EP2828024A1 - Fräsbohrwerkzeug - Google Patents

Fräsbohrwerkzeug

Info

Publication number
EP2828024A1
EP2828024A1 EP13710433.7A EP13710433A EP2828024A1 EP 2828024 A1 EP2828024 A1 EP 2828024A1 EP 13710433 A EP13710433 A EP 13710433A EP 2828024 A1 EP2828024 A1 EP 2828024A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roughing
finishing
fräsbohrwerkzeug
workpiece
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP13710433.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Krenzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Original Assignee
Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG filed Critical Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Publication of EP2828024A1 publication Critical patent/EP2828024A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/02—Milling surfaces of revolution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/04—Angles, e.g. cutting angles
    • B23B2251/043—Helix angles
    • B23B2251/046—Variable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/04—Angles
    • B23C2210/0485—Helix angles
    • B23C2210/0492—Helix angles different
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/28—Arrangement of teeth
    • B23C2210/285—Cutting edges arranged at different diameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/28—Arrangement of teeth
    • B23C2210/287—Cutting edges arranged at different axial positions or having different lengths in the axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2220/00—Details of milling processes
    • B23C2220/52—Orbital drilling, i.e. use of a milling cutter moved in a spiral path to produce a hole
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2220/00—Details of milling processes
    • B23C2220/60—Roughing
    • B23C2220/605—Roughing and finishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23C2226/27—Composites, e.g. fibre reinforced composites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
    • Y10T407/1946—Face or end mill
    • Y10T407/1948—Face or end mill with cutting edge entirely across end of tool [e.g., router bit, end mill, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/909—Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9095—Having peripherally spaced cutting edges with axially extending relief channel
    • Y10T408/9097—Spiral channel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303752—Process
    • Y10T409/303808—Process including infeeding

Definitions

  • the invention relates to a Fräsbohrwerkmaschine according to the preamble of claim 1.
  • the invention also provides a method having the features according to the preamble of claim 10.
  • a disadvantage is also particularly in Fräsbohrwerkmaschineen with a small diameter, the strong displacement in the machining of holes. Therefore, relatively low feeds must be complied with, resulting in very long processing times and thus relatively high production costs.
  • the object of the invention is therefore to provide a Fräsbohrwerkmaschine which avoids these disadvantages.
  • a Fräsbohrtechnikmaschinezeug of the above type which has the features mentioned in claim 1, namely a tool shank, at least one geometrically defined roughing and at least one geometrically defined finishing cutting edge, each with a flute.
  • the Fräsbohrwerkmaschinezeug is characterized by the fact that the flutes of the roughing and finishing cutting are twisted opposite.
  • the at least one roughing and the at least one finishing cutting edge are arranged at an axial distance from each other. This is greater than or equal to the helical pitch of a helical path on which the Fräsbohrtechnikmaschine is shifted during the machining of a workpiece.
  • the milling-drilling tool is set in rotation for machining a workpiece and additionally moved on a helical path.
  • the axial distance between roughing and finishing cutting edge is thus chosen so that it is greater than or equal to the spiral pitch of the helical path, so the axial feed rate of the Fräsbohrtechnikmaschines per helical revolution.
  • the at least one Schruppschneide and the at least one finishing blade are arranged at an axial distance from each other which is greater than or equal to the thickness of a machined with the Fräsbohrtechnikmaschineschwe workpiece. It is therefore possible to move the milling-boring tool towards the workpiece to be machined and to move it into a resulting or machined bore, wherein the at least one roughing blade engages the workpiece.
  • the roughing edge has machined the workpiece before the sizing blade engages it. It can therefore be defined, the machining of the workpiece by means of the finishing blade, without the roughing blade engages with this.
  • a method which has the features of claim 1 1.
  • the method is characterized in that when retracting the Fräsbohrtechnikzeugs the workpiece is processed by means of at least one roughing cutter and when reversing by means of at least one finishing blade.
  • By the opposite twist of the roughing and finishing cutting associated flutes ensures that both the roughing and the finishing machining in the roughing and finishing cutting a positive axial rake angle is given. This leads to reduced cutting forces and a good chip flow;
  • the milling tool is more cutting-friendly and "sharper" than conventional tools.
  • the figure thus shows the front end of a Fräsbohrtechnikmaschines 1 with a broken tool shank 3, which can be coupled either directly or via a not shown here holding shank with a drive, which sets the Fräsbohrtechnikmaschine 1 about its central axis 5 in rotation and on a helical path moved to edit a bore in a workpiece, if necessary, also produce it.
  • the Fräsbohrwerkmaschine 1 has at least one, here two preferably opposite Schrupplace 7 and T, each of which a flute 9, 9 'is assigned.
  • the milling-boring tool 1 also has at least one, preferably two, preferably pairwise opposed roughing cutters, of which only the roughing blade 7 "can be seen here, which has a flute 9" assigned to it.
  • the preferably diametrically opposed roughing cutter is also associated with a flute.
  • a finishing cutting edge 13 ' is preferably provided opposite the finishing cutting edge 13.
  • the exemplary embodiment also has two further - preferably opposite - finishing cutting edges, of which one here is a finishing cutting edge 13 "facing the viewer. is recognizable.
  • the associated diametrically opposite further finishing cutting edge is arranged virtually on the back of the Fräsbohrtechnikmaschines and not visible here.
  • finishing cutting edges 13, 13 'and 13 " including the finishing cutting blade, not shown in the figure, are assigned their own flutes, of which the flute cutting edge 13" associated flute 15 "and the flattening cutting edge 13' associated flute 15 'can be seen here
  • the cutting face 16 "of the finishing cutting edge 13" is just concealed, and the rake cutting edge 13 is assigned to the rake cutting edge 13 facing away from the observer.
  • the tool shown here rotates counterclockwise when viewed from the top of the end 1 1;
  • the roughing blade 7 'lying in the figure to the right of the central axis 15 thus moves out of the image plane towards the observer during rotation of the milling-boring-tool 1, while the opposite rough-cutting blade 7 moves into the image plane.
  • the finishing cutting edge 13 "consequently moves from right to left when the milling-boring tool 1 is set in rotation.
  • the representation according to the figure shows that the roughing blades 7, 7 ', 7 "associated flutes 9, 9' and 9", even those of the non-visible in the figure roughing blade, have anikdrall, while the spin of the finishing cutting It is provided that the roughing cutters and the finishing cutters 13, 13 'and 13 "have a positive radial rake angle, which is particularly clear in the case of the finishing cutting edge 13 "can be seen: The associated rake surface 16" falls over the sizing blade 13 "back.
  • All sizing blades of which the sizing blades 13, 13 'and 13 "are visible in the figure, also have a positive axial sapphire ⁇ due to the left-hand twist of the associated flutes, which is clearly illustrated in the figure with reference to the sizing blade 13":
  • the sizing blade 13 "coincides with the auxiliary line HL, which is pivoted counterclockwise with respect to the center axis 5 and encloses the axial rake angle ⁇ with it the finishing machining given axial rake angle referred to as positive.
  • the roughing cutter 7 like the other roughing cutters 7 ', 7 "and the opposite associated roughing cutter, which is not recognizable in FIG. 1, has a cutting region 17a which is arranged in the region of the end face at the end 11 of the milling boring tool 1, and also a cutting region 17b which points in the circumferential direction of the milling boring tool 1.
  • the finishing cutting edges have a cutting area 19a facing away from the end 11 of the milling drilling tool 1 and a cutting area 19b pointing in the circumferential direction.
  • the Fräsbohrwerkmaschine 1 When machining a workpiece, not shown here, the Fräsbohrwerkmaschine 1 is set in rotation about its central axis 5. It rotates counterclockwise when viewing the front side of the figure. it is thus dextrorotatory. Correspondingly, the flutes 9 of the at least one roughing cutter 9 have a right-handed twist. Left-handed Fräsbohrtechnikmaschinemaschinee 1 accordingly have one of the at least one Schruppschneide 7 associated chip with a left twist on. At the same time the Fräsbohrwerkmaschinemaschine 1 is moved during the machining of a workpiece on a helical path.
  • the Fräsbohrwerkmaschine 1 For pre-processing of the workpiece by means of the at least one roughing 7, the Fräsbohrtechnikmaschine 1 is displaced in the direction of its central axis, which is indicated by the arrow V in the figure.
  • the milling drill 1 is moved in this referred to as feed movement in the direction of the arrow V displacement in a hole in it.
  • the Fräsbohrtechnikmaschine 1 can be designed as a boring tool. at corresponding design of the cutting in the region of the end 1 1 but it is also possible to work by means of the Fräsbohrwerkmaschinemaschines 1 in full.
  • the cutting region 17a of the at least one roughing edge 7 engages the workpiece.
  • the circumferentially directed cutting regions 17b machine the workpiece, namely the inner wall of a bore.
  • the chips removed by the roughing cutters are removed from the machining area by the at least one flute 9, 9 ', 9 "of the at least one roughing blade 7, 7', 7", so that they do not damage the surface of the workpiece, or a chip jamming occurs, which could lead to a fracture of the Fräsbohrwerkmaschinemaschines 1.
  • the Fräsbohrwerkmaschine 1 is advanced in the direction of the central axis according to the arrow V over an axial distance A, which corresponds to the measured in the direction of the central axis 5 distance between the at least one roughing 7 and the at least one finishing blade 13.
  • the distance A corresponds in a first preferred embodiment of the milling drill about the thickness of the machined by the Fräsbohrtechnikmaschines 1 workpiece.
  • the at least one finishing cutting edge 13 first engages with the inner wall of the bore produced in the workpiece when the roughing operation has been completed by means of the at least one roughing cutting edge 7.
  • the milling-drilling tool 1 is advanced further in the direction of the arrow V until the at least one finishing cutting edge 13 has also emerged from the workpiece. Since the radial distance of the at least one roughing blade 7 and the at least one finishing blade 13 is the same in this embodiment of the Fräsbohrwerkmaschines 1, wearing the at least one finishing blade 13 in this further advancing movement in the direction of the arrow V in the ideal case no chips.
  • the Fräsbohrwerkmaschinezeug 1 Since the Fräsbohrwerkmaschinection 1 is deflected in the roughing by acting on the at least one roughing 7 cutting forces with respect to the machined bore inwardly, the Fräsbohrwerkmaschine 1 springs at the exit of the at least one Schruppschneide 7 from the workpiece slightly outwards, so that the at least a finishing blade 13 removes very fine chips from the bore wall during the further feed movement. Thickness depends on the outward movement of the Fräsbohrwerkmaschineschis 1, which is not exactly predictable in the rule.
  • the radius of the helical path on which the Fräsbohrwerkmaschine 1 is moved slightly enlarged and this then in the opposite direction along its central axis 5, ie along of the arrow R shifted.
  • the radius of the helical track is increased by only a few tenths of a millimeter, preferably by 2/10 mm to 5/10 mm from the radius of the roughing operation.
  • the radial distance of the at least one finishing blade to the central axis 5 is slightly larger than the radial distance of the at least one Schruppschneide 7 to the central axis 5. It is provided that the distance to a few tenths of a millimeter, preferably 9/10 to 5/10 mm larger than that of the at least one roughing cutting edge 7.
  • the Fräsbohrwerkmaschine 1 is advanced during the roughing of the workpiece in the direction of arrow V and that after starting the processing tion of the workpiece by the distance A, which corresponds to the distance measured in the axial direction between the at least one roughing and the at least one finishing cutting edge.
  • the radius of the helical path is reduced so far that the Fräsbohrwerkmaschine 1 10 can be moved through the hole in the pre-machined workpiece in the direction of arrow V, 10 until the at least one finishing cutting edge 13 is extended from the workpiece without the at least one finishing cutting edge 13 touches the workpiece. Then the radius of the helical path is increased back to its original value.
  • the Fräsbohrwerkmaschine 1 is in opposite Riehl direction, namely in the direction of the arrow R along its central axis 5 moved out of the machined bore, so that the at least one finishing blade 13 engages with the bore wall into engagement.
  • the thin chips removed from the at least one finishing cutting edge 13 are, as in the machining of a workpiece 20 by means of the first embodiment of the milling drilling tool 1, discharged from the processing region via the flute 15 assigned to the at least one finishing cutting edge 13.
  • the milling-boring tool 1 is preferably equipped with at least two paired, preferably opposite, roughing and / or finishing blades.
  • the milling-boring tool 1 is preferably equipped with at least two paired, preferably opposite, roughing and / or finishing blades.
  • four pairs of opposed roughing 7 and finishing cutting 13 are provided, the four roughing and the four finishing cutting in a direction of the central axis 5 measured axial distance A are arranged to each other, which corresponds to the thickness of the workpiece to be machined.
  • Both embodiments of the Fräsbohrwerkmaschines 1 has in common that are significantly reduced by the at least one roughing and the at least one finishing cutting edge, oppositely oriented flutes occurring in the finishing machining deflection forces acting on the Fräsbohrwerkmaschine 1.
  • the at least one finishing blade 13 - as seen in the direction of the central axis 5 - arranged at the rear end of the at least one roughing cutter.
  • the axial distance A between the roughing and the finishing cutters is greater than or equal to the helical pitch of the helical path on which the Fräsbohrtechnikmaschine 1 is displaced during the machining of a workpiece, wherein the term spiral pitch of the feed in Axial direction per helical revolution is meant. It is also here, as in the first embodiment and the two illustrated embodiments, provided that the at least one finishing blade 13 when moving out of the with the at least one roughing 7 produced or machined bore removes thin chips from the bore wall and finished the bore to the prescribed level.
  • the provided in the region of the tip 1 1 of the Fräsbohrwerkmaschines 1 at least one roughing 7 can be designed so that in a workpiece a bore is produced by machining into the full. Such a trained Fräsbohrwerkmaschine 1 can therefore be used instead of a solid drill. It is also conceivable, at least one roughing 7 to design so that only existing holes can be widened.
  • the at least one finishing cutting edge 13 therefore carries chips away from the bore wall, because the milling drilling tool 1 was forced inwardly into the bore during the roughing operation and can spring back out of the machined bore after the at least one roughing cutting edge emerges.
  • the final and fine machining of the bore is carried out during the reversing or backward movement in the direction of the arrow R: Fine, thin chips are removed from the bore wall, with such low cutting forces that only a very small displacement occurs the Fräsbohrwerkmaschineschwa 1 takes place and the desired bore quality and the predetermined bore diameter can be achieved.
  • the radius of the helix trajectory can also be increased slightly, preferably by 2/10 mm to 5/10 mm, at a opposite movement of the Fräsbohrtechnikzeugs 1 in the direction of the central axis 5 according to the arrow R perform a finishing machining of the bore surface produced by means of at least one finishing blade 13.
  • the positive axial rake angle ensures that the roughing and finishing of a workpiece, the cutting forces are reduced and a good chip flow of the chips removed by the cutting is guaranteed in the respective flutes.
  • the Fräsbohrwerkmaschine 1 thus shows very good cutting properties, it is cut friendlier than conventional tools. This also contributes to the fact that fibers are optimally cut off in the processing of fiber composite materials with the Fräsbohrwerkmaschine 1 of the type described here and do not protrude into the interior of the machined bore.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

Es wird ein Fräsbohrwerkzeug (1) mit einem Werkzeugschaft (3), der eine Mittelachse (5), mindestens eine geometrisch definierte Schruppschneide (7) und mindestens eine geometrisch definierte Schlichtschneide (13) aufweist, wobei die mindestens eine Schruppschneide (7) und die mindestens eine Schlichtschneide (13) jeweils eine Spannut (9;15) aufweisen, vorgeschlagen. Das Fräsbohrwerkzeug (1) zeichnet sich dadurch aus, dass die Spannut (15) der mindestens einen Schlichtschneide (13) einen entgegengesetzten Drall aufweist als die Spannut (9) der mindestens einen Schruppschneide (7).

Description

Fräsbohrwerkzeuq
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Fräsbohrwerkzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 . Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 10.
Die Verwendung von Fräsbohrwerkzeugen beim Orbitalfräsen - auch als Orbitalbohren bezeichnet - hat den Vorteil, dass der Durchmesser der Bohrung innerhalb definierter Grenzen unabhängig von dem Durchmesser des Werkzeugs gefertigt werden kann. Es lassen sich also verschiedene Bohrungsdurchmesser mit ein und demselben Werkzeug herstellen, was die Kosten für die Bereitstellung von Werkzeugen reduziert und die Kosten für Werkzeugwechsel vermindert. Ein weiterer Vorteil des Orbitalfräsens liegt darin, dass im Vergleich zum Bohren nur kleine Vorschubkräfte erforderlich sind, wodurch das Orbitalfräsen sehr gut zum Bearbeiten von labilen, dünnen Bauteilen geeignet ist. Andererseits ergibt sich hier der Nachteil, dass die Prozesszeiten verhältnismäßig lang sind, und dass es schwierig ist, enge Bohrungstoleranzen über die gesamte Standzeit eines Werkzeugs zu erzielen. Nachteilig ist außerdem ins- besondere bei Fräsbohrwerkzeugen mit kleinem Durchmesser die starke Abdrängung bei der Bearbeitung von Bohrungen. Daher müssen relativ geringe Vorschübe eingehalten werden, was sehr lange Bearbeitungszeiten und damit relativ hohe Fertigungskosten nach sich zieht. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fräsbohrwerkzeug zu schaffen, welches diese Nachteile vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Fräsbohrwerkzeug der oben genannten Art geschaffen, welches die in Anspruch 1 genannten Merkmale, nämlich einen Werkzeugschaft, mindestens eine geometrisch definierte Schrupp- und mindestens eine geometrisch definierte Schlichtschneide mit jeweils einer Spannut, aufweist. Das Fräsbohrwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Spannuten der Schrupp- und Schlichtschneiden entgegengesetzt gedrallt sind. Dadurch ist nicht nur bei der Schrupp- sondern auch bei der Schlichtbearbeitung ein positiver axialer Spanwinkel gegeben, der in einem guten Spanfluss und in kleinen Schnittkräften resultiert. Dadurch wird die Abdrängung des Fräsbohrwerkzeugs bei der Bearbeitung des Werkstücks reduziert, sodass enge Bohrungstoleranzen realisiert werden können. Überdies ergeben sich kürzere Bearbeitungszeiten und verminderte Fertigungskosten. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Fräsbohrwerkzeugs ist vorgesehen, dass die mindestens eine Schruppschneide und die wenigstens eine Schlichtschneide in einem axialen Abstand zueinander angeordnet sind. Dieser ist größer oder gleich wie die Spiralsteigung einer Helix-Bahn, auf welcher das Fräsbohrwerkzeug bei der Bearbeitung eines Werkstücks verlagert wird. Beim Orbitalfräsen wird das Fräsbohrwerkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks in Rotation versetzt und zusätzlich auf einer Helix-Bahn bewegt. Der axiale Abstand zwischen Schrupp- und Schlichtschneide wird folglich so gewählt, dass dieser größer oder gleich ist wie die Spiralsteigung der Helix-Bahn, also der axiale Vorschub des Fräsbohrwerkzeugs pro Helix-Umdrehung.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Fräsbohrwerkzeugs ist vorgesehen, dass die mindestens eine Schruppschneide und die mindestens eine Schlichtschneide in einem axialen Abstand zueinander angeordnet sind, der größer oder gleich ist wie die Dicke eines mit dem Fräsbohrwerkzeug bearbeiteten Werkstücks. Es ist also möglich, das Fräsbohrwerkzeug auf das zu bearbeitende Werkstück zu zu bewegen und in eine entstehende oder bearbeitete Bohrung einzufahren, wobei die mindestens eine Schruppschneide mit dem Werkstück in Eingriff tritt. Die Schruppschneide hat das Werkstück bearbeitet, bevor die Schlichtschneide mit diesem in Eingriff tritt. Es kann also definiert die Bearbeitung des Werkstücks mittels der Schlichtschneide erfolgen, ohne dass die Schruppschneide mit diesem in Eingriff tritt.
Weitere Ausgestaltungen des Fräsbohrwerkzeugs ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren vorgeschlagen, welches die Merkmale des Anspruchs 1 1 aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass beim Einfahren des Fräsbohrwerkzeugs das Werkstück mittels der mindestens einen Schruppschneide bearbeitet wird und beim Rückfahren mittels der mindestens einen Schlichtschneide. Durch den entgegengesetzten Drall der den Schrupp- und Schlichtschneiden zugeordneten Spannuten ist sichergestellt, dass sowohl bei der Schrupp- als auch bei der Schlichtbearbeitung bei der Schrupp- und Schlichtschneide ein positiver axialer Spanwinkel gegeben ist. Dies führt zu reduzierten Schnittkräften und einem guten Spanfluss; das Fräsbohrwerkzeug ist schnittfreudi- ger und„schärfer" als herkömmliche Werkzeuge.
Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese umfasst eine einzige Figur, in welcher der vordere Teil eines Fräsbohrwerkzeugs in Seitenansicht dargestellt ist.
Die Figur zeigt also das vordere Ende eines Fräsbohrwerkzeugs 1 mit einem abgebrochenen Werkzeugschaft 3, der entweder unmittelbar oder über einen hier nicht dargestellten Halteschaft mit einem Antrieb gekoppelt werden kann, welcher das Fräsbohrwerkzeug 1 um seine Mittelachse 5 in Rotation versetzt und auf einer Helix-Bahn bewegt, um in einem Werkstück eine Bohrung zu bearbeiten, gege- benenfalls auch dabei herzustellen.
Das Fräsbohrwerkzeug 1 weist mindestens eine, hier zwei vorzugsweise gegenüberliegende Schruppschneiden 7 und T auf, denen jeweils eine Spannut 9, 9' zugeordnet ist. Das Fräsbohrwerkzeug 1 weist außerdem noch mindestens eine, vorzugsweise zwei, vor- zugsweise paarweise gegenüberliegende Schruppschneiden auf, von denen hier lediglich die Schruppschneide 7" ersichtlich ist. Diese weist eine ihr zugeordnete Spannut 9" auf. Der bevorzugt diametral gegenüberliegenden Schruppschneide ist ebenfalls eine Spannut zugeordnet. Bei dem Fräsbohrwerkzeug 1 ist außerdem mindestens eine in einem axialen Abstand - gemessen in Richtung der Mittelachse 5 - zur Spitze 1 1 angeordnete Schlichtschneide 13 vorgesehen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise gegenüberliegend zur Schlichtschneide 13 eine Schlichtschneide 13' vor- gesehen. Das Ausführungsbeispiel weist außerdem zwei weitere - vorzugsweise gegenüberliegende - Schlichtschneiden auf, von denen hier eine dem Betrachter zugewandte Schlichtschneide 13" er- kennbar ist. Die zugehörige diametral gegenüberliegende weitere Schlichtschneide ist quasi auf der Rückseite des Fräsbohrwerkzeugs angeordnet und hier nicht sichtbar.
Bei dem hier beschriebenen Fräsbohrwerkzeug 1 sind also Schrupp- und Schlichtschneiden vorgesehen. Dabei wird hier davon ausgegangen, dass, wie üblich, die Schruppschneiden der Grob- beziehungsweise Vorbearbeitung eines Werkstücks dienen und die Schlichtschneiden der Fein- beziehungsweise Fertigbearbeitung.
Den Schlichtschneiden 13, 13' und 13", auch der in der Figur nicht dargestellten Schlichtschneide, sind eigene Spannuten zugeordnet, von denen hier die der Schlichtschneide 13" zugeordnete Spannut 15" und die der Schlichtschneide 13' zugeordnete Spannut 15' ersichtlich sind. Den Schlichtschneiden sind Spanflächen zugeordnet, von denen die Spanfläche 16' in der Figur dem Betrachter zuge- wandt ist. Die Spanfläche 16" der Schlichtschneide 13" ist gerade verdeckt, und die der Schlichtschneide 13 zugeordnete Spanfläche ist von dem Betrachter abgewandt.
Betrachtet man die Figur, so wird deutlich, dass sich das hier dargestellte Werkzeug bei Draufsicht auf das Ende 1 1 gegen den Uhrzei- gersinn dreht; die in der Figur rechts von der Mittelachse 15 liegende Schruppschneide 7' bewegt sich also bei Rotation des Fräsbohrwerkzeugs 1 aus der Bildebene heraus auf den Betrachter zu, während die gegenüberliegende Schruppschneide 7 sich in die Bildebene hineinbewegt. Entsprechendes gilt für die Schlichtschneiden 13' und 13. Die Schlichtschneide 13" bewegt sich folglich von rechts nach links, wenn das Fräsbohrwerkzeug 1 in Rotation versetzt wird. Der Darstellung gemäß der Figur ist zu entnehmen, dass die den Schruppschneiden 7, 7', 7" zugeordneten Spannuten 9, 9' und 9", auch die der in der Figur nicht sichtbaren Schruppschneide, einen Rechtsdrall aufweisen, während der Drall der den Schlichtschneiden zugeordneten Spannuten, von denen hier die Spannuten 15 und 15" erkennbar sind, eine umgekehrte Drallrichtung aufweisen. Es ist vorgesehen, dass die Schruppschneiden sowie die Schlichtschneiden 13, 13' und 13" einen positiven radialen Spanwinkel aufweisen, was besonders deutlich bei der Schlichtschneide 13" erkennbar ist: Die zugehörige Spanfläche 16" fällt gegenüber der Schlichtschneide 13" zurück.
Alle Schlichtschneiden, von denen die Schlichtschneiden 13, 13' und 13" in der Figur sichtbar sind, weisen außerdem wegen des Linksdralls der zugehörigen Spannuten einen positiven axialen Sapnwin- kel α auf, der hier in der Figur anhand der Schlichtschneide 13" deutlich wird: Die Schlichtschneide 13" fällt mit der Hilfslinie HL zusammen; diese ist gegenüber der Mittelachse 5 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt und schließt mit dieser den axialen Spanwinkel α ein. Da die Schlichtschneide 13" gegen den Uhrzeigersinn gegen- über der Mittelachse verschwenkt ist, wird der bei der Schlichtbearbeitung gegebene axiale Spanwinkel als positiv bezeichnet.
Da alle den Schruppschneiden zugeordneten Spannuten einen Rechtsdrall aufweisen, ist der axiale Spanwinkel der Schruppschneiden, von denen die Schruppschneiden 7, 7', 7" in der Figur sichtbar sind, bei der Schruppbearbeitung positiv.
Die Schruppschneide 7 weist, wie auch die übrigen Schruppschneiden 7', 7" und die gegenüberliegende zugehörige Schruppschneide, die in Figur nicht erkennbar ist, einen Schneidbereich 17a auf, der im Bereich der Stirnseite am Ende 1 1 des Fräsbohrwerkzeugs 1 angeordnet ist, außerdem einen Schneidbereich 17b, der in Umfangsrich- tung des Fräsbohrwerkzeugs 1 weist. Die Schlichtschneiden weisen einen von dem Ende 1 1 des Fräsbohrwerkzeugs 1 abgewandten Schneidenbereich 19a und einen in Umfangsrichtung weisenden Schneidenbereich 19b auf.
Im Folgenden wird auf die Funktion des Fräsbohrwerkzeugs 1 und auf ein Verfahren zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks ins- besondere mittels eines Fräsbohrwerkzeugs 1 der hier beschriebenen Art näher eingegangen:
Bei der Bearbeitung eines hier nicht dargestellten Werkstücks wird das Fräsbohrwerkzeug 1 in Rotation um seine Mittelachse 5 versetzt. Es dreht sich - bei Ansicht der in der Figur unten liegenden Stirnsei- te - gegen den Uhrzeigersinn; es ist damit rechtsdrehend. Entsprechend weisen die Spannuten 9 der mindestens einen Schruppschneide 9 einen Rechtsdrall auf. Linksdrehende Fräsbohrwerkzeuge 1 weisen entsprechend eine der mindestens einen Schruppschneide 7 zugeordnete Spannut mit einem Linksdrall auf. Gleichzeitig wird das Fräsbohrwerkzeug 1 bei der Bearbeitung eines Werkstücks auf einer Helix-Bahn bewegt. Zur Vorbearbeitung des Werkstücks mittels der mindestens einen Schruppschneide 7 wird das Fräsbohrwerkzeug 1 in Richtung seiner Mittelachse verlagert, was durch den Pfeil V in der Figur angedeutet ist. Der Fräsbohrer 1 wird bei dieser als Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils V bezeichneten Verlagerung in eine Bohrung hinein bewegt. Das Fräsbohrwerkzeug 1 kann dabei als Aufbohrwerkzeug ausgelegt sein. Bei entsprechender Ausgestaltung der Schneiden im Bereich des Endes 1 1 ist es aber auch möglich, mittels des Fräsbohrwerkzeugs 1 ins Volle zu arbeiten.
Bei einer Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils V tritt der Schneidbereich 17a der mindestens einen Schruppschneide 7 mit dem Werkstück in Eingriff. Außerdem bearbeiten die in Umfangsrich- tung gerichteten Schneidbereiche 17b das Werkstück, nämlich die Innenwand einer Bohrung. Die von den Schruppschneiden abgetragenen Späne werden durch die mindestens eine Spannut 9, 9', 9" der mindestens einen Schruppschneide 7, 7', 7" aus dem Bearbeitungsbereich ausgetragen, sodass sie die Oberfläche des Werkstücks nicht beschädigen, oder ein Spanstau eintritt, was zu einem Bruch des Fräsbohrwerkzeugs 1 führen könnte.
Das Fräsbohrwerkzeug 1 wird in Richtung der Mittelachse gemäß dem Pfeil V über eine axiale Strecke A vorgeschoben, die dem in Richtung der Mittelachse 5 gemessenen Abstand zwischen der mindestens einen Schruppschneide 7 und der mindestens einen Schlichtschneide 13 entspricht. Der Abstand A entspricht bei einem ersten bevorzugten Ausführungseispiel des Fräsbohrers etwa der Dicke des mittels des Fräsbohrwerkzeugs 1 bearbeiteten Werkstücks.
Bei einer ersten Ausführungsform dieses ersten Ausführungsbeispiels liegt die mindestens eine Schruppschneide 7 in einem radialen Abstand zur Mittelachse 5, der gleich ist wie der radiale Abstand der mindestens einen Schlichtschneide 13. Wird ein derartig ausgestaltetes Fräsbohrwerkzeug 1 zur Bearbeitung eines Werkstücks herangezogen, wird das Fräsbohrwerkzeug 1 so lange in Richtung des Pfeils V in Richtung seiner Mittelachse 5 auf einer Helix-Bahn verlagert, bis die mindestens eine Schruppschneide 7 vorzugsweise ganz aus dem bearbeiteten Werkstück ausgefahren ist. Durch den Abstand A, der etwa der Dicke des Werkstücks entspricht, tritt die min- destens eine Schlichtschneide 13 erst mit der Innenwand der in dem Werkstück erzeugten Bohrung in Eingriff, wenn die Schruppbearbeitung mittels der mindestens einen Schruppschneide 7 abgeschlossen ist. Das Fräsbohrwerkzeug 1 wird nach dem Austritt der mindestens einen Schlichtschneide 7 weiter in Richtung des Pfeils V vorge- schoben, bis auch die mindestens eine Schlichtschneide 13 aus dem Werkstück ausgetreten ist. Da der radiale Abstand der mindestens einen Schruppschneide 7 und der mindestens einen Schlichtschneide 13 bei dieser Ausführungsform des Fräsbohrwerkzeugs 1 gleich ist, trägt die mindestens eine Schlichtschneide 13 bei dieser weiteren Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils V im Idealfall keine Späne ab. Da das Fräsbohrwerkzeug 1 bei der Schruppbearbeitung durch die auf die mindestens eine Schruppschneide 7 wirkenden Schnittkräfte bezüglich der bearbeiteten Bohrung nach innen ausgelenkt wird, federt das Fräsbohrwerkzeug 1 bei Austritt der mindestens ei- nen Schruppschneide 7 aus dem Werkstück etwas nach außen, so dass die mindestens eine Schlichtschneide 13 bei der weiteren Vorschubbewegung sehr feine Späne von der Bohrungswand abträgt. Deren Dicke hängt von der Auswärtsbewegung des Fräsbohrwerkzeugs 1 ab, die in der Regel nicht exakt vorhersehbar ist. Daher wird, nachdem die mindestens eine Schlichtschneide 13 in Richtung des Pfeils V aus dem Werkstück ausgefahren ist, der Radius der Helix- Bahn, auf der das Fräsbohrwerkzeug 1 bewegt wird, etwas vergrößert und dieses anschließend in entgegengesetzter Richtung entlang seiner Mittelachse 5, also entlang des Pfeils R verlagert. Bei dieser Rückfahrbewegung tritt nun die mindestens eine Schlichtschneide 13 mit der erzeugten Bohrungsoberfläche in Eingriff. Dabei tragen sowohl der Schneidbereich 19a also auch der Schneidbereich 19b Späne von der Bohrungswand ab. Vor Beginn der Schlichtbearbei- tung der Bohrungsoberfläche mittels der ersten Ausführungsform wird der Radius der Helix-Bahn um nur wenige Zehntel Millimeter, vorzugsweise um 2/10 mm bis 5/10 mm gegenüber dem Radius der Schruppbearbeitung vergrößert. Daher werden bei der Rückfahrbewegung des Fräsbohrwerkzeugs 1 in Richtung des Pfeils R sehr dünne Späne von der Bohrungswand abgetragen, die nur eine sehr geringe Ablenkung des Fräsbohrwerkzeugs 1 bewirken. Damit lassen sich sehr hohe Bohrungsqualitäten erreichen. Darüber hinaus ergeben sich durch die umgekehrte Drallrichtung der der mindestens einen Schlichtschneide 13 zugeordneten Spannut 15 ein positiver axialer Schneidwinkel und eine nur geringe Schnittkraft, was ebenfalls zur Reduzierung der Abdrängkräfte des Fräsbohrwerkzeugs 1 bei der Bearbeitung des Werkstücks beiträgt.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform des oben genannten ersten Ausführungsbeispiels des Fräsbohrwerkzeugs 1 ist vorgesehen, dass der radiale Abstand der mindestens einen Schlichtschneide zur Mittelachse 5 etwas größer ist als der radiale Abstand der mindestens einen Schruppschneide 7 zur Mittelachse 5. Dabei ist vorgesehen, dass der Abstand um wenige Zehntel Millimeter, vorzugsweise um 9/10 bis 5/10 mm größer ist als der der mindestens einen Schruppschneide 7.
Bei Verwendung dieser Ausführungsform wird das Fräsbohrwerkzeug 1 während der Schruppbearbeitung des Werkstücks in Richtung des Pfeils V vorgeschoben und zwar nach Beginn der Bearbei- tung des Werkstücks um die Strecke A, die dem in axialer Richtung gemessenen Abstand zwischen der mindestens einen Schrupp- und der mindestens einen Schlichtschneide entspricht. Nach Beendigung der Schruppbearbeitung und dem Ausfahren der mindestens einen 5 Schruppschneide 7 in Richtung des Pfeils V aus dem Werkstück und bevor die mindestens eine Schlichtschneide 13 mit dem Werkstück in Eingriff tritt, wird der Radius der Helix-Bahn so weit reduziert, dass das Fräsbohrwerkzeug 1 durch die Bohrung in dem vorbearbeiteten Werkstück in Richtung des Pfeils V hindurchgefahren werden kann, 10 bis auch die mindestens eine Schlichtschneide 13 aus dem Werkstück ausgefahren ist, ohne dass die mindestens eine Schlichtschneide 13 das Werkstück dabei berührt. Dann wird der Radius der Helix-Bahn wieder auf seinen ursprünglichen Wert vergrößert. Anschließend wird das Fräsbohrwerkzeug 1 in entgegengesetzter Riehl s tung, nämlich in Richtung des Pfeils R entlang seiner Mittelachse 5 aus der bearbeiteten Bohrung herausgefahren, sodass die mindestens eine Schlichtschneide 13 mit der Bohrungswand in Eingriff tritt. Die von der mindestens einen Schlichtschneide 13 abgetragenen dünnen Späne werden, wie bei der Bearbeitung eines Werkstücks 20 mittels der ersten Ausführungsform des Fräsbohrwerkzeugs 1 über die der mindestens einen Schlichtschneide 13 zugeordnete Spannut 15 aus dem Bearbeitungsbereich ausgetragen.
Das Fräsbohrwerkzeug 1 wird bei beiden Ausführungsformen vorzugsweise mit mindestens zwei paarweise angeordneten, vorzugs- 25 weise gegenüberliegenden, Schrupp- und/oder Schlichtschneiden ausgestattet. Insbesondere sind, wie aus der Figur ersichtlich, jeweils vier paarweise einander gegenüberliegende Schruppschneiden 7 und Schlichtschneiden 13 vorgesehen, wobei die vier Schrupp- und die vier Schlichtschneiden in einem in Richtung der Mittelachse 5 gemessenen axialen Abstand A zueinander angeordnet sind, welcher der Dicke des zu bearbeitenden Werkstücks entspricht.
Beiden Ausführungsformen des Fräsbohrwerkzeugs 1 ist gemeinsam, dass durch die der mindestens einen Schrupp- und der min- destens einen Schlichtschneide zugeordneten, entgegengesetzt ausgerichteten Spannuten bei der Schlichtbearbeitung auftretenden Ablenkkräfte, welche auf das Fräsbohrwerkzeug 1 wirken, deutlich reduziert sind.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Fräsbohrbohrwerkzeugs 1 ist vorgesehen, dass die mindestens eine Schlichtschneide 13 der mindestens einen Schruppschneide 7, welche im Bereich der Spitze 1 1 des Fräsbohrers 1 angeordnet ist, in axialer Richtung, also in Richtung der Mittelachse 5 gesehen, nacheilt um einen Abstand, der unabhängig ist von der Dicke des zu bearbeitenden Werkstücks. Dieser kann also auch kleiner sein als der Abstand A, wie er in der Figur wiedergegeben ist. Vorzugsweise ist die mindestens eine Schlichtschneide 13 - in Richtung der Mittelachse 5 gesehen - am hinteren Ende der mindestens einen Schruppschneide angeordnet.
Besonders bevorzugt wird vorgesehen, dass der axiale Abstand A zwischen den Schrupp- und den Schlichtschneiden größer oder gleich ist wie die Spiralsteigung der Helix-Bahn, auf welcher das Fräsbohrwerkzeug 1 bei der Bearbeitung eines Werkstücks verlagert wird, wobei mit dem Begriff Spiralsteigung der Vorschub in axialer Richtung pro Helix-Umdrehung gemeint ist. Dabei ist auch hier, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und den beiden erläuterten Ausführungsformen, vorgesehen, dass die mindestens eine Schlichtschneide 13 beim Herausfahren aus der mit der mindestens einen Schruppschneide 7 erzeugten oder bearbeiteten Bohrung dünne Späne von der Bohrungswand abträgt und die Bohrung auf das vorgeschriebene Maß fertig bearbeitet.
Die im Bereich der Spitze 1 1 des Fräsbohrwerkzeugs 1 vorgesehene mindestens eine Schruppschneide 7 kann so ausgebildet sein, dass in einem Werkstück eine Bohrung durch Bearbeitung ins Volle erzeugt wird. Ein derartig ausgebildetes Fräsbohrwerkzeug 1 kann also anstelle eines Vollbohrers verwendet werden. Denkbar ist es aber auch, die mindestens eine Schruppschneide 7 so auszugestalten, dass lediglich bestehende Bohrungen aufgeweitet werden können.
Zur Erzeugung oder Bearbeitung einer Bohrung mittels des zweiten Ausführungsbeispiels des Fräsbohrwerkzeugs 1 wird dieses zunächst in Richtung des in der Figur wiedergegebenen Pfeils V auf eine Werkstück zu bewegt und in dieses eingefahren, sodass wäh- rend dieser Vorschubbewegung eine Schruppbearbeitung mit der mindestens einen Schruppschneide 7 erfolgt. Da die mindestens eine Schlichtschneide 13 der mindestens einen Schruppschneide 7 vorzugsweise unmittelbar nachfolgt, trägt die mindestens eine Schlichtschneide bei der Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils V im Idealfall keine Späne von der Bohrungswand ab. Es mag sein, dass das bearbeitete Material nach der Schruppbearbeitung etwas zurückspringt und dann mit der mindestens einen Schlichtschneide 1 1 bearbeitet wird.
Nachdem sowohl die mindestens eine Schruppschneide 7 und die mindestens eine Schlichtschneide 13 aus dem Werkzeug in Richtung des Pfeils V ausgetreten sind, wird die Vorschubbewegung des Fräsbohrwerkzeugs 1 umgekehrt, es wird in Richtung des Pfeils R zurückgefahren.
Dabei ist es möglich, das Fräsbohrwerkzeug auf der identischen He- lix-Bahn zu bewegen. In diesem Fall trägt die mindestens eine Schlichtschneide 13 von der Bohrungswand deshalb Späne ab, weil das Fräsbohrwerkzeug 1 während der Schruppbearbeitung nach innen in die Bohrung gedrängt wurde und nach Austritt der mindestens einen Schruppschneide 7 aus der bearbeiteten Bohrung zurückfedern kann. Mit der mindestens einen Schlichtschneide 13 wird bei der Rückfahr- beziehungsweise Rückwärtsbewegung in Richtung des Pfeils R die End- und Feinbearbeitung der Bohrung durchgeführt: Es werden feine, dünne Späne von der Bohrungswand abgetragen, wobei so geringe Schneidkräfte auftreten, dass nur eine sehr geringe Abdrängung des Fräsbohrwerkzeugs 1 erfolgt und die ge- wünschte Bohrungsqualität und der vorbestimmte Bohrungsdurchmesser erreicht werden.
Nach dem Ausfahren sowohl der mindestens einen Schruppschneide 7 und der mindestens einen Schlichtschneide 13 während der Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils V kann der Radius der Helix-Bahn auch etwas vergrößert werden, vorzugsweise um 2/10 mm bis 5/10 mm, um bei einer entgegengesetzten Bewegung des Fräsbohrwerkzeugs 1 in Richtung der Mittelachse 5 gemäß dem Pfeil R eine Schlichtbearbeitung der erzeugten Bohrungsoberfläche mittels der mindestens einen Schlichtschneide 13 durchzuführen. Aus den Erläuterungen zum Aufbau des Fräsbohrwerkzeugs 1 und zu dem Verfahren zur spanenden Bearbeitung eines Werkzeugs in einem Schrupp- und einem Schlichtbearbeitungsgang wird für beide Ausführungsbeispiele und für alle Ausführungsformen deutlich, dass der mindestens einen Schruppschneide 7 eine Spannut 9 und der mindestens einen Schlichtschneide 13 eine Spannut 15 zugeordnet ist, deren Drall entgegen dem Drall der Spannut 9 orientiert ist. Durch diesen entgegengesetzten Drall wird sichergestellt, dass bei der Schruppbearbeitung eines Werkstücks die mindestens eine Schruppschneide 7 einen positiven axialen Spanwinkel aufweist, und dass dies während der Schlichtbearbeitung eines Werkstücks auch für die mindestens eine Schlichtschneide 13 zutrifft, die mit der Mit- telachse 5 des Fräsbohrwerkzeugs 1 einen positiven axialen Spanwinkel α einschließt, wie er in der Figur in Zusammenhang mit der Schlichtschneide 13" dargestellt ist. Dabei sei darauf hingewiesen, dass, wenn das Fräsbohrwerkzeug 1 mehrere Schruppschneiden 7 und mehrere Schlichtschneiden 13 aufweist, alle Schneiden einen positiven axialen Spanwinkel aufweisen.
Durch den positiven axialen Spanwinkel wird erreicht, dass bei der Schrupp- und Schlichtbearbeitung eines Werkstücks die Schnittkräfte reduziert sind und ein guter Spanfluss der von den Schneiden abgetragenen Späne in den jeweiligen Spannuten gewährleistet ist. Das Fräsbohrwerkzeug 1 zeigt dadurch sehr gute Schneideigenschaften, es ist schnittfreudiger als herkömmliche Werkzeuge. Dies trägt auch dazu bei, dass bei der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen mit dem Fräsbohrwerkzeug 1 der hier beschriebenen Art Fasern optimal abgeschnitten werden und nicht in das Innere der bearbeiteten Bohrung vorstehen.
Die guten Schneideigenschaften des Fräsbohrwerkzeugs der hier beschriebenen Art stellen sich also nicht nur bei der Bearbeitung von Werkstücken ein, die aus Metall, Kunststoff oder dergleichen beste- hen, sondern insbesondere auch bei der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen.
Bei Einsatz des hier beschriebenen Fräsbohrwerkzeugs 1 wird bei beiden Ausführungsbeispielen bei einer Vorschubbewegung in Rich- tung des Pfeils V eine Schruppbearbeitung eines Werkzeugs durchgeführt, und bei einer Rückfahrbewegung in Richtung des Pfeils R eine Schlichtbearbeitung. Aufgrund der hier beschriebenen Geometrie des Fräsbohrwerkzeugs 1 ergeben sich gegenüber der Verwendung herkömmlicher Werkzeuge deutlich höhere Bohrungsqualitä- ten. Außerdem lassen sich höhere Vorschübe realisieren, weil die Werkzeugabdrängung während der Schruppbearbeitung anschließend bei der Schlichtbearbeitung kompensiert wird.

Claims

Ansprüche
1 . Fräsbohrwerkzeug mit
- einem Werkzeugschaft (3), der
- eine Mittelachse (5), - mindestens eine geometrisch definierte Schruppschneide (7;7';7") und
- mindestens eine geometrisch definierte Schlichtschneide (13;13';13") aufweist,
- wobei die mindestens eine Schruppschneide (7;7';7") und die mindestens eine Schlichtschneide (13;13';13") jeweils eine
Spannut (9;9';9"; 15';15") aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Spannut (15) der mindestens einen Schlichtschneide (13) einen entgegengesetzten Drall aufweist als die Spannut (9) der mindestens einen Schruppschneide (7).
2. Fräsbohrwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schruppschneide (7) einen im Um- fangsbereich des Fräsbohrwerkzeugs (1 ) liegenden Schneidabschnitt (17b) aufweist.
3. Fräsbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schruppschneide (7) und die mindestens eine Schlichtschneide (13) in einem - in Richtung der Mittelachse (5) gemessenen - axialen Abstand (A) angeordnet ist, der größer oder gleich ist wie die Spiralsteigung einer Helix-Bahn, auf welcher des Fräsbohrwerkzeug (1 ) bei der Bearbeitung eines Werkstücks verlagert wird.
4. Fräsbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schruppschneide (7) und die mindestens eine Schlichtschneide (13) in einem - in Richtung der Mittelachse (5) gemessenen - axialen Abstand (A) angeordnet sind, der größer oder gleich ist wie die Dicke eines mit dem Fräs- bohrwerkzeug (1 ) bearbeiteten Werkstücks.
5. Fräsbohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand der mindestens einen Schlichtschneide (13) zur Mittelachse (5) größer ist als der radiale Abstand der mindestens einen Schruppschneide (7).
6. Fräsbohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch paarweise - vorzugsweise gegenüberliegend - angeordnete Schrupp- (7) und/oder Schlichtschneiden (13).
7. Fräsbohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü- che 1 bis 4, gekennzeichnet durch je zwei paarweise gegenüberliegende Schrupp- (7) und Schlichtschneiden (13).
8. Fräsbohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schruppschneide (7;7';7") einen positiven axialen Spanwinkel aufweist.
9. Fräsbohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schlichtschneide (13;13';13") einen positiven axialen Spanwinkel aufweist.
10. Fräsbohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass es als Aufbohrwerkzeug ausgebildet ist.
1 1 . Verfahren zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere mittels eines Fräsbohrwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit folgenden Schritten: - Einfahren des rotierenden und auf einer Helix-Bahn bewegten Fräsbohrwerkzeugs in ein vorzugsweise feststehendes Werkstück und Bearbeitung des Werkstücks mittels mindestens einer Schruppschneide,
- Rückfahren des rotierenden und auf einer Helix-Bahn beweg- ten Fräsbohrwerkzeugs aus der bearbeiteten Bohrung und
Bearbeitung des Werkstücks mit mindestens einer Schlichtschneide.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Helix-Bahn beim Ein- und beim Rückfahren des Fräsbohrwerkzeugs gleich groß ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Helix-Bahn beim Einfahren kleiner ist als der Radius der Helix-Bahn beim Rückfahren des Fräsbohrwerkzeugs aus der Bohrung.
EP13710433.7A 2012-03-21 2013-03-20 Fräsbohrwerkzeug Pending EP2828024A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012006087 2012-03-21
DE102012009328A DE102012009328B3 (de) 2012-03-21 2012-05-09 Fräsbohrwerkzeug
PCT/EP2013/055797 WO2013139844A1 (de) 2012-03-21 2013-03-20 Fräsbohrwerkzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2828024A1 true EP2828024A1 (de) 2015-01-28

Family

ID=48868486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13710433.7A Pending EP2828024A1 (de) 2012-03-21 2013-03-20 Fräsbohrwerkzeug

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9643263B2 (de)
EP (1) EP2828024A1 (de)
JP (1) JP6184472B2 (de)
CN (1) CN104245198B (de)
CA (1) CA2868040C (de)
DE (1) DE102012009328B3 (de)
WO (1) WO2013139844A1 (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011106416B4 (de) * 2011-07-02 2023-06-15 Kennametal Inc. Bohr-Reib-Werkzeug
DE102011086422B4 (de) 2011-11-15 2014-04-24 Kennametal Inc. Verfahren zur Herstellung eines Werkzeuges, sowie ein solches Werkzeug
WO2016051342A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 Frangi Lorenzo Machine tool
DE102015116443A1 (de) * 2015-09-29 2017-03-30 Franken GmbH + Co KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Schlichtfräswerkzeug, insbesondere Schaftfräser
DE102015013247B4 (de) 2015-10-08 2022-06-09 Walter Bauer Bohrer mit Konteraufbohrfunktion und Konteraufbohrverfahren für Leichtbauwerkstoffe
DE102016203128B3 (de) * 2016-02-26 2017-06-29 MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Fräswerkzeug
EP3348340B1 (de) * 2017-01-16 2020-01-01 Seco Tools Ab Rotierendes schneidwerkzeug
JP7023275B2 (ja) * 2017-03-30 2022-02-21 京セラ株式会社 回転工具
WO2019210505A1 (zh) * 2018-05-04 2019-11-07 大连理工大学 一种正向-反向进给螺旋铣孔方法
EP3789144A4 (de) * 2018-05-04 2021-12-15 Dalian University Of Technology Spiralfräswerkzeug mit vorwärts- und rücktransport
US10710175B2 (en) * 2018-11-15 2020-07-14 Kennametal Inc. Orbital drill with left-handed and right-handed flutes
CN110014180A (zh) * 2019-05-09 2019-07-16 哈尔滨理工大学 麻花钻
JP2021053794A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 山崎機工株式会社 ルータエンドミル
CN112318126A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 湖南鸿晋机械有限公司 一种铣面镗孔机
DE112022000705T5 (de) 2021-01-21 2023-11-16 Kyocera Corporation Rotationswerkzeug und verfahren zur herstellung eines maschinell bearbeiteten produkts
DE102021112363A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Audi Aktiengesellschaft Bearbeitungs-Werkzeug zur Schneid- und/oder Formbearbeitung der Innenwandung einer Werkstück-Bohrung
CN113649632B (zh) * 2021-08-23 2023-10-13 哈尔滨理工大学 一种碳纤维复合材料超声双向螺旋铣刀及其磨制方法
CN116079125B (zh) * 2023-04-10 2023-06-27 长春工业大学 一种碳纤维复合材料低损伤螺旋铣扩专用复合刀具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020090273A1 (en) * 2001-01-10 2002-07-11 Serwa Ronald K. Roughing and finishing rotary tool apparatus and method
US20070280792A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Onsrud Cutter Lp Polycrystalline diamond tool for cutting
US20100196108A1 (en) * 2008-03-31 2010-08-05 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. End mill

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3749625A (en) * 1971-08-12 1973-07-31 Gen Motors Corp Machining process
US3913196A (en) 1974-08-29 1975-10-21 Lear Siegler Inc Rotary cutting tool
JPS5734405U (de) 1980-08-05 1982-02-23
JPS5927287B2 (ja) * 1980-12-24 1984-07-04 富士重工業株式会社 ル−タ−ビツト
DE3170064D1 (en) 1980-12-24 1985-05-23 Fuji Heavy Ind Ltd Router bit
JP2601803B2 (ja) 1986-08-12 1997-04-16 出雲産業 株式会社 ルーター・エンドミル
SE500933C2 (sv) 1992-11-19 1994-10-03 Novator Ab Metod för håltagning i fiberarmerade kompositmaterial och verktyg för genomförande av metoden
JPH06246525A (ja) 1993-02-24 1994-09-06 Nisshin Koki Kk エンドミル
DE4440567A1 (de) * 1993-11-23 1995-05-24 Felix Leeb Werkzeug zur Erzeugung von Ausnehmungen und Gewinden in das volle Material, wobei die Anzahl der Gewindeausnehmung erzeugenden Schneiden größer ist, als die der kernlocherzeugenden Schneiden
DE4342557C2 (de) * 1993-12-14 1996-04-11 Felix Leeb Fräsbohrwerkzeug
JPH11129116A (ja) * 1997-10-28 1999-05-18 Honda Motor Co Ltd リーマーおよびその使用方法
JP3551796B2 (ja) * 1998-11-11 2004-08-11 トヨタ自動車株式会社 回転工具およびその回転工具を使用した逆テーパ孔の加工方法
JP2000198010A (ja) * 1999-01-11 2000-07-18 Shoda Iron Works Co Ltd ダブルツイストドリル
JP3891727B2 (ja) * 1999-05-28 2007-03-14 オーエスジー株式会社 エンドミル
DE10144735C5 (de) * 2001-09-11 2007-01-18 Maier Gmbh Schneideinsätze und Rotations-Umfangsfräser mit austauschbaren Schneideinsätzen
US6761516B2 (en) 2002-10-11 2004-07-13 The Boeing Company Method for generating holes in laminate materials
IL167779A (en) * 2005-03-31 2013-09-30 Hanita Metal Works Ltd Milling balls
FR2897547B1 (fr) 2006-02-23 2009-03-06 Snecma Sa Outil de coupe rotatif comprenant deux portions coupantes a sens d'helice opposes
US8714890B2 (en) * 2007-02-09 2014-05-06 The Boeing Company Cutter for drilling and reaming
US8602698B2 (en) * 2010-08-25 2013-12-10 Kennametal Inc. Combination end milling/drilling/reaming cutting tool
JP5474032B2 (ja) * 2011-11-29 2014-04-16 ユニオンツール株式会社 回転切削工具
US20130294852A1 (en) * 2012-05-01 2013-11-07 Seco Tools Ab Compression cutting tool

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020090273A1 (en) * 2001-01-10 2002-07-11 Serwa Ronald K. Roughing and finishing rotary tool apparatus and method
US20070280792A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Onsrud Cutter Lp Polycrystalline diamond tool for cutting
US20100196108A1 (en) * 2008-03-31 2010-08-05 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. End mill

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2013139844A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2868040A1 (en) 2013-09-26
US9643263B2 (en) 2017-05-09
JP6184472B2 (ja) 2017-08-23
CA2868040C (en) 2020-03-24
CN104245198B (zh) 2016-08-24
WO2013139844A1 (de) 2013-09-26
US20150050095A1 (en) 2015-02-19
JP2015510845A (ja) 2015-04-13
DE102012009328B3 (de) 2013-08-14
CN104245198A (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012009328B3 (de) Fräsbohrwerkzeug
DE60019929T2 (de) Bohrer mit drei schneidkanten
EP3433044B1 (de) Verfahren und werkzeug zur erzeugung einer gewindebohrung
DE102009049087C5 (de) Bohrer
DE102006000173B4 (de) Gewindefräser mit einer Nut, die in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung verwunden ist und Verfahren zum Ausbilden eines Innengewindes
DE102012002050A1 (de) Kombiniertes Bohr- und Räumer-Werkzeug
DE102012012479A1 (de) Bohrer
EP2915615B1 (de) Schaftfräser
EP1579937B1 (de) Entgratmesser zum Entgraten von Bohrungsrändern
EP3388179A1 (de) Verfahren zur verzahnbearbeitung eines werkstücks
DE102013003964A1 (de) Verzahnmaschine mit Doppelbearbeitungskopf
DE102008030100B4 (de) Gewindefräser
DE102014014932B4 (de) Verfahren zum Aufbohren einer vorgebohrten Werkstück-Kernbohrung
EP3620251B1 (de) Verfahren zur verzahnbearbeitung eines werkstücks, soiw verzahnmaschine und software dafür
WO2007014659A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von gewinden, insbesondere für bohrgestänge oder dergleichen
DE102012220125B3 (de) Rundlaufwerkzeug zur Feinbearbeitung eines Bohrlochs in einem Werkstück sowie Verfahren zur Feinbearbeitung eines Bohrlochs
DE4119356A1 (de) Waelzfraeser und verfahren zu seiner herstellung
WO2018219926A1 (de) Einlippen-tieflochbohrer mit abgesetzter spanfläche
DE102019123625B4 (de) Gewindebohr-Werkzeug sowie Verfahren zur Erzeugung einer Werkstück-Gewindebohrung
DE102016119957A1 (de) Werkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen
DE102019214040A1 (de) Schaftfräser und verfahren zu dessen herstellung
DE202010009081U1 (de) Vorrichtung zum spanenden Drehbearbeiten
DE102013003771A1 (de) Verzahnmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks und Vefahren zum Bearbeiten einer Kurbelwelle
AT409354B (de) Fräswerkzeug
DE102021132647A1 (de) Nutstoßvorrichtung sowie Verfahren zum Nutstoßen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20141021

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20181018

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS