Bohrerdrill
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Bohrer zur zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drill for machining workpieces according to the preamble of claim 1.
Bohrer der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen der zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken, wobei in der Regel rotierende Bohrer mit einem stillstehenden Werkstück zusammenwirken. Denkbar ist es aber auch, den Bohrer still stehen zu lassen und das Werkstück in Rotation zu versetzen. Entscheidend ist eine Relativdrehung zwischen Werkzeug und Werkstück. Bekannte Bohrer weisen zwei Vollbohrschneiden mit diesen zugeordneten Führungsfasen auf. Es hat sich herausgestellt, dass in vielen Fällen die Bearbeitungszeit, also die Zeit zur Einbringung einer Bohrung in ein Werkstück, zu lang ist und dass die Geometrie der erzeugten Boh- rung, also deren Rundheit und Koaxialität, hohen Anforderungen nicht gerecht wird.Drills of the type mentioned here are known. They are used for the machining of workpieces, whereby rotating drills usually interact with a stationary workpiece. However, it is also conceivable to let the drill stand still and set the workpiece in rotation. The decisive factor is a relative rotation between the tool and the workpiece. Known drills have two solid cutting edges with associated guide chamfers. It has been found that in many cases the machining time, ie the time to drill a hole in a workpiece, is too long and that the geometry of the hole produced, ie its roundness and coaxiality, does not meet high requirements.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Bohrer zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist.The object of the invention is therefore to provide a drill which does not have these disadvantages.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Bohrer vorgeschlagen, der die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Er zeichnet sich dadurch aus, dass vier Schneiden und diesen zugeordnete vier Führungsfasen vorgesehen sind. Die Schneiden sind paarweise einander zugeordnet, wobei ein erstes Paar als Vollbohrschneiden und ein zweites Paar als Aufbohrschneiden ausgebildet sind. Die Vollbohrschneiden werden zum Vollbohren benutzt, die beiden anderen Schneiden, also die Aufbohrschneiden, unterstützen die Zerspanung der Vollbohrschneiden im äußeren Durchmesserbereich des Bohrers. Auf diese
Weise kann bei der Bearbeitung eines Werkstücks der Vorschub des Bohrers gegenüber bekannten Ausführungsformen wesentlich erhöht werden. Die Führungsflächen der Aufbohrschneiden stabilisieren das Werkzeug so in der erzeugten Bohrung, dass die Geometrie der Bohrung, also deren Rundheit und Koaxialität, wesentlich verbessert wird.To solve this problem, a drill is proposed which has the features mentioned in claim 1. It is characterized by the fact that four cutting edges and four guide chamfers assigned to them are provided. The cutting edges are assigned to one another in pairs, a first pair being designed as solid cutting edges and a second pair as boring cutting edges. The solid cutting edges are used for full drilling, the other two cutting edges, i.e. the boring edges, support the machining of the solid cutting edges in the outer diameter area of the drill. To this In this way, the feed of the drill can be significantly increased compared to known embodiments when machining a workpiece. The guiding surfaces of the boring cutters stabilize the tool in the bore created in such a way that the geometry of the bore, i.e. its roundness and coaxiality, is significantly improved.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, das sich dadurch auszeichnet, dass die Teilung zwischen Haupt- und Aufbohrschneide weniger als 90° beträgt. Damit ist es möglich, den Vollbohrschneiden eine größere Spannut zuzuordnen als den Aufbohrschneiden, was die Spanabfuhr wesentlich verbessert.An exemplary embodiment is preferred which is characterized in that the division between the main and boring cutting edge is less than 90 °. This makes it possible to assign a larger flute to the solid cutting edges than the boring edges, which significantly improves chip evacuation.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further configurations result from the remaining subclaims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Figur 1 eine Draufsicht auf die Stirnseite eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bohrers,FIG. 1 shows a top view of the end face of a first exemplary embodiment of a drill,
Figur 2 eine Seitenansicht des Bohrers nach Figur 1 ,FIG. 2 shows a side view of the drill according to FIG. 1,
Figur 3 eine erste Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Bohrers,FIG. 3 shows a first side view of a second exemplary embodiment of a drill,
Figur 4 eine zweite Seitenansicht des in Figur 3 dargestellte, um 90° um seine Mittelachse gedrehten Bohrers undFIG. 4 shows a second side view of the drill shown in FIG. 3 and rotated through 90 ° about its central axis
Figur 5 eine perspektivische Ansicht des in den Figuren 3 und 4 dargestellten Bohrers von schräg vorne.
Figur 1 zeigt einen Bohrer 1 , und zwar dessen Stirnseite 3. Zur besseren Orientierung sind eine senkrechte erste Durchmesserlinie 5 und eine horizontale zweite Durchmesserlinie 7 dargestellt, durch deren Schnittpunkt die Mittelachse 9 des Bohrers 1 senkrecht zur Bildebene von Figur 1 verläuft. Die Stirnansicht zeigt, dass der Bohrer 1 insgesamt vier Schneiden aufweist, die paarweise einander zugeordnet sind. Ein erstes Paar umfasst die Vollbohrschneiden 11 , 11', ein zweites Paar die Aufbohrschneiden 13, 13'. Die Vollbohrschneiden verlaufen parallel zur ersten Durchmesserlinie 5 und erstrecken sich von einer Umfangslinie 15, die durch einen Kreis angedeutet ist, über die dem Betrachter zugewandte Stirnseite des Bohrers 1 und zwar bis über die zweite Durchmesserlinie 7 hinaus. Die Vollbohrschneide 11 liegt dabei rechts von der ersten Durchmesserlinie 5, die Vollbohrschneide 11' links der ersten Durchmes- serlinie 5. Die beiden Vollbohrschneiden 11 , 11' sind also auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Durchmesserlinie 5 angeordnet. Die Vollbohrschneiden 11, 11' schneiden die zweite Durchmesserlinie 7, wobei zwischen den unmittelbar jenseits der zweiten Durchmesserlinie 7 liegenden Enden 17, 17' der Vollbohrschneiden 11, 11' eine die Mittelachse 9 schneidende Querschneide 19 ausgebildet ist.Figure 5 is a perspective view of the drill shown in Figures 3 and 4 obliquely from the front. FIG. 1 shows a drill 1, namely its end face 3. For better orientation, a vertical first diameter line 5 and a horizontal second diameter line 7 are shown, through the intersection of which the central axis 9 of the drill 1 runs perpendicular to the image plane of FIG. 1. The end view shows that the drill 1 has a total of four cutting edges which are assigned to one another in pairs. A first pair comprises the solid cutting edges 11, 11 ', a second pair the boring edges 13, 13'. The solid cutting edges run parallel to the first diameter line 5 and extend from a circumferential line 15, which is indicated by a circle, over the end face of the drill 1 facing the viewer and even beyond the second diameter line 7. The solid cutting edge 11 is to the right of the first diameter line 5, the solid drilling edge 11 'to the left of the first diameter line 5. The two solid cutting edges 11, 11' are therefore arranged on opposite sides of the first diameter line 5. The solid cutting edges 11, 11 'intersect the second diameter line 7, a transverse cutting edge 19 intersecting the central axis 9 being formed between the ends 17, 17' of the solid cutting edges 11, 11 'lying directly beyond the second diameter line 7.
Im Bereich der die Umfangslinie 15 schneidenden Enden 21, 21' der Vollbohrschneiden 11 , 11' sind erste Führungsfasen 23, 23' vorgesehen, über die der Bohrer 1 sich an der Wandung einer hergestellten Bohrung abstützt.In the region of the ends 21, 21 'of the solid cutting edges 11, 11' which intersect the circumferential line 15, first guide chamfers 23, 23 'are provided, by means of which the drill 1 is supported on the wall of a bore produced.
Figur 1 zeigt, dass sich die Führungsfasen 23, 23' rechts und links von der ersten Durchmesserlinie 5 erstrecken.FIG. 1 shows that the guide chamfers 23, 23 ′ extend to the right and left of the first diameter line 5.
In der durch einen Pfeil 25 angedeuteten Drehrichtung des Bohrers 1 gesehen, liegen vor den Vollbohrschneiden 11 , 11' Spannuten 27,
27', wobei die Spannut 27 der Vollbohrschneide 11 und die Spannut 27' der Vollbohrschneide 11' zugeordnet ist. Die Begrenzungslinie der Spannut 27 ist im Wesentlichen bogenförmig, praktisch kreisbogenförmig ausgebildet und erstreckt sich in Richtung der Mittelachse 9 und reicht bis nahe an die erste Durchmesserlinie 5 und die zweite Durchmesserlinie 7 heran. Die Spannut 27' ist punktsymmetrisch zur Mittelachse 9 ausgebildet. Die Spannuten 27, 27' dienen dazu, die von den Vollbohrschneiden 11, 11' abgetragenen Späne aufzunehmen und abzutransportieren.Seen in the direction of rotation of the drill 1, indicated by an arrow 25, there are flutes 27, 27 ', with the flute 27 being assigned to the full cutting edge 11 and the flute 27' being assigned to the full cutting edge 11 '. The boundary line of the flute 27 is essentially arc-shaped, practically circular-arc-shaped and extends in the direction of the central axis 9 and extends close to the first diameter line 5 and the second diameter line 7. The flute 27 'is point symmetrical to the central axis 9. The flutes 27, 27 'serve to pick up and remove the chips removed by the solid cutting edges 11, 11'.
Unter einem spitzen Winkel α zur ersten Durchmesserlinie 5 verläuft eine gedachte dritte Durchmesserlinie 29, auf der das zweite Paar Schneiden des Bohrers 1, nämlich die Aufbohrschneiden 13, 13' liegen. Die Länge der Aufbohrschneiden 13, 13' ist deutlich kürzer als die der Vollbohrschneiden 11, 11'. Sie erstrecken sich von der Um- fangslinie 15 in Richtung zur Mittelachse 9 etwa über einen Bereich, der jeweils der Hälfte des Radius' des Bohrers 1 beträgt. Die Länge der Aufbohrschneiden 13, 13' kann an das Material des Werkzeugs und des Werkstücks angepasst werden. Die Aufbohrschneiden 13, 13' dienen insbesondere der Zerspanung des Materials des Werk- Stücks im äußeren Durchmesserbereich, daher enden sie also in der Regel in einem deutlichen Abstand vor der Mittelachse 9.At an acute angle α to the first diameter line 5 there is an imaginary third diameter line 29 on which the second pair of cutting edges of the drill 1, namely the boring cutting edges 13, 13 ', lie. The length of the boring cutters 13, 13 'is significantly shorter than that of the solid boring cutters 11, 11'. They extend from the circumferential line 15 in the direction of the central axis 9 approximately over an area which is in each case half the radius of the drill 1. The length of the boring cutters 13, 13 'can be adapted to the material of the tool and the workpiece. The boring cutters 13, 13 'serve in particular to machine the material of the workpiece in the outer diameter range, so they generally end at a clear distance from the central axis 9.
In der durch den Pfeil 25 angedeuteten Drehrichtung des Bohrers 1 gesehen sind vor den Aufbohrschneiden 13, 13' Spannuten 31, 31' vorgesehen, welche die von den Aufbohrschneiden 13, 13' abgetra- genen Späne aufnehmen und abtransportieren. Dabei ist die Spannut 31 der Aufbohrschneide 13 und die Spannut 31' der Aufbohr- schneide 13' zugeordnet. Die Stirnansicht nach Figur 1 zeigt, dass die Spannuten 31, 31' deutlich kleiner sind als die den Vollbohrschneiden 11 , 11' zugeordneten Spannuten 27, 27'. Die Größe der
Spannuten 27, 27' und 31, 31' hängt einerseits davon ab, wie weit die innere Begrenzungslinie der Spannuten sich in Richtung zu den Durchmesserlinien 5 und 7 beziehungsweise der Mittelachse 9 erstreckt, andererseits aber auch von der Teilung zwischen den Voll- bohrschneiden 11, 11' und Aufbohrschneiden 13, 13'. die Teilung, also der Winkel α, liegt in einem Bereich von 45° bis 90°. Vorzugweise wird - wie in Figur 1 dargestellt - ein Teilungswinkel von < 90° gewählt, um den Vollbohrschneiden 11 , 11' eine größere Spannut 27, 27' zuordnen zu können als den Aufbohrschneiden 13, 13'. Die- se Größenverhältnisse werden so gewählt, weil die Vollbohrschneiden 11 , 11' mehr Späne abtragen, als die Aufbohrschneiden 13, 13'.Seen in the direction of rotation of the drill 1 indicated by the arrow 25, flutes 31, 31 'are provided in front of the boring cutters 13, 13', which take up and remove the chips removed by the boring cutters 13, 13 '. The flute 31 is assigned to the boring edge 13 and the flute 31 'to the boring edge 13'. The front view according to FIG. 1 shows that the flutes 31, 31 'are significantly smaller than the flutes 27, 27' assigned to the solid cutting edges 11, 11 '. The size of the Chip flutes 27, 27 'and 31, 31' depend on the one hand on how far the inner boundary line of the chip flutes extends in the direction of the diameter lines 5 and 7 or the central axis 9, but on the other hand also on the division between the full bore cutting edges 11, 11 'and boring cutters 13, 13'. the division, i.e. the angle α, is in a range from 45 ° to 90 °. As shown in FIG. 1, a pitch angle of <90 ° is preferably selected in order to be able to assign a larger flute 27, 27 'to the solid cutting edges 11, 11' than the boring cutting edges 13, 13 '. These proportions are chosen because the solid cutting edges 11, 11 'remove more chips than the boring edges 13, 13'.
Auch im Bereich der Aufbohrschneiden 13, 13' sind Führungsfasen 33, 33' vorgesehen, über die sich der Bohrer 1 an der Wandung einer erzeugten Bohrung abstützt.Guide chamfers 33, 33 'are also provided in the area of the boring cutters 13, 13', by means of which the drill 1 is supported on the wall of a bore produced.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass in Richtung der Umfangslinie 15 gesehen die Breite der Führungsfase 23 einerseits durch den Schnittpunkt der Begrenzungslinie der Spannut 27 mit der Umfangslinie 15 und andererseits durch den Schnittpunkt der Begrenzungslinie der Spannut 31 mit der Umfangslinie 15 definiert wird. Diese beiden Schnittpunkte liegen links und rechts der ersten Durchmesserlinie 5. Die Breite der Führungsfase 23' ist entsprechend. Die Breite der Führungsfase 33 bestimmt sich einerseits durch den Schnittpunkt der Aufbohrschneide 13 mit der Umfangslinie 15 und andererseits durch den Schnittpunkt der Begrenzungslinie der Spannut 27' mit der Umgangslinie 15. Entsprechend wird die Breite der Führungsfase 33' definiert.It can be seen from FIG. 1 that, seen in the direction of the peripheral line 15, the width of the guide chamfer 23 is defined on the one hand by the intersection of the boundary line of the flute 27 with the peripheral line 15 and on the other hand by the intersection of the boundary line of the flute 31 with the peripheral line 15. These two intersections lie to the left and right of the first diameter line 5. The width of the guide chamfer 23 'is corresponding. The width of the guide chamfer 33 is determined on the one hand by the intersection of the boring cutter 13 with the circumferential line 15 and on the other hand by the intersection of the boundary line of the flute 27 'with the circumferential line 15. The width of the guide chamfer 33' is defined accordingly.
Die Breite aller Führungsfasen 23, 23', 33, 33', gemessen in Um- fangsrichtung des Bohrers 1 , wird so gewählt, dass die Summe der Breiten vorzugsweise etwa 5% bis 15% des Durchmessers des Boh-
rers 1 ausmachen. Entsprechend den bei der Bearbeitung eines Werkstücks auftretenden Belastungen können die Führungsfasen 23, 23', die den Vollbohrschneiden 11 , 11' zugeordnet sind, breiter ausgebildet werden, als die den Aufbohrschneiden 13, 13' zugeord- neten Führungsfasen 33, 33'.The width of all guide chamfers 23, 23 ', 33, 33', measured in the circumferential direction of the drill 1, is selected such that the sum of the widths is preferably approximately 5% to 15% of the diameter of the drill bit. Make out rers 1. In accordance with the loads occurring during the machining of a workpiece, the guide chamfers 23, 23 ', which are assigned to the solid drilling cutters 11, 11', can be made wider than the guide chamfers 33, 33 'assigned to the drilling cutters 13, 13'.
Durch die hier beschriebene Dimensionierung der Führungsfasen wird eine optimale Führung des Bohrers 1 in der bearbeiteten Bohrung erreicht, wobei sichergestellt ist, dass die Reibung der Führungsfasen an der Bohrungswand nicht zu groß wird, weil dies zu einer unerwünscht hohen Erwärmung des Bohrers führen würde.Due to the dimensioning of the guide chamfers described here, optimal guidance of the drill 1 in the machined bore is achieved, whereby it is ensured that the friction of the guide chamfers on the bore wall does not become too great, because this would lead to an undesirably high heating of the drill.
Hier sei noch darauf hingewiesen, dass die Schneiden des Bohrers 1 , die geometrisch definierte Schneidkanten aufweisen, auch Teil von in den Grundkörper des Bohrers 1 eingesetzten Schneidplatten sein können.It should also be pointed out here that the cutting edges of the drill 1, which have geometrically defined cutting edges, can also be part of cutting inserts inserted into the basic body of the drill 1.
Der Bohrer 1 kann mit Kanälen versehen werden, die der Kühl-/ Schmiermittelzufuhr dienen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Kanäle vorgesehen, die in die Stirnseite 13 des Bohrers 1 münden. Die Mündung 35 eines ersten Kanals liegt im ersten Quadranten, die Mündung 35' eines zweiten Kanals im dritten Quadranten. In die Stirnseite 3 sind an die Mündungen 35, 35' angrenzende Mulden 37, 37' und 39, 39' vorgesehen, die der Verteilung des aus den Mündungen 35, 35' austretenden Kühl-/Schmier- mittels dienen. Dieses kann aus der Mündung 35 über die Mulde 37 der Vollbohrschneide 11' und von der Mündung 35 über die Mulde 39 der Aufbohrschneide 13 zugeführt werden. Entsprechend kann es über die Mündung 35' und die Mulde 37' der Vollbohrschneide 11 und über die Mündung 35' sowie die Mulde 39 der Aufbohrschneide 13' zugeführt werden.
Der Strömungsquerschnitt der Mulden 37, 37' einerseits und der Mulden 39, 39' andererseits ist vorzugsweise verschieden: Die Mulden 37, 37', über die das Kühl-/Schmiermittel den Vollbohrschneiden 11, 11' zugeführt wird hat einen größeren Querschnitt als die Mulden 39, 39', über die das Kühl-/Schmiermittel den Aufbohrschneiden 13, 13' zugeführt wird. Diese Dimensionierung des Muldenquerschnitts dient einerseits dazu, das größere Spanvolumen in den den Vollbohrschneiden 11 , 11' zugeordneten Spanräumen 27, 27' besser abtransportieren zu können, andererseits dazu, den Vollbohrschnei- den 11, 11' mehr Kühlmittel zukommen zu lassen, weil diese einer größeren Wärmebelastung unterliegen als die Aufbohrschneiden 13, 13'.The drill 1 can be provided with channels which are used to supply coolant / lubricant. In the embodiment shown here, two channels are provided which open into the end face 13 of the drill 1. The mouth 35 of a first channel lies in the first quadrant, the mouth 35 'of a second channel in the third quadrant. In the face 3, troughs 37, 37 'and 39, 39' adjoining the orifices 35, 35 'are provided, which serve to distribute the coolant / lubricant emerging from the orifices 35, 35'. This can be fed from the mouth 35 via the trough 37 to the full cutting edge 11 'and from the mouth 35 via the trough 39 to the boring cutting edge 13. Correspondingly, it can be fed to the solid cutting edge 11 via the mouth 35 'and the depression 37' and to the boring cutting edge 13 'via the mouth 35' and the depression 39. The flow cross-section of the troughs 37, 37 'on the one hand and the troughs 39, 39' on the other hand is preferably different: The troughs 37, 37 ', via which the coolant / lubricant is fed to the solid cutting edges 11, 11', has a larger cross-section than the troughs 39, 39 ', via which the coolant / lubricant is fed to the boring cutters 13, 13'. This dimensioning of the trough cross section serves, on the one hand, to be able to better remove the larger chip volume in the chip spaces 27, 27 'assigned to the solid drilling cutters 11, 11', and, on the other hand, to allow the solid drilling cutters 11, 11 'to receive more coolant because they are one subject to greater thermal stress than the boring cutters 13, 13 '.
Dadurch, dass die Größe der Spannuten an das Volumen der anfallenden Späne angepasst wird, kann den Vollbohrschneiden ein aus- reichend großer Spanraum zur Verfügung gestellt werden, während der Spanraum der Aufbohrschneiden entsprechend klein ausgelegt wird. Insgesamt lässt sich damit eine maximale Querschnittsfläche des Bohrers, also eine maximale Kerngröße, bei optimalem Spanabführverhalten erzielen.Due to the fact that the size of the flutes is adapted to the volume of the chips, the solid cutting edges can be provided with a sufficiently large chip space, while the chip space of the boring edges is designed accordingly small. Overall, a maximum cross-sectional area of the drill, i.e. a maximum core size, can be achieved with optimal chip removal behavior.
Figur 2 zeigt den Bohrer 1 in Seitenansicht. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu Figur 1 verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.Figure 2 shows the drill 1 in side view. The same parts are provided with the same reference numbers, so that in this respect reference is made to the description of FIG. 1 in order to avoid repetitions.
Die Seitenansicht nach Figur 2 zeigt, dass der Bohrer 1 einen hier beispielhaft zylindrisch ausgebildeten Befestigungsschaft 41 aufweist der auch konisch oder auch als Hohlschaft ausgebildet sein kann. Daran schließt sich ein mit Spannuten 27, 27' und 31 , 31' versehener Bereich 43 an. Zwischen den Spannuten liegen die Führungsfasen 23, 23' und 33, 33'.
In Figur 2 ist der Seitenspanwinkel ß eingezeichnet, der zwischen der Mittelachse 9 und hier beispielsweise zur Begrenzungskante der Spannut 27' eingeschlossen ist. Der Bohrer 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Seitenspanwinkel ß in einem Bereich von 0° bis 45° liegen kann, es können also sowohl Spiralbohrer als auch gerade genutete Bohrer realisiert werden.The side view according to FIG. 2 shows that the drill 1 has, for example, a cylindrical fastening shaft 41, which can also be designed conically or as a hollow shaft. This is followed by an area 43 provided with flutes 27, 27 'and 31, 31'. The guide chamfers 23, 23 'and 33, 33' lie between the flutes. In Figure 2, the side rake angle β is drawn, which is included between the central axis 9 and here, for example, to the boundary edge of the flute 27 '. The drill 1 is characterized by the fact that the side rake angle β can be in a range from 0 ° to 45 °, so that both twist drills and straight-grooved drills can be realized.
Im Bereich der Stirnseite 3 des Bohrers 1 sind die Vollbohrschneide 11 und die Aufbohrschneide 13' erkennbar. Der Bohrer 1 zeigt einen spitzen Winkel von vorzugsweise 140°. Im Bereich des Befesti- gungsschafts 41 sind mit strichpunktierten Linien die Kanäle 45, 45' für das Kühl-/Schmiermittel erkennbar, die die in Figur 1 dargestellten Mündungen 35, 35' aufweisen.In the area of the end face 3 of the drill 1, the solid cutting edge 11 and the boring cutting edge 13 'can be seen. The drill 1 shows an acute angle of preferably 140 °. In the area of the fastening shaft 41, the channels 45, 45 'for the coolant / lubricant can be recognized by dash-dotted lines, which have the orifices 35, 35' shown in FIG.
Der anhand der Figuren erläuterte Bohrer 1 zeichnet sich als dadurch aus, dass er vier paarweise ausgebildete Schneiden aufweist, nämlich die Vollbohrschneiden 11 , 11' und die Aufbohrschneiden 13, 13'. Dabei dienen die Vollbohrschneiden 11, 11' gemeinsam mit der Querschneide 19 dem Vollbohren und die Aufbohrschneiden 13, 13' der Zerspanung im äußeren Durchmesserbereich. Vorzugsweise sind alle vier Schneiden sowohl radial als auch axial auf gleicher Hö- he angeordnet, so dass der Vorschub bei der Bearbeitung eines Werkstücks wesentlich gesteigert werden kann. Es ist das Doppelte des Vorschubs erreichbar, der mit herkömmlichen Bohrern erzielt werden konnte. Da allen vier Schneiden Führungsfasen zugeordnet sind, ergibt sich eine optimale Abstützung des Bohrers 1 in einer be- arbeiteten Bohrung, was zu einer besseren Geometrie derselben führt, also zu einer optimalen Rundheit und Koaxialität. Durch die zusätzlichen Aufbohrschneiden 13, 13' und die zugehörigen Führungsfasen 33, 33' wird also einerseits die Bohrleistung verbessert,
was zur Steigerung des Vorschubs führt, andererseits die Führung des Bohrers 1 in der in ein Werkstück einzubringenden Bohrung.The drill 1 explained on the basis of the figures is distinguished by the fact that it has four cutting edges formed in pairs, namely the solid drilling cutting edges 11, 11 'and the boring cutting edges 13, 13'. In this case, the solid cutting edges 11, 11 'together with the transverse cutting edge 19 are used for full drilling, and the boring edges 13, 13' are used for machining in the outer diameter range. All four cutting edges are preferably arranged at the same height, both radially and axially, so that the feed can be significantly increased when machining a workpiece. Twice the feed rate can be achieved that could be achieved with conventional drills. Since all four cutting edges are assigned guide chamfers, the drill 1 is optimally supported in a machined bore, which leads to a better geometry thereof, that is to say an optimal roundness and coaxiality. The drilling performance is thus improved on the one hand by the additional boring cutters 13, 13 'and the associated guide chamfers 33, 33', which leads to an increase in the feed rate, on the other hand the guidance of the drill 1 in the bore to be made in a workpiece.
Durch die Kanäle 45, 45' können Kühl- und/oder Schmiermittel in den Bohrer 1 eingeleitet werden, wobei auch eine so genannte Mi- nimalmengenschmierung realisiert werden kann, bei der ein Schmiermittel tropfenweise in die Kanäle 45, 45' eingeleiteter Luft zugeführt werden. Die Mündungen 35, 35' der Kanäle 45, 45' führen über die Mulden 37, 37' und 39, 39' den Vollbohrschneiden 11 , 11' und Aufbohrschneiden 13, 13' das Kühl-/Schmiermittel zu. Mit Hilfe der jeweils zwei Mulden, die einer Mündung zugeordnet sind, können alle vier Schneiden ausreichend versorgt werden.Coolants and / or lubricants can be introduced into the drill 1 through the channels 45, 45 ', and so-called minimum quantity lubrication can also be implemented, in which a lubricant is fed dropwise into the channels 45, 45'. The orifices 35, 35 'of the channels 45, 45' feed the coolant / lubricant to the solid cutting edges 11, 11 'and boring edges 13, 13' via the troughs 37, 37 'and 39, 39'. With the help of the two troughs that are assigned to each mouth, all four cutting edges can be adequately supplied.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel des Bohrers kann abgewandelt werden. Beispielsweise ist es möglich, das erste Schneidenpaar entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und 2 als Vollbohrschneiden und das zweite Paar als Schneiden eines Fräsers auszubilden. Vorzugsweise sind die als Fräser dienenden Schneiden in einem axial zurückversetzten, hinterem Bereich vorgesehen.The embodiment of the drill shown in the figures can be modified. For example, it is possible to design the first pair of cutting edges in accordance with the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 as solid drilling cutting edges and the second pair as cutting edges of a milling cutter. The cutting edges serving as milling cutters are preferably provided in an axially recessed rear area.
Denkbar ist es auch, dass die Schneiden auf gleicher axialer Höhe liegen, dass jedoch mindestens eine derselben in ihrem hinteren Bereich als Fräser ausgebildet ist. Vorzugsweise sind zumindest zwei, insbesondere alle Schneiden in ihren hinteren Bereich als Fräser ausbildet.It is also conceivable that the cutting edges are at the same axial height, but that at least one of them is designed as a milling cutter in its rear region. At least two, in particular all, cutting edges are preferably designed as milling cutters in their rear region.
Es ist im Übrigen auch möglich, bei dem Bohrer zwei verschiedene Bereiche vorzusehen, die in axialer Richtung gegeneinander versetzt sind. Dabei wird der vordere Bereich als Bohrwerkzeug ausgebildet und der hintere Bereich als Fräswerkzeug. Dabei wird vorzugsweise der hintere Bereich etwas abgesetzt, er weist also einen anderen
Außendurchmesser auf als der vordere Bereich. Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, bei dem der hintere abgesetzte Bereich als zylindrisches Fräswerkzeug ausgebildet ist.Incidentally, it is also possible to provide the drill with two different areas which are offset from one another in the axial direction. The front area is designed as a drilling tool and the rear area as a milling tool. In this case, the rear area is preferably offset somewhat, ie it has a different area Outside diameter on than the front area. An embodiment is particularly preferred in which the rear, stepped region is designed as a cylindrical milling tool.
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der auch als Auf- nähme bezeichnete Befestigungsschaft 41 , wie in Figur 2 dargestellt, zylindrisch ausgebildet sein kann. Dabei ist es möglich, den Befestigungsschaft 41 auch hohl auszubilden. Statt der zylindrischen Ausgestaltung können aber auch konische Ausführungen realisiert werden, wobei auch hier der Befestigungsschaft 41 aus Vollmaterial be- stehen oder als Hohlschaft ausgebildet sein kann. Schließlich ist es möglich, die Aufnahme mit einer den Befestigungsschaft 41 umgebenden Planfläche 47 zu versehen, die vorzugsweise als Ringfläche ausgebildet und so angeordnet ist, dass sie in einer Ebene liegt, auf der die Mittelachse 9 des Werkzeugs senkrecht steht. Diese Ausges- taltung ermöglicht eine besonders exakte Fixierung des Bohrers in einer Werkzeugaufnahme, einem Zwischenstück oder einem Adapter.All of the exemplary embodiments have in common that the fastening shaft 41, also referred to as the receptacle, as shown in FIG. 2, can be cylindrical. It is also possible to make the fastening shaft 41 hollow. Instead of the cylindrical configuration, however, conical designs can also be realized, in which case the fastening shaft 41 can also consist of solid material or can be designed as a hollow shaft. Finally, it is possible to provide the receptacle with a flat surface 47 surrounding the fastening shank 41, which is preferably designed as an annular surface and arranged so that it lies in a plane on which the central axis 9 of the tool is perpendicular. This configuration enables the drill to be fixed particularly precisely in a tool holder, an intermediate piece or an adapter.
Den beiden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Bohrer jeweils vier Schneiden und vier Führungsfasen aufweisen, wodurch sich einerseits die optimale Führung innerhalb der Bohrung ergibt, so dass die Geometrie der erzeugten Bohrung hohen Anforderungen gerecht wird und andererseits ein besonders großer Vorschub möglich wird.The two exemplary embodiments have in common that the drills each have four cutting edges and four guide chamfers, which on the one hand results in optimal guidance within the bore, so that the geometry of the bore produced meets high requirements and on the other hand a particularly large feed is possible.
Das zweite Ausführungsbeispiel wird anhand der Figuren 3 bis 5 nä- her erläutert. Gleiche Teile oder Teile gleicher Funktion werden mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 verwiesen wird.
Figur 3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel eines Bohrers 1 in Seitenansicht. Deutlich erkennbar ist der hier konisch ausgebildete Befestigungsschaft 41 , der von einer Planfläche 47 umgeben ist. Diese ist vorzugsweise als Ringfläche ausgebildet und liegt in einer Ebene, auf der die Mittelachse 9 des Bohrers 1 senkrecht steht. Rechts des auch als Aufnahme bezeichneten Befestigungsschafts 41 sind Spannuten und Führungsfasen erkennbar. Die Stirnseite 3 des Bohrers weist einen Spitzenwinkel von vorzugsweise 140° auf. Erkennbar sind hier die Vollbohrschneide 11 und 11' sowie eine einem Schneidenpaar zugeordnete weitere Schneide, die hier jedoch nicht als Aufbohrschneide sondern als Fräserschneide 113' ausgebildet ist.The second exemplary embodiment is explained in more detail with reference to FIGS. 3 to 5. The same parts or parts of the same function are provided with the same reference numbers, so that reference is made to the description of FIGS. 1 and 2. Figure 3 shows the second embodiment of a drill 1 in side view. The conical fastening shaft 41, which is surrounded by a flat surface 47, is clearly recognizable. This is preferably designed as an annular surface and lies in a plane on which the central axis 9 of the drill 1 is perpendicular. To the right of the fastening shaft 41, also referred to as a receptacle, flutes and guide chamfers can be seen. The end face 3 of the drill has a tip angle of preferably 140 °. The solid cutting edge 11 and 11 'and a further cutting edge assigned to a pair of cutting edges can be seen here, which, however, is not designed here as a boring cutting edge but as a milling cutter edge 113'.
Bei der Bearbeitung eines Werkstücks wird der Bohrer 1, von seiner Stirnseite 3 aus gesehen, gegen den Uhrzeigersinn in Rotation ver- setzt, was in Figur 1 durch den Pfeil 25 angedeutet ist. In Drehrichtung gesehen befindet sich vor der Vollbohrschneide 11 die Spannut 27 und vor der Fräserschneide 113' die Spannut 31'. Die Bezeichnungen der Schneiden und der Spannuten wird entsprechend den Angaben zu Figur 1 gewählt.When machining a workpiece, the drill 1, viewed from its end face 3, is rotated counterclockwise, which is indicated in FIG. 1 by the arrow 25. Viewed in the direction of rotation, the flute 27 is located in front of the solid cutting edge 11 and the flute 31 'in front of the milling cutter edge 113'. The designations of the cutting edges and flutes are chosen in accordance with the information in FIG. 1.
Im Bereich der Umfangsfläche des Bohrers 1 schließt sich an die Vollbohrschneide 11 die Führungsfase 23 und an die Fräserschneide 113' die Führungsfase 33' an.In the area of the circumferential surface of the drill 1, the guide chamfer 23 adjoins the solid drill cutting edge 11 and the guide chamfer 33 'adjoins the cutter cutting edge 113'.
Auch bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein Seitenspanwinkel > 0° gewählt wird, so dass das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 als Spiralbohrer ausgebildet ist. Aber auch hier ist es möglich, gerade genutete Bohrer zu realisieren.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, too, it is provided that a side rake angle> 0 ° is selected, so that the exemplary embodiment according to FIG. 3 is designed as a twist drill. But here, too, it is possible to implement straight-fluted drills.
Figur 3 zeigt, dass bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 die Fräserschneide 113' in axialer Richtung gegen-
über der Spitze des Bohrers um die Strecke d zurückversetzt ist. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sehr wohl möglich ist, diesen Axialversatz auf Null zu reduzieren, also alle Schneiden auf gleicher Höhe anzuordnen.FIG. 3 shows that in the exemplary embodiment of the drill 1 shown here, the milling cutter edge 113 'counteracts in the axial direction. is set back by the distance d above the tip of the drill. However, it is expressly pointed out that it is very possible to reduce this axial misalignment to zero, i.e. to arrange all cutting edges at the same height.
Figur 4 zeigt den in Figur 3 dargestellten Bohrer ebenfalls in Seitenansicht. Jedoch wurde der Bohrer um seine Mittelachse 9 um 90° verdreht. Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass sich an die Vollbohrschneide 11 die Führungsfase 23 anschließt und an die Fräserschneide 113' die Führungsfase 33'. Zwischen den beiden Fasen liegt die der Vollbohrschneide 11 zugeordnete Spannut 27. Unterhalb der Führungsfase 33' ist die der Fräserschneide 113 zugeordnete Spannut 31' zu sehen.Figure 4 shows the drill shown in Figure 3 also in side view. However, the drill was rotated by 90 ° about its central axis 9. It is clear from this illustration that the guide chamfer 23 is connected to the solid drilling cutting edge 11 and the guide chamfer 33 'to the milling cutter edge 113'. The flute 27 assigned to the solid cutting edge 11 lies between the two chamfers. Below the guide chamfer 33 ', the flute 31' assigned to the milling cutter edge 113 can be seen.
Figur 5 zeigt den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Bohrer 1 vergrößert in perspektivischer Darstellung von schräg vorne. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.FIG. 5 shows the drill 1 shown in FIGS. 3 and 4 enlarged in a perspective view obliquely from the front. The same parts are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description of the previous figures.
Bei der Darstellung gemäß Figur 5 ist der Bohrer so angeordnet, dass die Vollbohrschneide 11, wie in Figur 4 dargestellt, im Wesentlichen senkrecht steht.In the illustration according to FIG. 5, the drill is arranged such that the solid cutting edge 11, as shown in FIG. 4, is essentially vertical.
In Figur 5 wird deutlich, dass sich außen an die Vollbohrschneide 11 die Führungsfase 23 anschließt, und dass, in Drehrichtung gesehen, vor der Vollbohrschneide die Spannut 27 angeordnet ist. In axialer Richtung versetzt ist die Fräserschneide 113' zu sehen. Verdeckt ist in Figur 5 die symmetrisch angeordnete Fräserschneide 113. Deut- lieh wird aber, dass symmetrisch zur Vollbohrschneide 11 die Vollbohrschneide 11' angeordnet ist.
Außen schließt sich an die Fräserschneide 113' die Führungsphase 31' an. Auch hier ist die, in Drehrichtung gesehen vor der Fräserschneide 113' angeordnete Spannut 31 ' erkennbar.In FIG. 5 it is clear that the guide chamfer 23 is connected to the outside of the solid cutting edge 11 and that, viewed in the direction of rotation, the flute 27 is arranged in front of the solid cutting edge. The cutter edge 113 'can be seen offset in the axial direction. The symmetrically arranged cutting edge 113 is hidden in FIG. 5. However, it is clear that the full cutting edge 11 'is arranged symmetrically to the full cutting edge 11. On the outside, the milling phase 113 'is followed by the guide phase 31'. The flute 31 'arranged in front of the cutter edge 113' in the direction of rotation can also be seen here.
Der Grundaufbau des anhand der Figuren 3 bis 5 erläuterten Boh- rers 1 entspricht dem des in Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 erläuterten Bohrers. Es sind vier Schneiden vorgesehen, die paarweise ausgebildet sind, wobei ein erstes Paar der Schneiden Vollbohrschneiden 11, 11' bilden und ein zweites Paar Fräserschneiden bilden, von denen in den Figuren 3 bis 5 die Fräserschneide 113' erkennbar ist. Die Teilung der Schneiden kann wie bei dem anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Ausführungsbeispiel gewählt werden. Auch ist es möglich, obwohl in den Figuren 3 bis 5 nicht dargestellt, den Bohrer 1 nach den Figuren 3 bis 5 mit Kanälen für ein Kühl-/Schmiermittel zu versehen, um die Schneiden entsprechend den Erläuterungen zu den Figuren 1 und 2 zu kühlen / schmieren.The basic structure of the drill 1 explained with reference to FIGS. 3 to 5 corresponds to that of the drill explained in connection with FIGS. 1 and 2. Four cutting edges are provided, which are designed in pairs, a first pair of cutting edges forming solid drilling cutting edges 11, 11 'and a second pair of milling cutting edges, of which the cutting edge 113' can be seen in FIGS. 3 to 5. The division of the cutting edges can be selected as in the exemplary embodiment explained with reference to FIGS. 1 and 2. It is also possible, although not shown in FIGS. 3 to 5, to provide the drill 1 according to FIGS. 3 to 5 with channels for a coolant / lubricant in order to cool the cutting edges in accordance with the explanations for FIGS. 1 and 2. lubricate.
Wesentlich ist, dass den vier Schneiden jeweils Führungsfasen 23, 23' und 33, 33' zugeordnet sind, so dass auch bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 bis 5 eine wesentlich verbesserte Geometrie der Bohrung, also eine verbesserte Rundheit und Koaxia- lität, erzielt wird, außerdem eine wesentliche Erhöhung des Vorschubs.It is essential that the four cutting edges are each assigned guide chamfers 23, 23 'and 33, 33', so that in the exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 5 a significantly improved geometry of the bore, that is to say an improved roundness and coaxiality, is also achieved a significant increase in feed.
Bei einem Bohrer mit zwei Vollbohrschneiden 11 , 11' und zwei Fräserschneiden 113, 113' kann vorgesehen werden, dass alle Schneiden auf gleicher Höhe liegen, also axial nicht versetzt sind. Mindes- tens eine der Schneiden kann in ihrem hinteren Bereich als Fräser ausgebildet sein, also eine Fräserschneide bilden. Denkbar ist es auch, alle Schneiden, sofern sie auf gleicher Höhe liegen, in ihrem hinteren Bereich als Fräserschneiden auszubilden.
Vorzugsweise ist der Bohrer 1 nach den Figuren 3 bis 5 im vorderen Bereich als Bohrwerkzeug und im hinteren Bereich als Fräswerkzeug ausgebildet. Bevorzugt wird ein Bohrer nach den Figuren 3 bis 5, bei dem der hintere Bereich um die Strecke d abgesetzt und vorzugs- weise als zylindrisches Fräswerkzeug ausgebildet ist.In the case of a drill with two solid cutting edges 11, 11 'and two milling cutting edges 113, 113', it can be provided that all cutting edges are at the same height, that is to say they are not axially offset. At least one of the cutting edges can be designed as a milling cutter in its rear region, that is to say form a milling cutter edge. It is also conceivable to design all cutting edges, provided they are at the same height, in the rear area as milling cutting edges. The drill 1 according to FIGS. 3 to 5 is preferably designed as a drilling tool in the front area and as a milling tool in the rear area. A drill according to FIGS. 3 to 5 is preferred, in which the rear area is offset by the distance d and is preferably designed as a cylindrical milling tool.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 bis 5 gilt, dass der Befestigungsschaft 41 zylindrisch, konisch, voll oder hohl ausgebildet sein kann.Also in the exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 5, the fastening shaft 41 can be cylindrical, conical, full or hollow.
Beiden Ausführungsbeispielen des Bohrers ist gemeinsam, dass mindestens eine Schneide, vorzugsweise ein Schneidenpaar, als Vollbohrschneide ausgebildet ist und mindestens eine, vorzugsweise ein Schneidenpaar, als Nachbearbeitungsschneide dient, entweder als Aufbohrschneide bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 oder als Fräserschneide wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 bis 5.
Both exemplary embodiments of the drill have in common that at least one cutting edge, preferably a pair of cutting edges, is designed as a solid drilling cutting edge and at least one, preferably a pair of cutting edges, is used as a reworking cutting edge, either as a boring cutting edge in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 or as a milling cutter edge as in the case of the Embodiment according to Figures 3 to 5.