DE3319718C2 - - Google Patents
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- DE3319718C2 DE3319718C2 DE19833319718 DE3319718A DE3319718C2 DE 3319718 C2 DE3319718 C2 DE 3319718C2 DE 19833319718 DE19833319718 DE 19833319718 DE 3319718 A DE3319718 A DE 3319718A DE 3319718 C2 DE3319718 C2 DE 3319718C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen zwei- oder mehr
schneidigen Wendelbohrer mit eingesetzten Schneiden, gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Wendelbohrer ist aus der DE 30 37 097 A1
bekannt. Die eingesetzten Schneiden werden dabei aus einem
verschleißfesterem Werkstoff ausgebildet. Die von diesem
verschleißfesteren Werkstoff gebildeten Hauptschneiden
liegen dabei im wesentlichen in Axialebenen des Bohrwerk
zeugs und enden vor dem Bohrerzentrum, so daß beim Bohren
ein von der Breite der Bohrspitzen-Ausnehmung bestimmter
Materialstumpf stehen bleibt, der - wie in einer anderen
Ausführungsform des Wendelbohrers gemäß DE 30 37 097 A1
gezeigt - mittels der im Grund der Bohrspitzen-Ausnehmung
vorgesehenen geneigten Keilfläche seitlich weggedrückt
werden kann.
Diese Gestaltung des Wendelbohrers hat insbesondere dann
Vorteile, wenn die eingesetzten Schneidplatten mit der
Bohrerspitze verlötet werden. Die Lötflächen werden auf
diese Art und Weise aus dem Zentrum der Bohrspitze, d. h.
aus derjenigen Zone genommen, die gewöhnlicherweise einer
reinen und extrem hohen Druckbelastung unterworfen ist.
Durch die Anordnung der Hauptschneiden in einer Axialebene
des Bohrwerkzeugs können die innenliegenden Enden der
Hauptschneiden verhältnismäßig nahe zueinander geführt
werden, so daß der beim Bohren entstehende Materialstumpf
einen möglichst kleinen Durchmesser erhält, der von einer
geneigten Grundfläche der Bohrspitzen-Ausnehmung zuverläs
sig weggedrückt werden kann.
Durch die Bestückung dieser herkömmlichen Wendelbohrer mit
verschleißfesteren Schneidplatten sind diese Werkzeuge
auch zur spanenden Bearbeitung von siliciumhaltigen Alumi
nium-Legierungen geeignet, die heutzutage in zunehmendem
Maße eingesetzt werden. Die Hochtemperaturhärte dieser
Werkstoffe ist allerdings begrenzt, so daß die Schneidkan
ten bei der Bearbeitung schwer zu zerspanender Werkstoffe
bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten gewöhnlich verhält
nismäßig schnell abstumpfen. Da jedoch im bekannten Fall
die Spitze des Bohrers ohnehin verhältnismäßig stark ge
schwächt werden muß, um die Schneidplatten so in die
Bohrerstege zu integrieren, daß die Hauptschneiden über
Mitte liegen, kam dieser Nachteil nicht in dem Maße zum
Tragen, da die Zerspanungsleistung des bekannten Wendel
bohrers aufgrund des reduzierten Torsionswiderstandsmomen
tes des Bohrerquerschnitts ohnehin nicht an die vom Mate
rial der Schneidplatten verkraftbare Grenze angehoben
werden konnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zwei- oder
mehrschneidigen Wendelbohrer gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 zu schaffen, der sich durch eine gestei
gerte Zerspanungsleistung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Querschnitt des Bohrers derart
bis in den Bereich der Bohrerspitze hinein umgestaltet,
daß die Spannuten des Bohrwerkzeugs ohne zusätzliche Bear
beitung bis zur Bohrerspitze geführt werden können. Zur
Aufnahme der Schneidplatten im Bereich der Bohrerspitze
ist es deshalb lediglich erforderlich, aus den Bohrerste
gen eine dem Volumen der Schneidplatten entsprechende
Sitzausnehmung herauszuarbeiten, wodurch sich eine ge
ringstmögliche Schwächung des Bohrerquerschnitts und damit
des Torsions-Widerstandsmoments des Bohrers ergibt.
Dadurch wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß poly
kristalline Schneidstoffe, wie z. B. polykristalliner
Diamant oder polykristallines kubisches Bornitrid, wir
kungsvoller zur Anhebung der Zerspanungsleistung einge
setzt werden können. Derartige Einsätze sind in ausgewähl
ten Gesamtdicken von ca. 1,5 bis einige mm und in einfa
chen geometrischen Formen, z. B. als Rechteck- oder Kreis
platten, erhältlich, wobei bedingt durch das Herstel
lungsverfahren ausschließlich ebene Schneidplatten verfüg
bar sind. Diese ebenen Platten können nunmehr derart in
den Wendelbohrer integriert werden, daß sich weder Über
beanspruchungen der Lötflächen noch Überbeanspruchungen
des Bohrerquerschnitts ergeben, selbst wenn die Zerspa
nungsleistung an das Standvermögen des polykristallinen
Schneidstoffs herangeführt wird. Durch das Vorsehen der
Bohrspitzen-Ausnehmung wird in vorteilhafter Weise dem
Umstand Rechnung getragen, daß derartige polykristalline
Schneidstoff gegen Kontaktspannungen verhältnismäßig
empfindlich sind. Dabei wird nach wie vor der vorteilhafte
Effekt erzielt, daß die radial inneren Enden der Haupt
schneideneinsätze bequem und ohne irgendeine Verkürzung
oder Schwächung der Hauptschneide freigeschliffen, d. h.,
mit größeren Freiwinkeln versehen werden können. Der Auf
bau des Bohrwerkzeugs ist demnach dem Schneideneinsatz mit
dem zwar sehr standfesten aber auch verhältnismäßig
druckempfindlichen Schneidstoff optimal angepaßt. Die
Längenbegrenzung der Hauptschneiden kann dabei nach wie
vor ohne weiteres von der Keilfläche bzw. von der keilför
migen Oberfläche im Bereich der Bohrspitzen-Ausnehmung
aufgefangen werden, zumal dann, wenn die Bohrerspitze
gemäß Patentanspruch 8 insgesamt aus Hartmetall besteht.
Diese keilförmige Gestaltung der Bohrspitzen-Ausnehmung,
die bevorzugterweise mittels eines Formwerkzeugs einge
schliffen wird, dessen Vorschubrichtung im Winkel zur
Achse des Wendelbohrers verläuft, sorgt zuverlässig dafür,
daß der beim Bohrvorgang im Kern der Bohrung entstehende
Materialstumpf sanft und zügig seitlich weggedrückt und
dabei abgeschert wird, wobei durch geeignete Wahl des
Neigungswinkels dieser keilförmigen Grundfläche der Bohr
spitzen-Ausnehmung die Vorschubkraft minimiert werden
kann. Dabei eignet sich die erfindungsgemäße Gestaltung
des Bohrwerkzeugs für jede mögliche Spiralnutensteigung
des Wendelbohrers. Von weiterem Vorteil ist die erfin
dungsgemäße, an den Werkstoff der Schneidplatten angepaßte
Gestaltung des Bohrerquerschnitts dann, wenn die Stege des
Bohrwerkzeugs mit Kühl- bzw. Schmiermittelkanälen versehen
sind. Diese Kanäle können aufgrund der Umgestaltung des
Nutenquerschnitts weiterhin im Zentrum der Nuten verlau
fen, ohne dadurch den Raum für die Eingliederung des
Schneideneinsatzes einzuschränken.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2 kann die
Vorschubkraft des Bohrwerkzeugs weiter reduziert werden.
Die Bohrspitzen-Ausnehmung wird in vorteilhafter Weise in
das Bohrwerkzeug eingeschliffen, wodurch sich eine sehr
einfache Herstellung des Bohrwerkzeugs ergibt. Weil die
Hauptschneiden ausschließlich in Axialebenen des Bohr
werkzeugs liegen, genügt es jedoch auch, wenn die Bohr
spitzen-Ausnehmung im Bereich der radial innenliegenden
Schneidkanten der Schneidplatten zur Bohrerachse parallele
Seitenwände aufweist, die auf den Hauptschneiden senkrecht
stehen.
Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 3 wird der
durch den Spitzenwinkel des Bohrers und die Bohrspitzen-
Ausnehmung normalerweise definierte spitze Winkel zwischen
der Hauptschneide und den radial innenliegenden Schneid
kanten der Schneidplatten beseitigt, wodurch die Standzeit
der Schneideneinsätze zusätzlich angehoben werden kann,
weil die Gefahr des Ausbrechens der Schneidenspitze redu
ziert ist.
Bevorzugterweise sind die Bohrspitzen-Ausnehmungen durch
Einschleifen hergestellt. Dies eröffnet zusätzlich die
vorteilhafte Möglichkeit, durch Wahl einer geeigneten
Form-Schleifscheibe die Gestaltung des Ausnehmungsgrundes
zu optimieren und darüber hinaus mit relativ einfachen
Maßnahmen eine Hinterschnittene, d. h., größere Freiwinkel
im Bereich der innenliegenden Schneidkanten definierende
Ausnehmungen herzustellen. Dadurch wird der Ausbildung von
Aufbauschneiden entgegengewirkt, wodurch die Zerspanungs
leistung des Werkzeugs zusätzlich angehoben werden kann.
Zwar ist es aus der DE-OS 21 44 217 grundsätzlich bekannt,
die Querschnittsgestaltung eines Spiralbohrers so zu va
riieren, daß die die Schneidbrust bildenden Spannuten-
Flächen in unterschiedlicher Lage zueinander und zur Boh
rerachse zu liegen kommen. Die Variation des Bohrerquer
schnitts erfolgt jedoch in diesem bekannten Falle aus
schließlich dazu, um eine Anpassung an den zu zerspanenden
Werkstoff vorzunehmen. Demgegenüber erfolgt beim Erfin
dungsgegenstand eine Anpassung des Bohrerquerschnitts an
den in die Spitze eingesetzten Schneidstoff.
Durch die extrem hohe Verschleißfestigkeit der Schneiden
einsätze bietet sich deren Eingliederung insbesondere auch
für Bohrwerkzeuge an, die innenliegenden Kühl- oder
Schmiermittelkanälen versehen sind. Aufgrund der Querschnittsgestaltung
des Bohrers verbleibt
selbst dann, wenn die Kühlmittelkanäle im Zentrum der
Bohrer-Hauptschneiden-Freifläche aus der Bohrerspitze
münden, noch genügend Raum, um den Schneideneinsatz
vor diesem Kühlkanal in der Bohrerspitze zu integrieren.
Durch die Ausbildung und Orientierung der Hauptschneide
ausschließlich in Axialebenen ergeben sich sehr günstige
Belastungen im Bereich der Kontaktflächen zwischen Schnei
deneinsatz und Bohrerspitze, so daß die in diesen Bereichen
vorliegende Lötverbindung die Schnitt- und Vorschubkräfte
zuverlässig aufnehmen kann. Weil der polykristalline Schneid
stoff auf einem hochfesten Hartmetall-Trägerwerkstoff auf
gebracht ist, und das Schneidplättchen somit eine sehr
hohe Steifigkeit besitzt, genügt es, die Bohrerspitze mit
relativ kleinen Ausnehmungen zur Aufnahme dieser Schneiden
einsätze zu versehen, so daß der herstellungstechnische
Aufwand bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bohrwerk
zeugs in Grenzen gehalten wird. Darüber hinaus können diese
Ausnehmungen dadurch, daß die Schneidplättchen eine sehr
einfache geometrische Form haben, mit gängigen spanenden
Bearbeitungswerkzeugen hergestellt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere
Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine perspektivishe Ansicht einer Spitze einer
ersten Ausführungsform des mehrschneidigen Bohr
werkzeugs mit eingesetzten Schneiden,
Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Bohr
werkzeugs,
Fig. 3 in einem etwas vergrößerten Maßstab eine der
Fig. 2 ähnliche Ansicht einer weiteren Aus
führungsform des Bohrwerkzeugs,
Fig. 4 eine Schnittansicht einer mit dem Werkzeug
gemäß Fig. 1 bis 3 herstellbaren Bohrung,
Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer wei
teren Ausführungsform des Bohrwerkzeugs,
Fig. 6 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht des in
Fig. 5 gezeigten Werkzeugs,
Fig. 7 eine Ansicht eines Schnitts bei einer Schnitt
führung entlang der Linie VII-VII in Fig. 6,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines in der
Ausführungsform gemäß Fig. 5 bis 7 verwend
baren Schneideneinsatzes und
Fig. 9 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht einer Boh
rung, die mit der Ausführungsform gemäß Fig.
5 bis 8 herstellbar ist.
Fig. 1 zeigt die Spitze eines zweischneidigen spiral
genuteten Bohrwerkzeugs 1, dessen Schneidenträger ent
weder aus Hartmetall oder aus einem verschleißfesten Werk
zeugstahl besteht. Die Bohrerspitze 2 trägt eingesetzte
Schneidplatten 3, die in eine geeignet geformte Ausnehmung in
der Bohrerspitze eingelötet sind. Die Schneiden sind von
ebenen Schneidplatten 3 bzw. Schneidplättchen gebildet, die
wie folgt ausgebaut sind: Eine verhältnismäßig stabil aus
gebildete Trägerschicht 4 aus Hartmetall trägt eine ver
hältnismäßig dünne Beschichtung aus polykristallinem Schneid
stoff 5, der in den Figuren mit einer Kreuzschraffur ge
kennzeichnet ist. Der polykristalline Werkstoff 5 besteht
beispielsweise aus polykristallinem Diamant (PKD) oder aus
einem Synthesewerkstoff aus Diamant und kubischem Bornitrid,
der beispielsweise unter der Markenbezeichnung "Borazon CBN"
bekannt ist. Für den Fall, daß polykristalliner Diamant als
Basis-Schneidwerkstoff dient, erfolgt die Herstellung der
artiger Schneidplatten dadurch, daß eine bestimmte Diamant
körnung mit einem Metall der Fe-Gruppe (Fe, Co, Ni) bei
Temperaturen über 1400°C und bei Drücken von ca. 6000 MPa
zu einem massiven Körper zusammengesintert wird und im
gleichen Verfahrensschritt der auf diese Weise erzeugte
PKD-Körper auf eine Trägerschicht aus Hartmetall aufge
sintert wird, um eine sehr feste und innige Verbindung
zwischen PKD-Schicht und Träger-Hartmetall zu erreichen.
Bei der Herstellung von Schneideneinsätzen mit kubischem
Bornitrid als Schneidwerkstoff geht man auf ähnliche Weise
vor. Das Bestücken der Werkzeuge mit derartigen Schneiden-
Einsätzen erfolgt in der Regel durch eine Lötverbindung
unter Verwendung entweder einer Äthylensauerstoffflamme,
einer Ofenlötung oder eine Widerstandsheizung in Ver
bindung mit gewöhnlichem Silberlot und Flußmittel. Der
artige bekannte Schneideneinsätze zeichnen sich durch eine
extrem hohe Zerspanungsleistung bei sehr hoher Standzeit
aus. Allerding sind Schneideneinsätze dieser Art bedingt
durch das sehr komplizierte Herstellungsverfahren nur in
ebener Form und mit einfachen geometrischen Konturen er
hältlich. Die Schneideneinsätze sind in Plättchen von bei
spielsweise 1,5 bis 5 mm im Gesamtdicke, wobei die Dicke
der Schneidstoffschicht etwa 0,5 mm beträgt, und mit Kan
tenlängen zwischen 3 und 16 mm erhältlich. In das in Fig.
1 dargestellte Wendelbohrwerkzeug sind derartige Schneid
platten eingegliedert.
Die Schneidplatten 3 definieren mit dem polykristallinen
Schneidstoff 5 die gesamte Hauptschneide 6 sowie einen
Teil einer Nebenschneide 7. Die Schneidplatten 3 sind so
eingesetzt, daß die vom polykristallinen Schneidstoff 5
gebildete Ebene 8 mit einer durch die Hauptschneide 6 und
parallel zur Bohrerachse 9 verlaufende Ebene einen posi
tiven Spanwinkel einschließt. Ferner ist die Schneidplatte
stirnseitig so angeschliffen, daß im Bereich der gesamten
Hauptschneide 6 ein relativ großer Freiwinkel ausgebildet wird.
Die Ausbildung dieser geometrisch günstigen Verhältnisse
wird dadurch ermöglicht, daß die Schneidplättchen bzw.
Schneidplatten 3 so angeordnet sind, daß die Hauptschnei
den 6 in Axialebenen 10 des Bohrwerkzeugs 1 liegen und
in einem vorbestimmten Radialabstand A R (vgl. Fig. 2 bis
4) von der Bohrerachse an einer definiert ausgebildeten
Bohrspitzen-Ausnehmung 11 enden, die, wie der Darstellung
gemäß Fig. 1 deutlich entnehmbar ist, einen mit der strich
punktierten Linie 12 schematisch angedeuteten Ausnehmungs
grund besitzt, der mit der Bohrerachse 9 einen spitzen Win
kel α einschließt. Die Bohrspitzen-Ausnehmung 11 ist
beispielsweise durch Einschleifen gebildet, indem
eine Form-Schleifscheibe zentrisch in
die Bohrerspitze eintaucht und so einen Freischliff erzeugt. Der Ausnehmungsgrund kann sowohl ausgerundet
als auch eben ausgebildet sein. Der in Fig. 1 bis 3 dar
gestellte Freischliff besitzt eine Mittelachse 13, die mit
der Bohrerachse 9 eine Ebene aufspannt, die auf der Axialebene 10
senkrecht steht. Durch diese Ausbildung des Freischliffs
wird erreicht, daß die radial innenliegenden Schneidkan
ten 14 (siehe Fig. 1) der Schneidplatten 3 im Schneid
eingriff keiner Druckbelastung ausgesetzt sind, da die
radial am weitesten innenliegende Schneidkante eine Umfangs
geschwindigkeitsrichtung R U besitzt, deren Trägergerade
die Schneidplatte 3 an keiner Stelle durchdringt. Durch
diese Gestaltung erübrigt sich sogar die Ausbildung eines
größeren Freiwinkels in diesem Bereich, zumal der poly
kristalline Schneidstoff gegenüber Freiflächenverschleiß
relativ unempfindlich ist. Selbstverständlich kann der Frei
schliff auch derart ausgeführt werden, daß im Bereich die
ser radial innenliegenden Schneidkanten ein größerer Frei
winkel entsteht. Durch diese Maßnahme kann die Schnitt
leistung des Bohrwerkzeugs weiter angehoben werden.
Die vorstehend beschriebene Orientierung der Hauptschneiden
6 in Axialebenen 10 erfordert natürlich eine grundsätzliche
andere Formgebung des Wendelbohrer-Querschnitts bzw. der
Wendelbohrer-Stege. Die Gestaltung des Wendelbohrer-Quer
schnitts ist im einzelnen der Fig. 3 entnehmbar. Die
strichpunktierte Linie 15, die tangential in die Haupt
schneiden 6 übergeht, legt den Nuten- und Kernquerschnitt des Bohr
werkzeugs fest, der in der gleichen Größenordnung wie bei
einem herkömmlichen zwei- oder mehrschneidigen Wendelbohr
werkzeug liegt. Zur Verbesserung der Zerspanungsleistung
und zur Vergleichmäßigung der an der Hauptschneide auf
tretenden Schnittkräfte ist bei der in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsform im Bereich des Bohrerzentrums eine Span
winkelkorrektur in Form von einer Art Ausspitzungen 16
vorgesehen, von denen lediglich die in Fig. 3 untere noch
sichtbar ist, da die Bohrspitzen-Ausnehmung 11 auf dieser Seite in
der Bohrerspitze ausläuft.
Mit dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bohrwerkzeug
können Bohrungen gemäß Fig. 4 hergestellt werden. Durch
geeignete Positionierung der Schneidplatten 3 in der
Bohrerspitze kann jeder beliebige Spitzenwinkel er
zeugt werden. Man erkennt ferner, daß die Bohrspitzen
ausnehmung bzw. der Freischliff 11 im Bohrungsgrund einen
Werkstoffstumpf 22 stehenläßt, dessen Durchmesser der
Breite der Bohrspitzen-Ausnehmung 11, d. h., zweimal dem Radial-Ab
standsmaß A R entspricht. Der Neigungswinkel γ dieses
Materialstumpfs 22 entspricht im wesentlichen demWinkel
α, den der Grund der Bohrspitzen-Ausnehmung 11 mit der Bohrer
achse 9 einshließt.
Die vorstehend beschriebene Querschnittsgestaltung der
Bohrerspitze ermöglicht es, die
Bohrspitzen-Ausnehmung 11 mit einer Breite auszuführen,
die lediglich dem 0,1fachen des Bohrerdurchmessers ent
spricht. Daraus folgt, daß die Zerspanungsleistung des
Bohrwerkzeugs sehr hochgehalten werden kann und daß der
Freischliff bzw. die Keilfläche des Freischliffs zuver
lässig in der Lage ist, bei kleinen Vorschubkräften den
im Zentrum verbleibenden Materialstumpf 17 wegzudrücken
und abzuscheren.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich ferner, daß
jede Schneidplatte 3 dadurch, daß sie in einem vorbe
stimmten Radialabstand A R vom Bohrerzentrum 9 endet, keinen
Bereich besitzt, in dem sie ausschließlich auf Druck bean
sprucht ist. Dies bedeutet, daß auch die Kontaktflächen
zwischen der Bohrerspitze 2 und den Schneid
platten 3, d. h., die Flächen, über die die Lötverbindung zu
stande kommt, frei von extremen Druckkräften sind, so daß
eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen Schneid
platten 3 und der Bohrerspitze 2 bereitgestellt wird.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Schneid
platten 3 sind ausschließlich durch Außenbearbeitung, bei
spielsweise mittels Schleifwerkzeugen, aus rechteckförmigen
Schneidplättchen herstellbar, so daß der herstellungstech
nische Aufwand verhältnismäßig kleingehalten wird, wenn
man bedenkt, welche Zerspanungsleistungen mit dem erfin
dungsgemäßen Werkzeug realisierbar sind.
Vorstehend wurde bereits erwähnt, daß der bei den Schneid
plättchen eingesetzte polykristalline Schneidstoff ver
hältnismäßig schlagempfindlich ist. Um dieser Schlag- oder
Druckempfindlichkeit des polykristallinen Schneidstoffs
Rechnung zu tragen, ist es vorteilhaft, das mehrschneidige
Bohrwerkzeug gemäß Fig. 5 bis 8 auszubilden. Da in diesen
Figuren gezeigte Bohrwerkzeug unterscheidet sich von dem
vorstehend beschriebenen lediglich in der Gestaltung der
Schdneidplatte 3, die bei dieser Ausführungsform mit
3′ bezeichnet ist. Diejenigen Teile, die denen der Aus
führungsform gemäß Fig. 1 bis 4 vollkommen entsprechen,
sind mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie er
kennbar ist, unterscheidet sich die Schneidplatte 3′ von
dem gemäß Fig. 1 bis 3 in einer Anfasungsfläche 17, durch
die der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 auf
tretende spitze Winkel zwischen der Hauptschneide 6 und
der radial innenliegenden Schneidkante 14′ beseitigt ist.
Mit anderen Worten ausgedrückt, verläuft die Hauptschneide
6′ bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 bis 7 geknickt,
d. h., sie besitzt im Bereich der Anfasung 17 einen parallel
zu dieser verlaufenden Hauptschneidenabschnitt 18, an den
sich die radial innenliegende Schneidkante 14′ anschließt.,
die von der Bohrspitzen-Ausnehmung 11 definiert wird.
Die Querschnittsform dieser Bohrspitzen-Ausnehmung 11 ist im ein
zelnen aus Fig. 7 entnehmbar. Der Grund des Freischliffs
ist bei dieser Ausführungsform eben ausgebildet und geht
über Radiusabschnitte 19 entweder in parallele Seitenwände
20 oder gemäß einer Abwandlung in im spitzen Winkel zueinan
der verlaufende Seitenwände 21 über, so daß ein hinter
schnittener Freischliff entsteht, der dafür sorgt, daß die
radial innenliegenden Schneidkanten 14′ einen positiven
Spanwinkel erhalten.
In Fig. 8 ist in vergrößertem Maßstab ein grob vorbear
beiteter Rohling der bei der Ausführungsform gemäß Fig.
5 bis 7 zur Anwendung kommenden Schneidplatte 3′ dar
gestellt. Die Schneidplatte besitzt beispielsweise ei
nen Hartmetall-Träger 4′ mit einer Dicke D 4 von beispiels
weise 1,5 mm, auf dem eine Schneidstoff-Schicht 5′ mit
einer Dicke D 5 von beispielsweise 0,5 mm im vorstehend be
schriebenen Verfahren aufgebracht ist. Das Schneidenein
satz-Plättchen ist grob derart vorbearbeitet, daß die
Anfasungsfläche 17 und die Nebenschneide 7 ausgebildet ist.
Der Endschliff im Bereich der radial innenliegenden Schneid
kante 14′ ist bei dem in Fig. 8 dargestellten Rohling noch
nicht erfolgt. Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig.
8, daß der Hartmetall-Träger 4′ teilweise mit abgerunde
ten Kanten versehen ist, wodurch es ermöglicht wird, die
Ausnehmungen in der Bohrerspitze 2 mit verhältnis
mäßig einfachen Mitteln, beispielsweise mittels eines
Fingerfräsers, zu bearbeiten und eine saubere Lötverbin
dung über definierte Kontaktflächen herzustellen.
Mit dem in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Bohrwerkzeug
können Bohrungen mit der in Fig. 9 gezeigten Form herge
stellt werden. Man erkennt auch in dieser Darstellung wie
derum den Materialstummel 22 im Zentrum der Bohrung, der
von der Bohrspitzen-Ausnehmung 11 beim Vorshub des Bohrers weggedrückt
und abgeschert wird.
Man erkennt aus den Figuren, daß der Schneideneinsatz 3
bzw. 3′ relativ kleinvolumig ist und nur wenig Raum des
Bohrerstegs in Anspruch nimmt. Diese flache Bauweise des
Schneideneinsatzes ermöglicht daher ohne weiteres in Verbindung mit dem Bohrerquerschnitt die
Bestückung eines gerade- oder spiralgenuteten Bohrwerk
zeugs, das zur weiteren Steigerung der Spanungsleistung
in den Bohrerstegen Kühl- oder Schmiermittelkanäle auf
weist. In den Fig. 5 und 6 sind solche Schmiermittel
kanäle 24 mit strichpunktierten Linien angedeutet. Man
erkennt, daß die Mündungsstellen 25 der Kühlmittelkanäle
24 sogar mittig bzw. im Zentrum der Freifläche 26 aus den
Bohrerstegen austreten können und dann immer noch genügend
Raum für die Eingliederung des Schneideneinsatzes 3 bzw. 3′
verbleibt.
Claims (10)
1. Zwei- oder mehrschneidiger Wendelbohrer mit einge
setzten Schneiden, die in Form von ebenen Schneidplatten
in Ausnehmungen der Bohrwerkzeugspitze derart eingelötet
sind, daß deren Hauptschneiden im wesentlichen in Axial
ebenen des Bohrwerkzeugs liegen und im Radialabstand vom
Bohrerzentrum an einer Bohrspitzen-Ausnehmung enden, die
in ihrem Grund eine zur Bohrerachse geneigte Keilfläche
definiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatten
(3; 3′) mehrschichtig aufgebaut sind, wobei auf einen
Trägerwerkstoff (4; 4′), wie z. B. Hartmetall oder der
gleichen, ein polykristalliner Schneidstoff, wie z. B. ein
polykristalliner Diamantwerkstoff, aufgebracht ist, der
die Hauptschneiden (6; 6′) ausbildet, und daß der Quer
schnitt der Bohrerstege des Bohrwerkzeugs (1) bis in den
Bereich der Bohrerspitze derart umgestaltet ist, daß unter
Beibehaltung eines im wesentlichen unveränderten Kernquer
schnitts des Bohrwerkzeugs (1) die die Schneidbrust bil
denden Spannuten-Flächen im wesentlichen in einer Axial
ebene liegen.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Seitenflächen der Bohrspitzen-Ausnehmung (11)
positive Spanwinkel für die radial innenliegenden Schneid
kanten (14; 14′) der Schneidplatten (3; 3′) definieren.
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeihnet, daß die Schneidplatten (3; 3′) an den radial
inneren Endabschnitten der Hauptschneiden (6′) eine An
fasung (17) besitzen.
4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Anfasung (17, 18) Bestandteil der Haupt
schneide (6′) ist und einen positiven Hauptschneiden-
Spanwinkel definiert.
5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspitzen-Ausnehmungen
(11) eingeschliffen sind und einen konkav gekrümmten Aus
nehmungsgrund aufweisen.
6. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (2 × A R ) der Bohr
spitzen-Ausnehmung (11) im wesentlichen dem 0,1fachen des
Durchmessers des Bohrwerkzeugs (1) entspricht.
7. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstoff aus polykri
stallinem kubischem Bornitrid besteht.
8. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatten (3; 3′) auf
eine Bohrerspitze aus Hartmetall aufgelötet sind.
9. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneiden (6) mit
einer Ausspitzung bzw. einer Spanwinkelkorrektur (15, 16)
versehen sind.
10. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen, in denen die
Hauptschneiden (6; 6′) liegen um ein Toleranzmaß von bis
zu einigen ¹/₁₀ mm außerhalb der Axialebenen (10) liegen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833319718 DE3319718A1 (de) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Zwei- oder mehrschneidiges bohrwerkzeug mit eingesetzten schneiden |
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