WO2005061164A1

WO2005061164A1 - Nebenschneidenfase

Info

Publication number: WO2005061164A1
Application number: PCT/DE2004/002754
Authority: WO
Inventors: Jörg Gühring; Peter HÄNLE; Armin Helbig
Original assignee: Guehring Joerg; Haenle Peter; Armin Helbig
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2005-07-07
Also published as: DE20319341U1

Abstract

Werkzeug zur Nachbearbeitung von Bohrungen, insbesondere Reibahlen, wobei das Werkzeug einen Bearbeitungsteil (20) mit einer Mehrzahl von Schneiden (30´, 30´´) aufweist. Die Schneiden sind unterteilt in Haupt- und Nebenschneiden (40, b2w, 50), welche sich im vorderen Ende am Umfang entlang der Werkzeugachse befinden. Die Nebenschneiden (50) sind neben den Hauptschneiden (40) angeordnet und besitzen jeweils eine Fase (54), eine sogenannte Nebenschneidenfase, wobei die Breite (b) der jeweiligen Nebenschneidenfase (54) wenigstens einer Schneide (30´, 30´´) am Werkzeug eine unterschiedliche Breite (b´, b´´) aufweist, welche gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Ergebnisse hinsichtlich der Rauheit, Zentrizität und Oberflächenbeschaffenheit einer hiermit nachbearbeiteten Bohrung liefert.

Description

Beschreibung Nebenschneidenfase

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Nachbearbeitung von Bohrungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Reibahle zur Nachbearbeitung von Durchgangsbohrungen mit besonderen Anforderungen an die Rundheit der Bohrung.

Stand der Technik Zur Nachbearbeitung von Bohrungen, insbesondere zur Verbesserung von Rundheit, Oberflächenrauhigkeit und Maßhaltigkeit von Bohrungen, werden heute Reibahlen verschiedener Form und Größe verwendet. Als Reiben wird ein drehender spanabhebender Vorgang geringen Materialabtrags mit geometrisch definierten Schneiden bezeichnet.

Fign. 8a bis 8c zeigen Beispiele von Maschinenreibahlen nach dem Stand der Technik. Dabei ist in Fig. 8a eine Reibahle Form A mit geraden Schneiden und zylindrischem Schaft nach DIN 212 gezeigt, in Fig. 8b ist eine Reibahle Form B mit Linksdrall nach DIN 212 gezeigt, und in Fig. 8c ist eine Reibahle Form C mit Schäldrall und Morsekegelschaft nach DIN 208 gezeigt.

Wie jedes drehende Bearbeituπgswerkzeug weist eine Reibahle einen

Schaftteil und einen Bearbeitungsteil auf. Der Schaftteil dient der Aufnahme in einem handgeführten Griff oder einer Werkzeugmaschine, während der Bearbeituπgsteil zur Bearbeitung des Werkstücks vorgesehen ist. Bei Handreibahlen ist der Bearbeitungsteil in der Regel länger als bei Maschinenreibahlen.

Der Bearbeitungsteil einer Reibahle weist eine oder mehrere langgestreckte Schneiden auf, die sich üblicherweise von der Vorderseite des Bearbeitungsteils aus in Richtung des Schaftteils erstrecken. Die Schneiden können gerade, leicht spiralig (Drall) oder stark spiralig (Schäldrall) ausgeführt sein. Dabei erzeugt ein Linksdrall eine bessere Oberflächengüte, erfordert aber einen freien Späneabfluß nach unten und eignet sich daher vorzugsweise für Durchgangsbohrungen. Reibahlen mit Schäldrall werden vorzugsweise in weichen Werkstoffen mit großem Vorschub eingesetzt.

Die Reibahlen können einstückig mit aus dem vollen Material gearbeiteten Schneiden sein. Reibahlen für größere Durchmesser können eingesetzte Hartmetallschneiden aufweisen. Dabei sind nur Stege aus dem vollen Material gearbeitet, während die Hartmetallschneiden an den Stegen befestigt sind. Eingesetzte Schneiden bieten sich im Wesentlichen bei gerader Schneidenform an. In der Regel ist die Anzahl der Schneiden geradzahlig, wobei 4 bis 12

Schneiden je nach Durchmesser häufig- vorkommen. Insbesondere bei geringer Schneidenzahl kommt auch ein ungerade Anzahl in Betracht. Beispielsweise ist bei einer Einschneidenreibahle nur eine (auswechselbare) Schneide vorgesehen, während mehrere Führungsleisten an der Bohrungswand entlanggleiten und Gegenkräfte aufnehmen.

Für Bohrungen mit geringem Durchmesser wie etwa für Ventilführuπgen von Ein- und Auslaßventilen von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen kommen hauptsächlich einstückige Maschinenreibahlen mit einer geraden Anzahl von geraden oder linksgedrillten Schneiden zum Einsatz. Fign. 9a bis 9c zeigen den vorderen Bereich einer Reibahle 100 nach dem Stand der Technik mit sechs linksgedrillten Schneiden 110. Dabei zeigt

Fig. 9a eine Seitenansicht, Fig. 9b zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie

A-A in Fig. 9a, und Fig. 9c zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie B in Fig. 9a.

Die Schneiden 110 weisen an der Stirnseite einen kegeligen Anschnitt 112 auf. In diesem Bereich findet hauptsächlich die Spanabnahme statt, er wird als Hauptschneide bezeichnet. Die Hauptschneide 112 kann gerade (mit einfachem Anschnitt unter einem Einstellwinkel K) oder winklig (zweifacher Anschnitt mit unterschiedlichen Einstellwinkeln) , ausgeführt sein. (Bei konischen Reibahlen kommen auch runde Anschnitte vor.) Wie in Fig. 9c gezeigt, ist die Schneidkante 112c der Hauptschneide 112 mit einem positiven Schneidwinkel γ ausgeführt und weist auf der Rückseite eine Fase 112a einer Breite bf_α mit einem Fasenfreiwinkel αf sowie eine Freifläche 112b mit einem Freiwinkel α auf.

Der Bereich der Schneide 110, der sich in deren Längsrichtung erstreckt, wird als Nebenschneide 114 bezeichnet. Er wirkt nur noch zu einem geringen Anteil spanabhebend und dient im Wesentlichen der Führung des Werkzeugs im Bohrloch. Die Nebenschneide 114 weist einen Spanwinkel von leicht positivem bis leicht negativem Wert auf (hier leicht positiv). Ein Rundschliff der Nebenschπeide 114 schafft eine Fase 118, welche bei größerer Breite bf_α|\| die Führung des Werkzeugs in dem Bohrloch verbessert, aber den an der Bohrungsmantelfläche anliegenden Flächenanteil der Nebenschneide 114 vergrößert und daher zu einer Erhöhung der Reibung führt. Die Reibung an der Bohrungsmantelfläche kann zu einer unerwünschten Wärmeentwicklung führen. Durch einen Anschliff auf der Rückseite 114b (der Seite, die der Schneidkante 114c gegenüberliegt) der Nebenschneide 114 kann eine Freifläche 116 geschaffen werden, wodurch sich die Reibung an der Bohrungsmantelfläche verringert. Die Freifläche kann als Keil oder als Absatz gestaltet sein.

Zu einer Verringerung der Reibung können sich die Nebenschneiden geringfügig verjüngen, wie in Fig. 10 gezeigt. Auch ist es beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 201 01. 101 U1 bekannt, einen längs des Werkzeugs verlaufenden Kühlkanal in dem Werkzeug vorzusehen, der sich schräg radial in die Spanräume öffnet, um die Reibungshitze abzuführen.

Sofern nichts anderes gesagt ist, sind die oben beschriebenen Figuren zur Darstellung des Stands der Technik dem Buch E. Paucksch, "Zerspantechnik", Vieweg, 9. Auflage, 1992, Seiten 121 ff. entnommen. Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, daß einer Optimierung der charakteristischen Größe der Nebenschneidenfasenbreite große Bedeutung zukommt, aber immer einen Kompromiß zwischen Reibungsverminderung und Führungsverbesserung erfordern wird. Die Hauptaufgabe der Nachbearbeitung einer Bohrung mit einer Reibahle ist die Verbesserung der Rundheit, Zentrierung und Oberflächenebenheit. Es ist aus der Literatur bekannt, daß häufig Resonanzerscheinungen in Biege-, Vorschub und Torsionsrichtung zu einem sogenannten Rattern des Werkzeugs in der Bohrung und damit zu Verschlechterungen der Bohrungskennwerte führen können. Um diese Resonanzerscheinung einzudämmen, ist man dazu übergegangen, bei mehrschneidigen Reibahlen den Teilungswinkel, d.i. der Winkel zwischen zwei aufeinanderfolgende Schneiden, nicht genau gleich, sondern geringfügig ungleich zu wählen, wobei sich die Teilungswinkel einmal wiederholen. Als allgemeine Regel werden Teilungswinkel von φj = 2π/z + Δτrjx (0,5-z/4+i) gewählt, wobei z die Anzahl der Schneiden, Δτg eine Teilungswinkelgrundabweichung und i eine ganzzahlige Laufvariable mit i=0, ..., z/2-1 ist. Bei einer Teilungswinkelgrundabweichung von

und einer Schneidenzahl von z=6 ergeben sich nach der oben genannten Regel beispielsweise Teilungswinkel von 58°, 60°, 62°. In vielerlei Situationen kommt der Rundheit, Paßgenauigkeit,

Oberflächengüte und Achsenzentrierung große Bedeutung zu. Ein besonderes Problem stellt sich bei der Bearbeitung von Führungsbuchsen für Ventilschäfte von Ein- und Auslaßventilen von Verbrennungsmotoren. Fig. 1 zeigt schematisch die Einbausituation einer derartigen Führungsbuchse 300 in einem Zylinderkopf 200. Auf einer Seite des Zylinderkopfes 200, die später als eine Innenwand einer Zylinderkammer dienen wird, ist einer Ausnehmung ausgebildet, an deren Rand ein Ventilsitz 210 hergestellt ist. Auf der anderen Seite der Wand des Zylinderkopfes 200 ist eine zweite Vertiefung 215 ausgebildet, die später beispielsweise als Lager und Führung einer Feder für das zugeordnete Ventil dienen wird. Zwischen der ersten Ausnehmung 205 und der zweiten Ausnehmung 215 ist in der Wand des Zylinderkopfes 200 eine Bohrung 225 hergestellt, die eine Führungsbuchse 300 aufnimmt. Die Führungsbüchse 300 ragt auf der Seite der Ausnehmung 215 ein Stück weit aus der Wand des Zylinderkopfes 200 heraus und besteht beispielsweise aus Messing.

Es ist nun wichtig, daß die Bohrung der Führungsbuchse 300 genau mit dem Ventilsitz 210 fluchtet, um später ein dichtes Schließen eines Ein- oder Auslaßventils zu gewährleisten. Die Bohrung der Buchse 300 ist daher zunächst auf Untermaß gefertigt und wird im eingebauten Zustand auf Passung nachgearbeitet. Dies geschieht mit einer Reibahle, die in der Zeichnung von oben in Richtung eines Pfeils A in die Bohrung der Buchse 300 eingeführt wird, wobei der Ventilsitz 210 als Zentrierhilfe verwendet wird. Es hat sich herausgestellt, daß herkömmliche Reibahlen, auch wenn sie noch so aufwendig hinsichtlich Materialauswahl und Fertigungsverfahren hergestellt sind, nicht in der Lage- sind, diese Bohrung mit ausreichender Rundheit, Zentrizität und Oberflächengeschaffenheit herzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mehrschneidige Reibahle zu schaffen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Ergebnisse hinsichtlich der Rundheit, Zentrizität und

Oberflächenbeschaffenheit einer hiermit nachbearbeiteten Bohrung liefert.

Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine mehrschneidige Reibahle zu schaffen, welche Rundheit und Oberflächenebenheit besonders im unteren Abschnitt einer Durchgangsbohrung gegenüber dem Stand der Technik verbessert.

Des weiteren besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine mehrschneidige Reibahle zu schaffen, welche bei geringstmöglicher Wandreibung eine optimale Führung in der Bohrung ermöglicht. Die vorstehenden Aufgaben werden durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Werkzeug zur

Nachbearbeitung von Bohrungen, insbesondere eine Reibahle, einen Bearbeitungsteil mit einer Mehrzahl von Schneiden tragenden Stollen auf, die sich jeweils im wesentlichen über die Länge des Bearbeitungsteils erstrecken, wobei die Schneiden eine durch einen Anschnitt an ihrem in Vorschubrichtung des Werkzeugs befindlichen vorderen Ende definierte Hauptschneide und eine in Längsrichtung des Werkzeugs verlaufende Nebenschneide aufweisen. Die Nebenschneiden weisen eine- durch Rundschliff ausgebildete Nebenschneidenfase auf, wobei der Durchmesser des Rundschliffs im wesentlichen einem Neπndurchmesser des Werkzeugs entspricht. Die Nebenschneidenfase wenigstens einer Schneide weist zumindest in einem vorderen Bereich eine größere Breite auf als eine Breite der Nebenschneidenfase anderer Schneiden.

Durch diese Variation der Breite der Nebenschneidenfasen wird ein zusätzlicher Parameter ins Spiel gebracht, der zur Auslegung des Werkzeugs genutzt werden kann. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß bereits dann, wenn eine Nebenschneidenfase breiter als die anderen ausgebildet wird, die Ausschläge von Unrundheiten einer Bohrung deutlich geglättet werden können. Diese überraschende Wirkung ist das Ergebnis einer vergleichsweise einfachen geometrischen Maßnahme, die ohne großen Aufwand verwirklicht werden kann.

Vorzugsweise weisen die Nebenschneidenfasen aller Schneiden in ihrem hinteren Bereich eine im wesentlichen gleiche Breite auf. Es hat sich herausgestellt, daß eine Variation im vorderen Bereich des Werkzeugs, der zuerst in Eingriff mit dem Werkstoff kommt, für eine Stabilisierung der Rundheitseigenschaften der Bohrung ausreicht. Dabei ergibt sich der weitere Vorteil, dass die Nebenschneidenfasen - mit Ausnahme im vorderen Bereich - alle gleich ausgebildet werden können. Vorzugsweise ist die Breite der Nebenschneidenfasen wenigstens einer

Schneide in dem vorderen Bereich durch eine Nebenschneidenfreifläche, die auf der der Drehrichtung des Werkzeugs abgewandten Seite der Nebenschneide ausgebildet ist, definiert. Dies bedeutet, daß die Breitenvariation der Nebenschneidenfasen lediglich durch Anbringen einer Freifläche auf der Rückseite der Nebenschneide verwirklicht wird. Eine solche Freifläche ist einfach und preiswert herzustellen. Es bedeutet auch, daß im vorderen Bereich des Werkzeugs Schneiden mit Nebenschneidenfreifläche und solche ohne Nebenschneidenfreifläche angeordnet sind. So können die Schneiden ohne Nebenschneidenfreifläche zur Abstützung und Führung des Werkzeugs im Werkstück genutzt werden.

Eine Reduzierung der Breite der Nebenschneidenfase um wenigstens die Hälfte, insbesondere um wenigstens drei Viertel, vorzugsweise um sieben bis neun Zehntel, hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Die axiale Länge des Bereichs, in welchem sich die Breiten der

Nebenschneidenfasen unterscheiden, ist vorzugsweise, von der Vorderseite des Werkzeugs aus gemessen, kleiner als die Gesamtlänge der Nebenschneidenfasen. Sie kann insbesondere höchstens die halbe Länge der Nebenschneidenfasen (54), vorzugsweise ein Viertel bis drei Achtel der Länge der Nebenschneidenfasen (54) betragen. Eine Einstellung der Länge, in welcher eine Breitenvariation der Nebenfasen vorgesehen ist, in diesem Bereich hat sich als optimal hinsichtlich Thermalkontrolle und Stabilisierung herausgestellt. Der Bearbeitungsteil weist vorzugsweise eine gerade Anzahl von

Schneiden auf. Insbesondere werden „vier bis zwölf, vorzugsweise sechs bis acht Schneiden gewählt. Schneiden mit unterschiedlich breiten Nebenschneidenfasen können sich dann vorzugsweise in Umfangsrichtung des Werkzeugs jeweils abwechseln.

Wenn jeweils eine Schneide mit reduzierter Nebenschneidenfase in Durchmesserrichtung im Wesentlichen gegenüber einer Schneide mit einer breiteren Nebenschneidenfase angeordnet ist, ergeben sich besonders gute Werte hinsichtlich Rundheit im Bereich tiefer liegender Oberflächen. Besonders deutlich wirkt sich dieser Vorteil dann aus, wenn ein zu bearbeitendes Werkstück in diesem, bearbeitungstrechnisch tiefer liegenden Bereich, keine ausreichende radiale Stabilisierung hat, was z.B. bei einer nur teilweise eingepressten Führungsbuchse der Fall ist. Durch diese symmetrischen Anordnungen kann von dem Erfindungsprinzip besonders vorteilhaft Gebrauch gemacht werden.

Die Stollen können im Wesentlichen die gleiche Breite aufweisen, sie können jedoch auch ungleiche Breiten aufweisen. So kann beispielsweise eine Reibahle mit einer sehr breiten Schneide, die sich in Umfangsrichtung über etwa 90° bis 120° erstreckt, zwei schmalen Schneiden gegenüberstehen.

Die Schneiden können sich im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Werkzeugs, leicht spiralig oder stark spiralig erstrecken. Vorzugsweise weisen sie einen leichten Linksdrall gegenüber der Längsachse des Werkzeugs auf. Der Umkreis der Nebenschneiden kann sich von ihrem vorderen Ende bis zu dem hinteren Ende ihrer Nebenschneidenfasen verjüngen. Die Schneiden können unter gleichen, leicht ungleichen oder stark ungleichen Teilungswinkeln auf dem Umfang des Schneidkopfes verteilt sein. Die Aufgaben und Wirkungen dieser Maßnahmen sind wohlbekannt und können je nach Anforderung gewählt werden.

Eine axiale Zentralbohrung, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Werkzeugs erstreckt und von der aus Verbindungsbohrungen zu den Spanräumen hin verlaufen, kann zur Zufuhr eines Kühlmittels genutzt werden.

Die Schneiden können einstückig mit den Stollen ausgebildet oder als Einsätze ausgebildet und an den Stollen befestigt sein. Für geringe Durchmesser kommt in der Regel nur eine einstückige Bauweise in Frage. Bei größeren Durchmessern hat eine Form mit Einsatzschneiden den Vorteil einer Werkstoffeinsparung und einer variableren Einsatzmöglichkeit des Grundwerkzeugs. Das Werkzeug besteht in der Regel aus zähem und verschleißfestem Material, wie z.B. HSS, HSSE oder dgl.. Besonders gute Rundlaufeigenschaften ergeben dann, wenn das Werkzeug - auch im Bereich des Schafts - aus einem Vollhartmetall besteht. Werkzeuge aus Hartmetall weisen ■ erfahrungsgemäß eine höhere Standzeit und Warmfestigkeit auf als Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl.

Das Werkzeug kann zumindest im Bereich des Bearbeitungsteils bzw. im Bereich der Schneiden oder Schneideinsätze mit einer Verschleißschutzschicht versehen sein. Eine Verschleißschutzschicht erhöht die Standzeit des Werkzeugs zusätzlich.

Die Verschleißschutzschicht besteht vorzugsweise im Wesentlichen aus Nitriden mit dem Metallkomponenten Cr, Ti und AI und einem geringen Anteil von Elementen ( ) zur Kornverfeinerung besteht, wobei ein Cr-Anteil wenigstens 65%, vorzugsweise 66 bis 70%, ein AI-Anteil 10 bis 23%, und ein Ti-Anteil 10 bis 25%, jeweils bezogen auf alle Metallatome in der gesamten Schicht, beträgt. Eine solche Verschleißschutzschicht hat sich als besonders vorteilhaft bei der Trockenbearbeitung von metallischen Werkstoffen erwiesen. Dadurch kann unter Umständen auf eine Fremdkühlung gänzlich verzichtet werden.

Die Schicht kann zwei Lagen aufweisen, wobei die untere Lage von einer dickeren (TiAICrκ)N-Grundschicht in der Zusammensetzung als homogene Mischphase gebildet ist, die von einer dünneren CrN-Deckschicht als obere Lage abgedeckt ist. Als Element (K) zur Kornverfeinerung kann Yttrium dienen, wobei der prozentuale Anteil am Gesamt-Metallgehalt der Schicht unter 1 at%, vorzugsweise bei bis zu etwa 0,5 at% liegt. Ein solcher Schichtaufbau weist eine nochmals erhöhte Temperaturbeständigkeit auf. Die Verschleißschutzschicht kann im Wesentlichen aus Nitriden mit dem Metallkomponenten Cr, Ti und AI und vorzugsweise einem geringen Anteil von Elementen (K) zur Kornverfeinerung bestehen und einen Aufbau als Zweilagenschicht aufweisen, wobei die untere Lage von einer dickeren (TiAICr)N- bzw. (TiAICrκ)N-Grundschicht in der Zusammensetzung als homogene Mischphase ist, die von einer dünneren CrN-Deckschicht als obere Lage abgedeckt ist, wobei die Grundschicht einen Cr-Anteil von über 30%, vorzugsweise 30 bis 65%, einen AI-Anteil von 15 bis 35%, vorzugsweise 17 bis 25%, und einen Ti-Anteil von 16 bis 40%, vorzugsweise 16 bis 35%, besonders bevorzugt 24 bis 35%, jeweils bezogen auf alle Metallatome in der gesamten Schicht, hat. Diese Zusammensetzung der Verschleißschutzschicht vereinigt wesentliche vorteilhafte Eigenschaften der vorgenannten Schichtaufbauten.

Die Gesamtdicke der Verschleißschutzschicht liegt vorzugsweise zwischen 1 und 7 μm liegt. Bei zweilagigem Aufbau beträgt vorzugsweise die Dicke der unteren Schicht zwischen 1 und 6 μm und die Dicke der dünneren Deckschicht 0,15 bis 0,6 μm.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteil der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen

Fig. 1 eine Darstellung einer Situation eines Werkstücks in seiner zu bearbeitenden Lage, an welchem ein Werkzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt, ist; Fig. 2 eine Seitenansicht des Werkzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Bearbeitungsteils in einem vorderen 5 Bereich des Werkzeugs von Fig. 2 ist;

Fig. 4 eine weiter vergrößerte Ansicht des vorderen Teils des in Fig. 2 gezeigten Bearbeitungsteils von Fig. 3 ist;

10 Fig. 5 eine Vorderansicht des Bearbeitungsteils von Fig. 3 ist;

Fig. 6 eine weiter vergrößerte Ansicht eines Bereichs "X" von Fig. 5 ist;

Fign. 7a und 7b Diagramme zur Darstellung von Vergleichsmessungen 15 der Rundheit eines Bohrlochs nach Bearbeitung durch ein Werkzeug nach dem Stand der Technik bzw. durch ein Werkzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;

Fign. 8a bis 8c Seitenansichten verschiedener Maschinenreibahlen nach 20 dem Stand der Technik sind;

Fign 9a bis 9c eine Seitenansicht eines vorderen Bereichs eines Bearbeitungsteils einer Reibahle nach dem Stand der Technik, wobei Fig. 9b eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in Fig. 9a ist und Fig. 9c eine 25 Schnittansicht entlang einer Linie B in Fig. 9a ist; und

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Teils eines Bearbeitungsteils einer Reibahle nach dem Stand der Technik zur Darstellung einer Verjüngung einer Nebenschneide ist.

J 0 Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Es folgt eine genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 2 bis 6. Die Einbausituation einer Führungsbüchse, deren Bohrung mit einem Reibwerkzeug nachzubearbeiten ist, ist die gleiche wie oben mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben.

In Fig. 2 ist eine Reibahle 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Gesamtansicht von der Seite dargestellt. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 weist die Reibahle 1 eine Gesamtlänge I auf. Die Reibahle 1 weist einen Bearbeitungsteil 20 einer Länge I20 ^und einen Schaftteil 10 einer Länge (I-I20) ^{aU Der} Bereich des Bearbeitungsteils 20 wird im Folgenden als vorderer Bereich der Reibahle 1 bezeichnet werden, während der Bereich des Schaftteils 10 als hinterer Bereich der Reibahle 1 bezeichnet werden wird.

Der Schaftteil 10 ist in einen hinteren Schaftteil 13 einer Länge I-f 3 und einen ^: vorderen Schaftteil 12 einer Länge (I-I20^_'l3) aufgeteilt. Der Durchmesser -12 des vorderen Schaftteils 12 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser d-]3 des vorderen Schaftteils 13. In dem hinteren Bereich des hinteren Schaftteils 13 befindet sich ein Einspannbereich 14 einer Länge I-14, welcher den gleichen Durchmesser d-13 wie der hintere Schaftteil 13 sowie zwei parallele, in Durchmesserrichtung gegenüberliegende abgesetzte Flächen 14' aufweist. Die abgesetzten Flächen dienen als Mittel zur Aufnahme in einer Werkzeugmaschine.

Der Bearbeitungsteil 20 trägt Schneiden 30 mit einem Nenndurchmesser dfv_j. Die Schneiden 30 sind Stege oder Stollen, welche durch die Form von

Spanräumeπ bzw. Spannuten 70, die über die Länge I20 durch bekannte Bearbeϊtungsverfahren in das Material des Werkzeugs eingebracht wurden, definiert sind. Über die gesamte Länge der Reibahle 1 zieht sich ein axialer Kühlmittelkanal 90, von welchem aus im Bearbeitungsteil 20 radial bzw. schräg radial ausgehende Bohrungen 91 ausgehen, die sich jeweils in den Spanräumen 70 öffnen, wie in Fig. 3 dargestellt.

Fig. 3 stellt den vorderen Bereich der Reibahle 1 aus Fig. 2, d.h. den Bearbeitungsteil 20 und ein kurzes Stück des vorderen Schaftteils 12, in vergrößerter Form dar. Fig. 4 zeigt eine nochmalige Vergrößerung des vordersten Bereichs des Bearbeitungsteils 20.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Schneiden 30 in zwei unterschiedlichen Formen 30', 30" ausgebildet sind. Die Unterschiede werden unten angesprochen werden. Zunächst soll jedoch die Grundform beschrieben werden, die allen Schneiden gemeinsam ist.

Die Schneiden 30 weisen eine Hauptschneide 40a, 40b auf, die jeweils Eingriffwinkel κ_a, K^ aufweisen, wie auch aus Fig. 4 ersichtlich. Der Aufbau der Hauptschneiden 40a, 40b mit ihren Hauptschneidenkanten 42a, 42b und ihren Hauptschneidenfreiflächen 46a, 46b ist aus dem Stand der Technik bekannt und soll hier nicht genauer beschrieben werden.

Die Schneiden 30 weisen ferner Nebenschneiden 50 mit einer Nebenschneidenkante 52 auf. Die Nebenschneiden 50 weisen ferner von dem Übergang zu den Hauptschneiden 42b ausgehend einen Rundschliff auf, der jeweils eine Nebenschneidenfase 54 ausbildet. Der Rundschliff der Nebenschneidenfasen 54 erstreckt sich bis zu einer Länge I50 und weist eine

- - Verjüngung zu deren hinterem Ende hin auf. Es ist ersichtlich, daß die Länge I50 die maximale Arbeitstiefe der Reibahle markiert. Ein Teil der Schneiden 30, nämlich die Schneiden 30" weisen auf der Rückseite ihrer Nebenschneiden 50 ferner eine keilförmige Nebenschneidenfreifläche 56 auf, die sich von dem Übergang zu zu den Hauptschneiden 42b aus bis zu einer Länge I55, gemessen vom vorderen Ende des Werkzeugs aus, erstreckt, dabei aber eine Breite b" der Nebenschneidenfase 54, die in diesem Bereich als reduzierte Nebenschneidenfase 54r bezeichnet werden soll, beläßt. Die Schneiden 30" werden nachstehend als freigeschnittene Schneiden 30" bezeichnet werden. Die anderen Schneiden 30' weisen eine solche Nebenschneidenfreifläche 56 nicht auf; sie werden nachstehend als nicht freigeschnittene Schneiden 30' bezeichnet werden.

Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht der Reibahle gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus dieser Figur ersichtlich, sind jeweils eine nicht freigeschnittene Schneide 30' und eine freigeschnittene Schneide 30" abwechselnd angeordnet. Fig. 6 zeigt die Geometrie einer freigeschnittenen Schneide 30" in einer Ausschnittvergrößerung eines Bereichs X in Fig. 6. Dadurch, daß ein Teil der ' Schneiden 30 auf der Rückseite der

Nebenschneiden 50 im vorderen Bereich eine Freifläche 56 aufweisen, ist die Breite b der Nebenschneidenfasen 54 in diesem Bereich von Schneide zu Schneide unterschiedlich. Zusätzlich ist aus Fig. 5 ersichtlich, daß die Teilungswinkel der Schneiden 30 ungleich verteilt sind, und zwar werden jeweils drei unterschiedliche Teilungswinkel φg, φ-j , Φ2 je zweimal verwendet. Dadurch variiert auch die Breite der Stollen an sich und damit auch die Grundbreite b der Nebenschneidenfasen 54 an sich.

Es wurden Versuche mit Werkzeugen der vorstehend beschriebenen Geometrie durchgeführt, wobei die Werkzeugparameter - bezogen auf die Figuren 2 bis 6 - beispielsweise wie folgt gewählt waren:

I = 150 mm I20 = 30 mm, I40 = 25 mm, I56 = 10 mm

^a = 75°, κ_b = 20° «56 = 16° b= mind. 0,5 mm = b', b" = 0,15 mm Seelendicke = 3,8 mm Drallwinkel = 7° linksspiralig Nebenschneidenverjüngung = 0,004...0,006 mm / 25 mm d-| 3 = 6 mm 1-13 = 50 mm 1-14 = 20 mm d-12 = 5,9 mm

Als Material für das Werkzeug wurde ein Vollhartmetall gewählt.

Ein Vergleich der Nachbearbeitungsergebnisse in der Bohrung der Büchse 300 in der Anordnung von Fig. 1 ist in Fign. 7a und 7b gezeigt. Dabei zeigt Fig. 7a ein Diagramm der Ergebnisse von Messungen der Rundheit mit einer Reibahle nach dem Stand der Technik, während Fig. 7b die entsprechenden Ergebnisse mit einer Reibahle gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

In den Diagrammen ist die Unrundheit als Abweichung von der runden Ideallinie stark überhöht dargestellt. In den Diagrammen stellt jeweils eine mit ME.U bezeichnete innere Linie das Ergebnis der Messung am unteren Ende der Bohrung, eine mit ME.M bezeichnete mittlere Linie das Ergebnis der Messung in der Mitte der Bohrung, und eine mit ME.O bezeichnete äußere Linie das Ergebnis der Messung am oberen Ende der Bohrung dar. Aus Fig. 7a ist ersichtlich, daß bei Verwendung einer Reibahle nach dem Stand der Technik im unteren Bereich der Bohrung in der Büchse 300 vergleichsweise starke Unrundheiten vorliegen, im mittleren Bereich weniger starke Unrundheiten vorliegen, während im oberen Bereich die geringsten Unrundheiten vorliegen. Im Vergleich damit zeigt Fig. 7b, daß die Ergebnisse der Nachbearbeitung mit der erfindungsgemäßen Reibahle besonders im unteren Bereich der Bohrung erheblich besser ausfallen als mit der Reibahle nach dem Stand der Technik. Der im unteren Bereich gemessenen Rundheitsabweichung von 8,4 μm beim Stand der Technik steht die erfindungsgemäß um den Faktor 2,5 verbesserte Rundheitsabweichung von 3,4 μm gegenüber. Im mitteleren Bereich konnte die Rundheitsabweichung von 6,6 μm auf 3,5 μm verbesert werden. Die mit 6 μm vorgegebene obere Toleranzgrenze konnte somit mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug über die gesamte Länge der Bohrung eingehalten werden.

Dabei konnte auch die Exzentrizität der Bohrung von 0,9 μm um den Faktor 4 auf 0,2 μm verbessert werden, und sogar die Zylinderformabweichung verringert werden, und zwar von 8,5 μm des Standes der Technik auf 5,78 μm.

Die Interpretation der Ergebnisse_^ ist wie folgt. Für die Unrundheiten in Bohrlöchern werden, wie bereits oben beschrieben, unter anderem Resonanzeffekte verantwortlich gemacht. Wie aus den Figuren ersichtlich, verläuft die tatsächliche Wandquerschnittslinie in einer Wellenform um die ideale Kreisform herum. Dabei werden hier sieben Berge und sieben Täler gezählt. In der Tat ist aus der Literatur bekannt, daß die Anzahl der Berge und Täler bei gleichläufigen Bewegungen ein ganzzahliges Vielfaches der Zähnezahl plus -Eins (nxz + 1 ) ist. Ein gewisser Grad an Resonanzphänomenen ist also offenbar unvermeidlich. Erfindungsgemäß gelingt es offensichtlich, die Schwingungen weitestmöglich zu dämpfen, und zwar durch die gewählte Schneidengeometrie. Hierzu könnten mehrere Effekte beitragen. Eine Vermutung geht davon aus, daß Resonanzen durch eine dünne Auflagefläche der Nebenflächenfasen 54r begünstigt werden und dass dieser Effekt durch eine Abstützungswirkung der zumindest einen breiteren Auflagefläche der Nebenflächenfase 54, beispielsweise und im Besonderen der gegenüberliegenden Schneide 30' wirksam abgefangen wird. Femer ist bekannt, daß durch Überlagerung einer Vielzahl von

Resonanzwirkungen eine teilweise Auslöschung möglich ist. Es kann daher davon ausgegangen werden, daß die unterschiedliche Masse der einander gegenüberliegenden Schneiden 30', 30" an ihrem freien Ende die Entstehung von Resonanzen überhaupt erschweren. Hierzu kann auch die durch die ungleiche Teilung der die Schneiden 30 tragenden Stollen bewirkte ungleiche Verteilung der Massen der Stollen selbst beitragen, die ja im Gegensatz zur der Schneidenform, die sich zu jeweils Zweien abwechselt, ein anderes Verteilungsmuster aufweist. Jedenfalls ist es aber in an sich überraschender Weise gelungen, durch

Anwendung des Erfindungsprinzips, _ das darin besteht, einen Teil der Schneiden einer Reibahle wenigstens im vorderen Bereich mit Nebenschneidenfreiflächen zu versehen und einen Teil nicht, bzw. darin, die Breite der Nebenschneidenfasen zu variieren, die Rundheit von Bohrungen zu verbessern.

Bislang wurde das Spannungsfeld aus Schneidwirkung, Thermalkontrolle,

Führung und _. „ Resonanzdämpfung durch Nebenschneidenfasenbreite,

Ungleichheit der Schneidenteilung, Nebenschneidenverjüngung und Zusatzkühlung beeinflußt. Die Erfinder der vorliegenden Erfinder haben diesen

Parametern noch einen weiteren Parameter zur Optimierung hinzugefügt, nämlich die Ungleichheit der Nebenschneidenfreiflächenfasenbreite zumindest im vorderen Bereich des Werkzeugs. Dadurch wird im vorderen Bereich ein Kompromiß zwischen Führung mittels der Nebenschneidenfasen einerseits und Schneidwirkung bzw. Wärmeentwicklungsbegrenzung mittels

Nebenschneidenfreiflächen andererseits erzielt. Aufgrund dieses Kompromisses kann im hinteren Bereich der Nebenschneiden, wo die Wärmeentwicklung aufgrund der Verjüngung nicht mehr so kritisch ist, auf eine Freifläche ganz verzichtet werden, was die Führung des Werkzeugs entscheidend verbessert.

Modifikationen

Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform einer Reibahle gemäß dem Prinzip der Erfindung beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, daß das Erfindungsprinzip nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt ist. Nachstehend sind nur einige Beispiele für mögliche Modifikationen der bevorzugten Ausführungsform genannt, die natürlich auch untereinander kombinierbar sind. Selbstverständlich kann ein nach der Idee der vorliegenden Erfindung entworfenes Schneidwerkzeug auch von vorteilhaften Maßnahmen des Stands der Technik, wie sie einleitend beschrieben wurden, Gebrauch machen.

Die Reibahle der bevorzugten Ausführungsform ist einteilig. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf Reibahlen mit eingesetzten Schneiden, d.h., auf solche eingesetzten Schneiden selbst, anwendbar. Ferner ist es auch möglich, daß der Bearbeitungsteil und der Schaftteil voneinander trennbar sind, wobei das gesamte Spektrum der zur Verfügung stehenden Materialien -für Schaft, Schneidteil bzw. Schneiden zur Anwendung kommen kann. Bei der Reibahle der bevorzugten Ausführungsform weist jede Schneide 30 eine doppelte Hauptschneide 40a, 40b mit unterschiedlichen Eingriffwinkeln auf. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf Reibahlen mit nur einer Hauptschneide je Schneide anwendbar.

Die Reibahle der bevorzugten Ausführungsform weist sechs Schneiden

30 auf. Die vorliegende Erfindung ist freilich nicht auf eine solche Anordnung beschränkt. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung auch bei Reibahlen mit mehr oder weniger Schneiden, ja sogar auf Reibahlen mit einer ungeraden Anzahl von Schneiden angewendet werden.

Bei der Reibahle der bevorzugten Ausführungsform weist jeweils eine Schneide im vorderen Bereich eine Nebenschneidenfreifläche auf, während die nächste Schneide keine Nebenschneidenfreifläche aufweist. Es ist jedoch auch eine Gestaltung denkbar, bei welcher alle Schneiden eine durchgehende Freiflächenfase aufweisen, wobei diese von Schneide zu Schneide unterschiedlich breit ist. Ferner ist eine Gestaltung denkbar, bei der ein Teil der Schneiden eine durchgehende Freiflächenfase aufweist, ein anderer Teil dagegen nur im vorderen Bereich, wobei diese Freiflächenfasen im vorderen Bereich entweder eine größere oder eine kleinere Breite als die durchgehenden Freiflächenfasen aufweisen.

Die Reibahle der bevorzugten Ausführungsform weist als Mittel zur Aufnahme in einer Werkzeugmaschine einen zylindrischen Einspannteil 14 mit zwei parallelen, in Durchmesserrichtung gegenüberliegenden abgesetzten Flächen 14' auf. Der Einspannteil kann jedoch auch anders gestaltet sein. So kann der Einspannteil einen Morsekegel, ein sechskantiges oder vierkantiges Prisma oder ander gestaltete ^" Mitnehmerelemente wie Verzahnungen, Federnut, u.a. aufweisen. Die Reibahle kann auch anstatt als Maschinenreibahle als Handreibahle gestaltet sein. Bei der Reibahle der bevorzugten Ausführungsform geht der vordere Schaftteil 12 direkt in den Bearbeitungsteil 20 über, und der Nenndurchmesser der Reibahle, d.h. der Nenndurchmesser der Schneiden 30, ist nur geringfügig größer als der Durchmesser des vorderen Schaftteils 12. Der Bearbeitungsteil 20 kann jedoch auch einen deutlich größeren Durchmesser als der vordere Schaftteil 12 aufweisen.

Es versteht sich, daß der geschilderte Anwendungsfall einer Führungsbüchse für eine Ventilstange eines Ein- oder Auslaßventils eines Verbrennungsmotors für Kraftfahrzeuge nur als ein Beispiel zu sehen ist. Natürlich ist ein Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung für die Nachbearbeitung von Bohrungen ganz allgemein geeignet und kann für alle Verhältnisse, Größen und Werkstoffe angepaßt werden. Die Reibahle kann auch entweder insgesamt oder zumindest im Bereich des Schneidteils bzw. der Schneiden eine Beschichtung aufweisen, vorzugsweise eine mittels PVD (Physical Vapor Deposition) auf der Oberfläche des Werkzeugs abgeschiedene Verschleißschutzschicht aus einem Hartstoff, der für eine Trockenbearbeitung von Metallen geeignet ist.

Besonders geeignet sind _ Mehrlagenschichten aus einem Titanaluminiumnitrid ((Ti,AI)N bei Atomanteilen Ti:AI von etwa 50:50 bis 40:60), mit Zwischenlagen aus Titannitrid (siehe z.B. die sogenannte FIRE-Schicht der Gühring oHG), aber auch einlagige Verschleißschutzschichten, die zusätzlich einen vergleichsweise hohen Anteil an Cr (30 bis 65 at%) bei Verringerung der Anteile 'von Ti (16 bis 40 at%) und AI (15 bis 35 at%) aufweisen können (siehe hierzu die deutsche Patentanmeldung Nr. DE 102 12 383, die auf die Anmelderiri ^"der vorliegenden Erfindung zurückgeht und deren Offenbarung hiermit ausdrücklich in diese Anmeldung einbezogen wird). Eine zweilagige Struktur mit einer (Ti,AI,Cr)N-Grundschicht wie oben mit einem zusätzlichen Anteil von unter 1 at% eines Elements zur Kornverfeinerung wie etwa Yttrium (Y) und einer Deckschicht aus CrN hat sich als vorteilhaft für die Bearbeitung schwerst zerspanbarer Materialien bei besonderer Abriebfestigkeit erwiesen (siehe hierzu die deutsche Patentanmeldung Nr. DE 103 47 981 , die auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung zurückgeht).

Die Erfindung schafft somit eine Reibahle, die sich dadurch auszeichnet, dass sie die bewusste ungleichmäßige Dimensionierung der Nebenschneidenfasen für eine Rundlaufstabilisierung nutzt.

Claims

Ansprüche

1 . Werkzeug ( 1 ) zur Nachbearbeitung von Bohrungen, insbesondere Reibahle, wobei das Werkzeug einen Bearbeitungsteil (20) mit einer

Mehrzahl von Schneiden (300 30") tragenden Stollen aufweist, die sich jeweils im wesentlichen über die Länge des Bearbeitungsteils erstrecken, wobei die Schneiden eine durch einen Anschnitt an - ihrem in Vorschubrichtung des Werkzeugs befindlichen vorderen Ende definierte Hauptschneide (40a, 40b) und eine in Längsrichtung des Werkzeugs verlaufende Nebenschneide (50) aufweisen, die eine durch Rundschliff ausgebildete Nebenschneidenfase (54, 54r) aufweist, wobei der Durchmesser des Rundschliffs im wesentlichen einem Nenndurchmesser des Werkzeugs entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidenfase (54) wenigstens einer Schneide (30') zumindest in einem vorderen Bereich eine größere Breite (b') aufweist als eine Breite (b") der Nebenschneidenfase (54r) anderer Schneiden (30").

2. Werkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidenfasen (54) aller Schneiden (300 30") in ihrem hinteren

Bereich eine im wesentlichen gleiche Breite aufweisen.

3. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nebenschneidenfasen (54r) wenigstens einer Schneide (30") in dem vorderen Bereich durch eine Nebenschneidenfreifläche (56), die auf der der Drehrichtung des Werkzeugs abgewandten Seite der Nebenschneide ausgebildet ist, definiert ist.

4. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stollen Spanräume (70) angeordnet sind.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidenfreifläche (56) die Breite der

Nebenschneidenfase (54r) um wenigstens die Hälfte, insbesondere um wenigstens drei Viertel, vorzugsweise um sieben bis neun Zehntel reduziert.

6. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Bereichs, in welchem sich die

Breiten der Nebenschneidenfasen unterscheiden, von der Vorderseite des Werkzeugs aus gemessen kleiner als die Gesamtlänge der Nebenschneidenfasen (54) ist, insbesondere höchstens die halbe Länge der Nebenschneidenfasen (54) beträgt, vorzugsweise ein Viertel bis drei Achtel der Länge der Nebenschneidenfasen (54) beträgt.

7. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsteil (20) eine gerade Anzahl von Schneiden (300 30"), insbesondere vier bis zwölf, vorzugsweise sechs bis acht Schneiden (300 30") aufweist.

8. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich Schneiden (300 30") mit unterschiedlich breiten Nebenschneidenfasen (54, 54r) in Umfangsrichtung des Werkzeugs jeweils abwechseln.

9. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Schneide (30") mit reduzierten Nebenschneidenfase (54r) in Durchmesserrichtung im Wesentlichen gegenüber einer Schneide (30') mit einer breiteren Nebenschneidenfase (54) angeordnet ist.

1 0. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stollen im Wesentlichen die gleiche Breite aufweist.

1.1 . Werkzeug , nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stollen ungleiche Breiten aufweisen.

1 2. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneiden (300 30") im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Werkzeugs, leicht spiralig oder stark spiralig erstrecken.

1 3. Werkzeug nach Anspruch 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneiden (300 30") einen leichten Linksdrall gegenüber der

Längsachse des Werkzeugs aufweisen.

1 4. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Umkreis der Nebenschneiden (50) von ihrem vorderen Ende bis zu dem hinteren Ende ihrer Nebenschneidenfasen (34) verjüngt.

1 5. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung 0,001 mm bis 0,01 mm je 25 mm Länge, insbesondere 0,003 mm bis 0,008 mm je 25 mm Länge, vorzugsweise 0,004 mm bis 0,006 mm je 25 mm Länge beträgt.

1 6. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (300 30") unter gleichen, leicht ungleichen oder stark ungleichen Teilungswinkeln auf dem Umfang des Schneidkopfes verteilt sind.

1 7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4 bis 1 6, soweit auf Anspruch 3 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidenfreifläche (56) mit der Schnittlinie des Werkzeugs einen spitzen Winkel, insbesondere einen Winkel zwischen 1 0° und 25 ° , vorzugsweise einen Winkel zwischen 1 5 ° und 20° bildet.

1 8. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter gekennzeichnet durch einen Schaftteil ( 1 0), mit welchem der

Bearbeitungsteil (20) einstückig oder durch Verbindungsmittel verbunden ist.

1 9. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftteil ( 1 0) Mittel zur Aufnahme in einer

Werkzeugaufnahme aufweist.

20. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter gekennzeichnet durch eine axiale Zentralbohrung (90), die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Werkzeugs erstreckt und von der aus Verbindungsbohrungen (91 ) zu den Spanräumen hin verlaufen.

21 . Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nenndurchmesser des Bearbeitungsteils (20) im wesentlichen gleich groß, größer oder kleiner als der Außendurchmesser des Schaftteils (10) ist.

22. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (300 30") einstückig mit den Stollen ausgebildet sind.

23. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (300 30") als Einsätze ausgebildet sind und an den Stollen befestigt sind.

24. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug aus einem Vollhartmetall besteht.

25. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zumindest im Bereich des Bearbeitungsteils (20) mit einer Verschleißschutzschicht versehen ist.

26. Werkzeug nach Anspruch 25, dadurch .gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht im Wesentlichen aus Nitriden mit dem Metallkomponenten Cr, Ti und AI und einem geringen Anteil von Elementen (K) zur Kornverfeinerung besteht, wobei ein Cr-Anteil wenigstens 65 %, vorzugsweise 66 bis 70%, ein AI-Anteil 10 bis^' 23%, und ein Ti-Anteil 10 bis 25%, jeweils bezogen auf alle^' Metallatome in der gesamten Schicht, beträgt.

27. Werkzeug nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht zwei Lagen hat, wobei die untere Lage von einer dickeren (TiAICrκ)N-Grundschicht in der Zusammensetzung als homogene Mischphase gebildet ist, die von einer dünneren CrN- Deckschicht als obere Lage abgedeckt ist.

27. Werkzeug nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Element (K) zur Kornverfeinerung Yttrium dient, wobei der prozentuale Anteil am Gesamt-Metallgehalt der Schicht unter 1 at%, vorzugsweise bei bis zu etwa 0,5 at% liegt.

28. Werkzeug nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht im Wesentlichen aus Nitriden mit dem Metallkomponenten Cr, Ti und AI und vorzugsweise einem geringen Anteil von Elementen (K) zur Kornverfeinerung besteht und einen Aufbau als Zweilagenschicht aufweist, wobei die untere Lage von einer dickeren (TiAICr)N- bzw. (TiAICrκ)N-Grundschicht in der Zusammensetzung als homogene Mischphase ist, die von einer dünneren CrN-Deckschicht als obere Lage abgedeckt ist, wobei die Grundschicht einen Cr-Anteil von über 30%, vorzugsweise 30 bis 65%, einen. AI-Anteil von 1 5 bis 35%, vorzugsweise 1 7 bis 25%, und einen Ti-Anteil von 1 6 bis 40%, vorzugsweise 1 6 bis 35%, besonders bevorzugt 24 bis 35%, jeweils bezogen auf alle Metallatome in der gesamten Schicht, hat.

29. Werkzeug nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke der Verschleißschutzschicht zwischen 1 und 7 μm liegt.

30. Werkzeug nach einem der Ansprüche 28 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der unteren Schicht zwischen 1 und 6 μm und die Dicke der dünneren Deckschicht 0, 1 5 bis 0,6 μm beträgt.

31 . Werkzeug nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht mittels kathodischer Lichtbogen-Verdampfung oder Magnetron-Zerstäubung abgeschieden ist.

32. Werkzeug nach einem der Ansprüche 25 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß die die Verschleißschutzschicht tragende Oberfläche des Werkzeugs einer Substratreinigung mittels plasmaunterstütztem Ätzen mittels Edelgas-Ionen, vorzugsweise Ar-Ionen unterzogen ist.

33. Werkzeug nach Anspruchz 32, dadurch gekennzeichnet, daß das plasmaunterstütze Ätzen mittels Niedervolt-Bogenentladung durchgeführt ist.