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Beschreibung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Vollbohrwerkzeug mit mindestens
zwei sich wenigstens vom Bereich der Zentralachse zum Außenumfang erstreckenden
Schneiden.
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Aus der Praxis sind Vollbohrer zur Bearbeitung gehärteter Werkstoffe
vorbekannt, welche mit handelsüblichen Schneidplatten bestückt sind. Bedingt durch
die Größe dieser Schneidplatten sind derartige Bohrwerkzeuge erst für grössere Durchmesserbereiche
realisierbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vollbohrer zur Bearbeitung
härtester Werkstoffe zu schaffen, der im Betrieb eine zuverlässige Selbstzentrierung
gewährleistet und bereits bei kleinsten Dimensionen eine Bestückung mit mindestens
einer Schneidplatte ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schneiden
an mindestens einer an einem zylindrischen Bohrerschaft befestigten Schneidplatte
angeordnet sind und von dem der Zentralachse benachbarten Bereich weg in zwei Richtungen
schräg nach außen verlaufen und miteinander ein Profil in Form einer auf den Bohrerschaft
zeigenden V-Kontur einschließen.
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Der erfindungsgemäße Vollbohrer hat gegenüber dem Stand der Technik
wesentliche Vorteile. Im Gegensatz zu den bekannten Vollbohrern ist es bei dem erfindungsgemäßen
Werkzeug möglich, auch bei kleinsten Dimensionen mindestens eine mit einer Schneide
versehene Schneidplatte zu befestigen.
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Die Gestaltung der Schneiden im Bereich der Zentralachse gewährleistet
eine zuverlässige Zentrierung des Werkzeugs durch einen von der V-Kontur des Bohrwerkzeugs
aus dem zu bearbeitenden Werkstoff gebildeten Kegel. Eine derartige Zentrierung
ist unabhängig vom Durchmesser des Bohrwerkzeuges
und deshalb besonders
für kleinste Durchmesserbereiche besonders geeignet.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vollbohrers
ist dadurch gegeben, daß die Schneiden außerhalb des Bereichs der Zentralachse einen
dem gewünschten Bohrprofil entsprechenden Verlauf haben. Auf diese Weise lassen
sich beliebige, auf den jeweiligen Anwendungszweck abgestimmte Formen des Endbereiches
der Bohrung erzielen.
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Mit Vorteil ist der Vollbohrer gemäß der Erfindung so ausgebildet,
daß das Bohrwerkzeug eine parallel zu dessen Längsachse liegende Spankammer aufweist.
Durch eine derartige Form der Spankammer ist ein problemloser Abtransport der Späne
während des Bohrvorganges gewährleistet.
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Eine besonders günstige Ausbildung des erfindungsgemäßen Vollbohrers
ist dadurch gegeben, daß das Bohrwerkzeug eine zentrische Kühlmittelbohrung aufweist,
welche im vorderen Bereich der Spankammern mündet. Auf diese Weise ist sichergestellt,
daß die Schneiden des Bohrwerkzeugs mit einer vorbestimmbaren Menge an Kühlmittel
beaufschlagt werden und zugleich der Abtransport der Späne aus dem untersten Bereich
des Bohrlochs erleichtert wird.
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Mit Vorteil ist der erfindungsgemäße Vollbohrer so ausgestaltet, daß
die Schneide jeweils in einer Ebene parallel zur Mittelebene des Vollbohrers und
in Drehrichtung vor oder in der Mittelebene angeordnet ist und daß die im Bereich
der Zentralachse liegende Seitenkante jeder Schneidplatte als Nebenschneide ausgebildet
ist. Bei dieser Ausgestaltung des Bohrers wird der zur Zentrierung dienende Kegel
am Grunde des Bohrloches unabhängig von der Ausgestaltung der Schneide durch die
als Nebenschneide dienende Seitenkante jeder Schneidplatte ausgebildet. Die Gestaltung
der Schneiden kann völlig unabhängig erfolgen, das zu erzeugende
Bohrloch
kann an seinem Grunde jede beliebige Geometrie aufweisen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vollbohrers
ist dadurch gegeben, daß die Schneide jeder Schneidplatte eine Gerade bildet und
die Schneiden zweier Schneidplatten im stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind.
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Auf diese Weise läßt sich besonders vorteilhaft ein an seinem Grunde
kegelförmig ausgebildetes Bohrloch erzeugen.
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Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vollbohrers wird
auch dadurch erreicht, daß die Schneidplatten im Bereich der Bohrermittellinie zum
Teil gegeneinander in Anlage sind. Auf diese Weise kann eine äußerst platzsparende
und betriebssichere Montage der Schneidplatten erreicht werden.
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Eine ande#gnsti#A##altung des erfindungsgemäßen Vollbohrers wird dadurch
erreicht, daß die Schneide jeder Schneidplatte in einer Ebene parallel zur Mittelebene
des Vollbohrers und in DrehrichtunginoderhinterderMittelebene angeordnet ist und
daß die Schneide in drei Bereiche unterteilt ist und daß der zur Drehachse hinweisende
Bereich mit der Drehachse einen in Richtung auf den Schaft des Werkzeugs weisenden
spitzen Winkel bildet, daß der mittlere Bereich mit der Drehachse einen in Richtung
auf den Schaft des Werkzeugs weisenden spitzen Winkel bildet, der größer ist als
der Winkel des innenliegenden Bereichs und daß der äußere Bereich mit dem mittleren
Bereich einen stumpfen Winkel bildet, wobei das am Umfang des Bohrwerkzeugs liegende
Ende des Bereichs näher dem Schaft angeordnet ist als das zur Drehachse weisende
Ende. Diese Ausbildung des Bohrers gestattet es, die der Zentrierung dienenden,
innenliegenden Bereiche der Schneiden in beliebiger Weise größer zu gestalten, um
eine noch sicherere Zentrierung des Werkzeugs zu erreichen. Durch die Gestaltung
der
restlichen Schneidenbereiche läßt sich dabei eine beliebige, den speziellen Einsatzbedingungen
angepaßte Endform des Bohrlochs erzeugen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vollbohrers
ist auch dadurch gegeben, daß die Schneidplatten sich im Bereich der Bohrermittellinie
überlappen.
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Auf diese Weise wird auch bei schwierig zu bearbeitenden Werkstoffen
eine exakte Ausbildung des der Zentrierung dienenden Materialkegels unter allen
Betriebsbedingungen gewährleistet.
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Im folgenden wird der erfindungsgemäße Vollbohrer anhand zweier Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt Fig. 1 eine Draufsicht
auf die Spitze eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Vollbohrers,
Fig. 2 eine Seitenansicht in Blickrichtung A von Fig. 1 und Fig. 3 eine Seitenansicht
in Blickrichtung E von Fig. 1, Fig. 14 eine Draufsicht auf die Spitze eines zweiten
Ausführungsbeispiels, Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß Blickrichtung C von Fig.14
und Fig. 6 eine zweite Seitenansicht gemäß Blickrichtung D von Figur LI, Fig. 7
zeigt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform.
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Der in Fig. 1 dargestellte Vollbohrer weist einen zylindrischen Bohrerschaft
1 und eine an seinem Ende angeordnete Bohrerschaftaufnahme 2 auf. An der Spitze
des Bohrers sind zwei Schneidplatten befestigt, welche jeweils aus einer Hartmetallunterlage
3 und einer Schneidplattenbeschichtung 14 bestehen. Die Schneidplattenbeschichtung
4 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus polykristallinem Diamant (PKD) Die
Schneidplatten weisen an ihren den Umfang des Bohrers formenden Nebenschneiden 5
einen Freiwinkel 6 auf. Die Schneiden 7 sind jeweils in einer Ebene parallel zur
Mittelebene des Bohrers und in Drehrichtung gesehen vor der Mittelebene des Bohrers
angeordnet. In Drehrichtung vor den Schneiden 7 ist jeweils eine Spankammer 8 vorgesehen.
Die im Bereich der Zentralachse liegenden Seitenkanten jeder Schneidplatte sind
alsNebenschneide 9 ausgebildet.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird durch Zusammenwirken von Freiwinkel
10 und Freistellwinkel 11 der Schneide mit der Nebenschneide 9 im zu bearbeitenden
Material ein Kegel 12 erzeugt, der zur Führung des Bohrwerkzeugs dient. Die Schneidplatten
sind jeweils um einen Spanwinkel 13 gegen die Mittelebene des Bohrwerkzeugs geneigt.
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In Fig. 3 ist der Verlauf der Kühlmittelbohrung 114 und deren Austritt
in die Spankammer 8 dargestellt. Die äußeren Nebenschneiden 5 der Schneidplattenbeschichtung
4 weisen einen etwas größeren Durchmesser auf als der Bohrerschaft 1, um eine Berührung
des Bohrerschafts mit dem zu bearbeitenden Werkstoff zu vermeiden. Die beiden Schneiden
7 der Schneidplatten bilden miteinander einen stumpfen Winkel 15.
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Das in Fig. 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Vollbohrers zeigt in der Draufsicht einen Bohrerschaft 1 sowie eine Bohrerschaftaufnahme
2. In den Bohrerschaft sind in dessen vorderen Bereich zwei Schneidplatten eingesetzt,
welche eine Hartmetallunterlage 3 und
eine Schneidplattenbeschichtung
14 aufweisen, wobei die Schneidplatten so angeordnet sind, daß sie sich im Bereich
der Drehachse des Bohrers überlappen. Die über den Umfang des zylindrischen Bohrerschafts
hinausstehende, von der äußeren Kante der Schneidplattenbeschichtung gebildete Nebenschneide
5 weist einen Freiwinkel 16 auf. Wie in den Seitenansichten inFig. 5 und6gezeigt,
weist die Schneide 7 eine Spanwinkelphase 17 auf. Bei dem Ausführungsbeispiel ist
eine gerade Spankammer 8 sowie eine zentrische Kühlmittelbohrung 14 vorgesehen.
Die Schneide 7 jeder Schneidplatte ist in drei Bereich aufgeteilt, einen inneren
Bereich 18 welcher der Drehachse des Bohrers benachbart ist, einen mittleren Bereich
19 sowie einen äußeren, an den Umfang des Bohrers angrenzenden Bereich 20. Die beiden
inneren Bereiche 18 jeder Schneidplatte bilden miteinander einen spitzen Winkel
21 und formen während des Bohrvorgangs aus dem zu bearbeitenden Werkstoff einen
der Zentrierung des Bohrwerkzeugs dienenden Zentrierungskegel 12. Der mittlere Bereich
19 bildet mit ae äußeren Bereich 20 der Schneide einen stwmpçeF Winkel 22, der äußere
Bereich 2C weist gegenüber der Lotrechten auf die Drehachse des Bohrers einen Anstellwinkel
23 auf. Alle rFi BereIche 18, 19 und 20 der SchneIdplatte sind gegenüber dem Lot
auf die Drehachse des bohrern mit einem Freiwinkel 24 und einem Freistellwinkel
2-? angeschliffen. Die Beschichtung der Schneidplatten besteht bei diesem Ausführungsbelspiel
bevorzugt aus polykristallinem Diamant oder aus polykristallinem bornitrit. (PDK
@zw.
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Als weitere Ausführungsmöglichkeit ist es möglich, wie in Fig. 7 dargestellt,
anstelle zweier sich im Bereich der Drehachse des Bohrwerkzeugs überlappender einzelner
Schneidplatten eine durchgehende Schneidplatte zu verwenden, welche in ihrer Mitte
die Beschichtung aus polykristallinem Bohrnitrit trägt und an Ihren Außenseiten
durch eine Hartmetallunterlage abgestützt ist. Die Schneiden 7 dieser einen Schneidplatte
sind symmetrisch zur Drehachse des Bohrers
in drei Bereiche analog
dem Beispiel in Fig. 6 unterteilt.
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Die drei Teilbereiche der Schneide liegen jeweils in einer Ebene parallel
zur Mittelebene des Bohrers und in einem Abstand in Drehrichtung des Bohrers vor
der Mittelebene.
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Das Material der Beschichtung der Schneidplatten ist nicht auf die
in den Ausführungsbeispielen angegebenen Varianten beschränkt, es ist vielmehr möglich,
die Materialien und die beschriebenen Ausführungsformen beliebig zu kombinieren
oder Beschichtungen aus anderen Materialien zu verwenden. Die Re restigung der Schneidplatten
an dem Bohrerschaft kann durch Löten oder Verschrauben oder auf jede andere geeignete
Art und Weise erfolgen. Die Anschliffwinkel der Schneidplatten und speziell der
Schneidplattenbeschichtungen richten sich ganz nach der Härte des zu bearbeitenden
Werkstoffs und den bei der Bearbeitung auftretenden Parametern. Auch die Fonin der
Schneiden und der Schneidplatten sind nicht auf die beiden Ausführungsbeispiele
beschränkt. Die Spankammer des Bohrwerkzeugs kann auch in anderer Weise ausgebIldet
werden, etwa durch eine leichte wendelung oder durch eie konische Gestaltung.
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