DE8307048U1

DE8307048U1 - DRILLING TOOL

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Publication number: DE8307048U1
Application number: DE19838307048
Authority: DE
Original assignee: ROLF KLENK HARTMETALLWERKZEUGFABRIK KG 7959 BALZHEIM DE
Current assignee: ROLF KLENK HARTMETALLWERKZEUGFABRIK KG 7959 BALZHEIM DE
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1983-07-14

Description

CCt IIICCt III

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. DR. HERMANN PAYPATENT ADVERTISEMENT DIPL.-PHYS. DR. HERMANN PAY

Rolf Klenk Hartmetallwerkzeugfabrik KG
MUhlstraße 17
7959 BalzheimRolf Klenk Hartmetallwerkzeugfabrik KG
MUhlstrasse 17
7959 Balzheim

7900 Ulm, 01.03.837900 Ulm, March 1st, 1983

Akte G/5860 f/srFile G / 5860 f / sr

Drilling tool

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit einem Bohrkopf, der mindestens zwei in Umfangsrichtung gleichen | Winkelabstand voneinander besitzende, im wesentlichen durch die Bohrkopfmitte verlaufende Hauptschneiden aufweist, die jeweils aus einer zur Mittelachse spitz- f winklig verlaufenden Außenschneide und einer stumpfwinklig verlaufenden Innenschneide bestehen, wobei die Außenschneide und die Innenschneide in einer axial gerichteten Schneidenspitze zusammenlaufen und die Schneidenspitzen aller Hauptschneiden mit gleichen radialen Abständen von der Eohrkopfaitte gemeinsam in einer zur Hittelachse dee Bohrkopfes senkrechten Ebene liegen, und wobei jede Außenschneide und jede Innenschneide auf Ihrer Rückseite je zwei in Schnittrichtung aufeinander folgende Hinterschliffe aufweist, von welchen die erste Hinterschlifffläche den Freiwinkel bestimmt.The invention relates to a drilling tool with a drilling head which is at least two identical in the circumferential direction Has main cutting edges which are angularly spaced from one another and essentially run through the center of the drill head, each consisting of an outer cutting edge that runs at an acute angle to the central axis and one that is obtuse-angled extending inner cutting edge exist, wherein the outer cutting edge and the inner cutting edge in an axially directed Cutting tip converge and the cutting tips of all main cutting edges with the same radial Distances from the Eohrkopfaitte together in one to the The central axis of the drill head lie in the vertical plane, and each outer cutting edge and each inner cutting edge on your back two in the cutting direction on top of each other has the following relief cuts, of which the first relief surface determines the clearance angle.

Derartige Bohrwerkzeuge sind bekannt. Ihnen fehlt die sonst vorhandene Querschneide. Der Spitzwinkel der Außenschneiden beträgt üblicherweise 118°, ihr Spanwinkel, der durch den Drallwinkel der spiralig verlaufenden Spannut vorgegeben ist, üblicherweise 30°. Derartige Bohrwerkzeuge haben sich in der Praxis zwar vielfach bewährt, jedoch läßt ihre Zerspanungsleistung und damit ihr Vorschübwert bei vorgegebenen Bohrungstoleranzen häufig zu wünschen übrig. Such drilling tools are known. They lack the otherwise existing cross-cutting edge. The acute angle of the External cutting edges are usually 118 °, their rake angle, that of the helical cutting edge due to the helix angle Flute is specified, usually 30 °. Such drilling tools have proven in practice Tried and tested many times, however, their machining performance and thus their feed rate often leave something to be desired with given bore tolerances.

Adieue: 7* Ulm/Don«, Td^foej _m j ; ; JTtliJTüfef; * ; ; PcnbxiiKÜenio BuKfconlaAdieue: 7 * Ulm / Don 'Td FÖJ _m j; ; JTtliJTüfef; *; ; PcnbxiiKÜenio BuKfconla Port&A UH E« a (ν»)··**· " 'fto«ptt Uln&nc·' StiHcutmn Dcct*dM Senk AG XJlia ΙΜβΙPort & A UH E «a (ν») ·· ** · "'fto« ptt Uln & nc ·' StiHcutmn Dcct * dM Senk AG XJlia ΙΜβΙ

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug der eingangs genannten Art so auszubil- ί den, daß hohe Vorschubwerte bei hohen StandzeitenThe invention is based on the object ί trainees a drilling tool of the type mentioned in the so that high feed rates at high lifetimes

ί erreicht werdea.ί can be reached

\ Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, \ This object is achieved according to the invention by

daß der zwischen jeder Innenschneide und der allen . Schneidenspitzen gemeinsamen Ebene gemessene Winkel von 25° bis 35°, der meßbare Freiwinkel jeder Innen«* schneide von 20° bis 40° und der meßbare Spanwinkel jedtir Innenschneide von 0° bis -7° betragen, daß die erste Hinterschlifffläche jeder Innenschneide unmittelbar in die Spanfläche der in Schnittrichtung nächstfolgenden Innenschneide übergeht, wobei der "Übergahgsbereich mit einem Radius von 0,1 mm bis 0,3 mm ausgerundet ist und die ausgerundete Übergangsfläche jeweils tangential an die erste Hinterschlifffläche bzw. die Spanfläche anschließt, und daß die zweite Hinterschlifffläche jeder Innenschneide, die ebenfalls in die Spanfläche der nächstfolgenden Innenschneide übergeht, die RUckenkante der ersten Hinterschlifffläche radial zur Bohrkopfmitte hin verlagert und dazu als runde Ausspitzung zum besseren Spanabfluß in die Spannut ausgebildet ist.that the one between every inner cutting edge and that of all. Cutting tips common plane measured angles from 25 ° to 35 °, the measurable clearance angle every inside «* cut from 20 ° to 40 ° and the measurable rake angle each inner cutting edge from 0 ° to -7 °, that the first relief surface of each inner cutting edge immediately merges into the rake face of the next inner cutting edge in the cutting direction, with the "Transition area with a radius of 0.1 mm to 0.3 mm is rounded and the rounded transition surface is tangential to the first relief surface or the rake face adjoins, and that the second relief surface of each inner cutting edge, the also merges into the rake face of the next following inner cutting edge, the back edge of the first Relief grinding surface shifted radially towards the center of the drill head and in addition as a round point point for better Chip flow is formed in the flute.

Der aus den angegebenen Winkelbereiohen jeweils im Einzelfall auszuwählende Winkelwert hängt von der Art des mit dem Bohrwerkzeug zu bearbeitenden Werkstoffes ab. Insbesondere für Stahl als zu bearbeitender Werkstoff betragen an allen Innenschneiden der Schneidenwinkel gegenüber der durch die Schneidenspitzen gehenden Ebene ca. 30°, der meßbare Freiwinkel ca. 35°ι der meßbare Spanwinkel ca. -5° und der Krümmungsradius der ausgerundeten Übergangsfläche zwischen erster Hinter-The angle value to be selected from the specified angle ranges in each individual case depends on the type of material to be machined with the drilling tool. In particular, for steel as the to be processed material of the cutting angles at all the inner cutting edges relative to the passing through the cutting tips level approximately 30 °, the measurable clearance angle about 35 ° ι the measurable rake angle about -5 ° and the radius of curvature of the rounded transition surface between the first rear -

schlifffläche und Spanfläche ca. 0,2 mm. Im Sinne eines schnellen Spanabflusses ist es vorteilhaft, daß der Wölbungsscheitel der runden Ausspitzung in einer im wesentlichen geraden Linie verläuft, die mit der zur Mittelachse des Bohrkopfes senkrechten Ebene einen Winkel von 50° bis 70° bildet. Im Fall von Stahl als zu bearbeitendem Werkstoff beträgt dieser Winkel vorzugsweise 60°. Der Krümmungsradius der runden Ausspitzung steht vorzugsweise in etwa linearer Abhängigkeit vom Bohrkopfdurchmesser und beträgt zwischen 0,4 mm bei einem Bohrkopfdurchmesser von etwa 5 mm bis 0_r8 mm bei einem Bohrkopfdurchmesser von etwa 10 mm. Der radiale Abstand der Schneidenspitzen von der Bohrkopfmitte beträgt zweckmäßig zwischen 1/3 bis 1/5 des Bohrkopfdurchmessers, vorzugsweise 1/4, wenn mit dem Bohrwerkzeug Stahl zu bearbeiten ist.grinding surface and rake face approx. 0.2 mm. In the interests of rapid chip evacuation, it is advantageous that the apex of the curvature of the round tip extends in an essentially straight line which forms an angle of 50 ° to 70 ° with the plane perpendicular to the central axis of the drill head. In the case of steel as the material to be machined, this angle is preferably 60 °. The radius of curvature of the round point is preferably approximately linearly dependent on the drill head diameter and is between 0.4 mm for a drill head diameter of approximately 5 mm to 0 _r 8 mm for a drill head diameter of approximately 10 mm. The radial distance between the cutting tips and the center of the drill head is expediently between 1/3 to 1/5 of the drill head diameter, preferably 1/4 if steel is to be machined with the drilling tool.

An den Außenschneiden betragen nach der Erfindung der Spitzenwinkel zwischen 120° und 140°, der meßbare Freiwinkel der ersten Hinterschlifffläche zwischen 6° und 10°, der meßbare Freiwinkel der zweiten Hinterschlifffläche zwischen 15° und 25°, und der durch den Drallwinkel der Spannut vorgegebene meßbare Spanwinkel zwischen 15° und 25°. Für Stahl als mit dem Bohrwerkzeug zu bearbeitender Werkstoff betragen an den Außenschneiden vorzugsweise der Spitzenwinkel ca. 130°, der erste meßbare Freiwinkel ca. 8°, der zweite meßbare Freiwinkel ca. 20° und der meßbare Spanwinkel ca. 20°. Außerdem empfiehlt es sich, daß die Fase am Fasenrücken ohne Absatz stetig in die umfangsseitige Freifläche übergeht. According to the invention, the tip angle on the outer cutting edges is between 120 ° and 140 °, the measurable clearance angle of the first relief surface between 6 ° and 10 °, the measurable clearance angle of the second relief surface between 15 ° and 25 °, and that given by the helix angle of the flute measurable rake angles between 15 ° and 25 °. For steel as the material to be machined with the drilling tool, the point angle at the outer cutting edges is preferably approx. 130 °, the first measurable clearance angle approx. 8 °, the second measurable clearance angle approx. 20 ° and the measurable rake angle approx. 20 °. In addition, it is recommended that the bevel on the bevel back merge continuously into the circumferential free surface without a shoulder .

Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug zeichnet sich durch eine . hohe Zerspanungsleistung, also durch The drilling tool according to the invention is characterized by a. high cutting performance, i.e. through

sehr hohe Vorschubwerte aus und "besitzt hohe Verschleißfestigkeit; Besonders durch die erfindungsgemäße Gestaltung der "beiden Hinterechliffflächen mit ihren großen Freiwinkeln wird ein schneller Spanabfiuß, durch die kleinen, an den Innenschneiden sogar negativen Spanwinkel ein trotzdem großer Keilwinkel xind damit hohe Schneidenstabilität erreicht.very high feed rates and "has high wear resistance; Especially due to the design according to the invention the "two rear grinding surfaces with their large clearance angles result in a quick chip removal, Due to the small rake angle, which is even negative on the inside cutting edges, a nevertheless large wedge angle xind thus achieving high cutting edge stability.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher ©rläutert; es zeigen:In the following the invention is based on one in the drawing illustrated embodiment in more detail © explains; show it:

Fig. 1 ein Bohrwerkzeug nach der Erfindung in Seitenansicht, 1 shows a drilling tool according to the invention in side view,

Fig. 2 sine Stirnansicht des Bohrkopfes des Bohrwerkzeuges nach Fig. 1.Fig. 2 is a front view of the drill head of the drilling tool according to Fig. 1.

Der Bohrkopf 1 des in der Zeichnung dargestellten Bohrers besitzt drei in Umfangsrichtung gleichen Winkelabstand voneinander, nämlich Jeweils 120° besitzende, im wesentlichen durch die Bohrkopfmitte verlaufende Hauptschneiden 3. Diese bestehen jeweils aus einer zur Mittelachse 2.1 spitzwinklig verlaufenden Außenschneide 3.1 und einer stumpfwinklig verlaufenden Innenschneide 3.2, wobei die Außenschneide 3.1 und die Innenschneide 3.2 in einer axial gerichteten Schneidenspitze 4 zusammenlaufen. Die Schneidenspitzen 4 aller Hauptschneiden 3 liegen mit gleichen radialen Abständen von der Bohrkopfmitte 2 gemeinsam in einer zur Mittelachse 2.1 des Bohrkopfes 1 senkrechten Ebene_tf die bei 5 gestrichelt angedeutet ist. Jede Außenschneide 3.1 und Jede Innensehneide 3.2 besitzt auf ihrer Rückseite ;)e z*2i in Schnittrichtung aufeinan-The drill head 1 of the drill shown in the drawing has three main cutting edges 3, each having the same angular spacing in the circumferential direction, essentially running through the center of the drill head , the outer cutting edge 3.1 and the inner cutting edge 3.2 converging in an axially directed cutting tip 4. The cutting tips 4 of all the main cutting edges 3 lie at the same radial distances from the drill head center 2 together in a plane _tf which is perpendicular to the central axis 2.1 of the drill head 1 and which is indicated by dashed lines at 5. Each outer edge 3.1 and each inner chord 3.2 have on their back;) e z * 2i in the direction of the cut on one another

der folgende Hinterschliffe 6.1, 6.2, 7.11 7.2, von welchen die erste Hinterschlifffläche 6.1, 7.1 in üblicher Weise den Freiwinkel bestimmt.the following relief cuts 6.1, 6.2, 7.11 7.2, from which the first relief surface 6.1, 7.1 in the usual Way determines the clearance angle.

Der in der Zeichnung dargestellte Bohrer ist .1.m wesentlichen zur Bearbeitung von Stahlwerkstoffen bestimmt.Daher beträgt der zwischen jeder Innenschneide 3.2 und der allen Schneidenspitzen 4 gemeinsamen Ebene 5 gemessene Winkel etwa 30°. Der meßbare (d. h. ebenfalls auf die den Schneidenspitzen 4 gemeinsame Ebene 5 bezogene) Freiwinkel jeder Innenschneide 3·2 beträgt 35°, und der meßbare Spanwinkel jeder Innenschneide -5°, wobei der negative Winkelwert besagt, daß die Spanfläche 8 mit der allen Schneidenspitzen 4 gemeinsamen Ebene 5 einen Winkel von weniger als 90° einschließt. Die erste Hinterschliff fläche 7.1 jeder Innenschneide 3.2 geht unmittelbar in die Spanfläche 8 der in Schnittrichtung nächstfolgenden Innenschneide über. Der Übergangsbereich 9 ist mit einem Radius von etwa 0,2 mm ausgerundet. Diese ausgerundete Übergangsfläche schließt jeweils tangential an die erste Hinterschilffflache 7.1 einerseits bzw. die Spanfläche 8 andererseits an. Die zweite Hinterschlifffläche 7.2 jeder Innenschneide 3.1 geht ebenfalls in die Spanfläche 8 der nächstfolgenden Innenschneide 3.2 über. Durch diese zweite Hinterschlifffläche 7.2 wird die Rückenkante 10 der ersten Hinterschliffflache 7.1 radial auf die Bohrkopfmitte 2 hin : verlagert. Dazu ist die zweite Hinterschlifffläche 7.2 als runde Ausspitzung zum besseren Spanabfluß in die Spannut 11 ausgebildet. Der Wölbungsscheitel der runden Ausspitzung 7.2 verläuft in einer im wesentlichen geraden»iLinie 12, die mit der zur Mittelachse 2.1 des Bohrkopfes 1 senkrechten Ebene 5 einen Winkel von etwa 60° einschließt. Der Krümmungsradius der runden AusspitzungThe drill shown in the drawing is essentially intended for machining steel materials. The angle measured between each inner cutting edge 3.2 and the plane 5 common to all cutting tips 4 is therefore approximately 30 °. The measurable clearance angle (i.e. also related to the plane 5 common to the cutting tips 4) of each inner cutting edge 3 · 2 is 35 °, and the measurable rake angle of each inner cutting edge -5 °, the negative angle value means that the rake face 8 with the all cutting tips 4 common plane 5 encloses an angle of less than 90 °. The first undercut surface 7.1 of each inner cutting edge 3.2 merges directly into the rake face 8 of the next following inner cutting edge in the cutting direction. The transition area 9 is rounded with a radius of approximately 0.2 mm. This rounded transition surface connects tangentially with the first undercut surface 7.1 on the one hand and the rake surface 8 on the other hand. The second relief surface 7.2 of each inner cutting edge 3.1 also merges into the rake face 8 of the next following inner cutting edge 3.2. Through this second relief surface 7.2, the back edge 10 of the first relief surface 7.1 is displaced radially towards the center of the drill head 2. For this purpose, the second relief surface 7.2 is designed as a round point point for better chip flow into the flute 11. The apex of the rounded point 7.2 runs in an essentially straight line 12 which encloses an angle of approximately 60 ° with the plane 5 perpendicular to the central axis 2.1 of the drill head 1. The radius of curvature of the round tip

Ik · ■ IMi {1 (Ik · ■ IMi {1 (

* · ' ι te ι ■* · 'Ι te ι ■

mi* *m*mi * * m *

V.2 'steht in etwa linearer Abhängigkeit vom Bohrkopfdurchmesser und kann zwischen 0,4 mm bei einem Bohrkopf durchmesser von etwa 5 sun und 0,8 mm bei einem Bohrköpfdurchmesser von etwa 10 mm betragen.V.2 'is approximately linearly dependent on the drill head diameter and can be between 0.4 mm with a drill head diameter of about 5 sun and 0.8 mm with a drill head diameter of about 10 mm.

Der radiale Abstand der Schneidenspitzen 4 von der Bohrkopfmitte 2 beträgt im Ausführungsbeispiel 1/4 des Bohrkopfdurchmessers. Er kann jedoch Je nach zu bearbeitendem Werkstoff zwischen 1/3 und 1/5 des Bohrkopfdurchmessers betragen.The radial distance between the cutting tips 4 and the center 2 of the drill head is 1/4 in the exemplary embodiment the drill head diameter. However, depending on too processed material between 1/3 and 1/5 of the drill head diameter.

Der Spitzenwinkel der Außenschneiden 3·1 ist größer als üblich, nämlich mindestens 120°, im Fall von Stahl als zu bearbeitendem Werkstoff insbesondere 130°. Weiter beträgt an den Außenschneiden 3.1 der meßbare Freiwinkel der ersten Hinterschlifffläche 6.1 ca. 8°, der meßbare Freiwinkel der zweiten Hinterschliff fläche 6.2 ca. 20° und der meßbare Spanwinkel ebenfalls ca. 20°, wobei dieser Spanwinkel durch den Drallwisikel der Spannut 11 vorgegeben ist. Die Fase 13 geht am Fasenrücken 14 ohne Absatz stetig in die umfangssseitiee Freifläche 15 über.The point angle of the outer cutting edges 3 · 1 is larger than usual, namely at least 120 °, in the case of Steel as the material to be machined, especially 130 °. Next is 3.1 at the outer cutting edges the measurable clearance angle of the first relief surface 6.1 approx. 8 °, the measurable clearance angle of the second relief surface area 6.2 approx. 20 ° and the measurable rake angle also approx. 20 °, this rake angle is predetermined by the twisting of the flute 11. The bevel 13 goes on the bevel back 14 without a shoulder steadily in the peripheral open area 15 over.

Claims

Protection claims:

1. Drilling tool with a drilling head that is at least two angularly spaced apart from one another in the circumferential direction having main cutting edges that run essentially through the center of the drill head, each of which from an outer cutting edge running at an acute angle to the central axis and one running at an obtuse angle There are inner cutting edges, the outer cutting edge and the inner cutting edge in an axially directed The cutting tips converge and the cutting tips of all main cutting edges with the same radial distances from the center of the drill head together in a perpendicular to the center axis of the drill head Lying flat, and each outer cutting edge and each inner cutting edge on their back two in the cutting direction successive relief cuts-I has, of which the first relief surface

\ determines the clearance angle, characterized

\ that between each inner cutting edge (3.2) and the

I plane (5) common to all cutting tips (4)

I measured angles from 25 ° to 35 °, the measurable free

I angle each inner cutting edge (3.1) from 20 ° to 40 °

I and the measurable rake angle of each inner cutting edge

\ (3.2) be from 0 ° to -7 °, that the first outward «

X cut surface (7.1) each inner cutting edge (3.2) and

\ indirectly into the rake face (8) of the

! tion passes over the next inner cutting edge, with

I the transition area (9) with a radius of 0.1 mm

! is rounded up to 0.3 mm and the rounded over-

I aisle surface tangential to the first back

I connecting surface (7.1) or the rake surface (8),

! 'and that the second relief surface (7.2) each

Inner cutting edge (3 · 2), which also goes into the rake face (8) the next following inner cutting edge (3 * 2) passes over,

3 11 f < ·

■ ■ γ,

the back EMjante (10) of the first relief surface (7.1) shifted radially towards the center of the drill head (2) and also as a round point for better chip evacuation is formed in the flute (11).

2. Drilling tool according to claim 1, characterized in that that for steel as the material to be machined with the drilling tool on all internal cutting edges (3.2) the cutting edge angle with respect to the plane (5) passing through the cutting edge tips (4) is approx. 30 °, the measurable one Clearance angle approx. 35 °, the measurable chip whorl approx. -5 ° and the radius of curvature of the rounded transition surface (9) between the first relief surface (7.1) and rake face (8) are approx. 0.2 mm.

3 «drilling tool according to claim 1 or 2, characterized in that that the apex of the bulge of the round point thinning (7.2) is in a substantially straight line Line (12) runs with the plane (5) perpendicular to the central axis (2.1) of the drill head (1) forms an angle of 50 ° to 70 °, preferably 60 °.

4> drilling tool according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the radius of curvature of the round point thinning (7.2) is approximately linearly dependent from the drill head diameter and between 0.4 mm for a drill head diameter of about 5 mm to 0.8 mm with a drill head diameter of about 10 mm.

5. Drilling tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the radial distance between the cutting tips (4) from the drill head center (2) between 1/3 to 1/5 »preferably 1/4, of the drill head

- 3 - diameter.

6. Drilling tool according to one of claims 1 to 5, da- |

characterized in that on the outer cutting edges (3.1) I

the tip angle between 120 ° and 140 °, the measuring!

bare clearance angle of the first relief surface (6.1) f

between 6 ° and 10 °, the measurable clearance angle of the ff

second relief surface (6.2) between 15 ° and \

25 °, and by the helix angle of the flute (11) j

predetermined measurable rake angles between 15 ° and 25 ° f

be. '

7 · drilling tool according to one of claims 1 to 6, since | ' characterized in that for steel as with the drilling

tool material to be processed on the outer f

ste |

f cut (3.1) the point angle approx. 130 °, the first |

measurable clearance angle approx. 8 ° _? the second measurable free | angle is approx. 20 ° and the measurable rake angle approx. 20 °.

I.

8. Drilling tool according to one of claims 1 to 7 _f da- | characterized in that the bevel (13) on the bevel I back (14) without a shoulder continuously into the circumferential side
Open space (15) passes over. ί