DE2336886A1 - TWIST DRILLS - Google Patents
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Description
Dr. E. B.ettner ? Ί Ί 6 8 8Dr. E. B.ettner? Ί Ί 6 8 8
D 8 München 80D 8 Munich 80
AS/PAS / P
Osborn-Mushet Tools Limited, Sheffield, EnglandOsborn-Mushet Tools Limited, Sheffield, England
/
Ulyde Steel ".forks/
Ulyde Steel ".forks
SpiralbohrerTwist drill
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spiralbohrer, der sich u.a. durch eine erhöhte Betriebstüchtigkeitsdauer zwischen aufeinanderfolgenden Nachschleifvorgängen auszeichnet. The invention relates to a twist drill which, inter alia, has an increased service life between successive regrinding operations.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist ein Spiralbohrer mit HauptStegen und mindestens je einem jedem Hauptsteg zugeordneten Nebensteg, der sich in einem Abstand in der Umfangsrichtung von dem zugeordneten Hauptsteg entlang des Bohrerrückendurchmessers (body clearance diameter of the drill) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstege durch Abschrägen oder Abfasen unter einem Winkel in der Gegend der Bohrerspitze derart bearbeitet (ausgespart) sind, daß sich die Bohrerspitze entlang der Kante einer größeren Flanke und entlang der Kante einer durch die Abschrägung erzeugten kleineren Flanke erstreckt, und daß die Abschrägung derart beschaffen ist, daß sie in einem größeren Abstand von der Meißelkante (chisel edge) an der Spitze des Bohrers in die Umfangsfläche des Haupt-Steges als die größere Flanke in die Umfangsfläche des bzw. jedes zugeordneten Nebensteges ausläuft, so daß jeder Nebensteg gegenüber dem zugeordneten Hauptsteg axial vorsteht und eineAccording to a feature of the invention is a twist drill with main webs and at least one of each main web associated secondary web, which extends at a distance in the circumferential direction from the associated main web of the body clearance diameter of the drill, characterized in that machined the main webs by beveling or chamfering at an angle in the area of the drill tip (recessed) are that the drill tip is along the edge of a larger flank and along the Edge of a smaller flank produced by the bevel extends, and that the bevel is of such a nature is that they are at a greater distance from the chisel edge at the tip of the drill into the circumferential surface of the main web as the larger flank into the circumferential surface of the or each associated Secondary web expires, so that each secondary web protrudes axially from the associated main web and one
309885/0594 -2-309885/0594 -2-
Schlichtschneide bildet, die anschließend an den von dem zugeordneten Hauptsteg geführten Schnitt einen Schlichtschnitt ausführt, oder daß statt dessen die Hauptstege bearbeitet (ausgespart) sind, indem der an diesen gemessene Durchmesser über eine begrenzte Strecke von der Bohrerspitze aus geringer ist als der an den Nebenstegen gemessene Durchmesser, so daß jeder Nebensteg gegenüber dem ihm zugeordneten Hauptsteg radial vorsteht und eine Schlichtschneide bildet, die anschließend an den von dem Hauptsteg geführten Schnitt einen Schlichtschnitt ausführt. Die von der Bohrerspitze gemessene Strecke, über die die Hauptstege auf diese Weise ausgespart oder zurückspringend ausgebildet sind, indem sie in der Gegend der Bohrerspitze unter einem Winkel abgeschrägt sind bzw. indem der an ihnen gemessene Durchmesser geringer ist als der an den Nebenstegen gemessene Durchmesser, entspricht vorzugsweise dem doppelten Bohrerdurchmesser. Der Grund jeder Bohrernut kann in solcher Weise ausgebildet sein, daß die beim Betrieb des Bohrers anfallenden Späne um einen solchen Winkel gebogen sind, daß sie brechen. Außerdem kann eine Späneaufnahmenut (in Umfangsrichtung) vor jedem Nebensteg vorgesehen sein.Forms finishing cutting edge, which then follows the cut guided by the associated main web Performs finishing cut, or that instead the main webs machined (recessed) by taking the diameter measured at them over a limited distance from the Drill tip out is smaller than the diameter measured at the secondary webs, so that each secondary web is opposite the main web assigned to it protrudes radially and forms a finishing edge, which is then followed by the Main web-guided cut executes a finishing cut. The distance measured by the drill bit over which the main ridges are recessed or receded in this way are formed by being beveled at an angle in the area of the drill tip or by the diameter measured on them is smaller than the diameter measured on the secondary webs, preferably corresponds twice the drill diameter. The bottom of each drill groove can be designed in such a way that the chips produced during the operation of the drill are bent at such an angle that they break. aside from that can have a chip receiving groove (in the circumferential direction) in front of each Be provided secondary web.
Die Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Spiralbohrers, bei dem ein mit Nuten versehener Körper mit Hauptstegen und mindestens je einem jedem Hauptsteg zugeordneten Nebensteg gebildet wird, und da· dadurch gekennzeichnet ist, daß die Primärstege über eine begrenzte Strecke, von der Bohrerspitze aus gemessen, derart ausgespart, bearbeitet oder zurückspringend ausgebildet sind, daß die Bohrerspitze an einen kleineren Durchmesser in die Umfangefläche jedes Hauptsteges als in die Umfangsflache jedes Nebensteges ausläuft. Vorzugsweise erfolgt diese Bearbeitung der Hauptstege durch Abfasen oder Abschrägen in der Nähe der Bohrerspitze durch Schleifen in solcher Weise, daß sich die Bohrerspitze entlang der Kante einerThe invention also provides a method of making a twist drill in which a grooved Body is formed with main webs and at least one secondary web assigned to each main web, and thereby is characterized in that the primary webs are recessed over a limited distance, measured from the drill tip, in such a way that machined or formed recessed that the drill tip to a smaller diameter in the Circumferential area of each main web than in the circumferential area each side web runs out. This processing of the main webs is preferably carried out by chamfering or chamfering near the drill bit by grinding in such a way that the drill bit moves along the edge of a
-3- + Haupt- oder 309885/059^-3- + main or 309885/059 ^
ORIGINAL HORIGINAL H
größeren Flanke und entlang der Kante einer kleineren, durch das Abschrägen erzeugten Flanke erstreckt, und das Ausmaß der Abschrägung ist derart, daß an dem oder jedem Nebensteg eine Schlichtschneide geschaffen wird, die über den zugeordneten Hauptsteg hinaus axial vorsteht. Anstatt dessen kann die Bearbeitung der Hauptstege dadurch erfolgen, daß, ebenfalls durch Schleifen, der an den Hauptstegen gemessene Bohrungsdurchmesser über eine begrenzte Strecke von der Bohrerspitze aus derart vermindert wird, daß an der Bohrerspitze die Schlichtschneiden der Nebenstege gegenüber den zugeordneten HauptStegen radial vorstehen. larger flank and along the edge of a smaller, flank generated by the chamfer extends, and the extent of the chamfer is such that on the or each Side web a finishing edge is created that over the associated main web also protrudes axially. Instead, the main webs can be machined by that, also by grinding, the bore diameter measured at the main webs over a limited Distance from the drill tip is reduced in such a way that the finishing edges of the secondary webs at the drill tip protrude radially from the associated main webs.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing are some embodiments of the invention for example shown.
Fig. 1 ist eine perspektivishe Darstellung eines Spiralbohrers gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a perspective view of a twist drill according to the invention;
Fig. 2 ist eine Darstellung des spitzen Endes des Bohrers in größerem Maßstab;Fig. 2 is an enlarged view of the tip end of the drill;
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Bohrer entlang der Lirie 3-3 in Fig. 1;Figure 3 is a cross-sectional view of the drill taken along line 3-3 in Figure 1;
Fig. h ist eine noch zu erläuternde schematische Darstellung; Fig. H is a schematic diagram to be explained later;
Fig. 5 ist eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Spiralbohrers gemäß der Erfindung, ähnlich Fig. 1;Fig. 5 is an illustration of another embodiment of a twist drill according to the invention, similar Fig. 1;
Fig. 6 ist ein Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;Figure 6 is a cross section taken along line 6-6 in Figure 5;
Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung eines Endabschnittes eines Spiralbohrers zur Veranschaulichung einerFig. 7 is a perspective view of an end portion of a twist drill for V e ranschaulichung a
-4-"Ui Π :? - 5 /W: Π /."-4- "Ui Π:? - 5 / W: Π /."
weiteren Ausführungsform eines Spiralbohrers gemäß der Erfindung;further embodiment of a twist drill according to the invention;
Fig. 8 ist eine weitere noch zu erläuternde schematische Darstellung; undFig. 8 is another schematic to be explained Depiction; and
Fig. 9 ist ein weiterer noch zu erläuternder Querschnitt.Fig. 9 is a further cross section to be explained.
Wie aus Fig. 1 bis k ersichtlich, weist der dort dargestellte Spiralbohrer Nuten 10 und Hauptstege 12 sowie diesen einzeln zugeordnete Nebenstege 14 auf. Die Nebenstege erstrecken sich entlang des Bohrerrückendurchmesv sers (body clearance diameter) des Bohrers, jeweils in einem Abstand von dem zugeordneten Hauptsteg in der Umfangsrichtung, wie dargestellt.As can be seen from FIGS. 1 to k , the twist drill shown there has grooves 10 and main webs 12 as well as secondary webs 14 individually assigned to them. The secondary webs extend along the drill back diameter (body clearance diameter) of the drill, each at a distance from the associated main web in the circumferential direction, as shown.
Die Hauptstege sind ausgespart bzw. bearbeitet, indem sie in der Nähe der Bohrerspitze unter einem Winkel abgeschrägt sind (Fig. 2). Dementsprechend erstreckt sich die Bohrerspitze entlang der Kante einer größeren Flanke 16 und entlang der Kante einer kleineren Flanke 18, die durch die Abschrägung erzeugt ist. Die Abschrägung ist derart, daß sie bei 20 in die Mantelfläche des Hauptsteges in einem größeren Abstand von der Meißelkante 22 an der Spitze des Bohrers als die größere Flanke bei 24 in die Mantelfläche des zugeordneten Nebensteges ausläuft. Auf diese Weise stehen sogenannte Schlichtflanken 26 der Nebenstege in Achsrichtung gegenüber den zugeordneten Hauptstegen vor. Die Hauptstege sind nämlich derart ausgespart oder bearbeitet, daß die Bohrerspitze in die Umfangsflache jedes Hauptsteges an einem kleineren Durchmesser als in die Umfangsflache jedes Nebensteges ausläuft. Die Anordnung ist so getroffen, daß jeder Nebensteg eine Schlichtflanke bildet, die dazu dient, anschließend an den von der Flanke des zugeordneten Haupt-The main webs are cut out or processed by beveled at an angle near the drill bit (Fig. 2). Accordingly, the Drill tip along the edge of a larger flank 16 and along the edge of a minor flank 18 created by the bevel. The bevel is such that they at 20 in the outer surface of the main web at a greater distance from the chisel edge 22 on the Tip of the drill runs out as the larger flank at 24 in the lateral surface of the associated secondary web. on in this way, so-called finishing flanks 26 of the secondary webs stand in the axial direction opposite the associated ones Main webs in front. The main webs are in fact cut out or machined in such a way that the drill tip into the circumferential surface each main web runs out at a smaller diameter than in the circumferential surface of each secondary web. The arrangement is made so that each secondary web forms a finishing flank which is then used at the edge of the assigned main
-5--5-
3 0 9 8 8 5 / 0 5 9 U 3 0 9 8 8 5/0 5 9 U
23363362336336
steges geführten Schnitt einen "Schlichtschnitt" (möglicherweise von nur einigen Tausendstel Zoll) auszuführen.ridge-guided cut a "finishing cut" (possibly of only a few thousandths of an inch).
Es hat sich gezeigt, daß der Bohrer, da er mit sogenannten Doppelstegen (nämlich Haupt— und Nebenstegen) versehen ist, zusätzlich radial geführt und abgestützt ist. Folglich sind mit einem so ausgebildeten Bohrer rundere Löcher als mit herkömmlichen Spiralbohrern erzielbar. Es hat sich auch gezeigt, daß wegen des abschließenden Schlichtens der Löcher mittels der Schlichtflanken der Nebenstege in einem Abstand von der Zone größter Wärmeerzeugung an den Flanken.der Hauptstege die Genauigkeit der Lochgröße gesteigert und die Betriebstüchtigkeitsdauer des Bohrers zwischen aufeinanderfolgenden Nachschleifvorgängen gegenüber der bei vergleichbaren Spiralbohrern herkömmlicher Form erforderlichen weitaus erhöht wird. Es leuchtet auch ohne weiteres ein, daß der Zwischenraum zwischen jedem Hauptsteg und dem zugeordneten Nebensteg einen Kühlkanal bildet, der bei Verwendung eines Kühlmittels zur Steigerung der Lebensdauer des Bohrers noch zusätzlich beiträgt.It has been shown that the drill, since it is provided with so-called double ridges (namely main and secondary ridges), is additionally guided and supported radially. Consequently, with a drill designed in this way, holes are rounder than with conventional twist drills. It has also been found that because of the final finishing of the holes by means of the finishing flanks of the secondary webs at a distance from the zone of greatest heat generation on the flanks Main ridges increased the accuracy of the hole size and the useful life of the drill between successive regrinding operations compared to that required for comparable twist drills of conventional shape is increased far. It is also obvious that the space between each main web and the associated one Side web forms a cooling channel, which when using a coolant to increase the service life of the Bohrers also contributes.
Der Winkel, unter dem die Hauptstege abgefast oder abgeschrägt werden müssen, und das Ausmaß der erforderlichen Abschrägung können natürlich durch Versuche bestimmt werden, jedoch gibt es natürlich eine Mindeststrecke, über die sich die Abschrägung in der Achsrichtung des Bohrers erstrecken muß, damit die Schlichtflanken über die zugeordneten Hauptstege axial vorstehen.(Dies ist am besten aus Fig. 2 zu erkennen, in der die Schlichtflanke 26 über eine gedachte Umfangslinie um den Bohrer durch den Punkt 20 um eine Strekke d vorspringend dargestellt ist. Die Wirkung ist schematisch in Fig. k dargestellt, die zeigt, wie eine Schlichtflanke 26 axial über den zugeordneten Hauptsteg bzw. über denjenigen Abschnitt desselben, der den gleichen Durchmesser hat, hinaus vorspringt. Gegenüber dem in AchsrichtungThe angle at which the main webs must be beveled or beveled and the amount of bevel required can of course be determined by experiment, but of course there is a minimum distance that the bevel must extend in the axial direction of the drill in order for the finishing flanks to pass projecting the associated main webs axially. (This is best seen from Fig. 2, in which the finishing edge 26 beyond an imaginary circumferential line around the drill through the point 20 d a Strekke is shown protruding the effect is shown schematically in Fig. k. which shows how a finishing flank 26 protrudes axially over the associated main web or over that section of the same which has the same diameter
-6-309 8.8 5/0594-6-309 8.8 5/0594
23363862336386
weiter ausladenden Abschnitt des Hauptsteges springt die Schlichtflanke außerdem in radialer Richtung vor). Allgemein kann jedoch gesagt werden, daß die axialgemessene Strecke d,über die sich die Abschrägung jedes Hauptsteges erstreckt, mindestens ein Viertel des Bohrerdurchmessers betragen sollte. Obwohl es in Wirklichkeit keine obere Grenze für die Strecke d gibt, kann in ähnlicher Weise festgestellt werden, daß , wenn die zusätzliche radiale Führung und Abstützung durch die Doppelstege erhalten bleiben soll, die Strecke d vorzugsweise ungefähr den doppelten Bohrerdurchmesser nicht überschreiten sollte, und diese zusätzliche Radialführung und -abstützung wird natürlich nur wirksam, wenn die Bohrtiefe größer ist als die Strecke d.further sweeping section of the main bridge jumps the finishing flank also in the radial direction). Generally however, it can be said that the axially measured distance d over which the bevel of each main web extends should be at least a quarter of the drill diameter. Although in reality there is no upper limit for the distance d there can be found in a similar manner that if the additional radial guide and support by the double webs is to be maintained, the distance d preferably approximately twice the drill diameter should not exceed, and this additional radial guidance and support will of course only effective if the drilling depth is greater than the distance d.
Es sind mannigfaltige Abwandlungen ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken möglich. Beispielsweise ist in Fig. 5 und'6 ein Spiralbohrer dargestellt, der dem oben beschriebenen mit der Ausnahme gleicht, daß der Grund der Bohrernuten 10 derart ausgebildet ist, daß die beim Betrieb des Bohrers erzeugten Späne um einen solchen Winkel gebogen werden, daß sie brechen.There are manifold modifications without deviating from the inventive concept possible. For example, FIGS. 5 and 6 show a twist drill similar to that described above with the exception that the bottom of the drill flutes 10 is designed such that the during operation of the drill generated chips are bent at such an angle that they break.
Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform ( Fig.7 und 8) ist bei einem Spiralbohrer mit zwei Haupt- und zwei diesen zugeordneten Nebenstegen die Aussparung bzw. die Bearbeitung der Hauptstege derart erzeugt bzw. vorgenommen, daß der Durchmesser jedes HauptSteges durchgehend über eine begrenzte Strecke d von der Bohrerspitze (nur etwa um einige Tausendstel Zoll - die in der Zeichnung dargestellte Durchmesserverminderung t_ ist lediglich aus Gründen der Anschaulichkeit übertrieben dargestellt) abgeschliffen, so daß er geringer als der Durchmesser der Nebenstege ist.Wie leicht zu erkennen ist, stehen also die Schlicht flanken der Nebenstege über die zugeordneten Hauptetege hinaus vor. Schematisch ist'dies in Fig. 8 veran-In a further modified embodiment (Fig. 7 and 8) in the case of a twist drill with two main webs and two associated side webs, the recess or the machining of the main webs is generated or carried out in such a way that the diameter of each main web is continuous over a limited distance d from the drill bit (only about a few thousandths of an inch - that in the drawing Diameter reduction t_ shown is only exaggerated for the sake of clarity) ground down so that it is smaller than the diameter of the As can easily be seen, the plain flanks of the secondary bridges are above the associated main bridges out ahead. This is shown schematically in Fig. 8
+ radial ^ -7-+ radial ^ -7-
309885/059Λ309885 / 059Λ
schaulicht.Die Folge ist die gleiche wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben. Beim Bohren beseitigen die Hauptstege den größeren Metallanteil, die Nebenstege jedoch bestimmen die endgültige Lochgröße. Während im Bereich der Hautpstege eine heftige Hitze erzeugt wird, arbeiten die Schlichtflanken bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur. Natürlich arbeitet diese abgewandelte Ausführungsform des Spiralbohrers im wesentlichen in gM-cher Weise wie diejenige gemäß Fig. 1 bis k. Die Durchraesserverminderung an den Hauptstegen erstreckt sich über eine sofehe Strecke, daß die Schlichtflanken über die ihnen zugeordneten Hauptstege hinaus vorstehen, und zwar Vorzugs* weise etwas mehr als dies, damit eine reichliche Reserve zum Nachschleifen des Bohrers durch Schleifen der größeren Flanken allein verfügbar ist. Im Falle des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Bohrers sollte diese Strecke jedoch vorzugsweise nicht größer als ungefähr der doppelte Bohrerdurchmesser sein, damit die zusätzliche Radialführung und Abstützung erhalten bleibt, die natürlich nur dann erzielbar sind, wean bis zu einer Tiefe gebohrt wird, die größer ist als die Strecke d. Die Abmessung .£, um die die Hauptsteg'e bearbeitet sind, kann zur Erzielung bester Resultate durch Versuche festgestellt werden. Es kann jedoch bemerkt werden, daß, je nach dem Durchmesser des Bohrers und dem zu bearbeitenden Material die Abmessung _t zwischen 0, 05 und 0, 75mm (0,002 und 0,030«) liegen sollte.The sequence is the same as described above in connection with Figs. When drilling, the main webs remove the greater amount of metal, but the secondary webs determine the final hole size. While intense heat is generated in the area of the skin, the smooth flanks work at a comparatively low temperature. Of course, this modified embodiment of the twist drill works essentially in the same way as that according to FIGS. 1 to k. The reduction in diameter at the main webs extends over such a distance that the finishing flanks protrude beyond the main webs assigned to them, preferably a little more than this, so that an ample reserve is available for regrinding the drill by grinding the larger flanks alone. In the case of the drill shown in Fig. 1 to 3, however, this distance should preferably not be greater than approximately twice the drill diameter, so that the additional radial guidance and support is retained, which can of course only be achieved when drilling to a depth that is greater than the distance d. The dimension £ by which the main webs are machined can be determined through tests to achieve the best results. It can be noted, however, that depending on the diameter of the drill bit and the material being machined, the _t dimension should be between 0.05 and 0.75mm (0.002 and 0.030 ”).
Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Einzelheit, die bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen angewandt werden kann. Es handelt sich um die Anordnung einer Spanaufnahmenut 28 an der Vorderseite (in der Umfangsrichtung gesehen) jedes Nebensteges ( diese Späneaufnahmenut wurde zur Veranschaulichung bei einem Bohrerquerschnitt ent «-sprechend dem gemäß Fig. 5 bis 8 dargestellt).Fig. 9 shows a modified detail which is applied to each of the above-described embodiments can. It is the arrangement of a chip receiving groove 28 on the front side (seen in the circumferential direction) each side web (this chip receiving groove was used for illustration with a drill cross-section corresponding to that shown in FIGS. 5 to 8).
-8- + axial-8- + axial
Mannigfaltige weitere Ausführungsformen sind ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken möglich. Beispielsweise ist es durchaus möglich, -bei einem verhältnismäßig großen Bohrer jedem Hauptsteg zwei oder sogar mehr Nebenstege zuzuordnen. Various other embodiments are without deviating possible from the idea of the invention. For example it is It is quite possible, in the case of a relatively large drill, to assign two or even more secondary webs to each main web.
Pat entansprüchePatent claims
-9--9-
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