DE3624617C2 - Bohrwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ausgegangen wird dabei beispielsweise von einem Stand der Technik wie er u. a. in der DE-PS 32 05 051 (Bilz) bereits dargestellt und beschrieben ist. Arttypisch bei diesen Bohrwerkzeugen, die hier nur stellvertretend für eine ganze Generation gleicher oder ähnlicher Bohrer genannt werden, ist eine drall­ förmige Spannutgestaltung, bei der zum einen sämtliche Späne zur Bohrungswandung hin geleitet und an dieser entlang nach außen, also aus dem Bohrloch heraus, abgeführt werden, und zum anderen durch die bis in Bohrwerkzeugmittelachse heranverlaufenden Zentrums­ schneiden auch noch die bekannten Materialquetschungen in radialer Richtung im Mittelbereich auftreten. Hohe Schneiddrücke und damit großer Verschleiß am Bohrwerkzeug selbst sind dabei die Folge, insbesondere wenn allgemein schwer zu zerspanende Werkstoffe wie z. B. V2A, VLA, X38CrMoV15, X2OCrMo13, Gk-ALSil12 MWa u. a. bearbeitet werden sollen.

Das Bohrwerkzeug nach der besagten DE-PS 32 05 051 weist zur Spanteilung in radialer Richtung mindestens einmal in Abschnitte unterteilte, drallförmige Span­ nuten auf, jedoch werden dadurch die vorstehenden Nachteile nicht beseitigt. Vielmehr ist durch die dortige Schneidengestaltung eine hochgenaue Fertigung des Bohrwerkzeuges notwendig und somit zusätzlich das Nachschleifen der Schneiden beim Anwender sehr aufwendig.

Weiterhin ist ein Bohrwerkzeug nach der DE-OS 33 19 718 bekannt, bei dem im Zentrum eine Bohrspitzen- Ausnehmung vorgesehen ist, die in ihrem Grund eine zur Bohrerachse geneigte Keilfläche definiert, und die geraden, nicht unterteilten Schneiden zudem aus einem speziellen Werkstoff für die Bearbeitung von sehr harten und spröden Werkstoffen, z. B. für Alu­ minium-(Druckguß-)legierungen, bestehen, und somit für die Bearbeitung von insbesondere zähen Werkstoffen völlig unbrauchbar sind. Durch die dort gewählte Schneidengestaltung wird der dort entstehende Material­ stumpf stetig seitlich weggedrückt. Die bereits weiter vorn stehenden Nachteile bezüglich Materialquetschungen sind auch bei diesem Bohrwerkzeug gegeben, besonders bezüglich der Auswirkungen auf das bearbeitete Werkstück.

Aus der DE-OS 30 20 948 ist nun noch ein gedrallter Kurzbohrer bekannt, der ebenfalls an der Bohrerspitze eine Ausnehmung aufweist, die jedoch als länglicher Einschnitt neben der Bohrerachse vorgesehen, die beiden Bohrerschneiden ungleich teilt, wobei die längere der Bohrerschneiden die Bohrerachse gering­ fügig überschreitet. Auch dieses Bohrwerkzeug, das zudem nur für kurze Bohrungen ausgelegt ist, ist mit den bereits eingangs genannten Nachteilen behaftet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, durch geeignete Maßnahmen an Schneide und Spannut die Spanbildung und Späneabfuhr, insbe­ sondere bei der Bearbeitung von zähen Werkstoffen, derart zu beeinflussen, daß einerseits die Quetschungen im Mittelbereich des zu zerspanenden Werkstücks ent­ fallen und die Späne selbst nicht nur an den Bohrloch­ wandungen entlang, sondern teilweise auch im Bohrwerk­ zeugmittelbereich abgeführt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Patent­ ansprüchen angegebenen Ausgestaltungsmerkmale, die in der Zeichnung zudem dargestellt und anhand dieser im folgenden vom Detail her in baulicher Anordnung und Funktion auch noch näher beschrieben sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des unteren Teiles eines erfindungsge­ mäßen Bohrwerkzeugs, und

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht auf den Kopf des Bohrwerkzeugs von unten aus betrachtet.

Die schematische Darstellung in Fig. 1 zeigt dabei ein Bohrwerkzeug 1 mit am Kopf mindestens zwei, vor­ zugsweise jedoch drei in etwa gleichen Umfangswinkel­ abständen angeordneten Hauptschneiden 2 und jeweils zugeordneten, im Bereich der Kernausspitzung 1a be­ findlichen Zentrumsschneiden 3, die in axial über­ stehenden Schneidspitzen 4 zusammengeführt sind und von denen aus jeweils drallförmige Spannuten 5 schaft­ aufwärts verlaufen, die in radialer Richtung mindestens einmal in Abschnitte 5a und 5b unterteilt sind.

Wie nun Fig. 2 im Detail zeigt, ist bei einem solchen Werkzeug nunmehr erstmals vorgesehen, daß im Bereich der Kernausspitzung 1a eine 3a der Zentrumsschneiden 3 derart um die Bohrwerkzeugmitte 1′ herumgeführt ist, daß je nach Zerspanungsdurchmesser zwangsläufig ein mehr oder minder starker Werkstückstoffkern "K" zunächst unzerspant stehen bleibt, der bei weiterem Bohrwerkzeugvorschuß durch die dort angrenzende Span­ nut 5a′ zusammen mit den Spänen abgeführt wird.

Eine ganz wesentliche Besonderheit der Spannutgestal­ tung besteht dabei darin, daß bei jeder der in radialer Richtung mindestens einmal unterteilten 5a und 5b Spannuten 5 die beiden Abschnitte 5a und 5b in der Radialebene Fig. 2 betrachtet, aus einem Bereich vor der jeweiligen Werkzeugmittelebene "E" bis vorzugs­ weise etwa 6°-10° hinter letztere verlaufen.

In maßlicher Dimensionierung wird dabei die um die Bohrwerkzeugmitte 1′ herumverlaufende Kernausspitzung 3a so vorgenommen, daß je nach Zerspanungsdurchmesser, ein Werkstückstoffkern von beispielsweise 0,2-0,5 mm stehenbleibt, der zusammen mit einem Teil der Späne durch die an diese Kernausspitzung 3a anschließende, innere Spankammer, abgeführt wird. Hierdurch wird somit die eingangs gestellte Aufgabe in vollem Umfang erfüllt, also keine Quetschungen mehr im Werkstück­ mittelbereich und Abfuhr eines Teiles der Späne frei von der Bohrlochwandung. In weiterer Bohrwerkzeug­ ausgestaltung ist schließlich noch vorgesehen, daß die Spannuten 5a und 5b in gleicher oder ungleicher Größe und/oder Teilung zum Um­ fang "U" angeordnet und die Zentrumsschneiden 3, 3a dabei derart mit radialem Abstand zueinander liegen und ihre Aus­ spitzungen zudem so bemessen sind, daß zwischen einander benachbarten Schneiden jeweils ein Steg bzw. eine Wandungs­ partie "a" des Werkzeugkerns 1 von der Größe stehen bleibt, daß der Werkzeugkern nicht auseinanderbricht.

Letztlich wird auch hier die an sich bekannte w-förmige Werkzeuggrundform 1 am innenliegenden Werkzeugbereich mit einem Freiwinkel und am zum Außendurchmesser "U" hin ver­ laufenden Teil ebenfalls mit einem solchen bzw. axialen Hinterschliff versehen und das Bohrwerkzeug selbst derart gestaltet, daß es in an sich bekannter Weise mit innerer Kühlmittelzufuhr oder Zufuhr desselben von außen einsetz­ bar ist.

Claims (2)

1. Bohrwerkzeug (1) mit am Kopf mindestens zwei, in etwa gleichen Umfangswinkelabständen angeordneten, Hauptschneiden (2) und jeweils zugeordneten, im Bereich einer Kernausspitzung (1a) befindlichen Zentrumsschneiden (3), die in axial überstehenden Schneidspitzen (4) zusammengeführt sind und von denen aus jeweils drallförmige Spannuten (5) schaft­ aufwärts verlaufen, die in radialer Richtung min­ destens einmal in Abschnitte (5a und 5b) unterteilt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die beiden Abschnitte (5a und 5b) verlaufen in der Radialebene (Fig. 2) betrachtet, aus einem Bereich vor der jeweiligen Werkzeugmittelebene (E) bis vorzugsweise etwa 6°-10° hinter letztere.
• b) im Bereich der Kernausspitzung (1a) ist eine (3a) der Zentrumsschneiden (3) um die Bohrwerkzeugmitte (1′) herumgeführt, wobei die Zentrumsschneiden (3, 3a) mit gleichem radialem Abstand zueinander liegen und ihre Ausspitzungen dabei derart bemessen sind, daß zwischen einander benachbarten Schneiden jeweils ein Steg bzw. eine Wandungspartie (a) des Werkzeug­ kerns (1) vorhanden ist.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, mit W-förmiger Werkzeugschneidengrundform, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (5a und 5b) in gleicher oder un­ gleicher Größe und/oder Teilung zum Umfang (U) ange­ ordnet sind und die W-förmige Werkzeugschneidengrund­ form (1) am innenliegenden Werkzeugbereich sowie am zum Außendurchmesser (U) hin verlaufenden Teil ebenfalls mit einem Freiwinkel bzw. mit axialem Hinterschliff versehen ist.