfang erst an der Nachlaufsteg-Nebenschneide einsetzt und die Vorlaufsteg-Nebenschneide im wesentlichen durchgleiten kann, ohne in Schneideingriff mit dem Material am Bohrungsumfang gebracht zu werden.The leading edge minor cutting edge can be one have positive, neutral or negative radial rake angles. If the leading edge minor cutting edge is neutral or negative radial rake angle is achieved, however, that post-processing on the circumference of the hole only at the trailing edge and can essentially slide through the leading edge minor cutting edge, without being cut into the material around the circumference of the hole to become.

Auf diese Weise wird die Trennung der Funktionen in Zerspanung an der Vorlaufsteg-Hautschneide und Abstützen sowie Nachreiben an der Nachlaufsteg-Nebenschneide vervollkommnet und das hochbelastete Schneideneck am vorlaufenden Steg entlastet.This way the separation of the functions in machining on the leading edge skin edge and support as well as rubbing on the trailing edge of the secondary cutting edge and relieves the heavy-duty cutting corner on the leading web.

Es hat sich ferner gezeigt, dass die obenstehend beschriebenen Effekte bei verschiedenen Spitzenanschliffen erzielt werden können. Dies erlaubt es, einfach herstellbare Spitzenanschliffe zum Einsatz zu bringen, wie z.B. einen Flächenanschliff, der in der Regel von CNC-Maschinen herstellbar ist. Bei einem als Zweischneider ausgestalteten Bohrer ist dabei ein 4-Flächen-Anschliff vorteilhaft, mit dem es gelingt, die Hauptschneide des nachlaufenden Stegs axial definiert nach hinten zu versetzten, so dass sie bei den gewünschten Vorschüben nicht in den Zerspanungsbereich eingreift und andererseits sofort nach Eintritt des Bohrers in ein Werkstück die aussteifende Wirkung des Nachlaufstegs einsetzt.It has also been shown that the effects described above with different point grinding can be achieved. This makes it possible to use point grindings that are easy to produce to bring, such as a surface grinding, which can usually be produced by CNC machines. With an as The two-cutter drill is a 4-face bevel advantageous with which it succeeds in trailing the main cutting edge Stegs axially defined to move backwards, so that at the wished feeds does not intervene in the machining area and on the other hand immediately Entry of the drill into a workpiece has the stiffening effect of the wake.

Insbesondere bei einem 4-Flächenanschliff ist es dabei vorteilhaft, wenn die an die Vorlaufsteghauptschneide anschließenden ersten Freiflächen unter einem gegenüber herkömmlichen Bohrern reduzierten FReiwinkel verlaufen, insbesondere unter einem Freiwinkel von 6° bis 8°. Auf diese Weise gelingt auch eine Zerspanung von äußerst harten Materialien (z.B. Titan), ohne dass die Gefahr eines vorzeitigen Ab- oder Wegbrechens der Vorlaufsteg-Hauptschneide kommt.In particular with a 4-surface grinding, it is advantageous if the first free surfaces adjoining the leading edge of the leading edge run at a reduced cutting angle compared to conventional drills, in particular below a clearance angle of 6 ° to 8 °. In this way, extremely hard materials (e.g. titanium) can also be machined without the risk of the leading edge cutting edge cutting off or breaking off prematurely.

Gemäß Anspruch 4 kann darüberhinaus durch eine Ausspitzung eine vorteilhafte Querschneidenverkürzung erreicht werden, so dass die Zentriereigenschaften des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs weiter verbessert werden können. Zudem hat sich gezeigt, dass durch die Querschneidenverkürzung eine Verringerung der Delamination beim Eintritt in das CFK-Material erreicht wird.According to claim 4 can also by a thinning achieves an advantageous shortening of the cross-cutting edge so that the centering properties of the drilling tool according to the invention can be further improved. It has also been shown that the shortening of the cross cutting Reduction of delamination when entering the CFRP material is achieved.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche und beziehen sich auf spezielle Problemfälle, die je nach Lage der einzelnen Schichten in dem zu durchbohrenden Sandwichmaterial und je nach Richtung, in der die Bohrung in das Material eingebracht wird, auftreten. Zur Erläuterung wird schon hier bezug auf die 10 und 11 genommen, in denen einige dieser spezifischen Problemfälle verdeutlicht werden.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of further subclaims and relate to special problem cases which occur depending on the position of the individual layers in the sandwich material to be drilled and depending on the direction in which the hole is made in the material. As an explanation, reference is already made here to the 10 and 11 taken to clarify some of these specific problem cases.

10 zeigt eine Schnittansicht einer Bohrung durch ein dreilagiges Sandwichmaterial, wobei die obere Lage aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), die mittlere Lage aus Titan (TI) und die untere Lage aus Aluminium besteht. Die gewünschte Bohrrichtung (B) verläuft in der Blattebene nach unten. Dabei zeigten sich insbesondere an drei Stellen (P1, P2, P3) Probleme. 10 shows a sectional view of a hole through a three-layer sandwich material, the upper layer of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), the middle layer of titanium (TI) and the lower layer of aluminum. The desired drilling direction (B) runs downwards in the leaf plane. Problems were found in three places (P1, P2, P3).

Zu P1: Schon beim Eintritt in das CFK-Material kommt es zu Delamination, d.h. zum Ausreißen einzelner Fasern aus dem Kunststoff, so dass sich am Eintritt ins CFK-Material (an P1) ein Delaminationstrichter bildet. Zudem führt die Delamination zu einem Verlaufen des Werkzeugs und somit zu einem Zentrierungsfehler des Werkzeugs. Die erfindungsgemäß definierte Nacheilung bewirkt eine Verringerung dieses Effekts. Auch die obenstehende Querschneidenverkürzung durch Ausspitzung wirkt diesem Effekt entgegen: Da an der Querschneide des Bohrers nicht geschnitten wird, sondern nur gedrückt, wird beim Eintritt in das CFK-Material zunächst nicht geschnitten, sondern lediglich Fasern aus dem Material herausgerissen.To P1: As soon as you enter the CFRP material is delaminated, i.e. to tear out individuals Fibers made of plastic, so that at the entry into the CFRP material (at P1) forms a delamination funnel. In addition, the delamination leads to a Course of the tool and thus a centering error of the Tool. The one defined according to the invention Latency reduces this effect. Even the one above Crosscutting shortening this effect counteracts this effect: because on the cross cutting edge the drill is not cut, but only pressed when entering the CFRP material, do not cut it initially, but only fibers torn out of the material.

Je kürzer die Querschneide, um so kleiner also die durch die Querschneide hervorgerufene Delamination.The shorter the chisel edge, the more the delamination caused by the chisel edge is smaller.

Zu P2: Nach Zerspanung des CFK-Materials tritt der Bohrer in die Titanschicht ein. Dabei kommt es zu einer sog. Auswaschung am Rand der CFK-Schicht (P2). Es hat sich herausgestellt, dass die harten Titanspäne, die beim Einsetzen der Zerspanung in der Titanschicht entstehen, nach außen gedrückt werden und Material aus der CFK-Schicht auswaschen, bzw. ausreiben.To P2: After cutting the CFRP material occurs the drill into the titanium layer. This leads to a so-called Wash-out at the edge of the CFRP layer (P2). It turned out that the hard titanium shavings, that occur when machining starts in the titanium layer, be pushed outwards and wash out material from the CFRP layer, or rub out.

Zu P3: Bei der Zerspanung der Titanschicht wird der Bohrer extrem belastet und daher extrem heiss. Dadurch kommt es vielfach zu einem Verdampfen des Kühlmittels während der Zerspnaung der Titanschicht und somit zu einem Trockenlaufen, insbesondere an den Rundschlifffasen. In der Folge ist der Bohrer bei der folgenden Zerspanung in der Aluminiumlage immer noch extrem heiss, während das Kühlmittel schon vor Erreichen der Aluminuimlage verdampft. Es kommt dort daher zu einer verstärkten Neigung zu Materialaufschweißungen am Bohrer, so dass der Bohrungsdurchmesser zum Austritt aus der Al-Schicht hin zunimmt (P3). Zudem kommt es zu einer Gratbildung am Austritt aus der Al-hicht. die Materialaufschweißungen führen zudem dazu, dass der Bohrer nach relativ kurzen Standzeiten unbrauchbar werden kann.P3: When machining the titanium layer the drill is extremely stressed and therefore extremely hot. It comes it often leads to evaporation of the coolant during the machining of the titanium layer and thus to dry running, especially on the cylindrical bevels. As a result, the drill is in the aluminum layer during the subsequent machining still extremely hot during that coolant evaporates before reaching the aluminum layer. It comes there to a reinforced one Tendency to weld material on the drill so that the hole diameter to exit from the Al layer increases (P3). In addition, there is a burr at the exit from the Al-hicht. the welded material to lead also that the drill becomes unusable after a relatively short idle time can be.

11 zeigt eine Schnittansicht einer Bohrung durch ein zweilagiges Sandwichmaterial, wobei die obere Schicht aus Titan (TI) oder Aluminium (AL) besteht und die untere Schicht aus CFK und von oben nach unten gebohrt wird (B). Dabei muss berücksichtigt werden, dass die Sandwichmaterial-Bearbeitung in wichtigen Einsatzgebieten, wie im Flugzeugbau meist mit Handbohrmaschinen durchgeführt wird. Eine bohrtiefenabhängige Drehzahl- und Vorschubregelung ist dabei nur bedingt möglich. 11 shows a sectional view of a hole through a two-layer sandwich material, wherein the upper layer consists of titanium (TI) or aluminum (AL) and the lower layer of CFRP and is drilled from top to bottom (B). It must be taken into account that the processing of sandwich material in important areas of application, such as in aircraft construction, is usually carried out with hand drills. Speed and feed control depending on the drilling depth is only possible to a limited extent.

Im Gegensatz zum obenstehend unter P1 beschriebenenen Anfahren an eine offenliegende CFK-Schicht, bei dem zunächst unter geringem Anpressdruck und mit geringen Vorschubwerten gearbeitet wird, bis die CFK-Schicht durchbohrt ist, wird bei der verdeckt liegenden CFK-Schicht der 11 mit dem zur Zerspanung der oberen Schicht aus A1 eingesetzen hohen Drehzahl- und Anpressdruckwerten in das CFK-Material hineingefahren. Die CFK-Schicht wird anschließend durchbohrt, ohne dass eine Einstellung der Schnittgeschwindigkeit und des Vorschubs vorgenommen werden kann, bevor der Bohrer aus der CFK-Schicht ins Freie austritt.In contrast to the approach to an exposed CFRP layer described above under P1, in which work is initially carried out under low contact pressure and with low feed rates until the CFRP layer is drilled through, the hidden CFRP layer becomes the 11 with the high speed and contact pressure values used to machine the upper layer made of A1 into the CFRP material. The CFRP layer is then drilled through without the cutting speed and feed being able to be adjusted before the drill emerges from the CFRP layer into the open.

Der obenstehend beschriebene Effekt der drückenden Querschneide, die nicht schneidet, tritt deshalb beim Austritt des Bohrers verstärkt auf. Dabei kommt es zu einer explosionsartigen, verstärkte Delamination (P4), weil zunächst nicht geschnitten wird, sondern lediglich Fasern aus dem Material herausgerissen werden. Nach Art eines Dum-Dum-Geschosses entsteht auf diese Weise an der Stelle P4 ein Austrittskrater.The effect described above the oppressive Chisel edge that does not cut therefore occurs when the Reinforced drill on. This leads to an explosion-like, increased delamination (P4) because first is not cut, but only fibers from the material be torn out. Made like a Dum-Dum bullet in this way an exit crater at point P4.

Die genannten Bearbeitungsbespiele zeigen, dass an Sandwichmaterial-Bohrwerkzeuge je nach Sandwichaufbau und Bohrrichtung unterschiedlichen Anforderungen gestellt werden. Bauliche Maßnahmen, die sich für einen der gezeigten Problemfälle günstig auswirken, können sich auf der anderen Seite bei einem anderen Problemfall nachteilig auswirken, so dass für unterschiedliche Sandwichlageanordnungen und Bohrrichtungen unterschiedliche Werkzeuge vorgeschlagen werden, die jedoch sämtlich als vorteilhafte Ausführungsformen Teil der Erfindung sind.The editing examples mentioned show that on sandwich material drilling tools depending on the sandwich structure and drilling direction have to meet different requirements. Construction measures, who are for one of the problem cases shown Cheap can impact on the other hand disadvantageous in another problem case impact so that for different sandwich arrangements and drilling directions different tools be proposed, but all as advantageous embodiments Are part of the invention.

Nach Anspruch 7 wird deshalb ein Bohrer vorgeschlagen, der einen Spitzenwinkel von kleiner als 100° aufweist, bevorzugt 90°. Die Bohrerspitze weist in diesem Fall fast keine Querschneide auf; die Hauptschneiden gehen anstatt dessen pyramidenförmig ineinander über, so dass eine tatsächliche Zentrierspitze vorhanden ist, die dafür sorgt, dass der Bohrer exakt an der gewünschten Stelle ins Material eindringt und nicht verläuft. Die "Delaminations-Explosion" unter den obenstehend mit bezug auf 11 (P4) beschriebenen Bedingungen beim handgeführten Austritt aus einer CFK-Lage ins Freie kann somit weitestgehend vermieden werden.According to claim 7, therefore, a drill is proposed which has a tip angle of less than 100 °, preferably 90 °. The drill tip has almost no chisel edge in this case; instead, the main cutting edges merge into one another in a pyramid shape, so that an actual centering point is present, which ensures that the drill penetrates the material exactly at the desired point and does not run. The "delamination explosion" among those referred to above 11 (P4) conditions described for the hand-guided exit from a CFRP layer into the open can thus be largely avoided.

Da die drückende Querschneide weitestgehend beseitigt ist, tritt der Effekt der "Delaminations-Explosion" am Austritt aus der CFK-Lage nicht auf, so dass ein Austrittskrater nach art eines Dum-Dum-Geschosses vermieden werden kann. Aufgrund der starken Neigung der Hauptschneiden erweitert sich die Bohrung beim Austritt aus der CFK-Schicht zudem nur zögerlich, so dass der Bohrer beim Austritt nicht auf einen Schlag durchbricht, sondern nur peu à peu den Endabschnitt des CFK-Materials zerspant.As the pressing chisel edge largely is eliminated, the effect of the "delamination explosion" occurs at the outlet the CFRP location, so that an exit crater like a Dum-Dum projectile can be avoided. Due to the strong inclination of the main cutting edges expanded the hole is also reluctant to exit the CFRP layer, so that the drill does not break through in one fell swoop, but instead just peu à peu machined the end section of the CFRP material.

Die vorteilhafte Ausgestaltung des Bohrers nach Anspruch 8 eignet sich dagegen insbesondere für den in der 10 gezeigten Einsatzfall. Dabei verläuft die Vorlaufsteg-Hauptschneide – und damit die eigentliche Hauptschneide des Bohrers – unter einem Spitzenwinkel von 140° bis 170°, wobei sich insbesondere ein Wert von 150° als geeignet erwiesen hat. Die Vorlaufsteg-Hauptschneide schließt aber nicht direkt an der Schneidenecke an die Vorlaufsteg-Nebenschneide an, sondern über einen Übergangsbereich, in dem die Hauptschneide steiler abfällt. Die Hauptschneide ist dabei im inneren Bereich länger als im äußeren Übergangsbereich. Die Vorlaufsteg-Hauptschneide teilt sich somit in einen längeren inneren Bereich bzw. Abschnitt, in dem sie flach abfällt, und einen kürzeren Übergangsbereich bzw. -abschnitt, in dem sie steil abfällt.The advantageous embodiment of the drill according to claim 8, however, is particularly suitable for in the 10 shown application. The leading edge of the leading edge - and thus the actual main cutting edge of the drill - runs at a tip angle of 140 ° to 170 °, with a value of 150 ° having proven to be particularly suitable. However, the leading edge of the main cutting edge does not connect directly to the leading edge of the leading edge of the leading edge, but rather via a transition area in which the main cutting edge falls more steeply. The main cutting edge is longer in the inner area than in the outer transition area. The leading edge of the leading edge thus divides into a longer inner area or section in which it slopes gently and a shorter transition area or section in which it slopes steeply.

Die geteilte Hauptschneide führt dabei auch zu einem geteilten Zerspanungsvorgang. Es kommt damit zu folgendem Effekt: Relativ lange Späne, die durch Zerspanung am inneren Bereich der Hauptschneide entstehen, werden nach außen abgelenkt und treffen dort auf die am Übergangsbereich entstehenden, relativ kurzen Späne. Aufgrund der Steilheit des Übergangsbereichs werden die Kurzspäne zum Spankammerinneren hin verdrallt. Dadurch werden die am flach abfallenden Innenabschnitt der Hauptschneide entstehenden Langspäne zurück ins Innere der Spankammer abgedrängt.The divided main cutting edge leads here also for a split machining process. It comes to the following Effect: relatively long chips, resulting from machining on the inner area of the main cutting edge, be outward distracted and meet there at the transition area relatively short chips. Due to the steepness of the transition area become the short chips twisted towards the interior of the chip chamber. This will make them flat sloping inner section of the main cutting edge resulting long chips back inside the Chip chamber pushed away.

Beim Austritt aus einer CFK-Schicht und gleichzeitigem Eintritt in eine Hartstoffschicht, insbesondere eine Titanschicht, bei dem es häufig zu den obenstehend mit bezug auf 10 (P2) genannten Auswaschungen kommt, gelingt es somit, zu vermeiden, dass die Hartstoffspäne am CFK-Material am Bohrerumfang scheuern und die unerwünschte Auswaschung hervorrufen. Die Wand der im CFK-Material erzeugten Bohrung, die gegebenenfalls schon mittels Nachlaufsteg-Nebenschneide "sauber" nachgerieben wurde, wird somit nicht mehr nachträglich durch Hartspäne beim Eintritt in das harte Titan zerschunden.When exiting a CFRP layer and simultaneously entering a hard material layer, in particular a titanium layer, in which it is often related to the above 10 (P2) leaching, it is possible to prevent the hard material chips from rubbing against the CFRP material on the circumference of the drill and causing the unwanted leaching. The wall of the hole made in the CFRP material, which may have already been "cleanly" rubbed with the trailing-edge cutting edge, is no longer ripped through hard chips when entering the hard titanium.

Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform nach Anspruch 8 betrifft die Belastung der Schneidenecken. An den Schneidenecken herrscht keine definierte Schnittbedingung, da sie einerseits zur Hauptschneide, andererseits zur Nebenschneide gehören. An der Schneidenecke findet daher kein Schneiden, sondern nur ein Drücken statt. Gleichzeitig wirken dort die höchsten Schnittgeschwindigkeiten und die höchsten Belastungen. Durch den Übergangsbereich wird die Belastung an der Schneidenecke entschärft, da sich der Übergang von Hauptschneide zur Nebenschneide nicht mehr auf einen Schlag an einer Schneidenecke vollzieht, sondern schrittweise über den Übergangsbereich. Der mit dem Übergangsbereich ausgestattetete Bohrer bietet somit höhere Standzeiten beim Bohren von Sandwichmaterial, insbesondere bei dem in der 10 gezeigten Bearbeitungsfall.Another advantage of the embodiment according to claim 8 relates to the loading of the cutting corners. There are no defined cutting conditions at the cutting edges, since they belong to the main cutting edge on the one hand and to the secondary cutting edge on the other. There is therefore no cutting at the cutting corner, only pressing. At the same time, the highest cutting speeds and the highest loads work there. The load on the cutting edge is alleviated by the transition area, since the transition from the main cutting edge to the secondary cutting edge no longer occurs suddenly at one cutting edge, but gradually over the transition area. The drill equipped with the transition area thus offers a longer service life when drilling sandwich material, especially in the 10 shown processing case.

Auch bezüglich der obenstehend mit bezug auf 10 angesprochenen Aluminium-Aufschweißungen (P3) bietet diese Ausführungsform Vorteile. Derartige Aufschweißungen treten regelmäßig im Bereich der Schneidenecken auf. Das liegt einerseits daran, dass an der Schneidenecke aufgrund des Drückens eine hohe Reibung und damit Wärme entsteht, so dass es dort häufig zu lokalem Anschmelzen des Aluminiums kommt. Andererseits fließt Material, das durch die Hitze an der Bohrerspitze fließfähig wird, vor dem Bohrer her an der Hauptschneidkante entlang nach außen in Richtung zum entgegengesetzten Bohrerende hin und neigt dabei zum Anbacken an der Schneidenecke, da die Schneidenecke als Kante im Fluss des fließfähigen Aluminiums wirkt. Auch diese Wirkung wird durch den Übergangsbereich entschärft.Also regarding the above with reference to 10 addressed aluminum welds (P3), this embodiment offers advantages. Such welds occur regularly in the area of the cutting corners. On the one hand, this is due to the fact that due to the pressing, a high level of friction and therefore heat is generated on the cutting corner, so that there is often local melting of the aluminum. On the other hand, material that becomes fluid due to the heat at the tip of the drill flows in front of the drill along the main cutting edge towards the opposite end of the drill and tends to stick to the cutting edge, since the cutting edge acts as an edge in the flow of the flowable aluminum , This effect is also mitigated by the transition area.

Insgesamt werden somit gemäß dieses Aspekts der Erfindung beim Bohren in Sandwichmaterial, insbesondere bei der in 10 dargestellten Bearbeitung, verbesserte Werkzeugstandzeiten und Fertigungstoleranzen, insbesondere am Übergang von CFK zu Titan und beim Austritt aus der Aluminiumschicht erzielt. In Versuchen haben sich Werte von unter 1 : 4 für das Verhältnis der Länge des Übergangsbereichs zur Länge der restlichen Vorlaufsteg-Hauptschneide als günstig herausgestellt.Overall, according to this aspect of the invention, when drilling in sandwich material, in particular in 10 Machining shown, improved tool life and manufacturing tolerances, especially at the transition from CFRP to titanium and when emerging from the aluminum layer achieved. In tests, values of less than 1: 4 for the ratio of the length of the transition area to the length of the remaining leading edge of the leading edge have proven to be favorable.

Weitere vorteilhafte Ausführungsform haben Verbesserungen der Gestaltung des Übergangsbereichs zum Inhalt.Another advantageous embodiment have improvements in the design of the transition area to the content.

Auf einfache Weise läßt sich der Übergangsbereich durch eine umfangsseitige Anfasung des Vorlaufstegs gemäß Anspruch 8 realisieren. In Versuchen hat sich dabei ein Fasenwinkel zur Axialrichtung von 10° bis 20° und insbesondere von 15° als günstig erwiesen.In a simple way the transition area through a bevel on the leading edge according to claim 8 realize. In experiments, there is a bevel angle to the axial direction from 10 ° to 20 ° and proven particularly favorable of 15 °.

Mit der nach Anspruch 9 gekrümmten Anfasung wird erreicht, dass die Schneidenecke zwischen Anfasung und Nebenschneide entlastet wird, da die Radialkräfte entsprechend dem nahezu in Radialrichtung verlaufenden Übergangsbereich an der Schneidecke minimiert werden.With the chamfer curved according to claim 9 it is achieved that the cutting corner between chamfer and minor cutting edge is relieved, since the radial forces on the cutting corner are minimized in accordance with the almost radial transition area.

Hinsichtlich des Abflusses von fließfähigem Material ist es vorteilhaft, wenn der Übergangsbereich gemäß Anspruch 10 durch eine Abrundung gebildet wird. Auf diese Weise kann zugleich die Belastung am Übergang der Hauptschneide zur Nebenschneide reduziert werden.Regarding the outflow of flowable material it is advantageous if the transition area according to claim 10 is formed by a rounding. This way, at the same time the strain at the transition the main cutting edge to the minor cutting edge.

Der Übergangsbereich kann dabei auch als eine Kombination einer Abrundung mit einer obenstehend genannten gekrümmten Anfasung, d.h. in etwa S-förmig gestaltet sein.The transition area can also as a combination of a rounding with one above called curved Chamfer, i.e. roughly S-shaped be designed.

Bei der Ausgestaltung der Hauptschneide mit Übergangsbereich wird dabei bewusst eine gewisse Gratbildung beim Austritt aus dem Aluminium in Kauf genommen, um die obenstehend genannten Verbesserungen hinsichtlich Standzeit und Bohrungstoleranz zu erzielen. Insbesondere hinsichtlich der Aufschweißungen beim (trockenen) Durchbohren der Aluminiumschicht haben sich darüber hinaus die breiten Rundschlifffasen der Ausführungsform nach Anspruch 11 als vorteilhaft erwiesen, da die gegenüber herkömmlichen Bohrern größere Abstützfläche eine geringere Flächenpressung an den Rundschlifffasen bewirkt.When designing the main cutting edge with a transition area becomes aware of a certain ridge formation when leaving the Aluminum put up with the above improvements in terms of tool life and hole tolerance. In particular in terms of welds when (dry) drilling through the aluminum layer have also the wide round bevels of the embodiment according to claim 11 proven to be advantageous since the larger support surface compared to conventional drills lower surface pressure on the rounded bevels.

Durch die Gestaltung des Bohrers mit den breiten Rundschlifffasen kann somit insgesamt die Maßhaltigkeit und Rundheit der Bohrungen weiter gesteigert werden. Dies gilt insbesondere für die aufgrund der Trockenbearbeitung der Titanschicht zwangsweise trocken erfolgende Bearbeitung von Aluminium, wie sie im in der 10 gezeigten Bearbeitungsfall gefordert ist.By designing the drill with the wide circular chamfer, the overall dimensional accuracy and roundness of the holes can be further increased. This applies in particular to the processing of aluminum which is inevitably carried out dry due to the dry processing of the titanium layer, as in the 10 shown processing case is required.

Dabei kann die Rundschlifffasenbreite entlang der Axialrichtung des Bohrers variieren, bevorzugt ist sie jedoch konstant.The chamfer chamfer width vary along the axial direction of the drill, it is preferred however constant.

Um den Verschleiß an den Bohrerschneiden weiter zu verringern, während eine zu große Verrundung und damit Unschärfe vermieden wird, weist der Bohrer in vorteilhafter Weise zumindest im Bereich der scharfen Schneiden eine Beschichtung auf, vorzugsweise eine Hartschicht. Im Bereich der scharfen Schneiden bedeutet dabei zumindest im Bereich der Vorlaufsteg-Hauptschneide und der Nachlaufsteg-Nebenschneide. Aus Verschleißschutzgründen kann eine derartige Beschichtung an den Rundschlifffasen, den Freiflächen, den Span- und Zusatznuten und im Bereich der nichtschneidenden Kanten aber auch dort sinnvoll sein, wo diese nicht unmittelbar an die scharfen und schneidenden Kanten angrenzen, insbesondere an der Vorlaufsteg-Nebenschneide und der Nachlaufsteg-Hauptschneide. Zudem kann eine Beschichtung auf einen Oberflächenbereich auf technisch einfache Art und Weise vollflächig aufgedampft werden, ohne dass besondere Abdeckungen nötig wären, und zwar bevorzugt im CVD-Verfahren (chemical vapor deposition), das beispielsweise mit Anlagen der Cemecon AG durchgeführt werden kann und mit einer Schichtdicken zwischen 8 μm und 16 μm.To continue the wear on the cutting edges decrease while too big Rounding and blurring is avoided, the drill advantageously has at least in the area of the sharp cutting edges, preferably on a coating a hard layer. In the field of sharp cutting edges means at least in the area of the leading edge and the trailing edge. For reasons of wear protection such a coating on the cylindrical bevels, the open areas, the Chip and additional grooves and in the area of the non-cutting edges also make sense where these are not directly related to the sharp ones and cutting edges, especially at the leading edge minor cutting edge and the trailing edge of the main cutting edge. In addition, a coating on a surface area can be completely vapor-deposited in a technically simple manner without that special covers are needed would, preferably in the CVD (chemical vapor deposition) process, that can be carried out with systems from Cemecon AG, for example can and with a layer thickness between 8 microns and 16 microns.

Als besonders geeignet hat sich dabei Diamant erwiesen, der besonders gut auf Hartmetall als dem Bohrerbasismaterial haftet. Zudem weist Diamant eine geringe Affinität zu Aluminium auf, so dass dessen Aufschweißneigung (siehe 10, P3) verringt wird. Als Werkstoff für den Bohrer können im übrigen aber auch alle anderen gängigen Werkstoffe moderner Hochleistungsbohrer Anwendung finden, wie z.B. Schnellstahl wie HSS oder HSSE, HSSEBM, Keramik, Cermet oder andere Sintermetall-Werkstoffe.Diamond has proven to be particularly suitable, since it adheres particularly well to hard metal as the drill base material. In addition, diamond has a low affinity for aluminum, so that its tendency to weld (see 10 , P3) is reduced. As a material for the drill, however, all other common materials of modern high-performance drills can also be used, such as high-speed steel such as HSS or HSSE, HSSEBM, ceramics, cermet or other sintered metal materials.

Vorzugsweise besteht die Hartstoffschicht dabei aus nanokristallinem Diamant.The hard material layer is preferably present made of nanocrystalline diamond.

Mit ersten Prototypen von erfindungsgemäßen Bohrern in der Ausgestaltung mit breiten Rundschlifffasen gemäß Anspruch 11, Diamantbeschichtung gemäß Anspruch 13 und umfangsseitigen Anfasungen gemäß Anspruch 8 ließen sich im Bearbeitungsfall der 10 schon Standzeiten von 50 Bohrungen bei Toleranzabweichungen von 30 bis 40 μm und bei Schichtdicken von 5 mm CFK, 4 mm Titan und 6 mm Aluminium erzielen, wobei die Bearbeitung der Titan- und Aluminiumschicht trocken erfolgte.With the first prototypes of drills according to the invention in the configuration with wide circular bevels according to claim 11, diamond coating according to claim 13 and circumferential chamfering according to claim 8, the machining of the 10 Achieve a service life of 50 bores with tolerance deviations of 30 to 40 μm and with layer thicknesses of 5 mm CFRP, 4 mm titanium and 6 mm aluminum, whereby the machining of the titanium and aluminum layers was carried out dry.

Mit erfindungsgemäßen Bohrern in der Ausgestaltung mit breiten Rundschlifffasen gemäß Anspruch 11, Diamantbeschichtung gemäß Anspruch 13 und einem 90°-Spitzenwinkel gemäß Anspruch 5 ließen sich dagegen im Bearbeitungsfall der 11 bei Schichtdicken von 5 mm CFK und 6 mm Aluminium Standzeiten von über 150 Bohrungen im Toleranzfeld IT8 erzielen.In contrast, with drills according to the invention in the configuration with wide circular bevels according to claim 11, diamond coating according to claim 13 and a 90 ° tip angle according to claim 5, 11 achieve a service life of over 150 holes in the IT8 tolerance range with layer thicknesses of 5 mm CFRP and 6 mm aluminum.

Für die Hartstoffschicht kommt neben Diamant aber beispielsweise auch Titan-Nitrid- oder Titan-Aluminium-Nitrid in Frage. Besonders geeignet sind u.a. eine Titan-Aluminium-Nitrid-Schicht und eine sogenannte Mehrlagen-Schicht, die unter der Bezeichnung "Fire I" von der Firma Gühring oHG vermarktet wird. Dabei handelt es sich um eine TiN-/(Ti,Al)N-Mehrlagens-Schicht.For in addition to diamond, for example, the hard material layer also comes Titanium nitride or titanium aluminum nitride in question. Are particularly suitable et al a titanium aluminum nitride layer and a so-called multi-layer layer, which are called "Fire I "from the company Gühring oHG is marketed. This is a TiN - / (Ti, Al) N multilayer layer.

Besonders bevorzugt kann auch eine Verschleißschutzschicht zur Anwendung kommen, die im wesentlichen aus Nitriden mit den Metallkomponenten Cr, Ti und Al und vorzugsweise einem geringen Anteil von Elementen zur Kornverfeinerung besteht, wobei der Cr-Anteil bei 30 bis 65 %, vorzugsweise 30 bis 60 %, besonders bevorzugt 40 bis 60 %, der Al-Anteil bei 15 bis 35 %, vorzugsweise 17 bis 25 %, und der Ti-Anteil bei 16 bis 40 %, vorzugsweise 16 bis 35 %, besonders bevorzugt 24 bis 35 %, liegt, und zwar jeweils bezogen auf alle Metallatome in der gesamten Schicht. Dabei kann der Schichtaufbau einlagig sein mit einer homogenen Mischphase oder er kann aus mehreren in sich homogenen Lagen bestehen, die abwechselnd einerseits aus (TixAlyYz)N mit x = 0,38 bis 0,5 und y = 0,48 bis 0,6 und z = 0 bis 0,04 und andererseits aus CrN bestehen, wobei vorzugsweise die oberste Lage der Verschleißschutzschicht von der CrN-Schicht gebildet ist.A wear protection layer can also be used with particular preference, which essentially consists of nitrides with the metal components Cr, Ti and Al and preferably a small proportion of elements for grain refinement, the Cr proportion being 30 to 65%, preferably 30 to 60% , particularly preferably 40 to 60%, the Al content is 15 to 35%, preferably 17 to 25%, and the Ti content is 16 to 40%, preferably 16 to 35%, particularly preferably 24 to 35%, in each case based on all metal atoms in the entire layer. The layer structure can be single-layer with a homogeneous mixing phase or it can consist of several layers which are homogeneous in themselves and which alternately consist of (Ti x Al y Y z ) N with x = 0.38 to 0.5 and y = 0.48 to 0.6 and z = 0 to 0.04 and on the other hand consist of CrN, the top layer of the wear protection layer preferably being formed by the CrN layer.

Um andererseits die Spanabfuhr in den spanführenden Nuten (Hauptspannuten am Vorbohrbereich und Nuten vor den vorlaufenden Stegen am Feinbearbeitungsbereich) zu verbessern, weist der Bohrer gemäß Anspruch 18 eine Weichstoffbeschichtung, vorzugsweise aus MoS2, auf. On the other hand, chip evacuation in the To improve chip-guiding grooves (main clamping grooves on the pre-drilling area and grooves in front of the leading webs on the finishing area), the drill has a soft material coating, preferably made of MoS 2 .

Eine gemäß Anspruch 19 gegenüber der bei Bohrern üblichen Bohrerverjüngung verkleinerte Verjüngung des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs, vozugsweise 0,02 bis 0,4 mmm pro 100 mm Länge und ganz besonders vorzugsweise genau 0,04 mm pro 100 mm Länge trägt zu einer Aussteifung des von der Bohrerspitze entfernten Bohrerabschitts gegenüber des näher an der Spitze gelegenen Bohrerabschnitts bei, so dass die Nachlaufsteg-Nebenschneiden auf einer größeren Länge schneiden.One according to claim 19 over the usual with drills drill rejuvenation reduced rejuvenation of the drilling tool according to the invention, preferably 0.02 to 0.4 mmm per 100 mm length and very particularly preferably exactly 0.04 mm per 100 mm length contributes to one Bracing of the drill section removed from the drill tip across from the closer at the tip of the drill section, so that the wedge side cutting edges open cut to a greater length.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Advantageous further developments of Invention are the subject of the rest Dependent claims.

Die einzelnen Merkmale der Ausführungsformen gemäss den Ansprüchen lassen sich, soweit es sinnvoll erscheint, beliebig kombinieren.The individual features of the embodiments according to the claims can be combined as desired, as far as it makes sense.

Nachfolgend werden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Below are schematic drawings preferred embodiments the invention closer explained. Show it:

1 eine Seitenansicht eines Bohrers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a side view of a drill according to an embodiment of the invention;

2 eine Schnittansicht entlang der Linie II – II in 1; 2 a sectional view taken along the line II - II in 1 ;

3 eine Seitenansicht eines Bohrers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 3 a side view of a drill according to a further embodiment of the invention;

4 eine Schnittansicht entlang der Linie III – III in 3; 4 a sectional view taken along the line III - III in 3 ;

5 eine schematische Ansicht des Bohrers der 1 und 2 zur Erläuterung der Nacheilung der Nachlaufsteg-Hauptschneide gegenüber der Vorlaufsteg-Hauptschneide; 5 a schematic view of the drill of 1 and 2 to explain the lag of the leading edge of the leading edge compared to the leading edge of the leading edge;

6 eine der 5 entsprechende schematische Ansicht des Bohrers der 3 und 4; 6 one of the 5 corresponding schematic view of the drill of the 3 and 4 ;

7 bis 9 Schnittansichten, die Details des Vorlaufstegs von Bohrern gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung im Schnitt zeigen; 7 to 9 Sectional views showing details of the lead bar of drills in section according to further embodiments of the invention;

10 eine Bohrung in einem Sandwichmaterial in einem ersten Bearbeitungsfall; und 10 a hole in a sandwich material in a first processing case; and

11 eine Bohrung in einem Sandwichmaterial in einem zweiten Bearbeitungsfall. 11 a hole in a sandwich material in a second machining case.

Zunächst wird bezug genommen auf die in den 1, 2 und 5 dargestellte Ausführungsform des Bohrers. Diese Ausführungsform ist speziell für den Einsatz im schon obenstehend erläuterten und in der 10 dargestellten Bearbeitungsfall konzipiert. Der gezeigte Spiralbohrer weist dabei zwei über Hauptspannuten 10 getrennte Stege auf, die wiederum durch eine Zusatznut 12 in einen Vorlaufsteg 8 (2) und einen Nachlaufsteg 9 (2) unterteilt sind.First, reference is made to those in the 1 . 2 and 5 illustrated embodiment of the drill. This embodiment is specifically for use in the already explained above and in the 10 designed processing case designed. The twist drill shown has two main main grooves 10 separate webs, which in turn by an additional groove 12 into a walkway 8th ( 2 ) and a footbridge 9 ( 2 ) are divided.

Dabei verlaufen innere Hauptschneidenabschnitte 3 an den beiden Vorlaufstegen 8 unter einem Spitzenwinkel WT1, der einen Wert von vorzugsweise 150° hat, also sehr flach, um beim Bohren möglichst geringe Kraftkomponenten in radiale Richtung zu lenken. Es ist dabei eine eingeschliffene Anspitzung 4 zu erkennen, durch die eine Verkürzung der Bohrerquerschneide erzielt wird, um so ein punktgenaues Anbohren ins Volle zu ermöglichen. Über die verkürzte Querschneide erfolgt somit eine gute Zentrierung des Werkzeugs beim Anbohren, und zwar unabhängig davon, welches Material des Sandwich-Bauteils angebohrt wird. Die Hauptschneiden 3, fallen jedoch nicht bis zur Schneidenecke S1 flach ab, sondern verlaufen jeweils von der Bohrerquerschneide aus nur bis zu einer Übergangsecke S1ü unter dem flachen Spitzenwinkel WT. Dort schließt sich ein Übergangsbereich an, an den wiederum an der Schneidenecke S1 eine vorlaufsteg-Nebenschneide 5 angrenzt. Der Übergangsabschnitt wird dabei von einer umfangsseitigen Anfasung des Vorlaufstegs 8 gebildet, wobei der Anfasungswinkel WF 15° beträgt. Die Nebenschneiden 5 verlaufen von der Schneidenecke S1 auf der vorlaufenden Kante des Vorlaufstegs 8 wendelförmig auf einem Zylinder mit dem Durchmesser D zum gegenüberliegenden Bohrerende hin.Inner main cutting edge sections run here 3 on the two walkways 8th at a tip angle WT1, which has a value of preferably 150 °, that is to say very flat, in order to steer the smallest possible force components in the radial direction during drilling. It is a sharpened point 4 to recognize, by which a shortening of the drill cross-section is achieved, in order to enable a precise drilling into the solid. The shortened cross cutting edge ensures that the tool is well centered when drilling, regardless of which material of the sandwich component is drilled. The main cutting edges 3 . However, they do not fall flat to the cutting edge S1, but only run from the drill cutting edge to a transition corner S1ü at the flat tip angle WT. A transition area closes there on which in turn on the cutting edge S1 a leading edge minor cutting edge 5 borders. The transition section is thereby from a comprehensive chamfering of the leading bridge 8th formed, the chamfer angle WF is 15 °. The minor cutting edges 5 run from the cutting edge S1 on the leading edge of the leading web 8th helical on a cylinder with diameter D towards the opposite end of the drill.

Die Bohrerspitze ist dabei in Form eines 4-Flächenanschliffs angeschliffen, wobei eine erste Freifläche 11, 11ü in etwa dem Vorlaufsteg 8 entspricht und unter einem relativ flachen Freiwinkel verläuft, während eine zweite Freifläche 13 in etwa dem Nachlaufsteg 9 entspricht und unter einem steileren Freiwinkel soweit abfällt, dass die Schneidenecke S2 zwischen Nachlaufsteg-Hauptschneide 21 und Nachlaufsteg-Nebenschneide 23 gegenüber dem Schneideneck S1 zwischen Übergangsbereich der Vorlaufsteg-Hauptschneide 3, und Vorlaufsteg-Nebenschneide 5 axial nach hinten versetzt ist.The drill tip is in the form of a 4 -Surface grinding, with a first free surface 11 . 11ü roughly the walkway 8th corresponds and runs at a relatively flat clearance angle, while a second clearance area 13 in about the wake 9 corresponds and falls at a steeper clearance angle to such an extent that the cutting edge S2 between the trailing edge of the main cutting edge 21 and trailing edge cutting edge 23 opposite the cutting corner S1 between the transition area the leading edge of the leading edge 3 . and leading edge minor cutting edge 5 is axially offset to the rear.

Zur Erläuterung der axialen Nacheilung N1 der Nachlaufsteg-Schneidenecke S2 gegenüber der Vorlaufsteg-Schneidenecke S1 wird jetzt auf die 5 bezug genommen, in der schematisch die Hauptschneide 3, am Vorlaufsteg und die Hauptschneide 21 am Nachlaufsteg an der gleichen Umfangskoordinate eingezeichnet sind, d.h. zunächst die Vorlaufsteg-Hauptschneide 3, und anschließend, nach einer Drehung des Bohrers um den entsprechenden Winkel auf die gleiche Umfangskoordinate (bei axialer Fixierung), die Nachlaufsteg-Hauptschneide 21. Es ist zu erkennen, dass die Nachlaufsteg-Hauptschneide 21 an ihrem äußersten Punkt (der Schneidenecke S2) der Vorlaufsteg-Hauptschneide 3, an deren äußerstem Punkt (dem Vorlaufsteg-Schneideneck S1) um den Wert N1 nacheilt, der in der Figur zu Zwecken der Veranschaulichung übertrieben groß eingezeichnet ist.To explain the axial lag N1 of the trailing-edge cutting corner S2 with respect to the leading-edge cutting corner S1, reference is now made to the 5 referred to schematically in the main cutting edge 3 . on the lead bar and the main cutting edge 21 are marked on the trailing land at the same circumferential coordinate, ie first the leading edge of the leading edge 3 . and then, after turning the drill by the appropriate angle to the same circumferential coordinate (with axial fixation), the trailing edge of the main cutting edge 21 , It can be seen that the trailing edge of the main cutting edge 21 at its outermost point (the cutting edge S2) the leading edge of the leading edge 3 . lagging at its extreme point (the leading-edge cutting corner S1) by the value N1, which is drawn in the figure in an exaggerated manner for purposes of illustration.

Der Bohrer weist dabei den in 1 entlang der Linie II–II aufgenommenen Querschnitt auf, der in 2 gezeigt wird. Neben den beiden Hauptspannuten 10, die vor den beiden Haupt-Nebenschneiden 5 einen Kanal zur Spanabfuhr bilden, sind die Zusatznuten 12 zu erkennen, die die beiden Stege des Bohrers jeweils in einen Vorlaufsteg 8 und einen Nachlaufsteg 9 unterteilen und zumindest im wesentlichen nicht spanführend sind, sondern jeweils dem als eine Art "Reibahlenzahn" ausgebildeten Nachlaufsteg 9 vorgelagert sind.The drill has the in 1 cross-section taken along the line II-II, which in 2 will be shown. In addition to the two main clamping slots 10 that before the two main minor cutting edges 5 form a channel for chip evacuation are the additional grooves 12 to recognize the two webs of the drill each in a lead bar 8th and a footbridge 9 subdivide and are at least essentially non-cutting, but each as one Type "reaming tooth" trained trailing land 9 are upstream.

Der Vorlaufsteg 8 wird dabei jeweils von der Spanfläche bis zur Vorlaufsteg-Nebenschneide 5, umfangsseitig durch Vorlaufsteg-Rundschlifffasen 7, sowie rückseitig durch die Zusatznut 12 eingegrenzt. Nach der rückseitigen Zusatznut 12 schließt der Nachlaufsteg 9 an, der im wesentlichen den Querschnitt eines Reibahlenzahns aufweist. Die Spanfläche am nachlaufenden Steg 9 verläuft so, dass die Nachlaufsteg-Nebenschneide 23 einen positiven radialer Rückspanwinkel WSR von 14° aufweist, so dass die Nachlaufsteg-Nebenschneide 23 den Bohrungsinnenumfang ausschabt, während an der Vorlaufsteghauptschneide 3, die eigentliche Zerspanungsarbeit beim Bohren geleistet wird. Der Rückspanwinkel WSR kann dabei so groß wie möglich ausgeführt sein, wobei die Stabilität des Schneidkeils die Grenze bildet. An die Nachlaufsteg-Nebenschneide 23 schließt umfangsseitig eine weitere Rundschlifffase 17 an, an der sich der Nachlaufsteg am Bohrungsinnenumfang abstützt.The lead dock 8th is from the rake face to the leading edge minor cutting edge 5 , on the circumference by round ledge bevel 7 , as well as on the back through the additional groove 12 limited. After the additional groove on the back 12 the footbridge closes 9 which essentially has the cross section of a reaming tooth. The rake face on the trailing web 9 runs in such a way that the trailing edge of the secondary cutting edge 23 has a positive radial rake angle WSR of 14 °, so that the trailing flank minor cutting edge 23 scrape the inner circumference of the hole while on the leading edge of the 3 . the actual cutting work is done during drilling. The rake angle WSR can be made as large as possible, with the stability of the cutting wedge forming the limit. To the trailing edge of the secondary cutting edge 23 closes another round bevel on the circumference 17 on which the trailing web is supported on the inner circumference of the bore.

Aus 2 wird deutlich, dass die zusätzliche Nuten wesentlich weniger tief in den Bohrer eingeformt ist als die Hauptspannuten 10. Mit kurz-lang-gestrichener Linie ist dabei ein Kreis mit dem Durchmesser di eingezeichnet, auf dem die beiden innersten Punkte der beiden Zusatznuten 12 liegen. Dagegen liegen die beiden innersten Punkte der beiden Hauptspannuten 10 auf dem wesentlich engeren Kreis mit dem Durchmesser dg, der mit einfach gestrichener Linie eingezeichnet ist. Der Bohrerkern mit dem Durchmesser dg wird also nur von den Hauptspannuten 10 berührt, so dass durch die Zusatznuten 12 keine wesentliche Schwächung das Bohrers hervorgerufen wird.Out 2 it becomes clear that the additional grooves are molded into the drill much less deeply than the main clamping grooves 10 , With a short-long-dashed line, a circle with the diameter d i is drawn on which the two innermost points of the two additional grooves 12 lie. In contrast, the two innermost points of the two main chip slots are 10 on the much narrower circle with the diameter d g , which is drawn with a simple dashed line. The core with the diameter d g is therefore only from the main flutes 10 touched so that through the additional grooves 12 no significant weakening of the drill is caused.

Der wesentliche Teil der Zerspanung läuft dabei also an den Vorlaufstegschneidkanten 3, ab. Das zerspante Material wird über die Hauptspannuten 10 abgeführt, wobei einerseits am inneren Hauptschneidenabschnitt 3 Späne mit der Breite des Abschnitts 3 entstehen und andererseits am Übergangsabschnitt Späne mit der Breite des Abschnitts . Die am Übergangsabschnitt entstehenden Späne rollen dabei die am Abschnitt 3 entstehenden Späne in die Spankammer der Hauptspannut 10 zurück. Auf diese Weise gelingt es ein Zerkratzen der durch die Nachlauf-Nebenschneide sauber ausgeriebenen Bohrungswand zu vermeiden, insbesondere beim Übergang von einer CFK- in eine Hartstoffschicht, bei dem die Gefahr besteht, dass die harten Späne die relativ weiche, schon nachgeriebene Bohrung auswaschen.The major part of the machining runs on the leading edge of the web 3 . from. The machined material is over the main chip grooves 10 dissipated, on the one hand on the inner main cutting edge section 3 Chips with the width of the section 3 arise and on the other hand at the transition section Chips with the width of the section , The one at the transition section resulting chips roll the on the section 3 resulting chips in the chip chamber of the main chip groove 10 back. In this way, it is possible to avoid scratching the bore wall that is cleanly rubbed off by the trailing secondary cutting edge, in particular when changing from a CFRP layer to a hard material layer, where there is a risk that the hard chips wash out the relatively soft, already rubbed bore.

Die Rundschlifffasen 7, 17 stützen dabei beim Bohren das Bohrwerkzeug gegen die Bohrungswand ab. Die Rundschlifffasen 7, 17 weisen dabei jeweils eine im Vergleich zu herkömmlichen Bohrern große Breite B7, B17 auf (B7: 12 mm, B17: 10 mm, D: 6,8 mm), so dass sich der Anpressdruck auf eine große Fläche verteilt und neben einer wirkungsvollen Abstützung am Bohrerumfang eine geringere Neigung zu Aufschweißungen beim Bearbeiten von Aluminium besteht.The round bevels 7 . 17 support the drilling tool against the hole wall during drilling. The round bevels 7 . 17 each have a large width compared to conventional drills B7, B17 (B7: 12 mm, B17: 10 mm, D: 6.8 mm), so that the contact pressure is distributed over a large area and in addition to an effective support on Drill circumference there is less tendency to weld when machining aluminum.

Die an die eingentliche Zerspanung an den Vorlazufsteg-Hauptschneiden 3 anschließende Feinbearbeitung am Bohrungsumfang erfolgt dabei hauptsächlich mit den Nachlaufsteg-Nebenschneiden 23, die Abstützung des Bohrers im Bohrloch mit den Vorlaufsteg-Rundschlifffasen 7 und den Nachlaufsteg-Rundschlifffasen 17.The cut to the ordinary cutting on the main web 3 Subsequent fine machining on the circumference of the hole is mainly carried out with the trailing edge cutters 23 , the support of the drill in the borehole with the leading bridge round chamfer 7 and the trailing land round bevel 17 ,

Insbesondere bei CFK-Material zeigt sich der Efekt, dass einzelne, an der Bohrungswand hervorstehende Fasern oder Faserstummel von der Vorlaufsteg-Hauptschneide 3 nicht erfasst werden und beim Vorbeilauf der Vorlaufsteg-Rundschlifffase 7 gegen die Bohrungswand gepresst werden. Erst nachdem die Vorlaufsteg-Rundschlifffase 7 vorbei gelaufen ist, richten sich diese Fasern wieder auf und können dann mit der Nachlaufsteg-Nebenschneide 23 durchtrennt werden, so dass sich eine glatte Oberfläche ergibt. Da die Nacheilung N1 (5) der Nachlaufsteg-Hauptschneide 21 gegenüber der Vorlaufsteg-Hauptschneide 3, erfindungsgemäß sehr klein ist – in der gezeigten Ausführungsform 1/10 mm – setzt dabei die Abstützwirkung an der Nachlaufsteg-Rundschlifffase sofort nach Eintritt in das zu durchbohrenden Material ein, so dass sich eine gute Rundlaufgenauigkeit ergibt. The effect of CFRP material, in particular, is that individual fibers or fiber stubs protruding from the bore wall from the leading edge of the leading edge 3 not be recorded and when the leading bridge round bevel passes 7 be pressed against the bore wall. Only after the leading bridge round bevel 7 has run past, these fibers straighten up again and can then with the trailing edge cutting edge 23 be severed so that there is a smooth surface. Since the lag N1 ( 5 ) the trailing edge of the main cutting edge 21 opposite the leading edge of the leading edge 3 . According to the invention is very small - in the embodiment shown 1/10 mm - the support effect on the trailing land circular chamfer begins immediately after entry into the material to be drilled through, so that good concentricity results.

Abwandlungen der Form des Übergangsabschnitts sind den 7, 8 und 9 zu entnehmen. In 7 ist der Übergangsabschnitt als gekrümmte Kurve K ausgestaltet, wobei der Anstieg des Krümmungswinkels gegenüber der Axialrichtung von innen nach außen zunimmt.Variations in the shape of the transition section are the 7 . 8th and 9 refer to. In 7 the transition section is designed as a curved curve K, the increase in the angle of curvature increasing from the inside to the outside in relation to the axial direction.

In der in 8 gezeigten Abwandlung wird der Übergangsabschnitt durch eine Abrundung R gebildet.In the in 8th Modification shown, the transition section is formed by a rounding R.

9 zeit einen Übergangsabschnitt mit einer in etwa S-förmigen Kontur KR. 9 time a transition section with an approximately S-shaped contour KR.

Unter Verweis auf die 3, 4 und 6 soll nun auf eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Bohrwerkzeugs eingegangen werden. Funktionell gleiche oder ähnliche Merkmale sind dabei mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Diese Ausführungsform ist speziell für den Einsatz im schon obenstehend erläuterten und in der 11 dargestellten Bearbeitungsfall konzipiert. Dabei entsprechen die gezeigten Ansichten denjenigen der 1, 2 und 5.Referring to the 3 . 4 and 6 A further advantageous embodiment of the drilling tool will now be discussed. Functionally identical or similar features are provided with similar reference symbols. This embodiment is specifically for use in the already explained above and in the 11 designed processing case designed. The views shown correspond to those of 1 . 2 and 5 ,

Wie 4 zeigt entspricht der Querschnitt des Bohrers dabei dem der vorhergehend erläuterten Ausführungsform. Der Bohrer weist allerdings einen Spitzenwinkel WT2 von 90° auf. Der kleine Spitzenwinkel resultiert in einer kurzen Querschneide, die mit einer Ausspitzung 104 noch weiter verkürzt wird. Die Hauptschneide 103 am Vorlaufsteg 111 fällt über ihre gesamte Länge bis zur Vorlaufsteg-Schneidenecke 5101 mit dem Spitzenwinkel WT2 ab. Am Schneideneck 5101 schließt die Vorlaufsteg-Nebenschneide 105 und die Vorlaufsteg-Rundschlifffase 107 an, die ebenso wie die Nachlaufsteg-Rundschlifffase 1127 mit konstanter Breite B107 bzw. B117 von der Bohrespitze zum entgegengesetzten Bohrerende hin fverläuft. Wie insbesondere der 6 zu entnehmen ist, eilt die Nachlaufsteg-Schneidenecke S102 der Vorlaufsteg-Schneidenecke dabei um den wert N2 nach, der auch in der 6 zu Verdeutlichungszwecken übertrieben groß eingezeichnet ist und in etwa 1/10 mm beträgt.How 4 shows the cross section of the drill corresponds to that of the previously explained embodiment. However, the drill has a tip angle WT2 of 90 °. The small tip angle results in a short chisel edge, with a point 104 is shortened even further. The main cutting edge 103 on the walkway 111 falls over its entire length to the runway cutting corner 5101 with the tip angle WT2. At the cutting corner 5101 closes the leading edge minor cutting edge 105 and the leading bridge round bevel 107 which, like the trailing land circular bevel 1127 with a constant width B107 or B117 from the drill tip to the opposite end of the drill. Like especially the 6 can be seen, the trailing edge cutting corner S102 lags the leading trailing edge by the value N2, which is also in the 6 is drawn in excessively large for clarification purposes and is approximately 1/10 mm.

Selbstverständlich sind dabei Abweichungen von den gezeigten Ausführungsformen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Of course there are deviations from the embodiments shown possible without to leave the scope of the invention.

So ist es beispielsweise denkbar, für eine Bearbeitung eines als Al-CFK-RL-Verbunds aufgebauten Sandwichmaterials einen Bohrer mit der in der 1 gezeigten Geometrie, aber ohne die Anfasung, bzw,. den Übergangsbereich aufzubauen. Denn in diesem Fall tritt die im Bearbeitungsfall der 10 durch die harte Titanschicht hervorgerufene Auswaschung an der CFK-Schicht nicht auf . Die durch die Anfasung hervorgerufene Gratbildung am Austritt aus der Al-Schicht muss somit in diesem Fall nicht hingenommen werden.For example, it is conceivable to process a drill made as an Al-CFRP-RL composite using a drill with the one in the 1 shown geometry, but without the chamfer, respectively. to build the transition area. Because in this case, the occurs in the processing case 10 washout on the CFRP layer caused by the hard titanium layer. The burr formation caused by the chamfering at the exit from the Al layer does not have to be accepted in this case.

Ferner sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs denkbar, die für eine Innenkühlung vorbereitet sind, wie sie zukünftig unter Umständen auch bei den im Flugzeugbau eingesetzten Handbohrmaschinen unterstützt wird, um so insbesondere die bei der Zerspanung von Titan auftretende Hitzeentwicklung besser kontrollieren zu können.Furthermore, embodiments of the drilling tool according to the invention conceivable for an internal cooling are prepared as they will be in the future in certain circumstances is also supported with the hand drills used in aircraft construction, all the more so that occurs during the machining of titanium To be able to control heat development better.

Dabei sind verschiedene Ausgestaltungen der bohrerintegrierten Kühlmittelzufuhr denkbar.There are various configurations of the drill integrated coolant supply conceivable.

Beim zentrisch eingebohrten Kühlkanal weist dabei bevorzugt jede Freifläche eine mit dem Kühlkanal über Verbindungskanäle mit dem Innenkühlkanal in Verbindung stehende Austrittsöffnung auf. Bei einem derartigen Yförmigen Kanalsystem treten dabei auch bei Mindernengenschmierung (MMS) keine unerwünschten Entmischungsvorgänge auf, da im Gegensatz zu gewendelten Kühlkanälen keine Zentrifugalkräfte wirken.With the centrally drilled cooling channel each free surface preferably has one with the cooling channel via connecting channels with the Internal cooling duct in Connected outlet opening on. With such a Y-shaped Channel systems do not occur even with minor lubrication (MQL) undesirable separation processes because, in contrast to spiral cooling channels, no centrifugal forces act.

Neben einem zentrisch eingebohrten Kühlkanal, der leicht zu fertigen ist, wäre auch einer oder mehrere mit dem Bohrerspiralwinkel gewendelte Kühlkanäle denkbar, die den Vorteil einer gleichmäßigeren Kühlung, innerhalb des Bohrers mit sich bringen.In addition to a centrally drilled Cooling channel, that would be easy to manufacture one or more cooling channels coiled with the drill helix angle are also conceivable, which has the advantage of a more even Cooling, bring within the drill.

Das derart zugeführte Kühlmittel trifft so direkt auf den zu kühlenden Bereich des als nächstes zu zerspanenden Materials und kann somit sowohl die Hauptschneiden beim Schneidvorgang kühlen als auch die Spannuten ausreichend schmieren, um eine ausreichende Spanabfuhr zu gewährleisten.The coolant supplied in this way strikes directly the one to be cooled Area of the next to cutting material and can therefore both the main cutting cool during the cutting process as well as lubricate the flutes sufficiently to ensure adequate To ensure chip evacuation.

Des weiteren können zusätzlich Austrittsöffnungen in den Spannuten vorgesehen sein, um die Spanabfuhr durch zusätzlich in die Spannuten eingebrachtes Kühlmittel weiter zu verbessern.In addition, there can be additional outlet openings be provided in the flutes to additionally remove the chips by the chip grooves introduced coolant continue to improve.

Zusammenfassend sind diejenigen Merkmale zusammengestellt, in denen sich einzeln und in jedweder Kombination miteinander die Erfindung verkörpert:
Ein Bohrer, insbesondere ein Spiralbohrer und insbesondere zum Bohren ins Volle bei Werkstücken aus Verbundmaterial mit zumindest einer faserverstärkten und einer Hartschicht, hat durch Hauptspannuten 10; 110 getrennte Stege;
die Stege sind jeweils durch zumindest eine Zusatznut 12; 112 in einen Vorlaufsteg 8; 108 und zumindest einen Nachlaufsteg 9; 109 unterteilt;
Vorlaufsteg 8; 108 und Nachlaufsteg 9; 109 sind umfangsseitig jeweils von Rundschlifffasen 7, 17; 107, 117 begrenzt;
dabei ist das Spankammervolumen Vz1; Vz1 der Zusatznuten 12; 112 kleiner als das Spankammervolumen Vh1; Vh2 der Hauptspannuten 10; 110;
Freiflächen 11, 11ü, 13; 111, 113 der Stege verlaufen derart, dass der Nachlaufsteg 9; 109 seinem Vorlaufsteg 8; 108 axial nacheilt;
die Nacheilung N1; N2 von einem äußersten Punkt S1; S101 auf einer Vorlaufsteg-Hauptschneide 3, ; 103 zu einem äußersten Punkt S2; S102 auf der Nachlaufsteg-Hauptschneide 21; 121 ist kleiner als 2/10 des Bohrer-Nenndurchmessers D ist, bevorzugt kleiner gleich 1/10 des Bohrer-Nenndurchmessers D, insbesondere kleiner gleich 1/10 mm;
die Rundschlifffase am Nachlaufsteg weist im wesentlichen die gleiche Radialkoordinate auf wie die Rundschlifffase am Vorlaufsteg;
der Bohrer hat je zwei Vorlaufstege (8; 108) und Nachlaufstege (9; 109);
der Nachlaufsteg 9; 109 hat eine Nachlaufsteg-Nebenschneide 23; 123 mit einem positiven Spanwinkel WSR1; WSR2, der insbesondere im Bereich zwischen 6° und 10° liegt, vorzugsweise bei etwa 8°;
der Bohrer hat eine Ausspitzung 4; 104, durch die eine Querschneidenverkürzung herbeigeführt wird;
der Spitzenanschliff ist als 4-Flächenanschliff ausgestaltet;
die an die Vorlaufsteg-Hauptschneide anschließende Freifläche weist einen Freiwinkel zwischen 6° und 8° auf;
der Bohrer hat einen Spitzenwinkel WT2 kleiner gleich 100°, vorzugsweise 90°;
der Bohrer hat einen Spitzenwinkel WT1 von 140° bis 170° insbesondere 150°;
die Vorlaufsteg-Hauptschneide 3 schließt über einen ihr gegenüber steiler abfallenden Übergangsbereich an der Vorlaufsteg-Nebenschneide 5 an;
dabei ist die Länge des Übergangsbereichs kleiner als die Länge der restlichen Vorlaufsteg-Hauptschneide 3;
ein Verhältnis der Länge des Übergangsbereichs zur Länge der restlichen Vorlaufsteg-Hauptschneide 3 hat einen Wert von unter 1 : 4;
der Übergangsbereich ist von einer umfangsseitigen Anfasung der Freifläche 11, 11ü gebildet, bevorzugt mit einem Fasenwinkel WF von 10° bis 20°, insbesondere 15° zur Axialrichtung B;
die umfangsseitige Freiflächenanfasung ist stetig gekrümmt;
dabei verläuft die Krümmung K konkav zum Bohrer, wobei der Krümungswinkel zur Axialrichtung bevorzugt von Innen nach Außen zunimmt;
der Übergangsbereich ist von einer umfangsseitigen Abrundung R an der Freifläche gebildet;
die Rundschlifffasen 7, 17; 107, 117 an den Vorlauf- und Nachlaufstegen 8, 9; 108; 109 haben eine Breite B7, B17; B107, B117 von 10% bis 25% des Bohrer-Nenndurchmessers D, insbesondere 0,3 bis 0,8 mm;
der Bohrer hat zumindest im Bereich der scharfen Schneiden 3, , 23; 103, 123 eine Beschichtung, vorzugsweise in der Ausgestaltung als Hartstoffschicht;
die Dicke der Schicht liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 8 und 16 μm, insbesondere bei 12 μm;
die Schicht ist im CVD-Verfahren abgeschieden;
die Hartstoffschicht besteht aus Diamant, vorzugsweise nanokristallinem Diamant;
die Hartstoffschicht besteht aus TiN oder aus (Ti,Al)N, einer Mehrlagen-Schicht oder einer Schicht bestehend aus Nitriden mit den Metallkomponenten Cr, Ti und A1 und vorzugsweise einem geringen Anteil von Elementen zur Kornverfeinerung, wobei der Cr-Anteil bei 30 bis 65 %, vorzugsweise 30 bis 60 %, besonders bevorzugt 40 bis 60 %, der Al-Anteil bei 15 bis 35 %, vorzugsweise 17 bis 25 %, und der Ti-Anteil bei 16 bis 40 %, vorzugsweise 16 bis 35 %, besonders bevorzugt 24 bis 35 %, liegt, und zwar jeweils bezogen auf alle Metallatome in der gesamten Schicht;
der Aufbau der gesamten Schicht besteht aus einer homogenen Mischphase;
der Aufbau der gesamten Schicht besteht aus mehreren in sich homogenen Einzellagen, die abwechselnd einerseits aus (TixAlyYz)N mit x = 0,38 bis 0,5 und y = 0,48 bis 0,6 und z = 0 bis 0,04 und andererseits aus CrN bestehen, wobei vorzugsweise die oberste Lage der Verschleißschutzschicht von der CrN-Schicht gebildet ist;
zumindest im Bereich der Nuten ist eine Weichstoffbeschichtung, vorzugsweise aus MoS2, vorgesehen;
der Nenndurchmesser D des Bohrers liegt im Bereich von 3 – 30 mm;
eine Verjüngung des Bohrers von der Bohrerspitze aus in Axialrichtung entlang des Bohrers beträgt 25% – 80 % der üblichen Bohrerverjüngung, die vorzugsweise im Bereich von 0,02 – 0,4 mm, liegt, so dass die Verjüngung besonders bevorzugt bei etwa 0,04 mm pro 100 mm Länge liegt;
der Spiralwinkel des Bohrers liegt im Bereich von 20° – 40°.
In summary, those features are summarized in which the invention is embodied individually and in any combination with one another:
A drill, in particular a twist drill and in particular for drilling to a solid in workpieces made of composite material with at least one fiber-reinforced and one hard layer, has main clamping grooves 10 ; 110 separate webs;
the webs are each by at least one additional groove 12 ; 112 into a walkway 8th ; 108 and at least one footbridge 9 ; 109 divided;
forward web 8th ; 108 and footbridge 9 ; 109 are on the circumference of round bevels 7 . 17 ; 107 . 117 limited;
the chip chamber volume is Vz1; Vz1 of the additional grooves 12 ; 112 smaller than the chip chamber volume Vh1; Vh2 of the main span 10 ; 110 ;
areas 11 . 11ü . 13 ; 111 . 113 the webs run in such a way that the trailing web 9 ; 109 his lead dock 8th ; 108 axially lagging;
the lag N1; N2 from an extreme point S1; S101 on a main runway cutting edge 3 . ; 103 to an extreme point S2; S102 on the trailing edge of the main cutting edge 21 ; 121 is less than 2/10 of the nominal drill diameter D, preferably less than or equal to 1/10 of the nominal drill diameter D, in particular less than or equal to 1/10 mm;
the circular bevel on the trailing web has essentially the same radial coordinate as the circular bevel on the leading web;
the drill has two lead bars ( 8th ; 108 ) and footbridges ( 9 ; 109 );
the footbridge 9 ; 109 has a trailing edge 23 ; 123 with a positive rake angle WSR1; WSR2, which is in particular in the range between 6 ° and 10 °, preferably around 8 °;
the drill has a point 4 ; 104 , by which a shortening of the cross cutting edge is brought about;
the point grinding is designed as a 4-surface grinding;
the free area adjoining the leading edge of the leading edge has a clearance angle between 6 ° and 8 °;
the drill has a tip angle WT2 of less than or equal to 100 °, preferably 90 °;
the drill has a tip angle WT1 of 140 ° to 170 °, in particular 150 °;
the leading edge of the leading edge 3 closes via a transition area that drops steeply towards it on the leading edge minor cutting edge 5 on;
where is the length of the transition area less than the length of the remaining leading edge of the leading edge 3 ;
a ratio of the length of the transition area the length of the remaining leading edge of the leading edge 3 has a value of less than 1: 4;
the transition area is from a circumferential chamfering of the open area 11 . 11ü formed, preferably with a bevel angle WF of 10 ° to 20 °, in particular 15 ° to the axial direction B;
the peripheral free bevel is continuously curved;
the curvature K is concave to the drill, the curvature angle to the axial direction preferably increasing from the inside to the outside;
the transition area is formed by a rounding R on the open area;
the round bevels 7 . 17 ; 107 . 117 on the leading and trailing bridges 8th . 9 ; 108 ; 109 have a width B7, B17; B107, B117 from 10% to 25% of the nominal drill diameter D, in particular 0.3 to 0.8 mm;
the drill has at least in the area of the sharp cutting edges 3 . . 23 ; 103 . 123 a coating, preferably in the form of a hard material layer;
the thickness of the layer is preferably in the range between 8 and 16 μm, in particular 12 μm;
the layer is deposited using the CVD process;
the hard material layer consists of diamond, preferably nanocrystalline diamond;
the hard material layer consists of TiN or (Ti, Al) N, a multi-layer layer or a layer consisting of nitrides with the metal components Cr, Ti and A1 and preferably a small proportion of elements for grain refinement, the Cr content being 30 to 65%, preferably 30 to 60%, particularly preferably 40 to 60%, the Al content at 15 to 35%, preferably 17 to 25%, and the Ti content at 16 to 40%, preferably 16 to 35%, particularly preferably 24 to 35%, based in each case on all metal atoms in the entire layer;
the structure of the entire layer consists of a homogeneous mixed phase;
The structure of the entire layer consists of several homogeneous individual layers, which alternately consist of (Ti x Al y Y z ) N with x = 0.38 to 0.5 and y = 0.48 to 0.6 and z = 0 to 0.04 and on the other hand consist of CrN, the uppermost layer of the wear protection layer preferably being formed by the CrN layer;
a soft material coating, preferably made of MoS2, is provided at least in the region of the grooves;
the nominal diameter D of the drill is in the range of 3 - 30 mm;
a taper of the drill from the drill tip in the axial direction along the drill is 25% -80% of the usual drill taper, which is preferably in the range of 0.02-0.4 mm, so that the taper is particularly preferably around 0.04 mm per 100 mm length;
the spiral angle of the drill is in the range of 20 ° - 40 °.

Claims (22)

Bohrer, insbesondere Spiralbohrer und insbesondere zum Bohren ins Volle bei Werkstücken aus Verbundmaterial mit zumindest einer faserverstärkten und einer metallischen Schicht, mit durch Hauptspannuten (10; 110) getrennten Stegen, die jeweils durch zumindest eine Zusatznut (12; 112) in einen Vorlaufsteg (8; 108) und zumindest einen Nachlaufsteg (9; 109) unterteilt sind, die umfangsseitig jeweils von Rundschlifffasen (7, 17; 107, 117) begrenzt werden, wobei das Spankammervolumen (Vz1; Vz1) der Zusatznuten (12; 112) kleiner als das Spankammervolumen (Vh1; Vh2) der Hauptspannuten (10; 110) ist, dadurch gekennzeichnet dass Freiflächen (11, 11ü, 13; 111, 113) der Stege derart verlaufen, dass der Nachlaufsteg (9; 109) seinem Vorlaufsteg (8; 108) axial nacheilt, wobei die Nacheilung (N1; N2) von einem äußersten Punkt (S1; S101) auf einer Vorlaufsteg-Hauptschneide (3, ; 103) zu einem äußersten Punkt (S2; S102) auf der Nachlaufsteg-Hauptschneide (21; 121) kleiner als 2/10 des Bohrer-Nenndurchmessers (D) ist, bevorzugt kleiner gleich 1/10 des Bohrer-Nenndurchmessers (D), insbesondere kleiner gleich 1/10 mm und die Rundschlifffase (17, 107) am Nachlaufsteg (9; 109) im wesentlichen die gleiche Radialkoordinate aufweist wie die Rundschlifffase (7, 107) am Vorlaufsteg (8; 108).Drills, in particular twist drills and in particular for drilling into solid workpieces made of composite material with at least one fiber-reinforced and one metallic layer, with through main clamping grooves ( 10 ; 110 ) separate webs, each with at least one additional groove ( 12 ; 112 ) in a walkway ( 8th ; 108 ) and at least one footbridge ( 9 ; 109 ) are subdivided, each of which is rounded by round bevels ( 7 . 17 ; 107 . 117 ) are limited, the chip chamber volume (Vz1; Vz1) of the additional grooves ( 12 ; 112 ) smaller than the chip chamber volume (Vh1; Vh2) of the main chip grooves ( 10 ; 110 ), characterized in that open spaces ( 11 . 11ü . 13 ; 111 . 113 ) the webs run in such a way that the trailing web ( 9 ; 109 ) his lead dock ( 8th ; 108 ) axially lagging, the lag (N1; N2) from an outermost point (S1; S101) on a leading edge of the leading edge ( 3 . ; 103 ) to an extreme point (S2; S102) on the trailing edge of the main cutting edge ( 21 ; 121 ) is less than 2/10 of the nominal drill diameter (D), preferably less than or equal to 1/10 of the nominal drill diameter (D), in particular less than or equal to 1/10 mm and the cylindrical bevel ( 17 . 107 ) on the footbridge ( 9 ; 109 ) has essentially the same radial coordinate as the cylindrical bevel ( 7 . 107 ) on the walkway ( 8th ; 108 ). Bohrer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je zwei Vorlaufstege (8; 108) und Nachlaufstege (9; 109).Drill according to claim 1, characterized by two leading webs ( 8th ; 108 ) and footbridges ( 9 ; 109 ). Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachlaufsteg (9; 109) eine Nachlaufsteg-Nebenschneide (23; 123) mit einem positiven Spanwinkel (WSR1; WSR2) aufweist, der insbesondere im Bereich zwischen 6° und 10° liegt, vorzugsweise bei etwa 8°.Drill according to claim 1 or 2, characterized in that the trailing web ( 9 ; 109 ) a secondary cutting edge ( 23 ; 123 ) with a positive rake angle (WSR1; WSR2), which is in particular in the range between 6 ° and 10 °, preferably around 8 °. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausspitzung (4; 104), durch die eine Querschneidenverkürzung herbeigeführt wird.Drill according to one of the preceding claims, characterized by a taper ( 4 ; 104 ), which leads to a shortening of the cross-cutting edge. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Spitzenanschliff in der Ausgestaltung als 4-Flächenanschliff.Drill according to one of the preceding claims, characterized through a point grinding in the form of a 4-surface grinding. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine an die Vorlaufsteg-Hauptschneide anschließende Freifläche mit einem Freiwinkel zwischen 6° und 8°.Drill according to one of claims 1 to 4, characterized through a free space adjoining the leading edge of the leading edge a clearance angle between 6 ° and 8 °. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Spitzenwinkel (WT2) kleiner gleich 100°, vorzugsweise 90°.Drill according to one of the preceding claims, characterized by a tip angle (WT2) of less than or equal to 100 °, preferably 90 °. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer einen Spitzenwinkel (WT1) von 140° bis 170° aufweist, insbesondere 150°, und die Vorlaufsteg-Hauptschneide (3) über einen ihr gegenüber steiler abfallenden Übergangsbereich () an der Vorlaufsteg-Nebenschneide (5) anschließt, wobei die Länge des Übergangsbereichs () kleiner als die Länge der restlichen Vorlaufsteg-Hauptschneide (3) ist.Drill according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drill has a tip angle (WT1) of 140 ° to 170 °, in particular 150 °, and the leading web main cutting edge ( 3 ) over a transition area that drops steeply towards it ( ) on the leading edge minor edge ( 5 ), the length of the transition area ( ) less than the length of the remaining leading edge of the leading edge ( 3 ) is. Bohrer nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Verhältnis der Länge des Übergangsbereichs () zur Länge der restlichen Vorlaufsteg-Hauptschneide (3) von unter 1 . 4.Drill according to claim 8, characterized by a ratio of the length of the transition region ( ) to the length of the remaining leading edge of the leading edge ( 3 ) of less than 1. 4th Bohrer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich () von einer umfangsseitigen Anfasung der Freifläche (11, 11ü) gebildet ist, bevorzugt mit einem Fasenwinkel (WF) von 10° bis 20°, insbesondere 15° zur Axialrichtung (B).Drill according to claim 8 or 9, characterized in that the transition region ( ) from a circumferential chamfering of the open area ( 11 . 11ü ) is formed, preferably with a bevel angle (WF) of 10 ° to 20 °, in particular 15 ° to the axial direction (B). Bohrer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die umfangsseitige Freiflächenanfasung stetig gekrümmt ist, wobei die Krümmung (K) konkav zum Bohrer verläuft und der Anstieg des Krümungswinkels zur Axialrichtung bevorzugt von Innen nach Außen zunimmt.Drill according to claim 10, characterized in that the peripheral free bevel steadily curved is, the curvature (K) is concave to the drill and the increase in the curvature angle to the axial direction preferably increases from the inside to the outside. Bohrer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich von einer umfangsseitigen Abrundung (R) an der Freifläche gebildet ist.Drill according to claim 8 or 9, characterized in that the transition area formed by a rounding (R) on the free surface is. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Rundschlifffasen (7, 17; 107, 117) an den Vorlauf- und Nachlaufstegen (8, 9; 108; 109) mit einer Breite (B7, B17; B107, B117) von 10% bis 25% des Bohrer-Nenndurchmessers (D), insbesondere 0,3 bis 0,8 mm.Drill according to one of the preceding claims, characterized by circular bevels ( 7 . 17 ; 107 . 117 ) on the leading and trailing bridges ( 8th . 9 ; 108 ; 109 ) with a width (B7, B17; B107, B117) of 10% to 25% of the nominal drill diameter (D), in particular 0.3 to 0.8 mm. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Bereich der scharfen Schneiden (3, , 23; 103, 123) eine Beschichtung vorgesehen ist, vorzugsweise in der Ausgestaltung als Hartstoffschicht, wobei die Beschichtung bevorzugt im CVD-Verfahren abgeschieden ist, und wobei die Dicke der Schicht vorzugsweise im Bereich zwischen 8 μm und 16 μm liegt, insbesondere bei 12 μm.Drill according to one of the preceding claims, characterized in that at least in the area of the sharp cutting edges ( 3 . . 23 ; 103 . 123 ) a coating is provided, preferably in the form of a hard material layer, the coating preferably being deposited using the CVD process, and the thickness of the layer preferably being in the range between 8 μm and 16 μm, in particular 12 μm. Bohrer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht aus Diamant besteht, vorzugsweise nanokristallinem Diamant.Drill according to claim 14, characterized in that the hard material layer consists of diamond, preferably nanocrystalline Diamond. Bohrer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht aus TiN oder aus (Ti,Al)N, einer Mehrlagen-Schicht oder einer Schicht bestehend aus Nitriden mit den Metallkomponenten Cr, Ti und A1 und vorzugsweise einem geringen Anteil von Elementen zur Kornverfeinerung besteht, wobei der Cr-Anteil bei 30 bis 65 %, vorzugsweise 30 bis 60 %, besonders bevorzugt 40 bis 60 %, der Al-Anteil bei 15 bis 35 %, vorzugsweise 17 bis 25 %, und der Ti-Anteil bei 16 bis 40 %, vorzugsweise 16 bis 35 %, besonders bevorzugt 24 bis 35 %, liegt, und zwar jeweils bezogen auf alle Metallatome in der gesamten Schicht.Drill according to claim 14, characterized in that the hard material layer made of TiN or (Ti, Al) N, a multi-layer layer or a layer consisting of nitrides with the metal components Cr, Ti and A1 and preferably a small proportion of elements Grain refinement exists, the Cr content being 30 to 65%, preferably 30 to 60%, particularly preferably 40 to 60%, of the Al content 15 to 35%, preferably 17 to 25%, and the Ti content at 16 up to 40%, preferably 16 to 35%, particularly preferably 24 to 35 %, is based on all metal atoms in the entire layer. Bohrer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der gesamten Schicht aus einer homogenen Mischphase besteht.Drill according to claim 14, characterized in that the construction of the entire layer from a homogeneous mixed phase consists. Bohrer nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der gesamten Schicht aus mehreren in sich homogenen Einzellagen besteht, die abwechselnd einerseits aus (TixAlyYz)N mit x = 0,38 bis 0,5 und y = 0,48 bis 0,6 und z = 0 bis 0,04 und andererseits aus CrN bestehen, wobei vorzugsweise die oberste Lage der Verschleißschutzschicht von der CrN-Schicht gebildet ist.Drill according to claim 15 or 17, characterized in that the structure of the entire layer consists of a plurality of individual layers which are homogeneous and which alternately consist of (Ti x Al y Y z ) N with x = 0.38 to 0.5 and y = 0.48 to 0.6 and z = 0 to 0.04 and on the other hand consist of CrN, the top layer of the wear protection layer preferably being formed by the CrN layer. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Bereich der Nuten eine Weichstoffbeschichtung, vorzugsweise aus MoS2 vorgesehen ist.Drill according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least in the area of the grooves, a soft material coating, preferably from MoS2 is provided. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Nenndurchmesser (D) des Bohrers im Bereich von 3 – 30 mm liegt.Drill according to one of the preceding claims, characterized characterized that the nominal diameter (D) of the drill in the range from 3 - 30 mm lies. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verjüngung des Bohrers von der Bohrerspitze aus in Axialrichtung entlang des Bohrers, die 25% – 80 % der üblichen Bohrerverjüngung beträgt, die vorzugsweise im Bereich von 0,02 – 0,4 mm liegt, so dass die Verjüngung besonders bevorzugt bei etwa 0,04 mm pro 100 mm Länge liegt.Drill according to one of the preceding claims, characterized through a rejuvenation the drill from the drill tip in the axial direction along the Drill that 25% - 80 % of the usual drill taper that is is preferably in the range of 0.02-0.4 mm, so that the Rejuvenation especially is preferably about 0.04 mm per 100 mm length. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Spiralwinkel, der im Bereich von 20° – 40° liegt.Drill according to one of the preceding claims, characterized by a spiral angle that is in the range of 20 ° - 40 °.
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