WO2015166065A1 - Mittels eines lasersinterverfahrens hergestellter bohrer - Google Patents

Mittels eines lasersinterverfahrens hergestellter bohrer Download PDF

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WO2015166065A1
WO2015166065A1 PCT/EP2015/059546 EP2015059546W WO2015166065A1 WO 2015166065 A1 WO2015166065 A1 WO 2015166065A1 EP 2015059546 W EP2015059546 W EP 2015059546W WO 2015166065 A1 WO2015166065 A1 WO 2015166065A1
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coolant
lubricant
lubricant channel
channel
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PCT/EP2015/059546
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Dieter Kress
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MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/32—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools twist-drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22F10/20—Direct sintering or melting
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • Drills of the type discussed here are known. They have a central body having a central body and a drill tip, which serves to produce or bore a bore in a workpiece. They also have a retaining region, also referred to as a shaft, via which the drill can be coupled in a tool receptacle, an intermediate element, a coupling piece, an adapter or directly with a machine tool designed to hold the drill stationary , usually, to introduce a torque in the drill. Drills of the type discussed here have at least one coolant / lubricant channel running in the main body of the drill. Today, high demands are placed on the coolant / lubricant supply of drills, especially in the case of minimum quantity lubrication. In many cases, the cooling / lubricating performance of drills of the type discussed here is not sufficient.
  • the object is therefore to provide a drill of the type mentioned here, by which the drawback mentioned here is avoidable.
  • a drill which has the features of claim 1 and is characterized in that it is produced in a laser sintering process.
  • a Selective Laser Sintering SLS
  • a powder is used which comprises metallic substances.
  • the method mentioned here makes it possible to design the design of the at least one coolant / lubricant channel within the main body of the drill so that optimum cooling or lubrication is possible when using the drill.
  • the drill which is produced in a laser sintering process, in which a powder is used as the starting material, which comprises metallic substances, in particular steel. In this way it is possible to form the drill discussed here as a steel body.
  • an embodiment of the drill which is characterized in that the at least one coolant / lubricant channel has a variable over the course diameter and / or cross-section. It is thus possible to provide for the length of the drill or its body channels for coolant / lubricant whose diameter is not constant, but adapted to the conditions of the drill and the cooling / lubricating power.
  • the cross section of such channels can be adapted to the coolant / lubricant performance of the drill, so that there is an optimal supply of coolant or lubricant.
  • an embodiment of the drill is particularly preferred, which is characterized in that the at least one coolant / lubricant channel is formed helically. thereby it is possible to adapt the course of the at least one channel to a desired contour of the drill.
  • an embodiment of the drill which is characterized in that it has at least two chip spaces for removing the chips removed from a workpiece and two intermediate ribs, and that in at least one of the ribs in each case at least one coolant / lubricant channel. It is therefore possible to use the relatively stable region of the main body of the drill, namely its ribs, to receive the coolant / lubricant channels.
  • the drill which is characterized in that the at least one coolant / lubricant channel has at least one branch, via which the coolant / lubricant can be optimally guided within the body of the drill.
  • a central coolant / lubricant supply may branch to two or more channels.
  • the at least coolant / lubricant channel has at least one nozzle in order to accelerate the medium and thus to influence the coolant / lubricant performance.
  • the at least one coolant / lubricant channel can be designed so that turbulences are avoided which, for example in the case of minimum quantity lubrication, can lead to settling of the coolant / lubricant medium transported by a gaseous medium, which results in the coolant / lubricant performance significantly impaired.
  • an embodiment of a drill which has at least one coolant / lubricant channel with a swirling device, which serves to mix different media with each other.
  • a swirling device which serves to mix different media with each other.
  • the coolant / lubricant channels within the drill can be optimally designed by the laser sintering method and adapted to a wide variety of flow requirements and the like.
  • an embodiment of the drill is preferred, which is characterized in that the at least one coolant / lubricant channel has at least one opening referred to as an orifice, the cross-section is triangular in shape and / or has a Ausströmungsbeeinlungs Surprise, which serves the exiting Align and distribute medium optimally on the area to be cooled. It is preferably provided to also design the at least one coolant / lubricant channel at least in the region upstream of the opening with a triangular cross-section.
  • at least one preferably multi-channel nozzle can also be provided in the area of the mouth opening be provided to improve the coolant / lubricant properties of the drill.
  • an embodiment is preferred, which is characterized in that the shank of the drill has a bore extending at an angle to the central axis, around which the at least one coolant / lubricant channel is guided. It is thus possible to design the drill optimally for fastening devices and nevertheless to ensure improved cooling / lubricant performance.
  • the invention will be explained below with reference to a drawing. Show it:
  • Figure 1 shows an embodiment of a blank of a drill in a perspective side view
  • FIG. 2 shows the finished drill produced from the blank according to FIG.
  • the illustrated in Figure 1 as a blank embodiment of a drill 1 has a base body 3 with a central axis 5.
  • the base body 3 has at its - here right - one end of a not yet completed drill syringe 7 with an end face 9, from which two drill ribs 1 1/1 and 1 1/2 go out here, which extend here helically concentric to the central axis 5. Between these are chip spaces 13/1 and 13/2, on the removed from the arranged at the drill tip 7 cutting removed chips.
  • the region of the main body 3 that originates from the drill tip 7 has a first outer diameter. He goes into a flange 15, to which - in Figure 1 left - A shaft 17 connects.
  • the flange portion 15 is used in particular to detect the drill 1, for example, with a gripper, which is part of a tool change system.
  • the flattening 23 allows to detect the drill 1 in a certain direction of rotation.
  • the structure of the drill 1 is chosen here only by way of example. Decisive is the front of the drill tip 7 outgoing body region of the drill 1, which has in the region of the end face 9 and in the adjoining peripheral region geometrically defined cutting, with the help of the use of the drill 1 chips can be removed from a workpiece, was to make or drill a hole.
  • the number of chip spaces 13/1 and 13/2 is likewise chosen here merely by way of example. It can also be provided more than two cutting edges and chip spaces. It is also not mandatory to form them, as shown here, spiral.
  • the drill 1 can also be straight grooved. In order to enable the handling of the drill 1, it requires a holding area over which the tool is held in any known manner, preferably clamped.
  • the shaft 17 is provided, which can be used in particular in a machine tool to apply the drill 1 with a torque.
  • it is of course possible to hold the drill 1 stationary and to rotate a workpiece in relation to it in order to produce and / or to remove bores.
  • the drill 1 has at least one coolant / lubricant channel, here two coolant / lubricant channels.
  • the guided in this medium exits through the openings 27/1, 27/2 in the end face 9.
  • the channels extend inside the main body.
  • the coolant / lubricant supply can take place in various ways, in particular, as usual, via the shaft 17, which as a rule has an opening which is not visible here on its side facing away from the end face 9, via which a coolant / lubricant enters the base body 3 is fed.
  • the coolant / lubricant passages extend over the region of the shaft 17, extend over the flange section 15 and into the region of the drill equipped with the ribs 1 1/1 and 1 1/2. Here, for example, it is provided that they run in the ribs themselves.
  • two coolant / lubricant passages running parallel to the central axis 5 and to one another are provided in the region of the shaft 17 and merge into the channels provided in the ribs 1 1/1 and 1 1/2.
  • the spiraling of the coolant / lubricant channels is therefore preferably provided only in the region of the ribs mentioned here.
  • the embodiment of the drill 1 shown here is characterized in that it is produced in a laser sintering process.
  • a laser sintering method in which a selective laser sintering (SLS) takes place in a powder.
  • a powder is used, which contains metallic substances, so that a metallic body, preferably steel body, for the realization of the drill 1 is produced by the selective sintering process carried out by means of the laser.
  • the coolant / lubricant channels with the openings 27/1 and 27/2, wherein the channels in at least one rib, here in the ribs 1 1/1 and 1 1/2 run.
  • the drill 1 is constructed quasi-layer by layer, for example in a powder bed.
  • the basic structure of the drill 1 is realized, wherein at the same time the coolant / lubricant channels can be integrated into the main body 3.
  • chip spaces 13/1 and 13/2 are realized without the need for a grinding process or other material-removing processes, as usual. Since such a grinding process is eliminated, it is not possible in the ribs 1 1 running coolant / lubricant channels injured, namely sanded so that exits the cooling / lubricating medium in these areas and does not come to the openings 27/1, 27/2 or not in the desired amount.
  • the illustrated in Figure 1 embodiment of the drill 1 shows in the region of the drill tip 7 concentric with the central axis fifth extending cylindrical projection 29, which serves to optimally fix the drill 1 and can support, if a surface treatment of the body 3 is required.
  • the drill 1 is also clamped in the region of the shaft 17.
  • the blank can thus be held during the machining of two centering tips. It is possible, on the opposite side of the end surface 9 of the shaft 17 also provide an approach to edit the drill 1 over its entire length can.
  • the projection 29 is removed, optionally also an opposite approach on the shaft side.
  • Figure 1 shows that the openings 27/1 and 27/2 are formed substantially triangular.
  • the mouth openings of the coolant / lubricant channels can have any desired cross section in the laser sintering method mentioned here.
  • the coolant / lubricant channels in the interior of the drill 1 preferably have a diameter above the course from the inlet opening on the left in the shaft to the openings 27/1 and 27/2 in the end face 9, which diameter can be realized variably. In addition or instead, it is possible to vary the cross sections of the coolant / lubricant channels over the course.
  • the coolant / lubricant channels have at least one branch.
  • a central coolant / lubricant channel in the region of the drill 1 provided with ribs 1 and to provide a branch directly in front of the end surface 9, so that the medium from the central channel to the openings 27/1 and 27/2 arrives.
  • a branch can also be provided in the main body 3 to the left of the region with the ribs 1 1; for example a central coaxially to the central axis 5 extending channel have a branch, so that then emanate from this two channels, which then run in the ribs 1 1.
  • the arrangement of the branch can be adapted to a desired coolant / lubricant curve.
  • multiple branches may be provided between the left end of the shaft 17 and the drill bit 7, particularly if the drill bit 1 has more than two ribs, or if there are two small channels inside it or if not only coolant / lubricant should emerge at the end face 9.
  • Branches within the main body 3 of the drill 1 can also be used to realize not only at the end face 9 openings for a discharge of coolant / lubricant, but also at other points of the drill 1, for example, the spa- nabpound in the chip spaces 13 to improve.
  • the drill 1 is very possible to form the drill 1 as a step drill, which, as is known, having areas with different outer diameters and thus resulting steps to produce holes whose inner diameter over the longitudinal extent is not constant.
  • steps of such a drill in addition to those on the end face 9 cutting edges are provided, which are then also supplied with coolant / lubricant.
  • branches are provided from the coolant / lubricant passages to also direct the medium to the stages.
  • the at least one channel here preferably the two coolant / lubricant channels, have flow-favorable transitions in order to avoid turbulence.
  • turbulizers within the path of the at least one coolant / lubricant channel in order to mix two different media, one of which may be gaseous, with one another in such a way that a coolant / lubricant mist is produced. If appropriate, this can also happen only immediately in front of the outlet openings 27 in order to avoid possible separation of the two media as far as possible.
  • drills 17 holes are provided in the region of the shaft, which extend at an angle to the central axis 5 or perpendicular thereto and can serve to fix the drill 1 in a receptacle.
  • FIG. 2 shows the finished drill 1 which was produced from the blank shown in FIG. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description.
  • the drill 1 can have at least one geometrically defined cutting edge in the region of the end face 9. Preferably, as described above, two such cutting provided. These can be realized immediately after removal of the projection 29, which is still visible in Figure 1, in the region of the end face 9 of the base body 3 of the drill 1, for example by a known grinding operation.
  • a central axis 5 intersecting transverse groove 31 is introduced, in which a blade plate 33 is inserted.
  • This can be attached to the drill 1 in a suitable and known manner, for example by soldering, welding or by special bonding methods.
  • the knife plate 33 is formed exchangeable and held by a screwed into the main body 3 screw.
  • the at least one, here two geometrically defined cutting edges of the drill 1 is / are then formed in a suitable, known manner by grinding on the blade plate 33 projecting beyond the end face 9. It can be seen from FIG.
  • a first cutting edge 37/1 is assigned to the first chip space 13/1 and a second cutting edge 37/2 to the second chip space 13/2, so that the chips removed by the cutting edges can be removed via the aforementioned chip spaces.
  • the two cutting edges are cooled or lubricated by means of a coolant / lubricant, which emerges from the openings 27/1, 27/2 and is conveyed by way of the coolant / lubricant channels running in the interior of the main body 3.
  • the illustrated and explained here embodiment of the drill 1 is completely made by laser sintering, ie from a sintered steel body, as shown in Figure 1.
  • the shaft 17 of the drill 1 in a conventional manner from a conventional steel body by means of machining and to attach to this shaft, the remaining areas of the body 3, either by welding, soldering or by sintering.

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Abstract

Es wird ein Bohrer (1) mit einem eine Mittelachse (5) aufweisenden Grundkörper (3), der eine eine Stirnfläche (9) aufweisende Bohrer- spitze (7) und einen Schaft (17) aufweist und mindestens einem Kühl-/Schmiermittelkanal, der innerhalb des Grundkörpers (3) ver- läuft, vorgeschlagen. Der Bohrer (1) zeichnet sich dadurch aus, dass er im Lasersinterverfahren hergestellt ist.

Description

MITTELS EINES LASERSINTERVERFAHRENS HERGESTELLTER BOHRER
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Bohrer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 . Bohrer der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie weisen einen eine Mittelachse aufweisenden Grundkörper und eine Bohrerspitze auf, die dazu dient, in einem Werkstück eine Bohrung herzustellen oder aufzubohren. Sie weisen außerdem einen auch als Schaft bezeichneten Haltebereich auf, über den der Bohrer in einer Werk- zeugaufnahme, einem Zwischenelement, einem Kopplungsstück, einem Adapter oder unmittelbar mit einer Werkzeugmaschine koppelbar ist, die dazu ausgelegt ist, den Bohrer stationär zu halten o- der, üblicherweise, ein Drehmoment in den Bohrer einzuleiten. Bohrer der hier angesprochenen Art weisen mindestens einen Kühl- /Schmiermittelkanal auf, der in dem Grundkörper des Bohrers verläuft. Heutzutage werden hohe Anforderungen an die Kühl- /Schmiermittelversorgung von Bohrern gestellt, insbesondere bei der Minimalmengenschmierung. In vielen Fällen ist die Kühl- /Schmierleistung von Bohrern der hier angesprochenen Art nicht ausreichend.
Aufgabe ist es daher, einen Bohrer der hier angesprochenen Art zu schaffen, durch den der hier angesprochene Nachteil vermeidbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Bohrer vorgeschlagen, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass er in einem Lasersinterverfahren hergestellt ist. Insbesondere wird hier ein Selektives Laser Sintern (SLS) verwendet, bei dem ein Pulver eingesetzt wird, welches metallische Substanzen umfasst. Das hier angesprochene Verfahren erlaubt es, die Ausgestaltung des mindestens einen Kühl-/Schmiermittelkanals innerhalb des Grundkörpers des Bohrers so auszulegen, dass eine optimale Kühlung beziehungsweise Schmierung bei Einsatz des Bohrers möglich ist.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers, der in einem Lasersinterverfahren hergestellt wird, bei dem als Aus- gangsmaterial ein Pulver verwendet wird, welches metallische Substanzen, insbesondere auch Stahl umfasst. Auf diese Weise ist es möglich, den hier angesprochenen Bohrer als Stahlkörper auszubilden.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers, das sich dadurch auszeichnet, dass der mindestens eine Kühl- /Schmiermittelkanal einen über dem Verlauf variablen Durchmesser und/oder Querschnitt aufweist. Es ist also möglich, über die Länge des Bohrers beziehungsweise dessen Grundkörpers Kanäle für Kühl-/Schmiermittel vorzusehen, deren Durchmesser nicht konstant, sondern an die Gegebenheiten des Bohrers und auch die Kühl- /Schmierleistung angepasst ist. Darüber hinaus kann auch der Querschnitt derartiger Kanäle an die Kühl-/Schmiermittelleistung des Bohrers angepasst werden, sodass sich eine optimale Kühl- beziehungsweise Schmiermittelversorgung ergibt. Überdies wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers besonders bevorzugt, welches sich dadurch auszeichnet, dass der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal wendeiförmig ausgebildet ist. dadurch ist es möglich, den Verlauf des mindestens einen Kanals an eine gewünschte Kontur des Bohrers anzupassen.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers, das sich dadurch auszeichnet, dass er mindestens zwei Spanräume zur Abfuhr der von einem Werkstück abgetragenen Späne und zwei dazwischenliegende Rippen aufweist, und dass in mindestens einer der Rippen jeweils mindestens ein Kühl-/Schmiermittelkanal verläuft. Es ist also möglich, den relativ stabil ausgebildeten Bereich des Grundkörpers des Bohrers, nämlich dessen Rippen, dazu zu nutzen, die Kühl-/Schmiermittelkanäle aufzunehmen.
Außerdem bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers, welches sich dadurch auszeichnet, dass der mindestens eine Kühl- /Schmiermittelkanal wenigstens eine Abzweigung aufweist, über welche das Kühl-/Schmiermittel innerhalb des Grundkörpers des Bohrers optimal geführt werden kann. Beispielsweise kann sich eine zentrale Kühl-/Schmiermittelversorgung auf zwei oder mehr Kanäle verzweigen. Durch die hier gewählte Herstellungsart ist es nicht erforderlich, den Grundkörper - wie es bei bekannten Bohrern üblich ist - durch Bohrungen zu schwächen, deren Verlauf in der Regel nur teilweise für die Kühl-/Schmiermittelversorgung verwendbar ist. Bereiche derselben werden durch Stopfen verschlossen, was die Herstellung erschwert und deren Kosten erhöht.
Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers bevorzugt, bei dem der mindestens Kühl-/Schmiermittelkanal wenigstens eine Düse aufweist, um das Medium zu beschleunigen und so die Kühl- /Schmiermittelleistung zu beeinflussen. Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal so ausgelegt werden, dass Verwirbelungen vermieden werden, die beispielsweise bei der Mini- malmengenschmierung zum Absetzen des von einem gasförmigen Medium transportierten Kühl-/Schmiermittelmediums führen können, was die Kühl-/Schmiermittelleistung wesentlich beeinträchtigt.
Außerdem wird ein Ausführungsbeispiel eines Bohrers bevorzugt, der mindestens einen Kühl-/Schmiermittelkanal mit einer Verwirbe- lungseinrichtung aufweist, die dazu dient, verschiedene Medien mit- einander zu vermischen. Beispielsweise ist es mit deren Hilfe möglich, ein gasförmiges Medium mit einem flüssigen Medium zu vermischen, um beispielsweise einen Kühl-/Schmiermittelneben zu erzeugen. Insgesamt zeigt es sich, dass durch das Lasersinterverfahren die Kühl-/Schmiermittelkanäle innerhalb des Bohrers optimal ausge- legt und an verschiedenste Strömungsanforderungen und dergleichen angepasst werden können.
Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der mindestens eine Kühl- /Schmiermittelkanal wenigstens eine auch als Mündungsöffnung be- zeichnete Öffnung aufweist, deren Querschnitt dreieckförmig ausgebildet ist und/oder eine Ausströmungsbeeinflussungseinrichtung aufweist, die dazu dient, das austretende Medium optimal auf den zu kühlenden Bereich auszurichten und zu verteilen. Vorzugsweise ist vorgesehen, den mindestens einen Kühl-/Schmiermittelkanal zumin- dest in dem der Öffnung vorgelagerten Bereich ebenfalls mit einem dreieckförmigen Querschnitt auszugestalten. Statt der dreieckförmi- gen Mündungsöffnung oder zusätzlich kann auch wenigstens eine vorzugsweise mehrkanalige Düse im Bereich der Mündungsöffnung vorgesehen werden, um die Kühl-/Schmiermitteleigenschaften des Bohrers zu verbessern.
Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Schaft des Bohrers eine unter einem Winkel zur Mittelachse verlaufende Bohrung aufweist, um die der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal herumgeführt ist. Es ist also möglich, den Bohrer optimal auf Befestigungseinrichtungen auszulegen und dennoch eine verbesserte Kühl-/Schmiermittelleistung zu gewährleisten. Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Rohlings eines Bohrers in perspektivischer Seitenansicht und
Figur 2 den aus dem Rohling nach Figur 1 hergestellten ferti- gen Bohrer.
Das in Figur 1 als Rohling dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bohrers 1 weist einen Grundkörper 3 mit einer Mittelachse 5 auf. Der Grundkörper 3 weist an seinem - hier rechten - einen Ende eine hier noch nicht fertiggestellte Bohrerspritze 7 mit einer Stirnfläche 9 auf, von der hier zwei Bohrerrippen 1 1/1 und 1 1/2 ausgehen, die hier schraubenlinienförmig konzentrisch zur Mittelachse 5 verlaufen. Zwischen diesen finden sich Spanräume 13/1 und 13/2, über die von an der Bohrerspitze 7 angeordneten Schneiden abgetragene Späne abgeführt werden. Der von der Bohrerspitze 7 ausgehende Bereich des Grundkörpers 3 weist einen ersten Außendurchmesser auf. Er geht in einen Flanschabschnitt 15 über, an den sich - in Figur 1 links - ein Schaft 17 anschließt. Dieser ist hier beispielhaft mit einer Planfläche 19 versehen, also mit einer Abflachung in seiner Umfangsflä- che 21 . Eine weitere derartige Abflachung 23 findet sich im Flanschabschnitt 15. Die Durchmesser des Flanschabschnitts 15 und/oder des Schafts 17 können von dem von der Bohrerspitze 7 ausgehenden Bereich abweichen.
Der Flanschabschnitt 15 dient insbesondere dazu, den Bohrer 1 zu erfassen, beispielsweise auch mit einem Greifer, der Teil eines Werkzeugwechselsystems ist. Die Abflachung 23 erlaubt es, den Bohrer 1 in einer bestimmten Drehrichtung zu erfassen.
Über die Planfläche 19 kann besonders leicht ein Drehmoment in den Bohrer 1 eingeleitet werden.
Der Aufbau des Bohrers 1 ist hier lediglich beispielhaft gewählt. Entscheidend ist der vordere von der Bohrerspitze 7 ausgehende Grundkörperbereich des Bohrers 1 , der im Bereich der Stirnfläche 9 und auch in dem sich daran anschließenden Umfangsbereich geometrisch definierte Schneiden aufweist, mit deren Hilfe bei Einsatz des Bohrers 1 Späne von einem Werkstück abgetragen werden können, sei es um eine Bohrung herzustellen oder aufzubohren. Da- bei ist die Anzahl der Spanräume 13/1 und 13/2 hier ebenfalls lediglich beispielhaft gewählt. Es können auch mehr als zwei Schneiden und Spanräume vorgesehen werden. Es ist auch nicht zwingend erforderlich, diese, wie hier dargestellt, spiralförmig auszubilden. Der Bohrer 1 kann auch gerade genutet sein. Um die Handhabung des Bohrers 1 zu ermöglichen, bedarf es eines Haltebereichs, über den das Werkzeug auf beliebige, bekannte Weise festgehalten, vorzugsweise eingespannt wird. Vorzugsweise ist hier der Schaft 17 vorgesehen, der insbesondere in eine Werkzeugmaschine einsetzbar ist, um den Bohrer 1 mit einem Drehmoment zu beaufschlagen. Grundsätzlich ist es natürlich möglich, den Bohrer 1 feststehend zu halten und ein Werkstück diesem gegenüber in Rota- tion zu versetzen, um Bohrungen herzustellen und/oder aufzuboh- ren.
In der Stirnfläche 9 sind hier zwei gegenüberliegende auch als Mündungsöffnungen bezeichnete Öffnungen 27/1 , 27/2 zu sehen. Der Bohrer 1 weist mindestens einen Kühl-/Schmiermittelkanal, hier zwei Kühl-/Schmiermittelkanäle, auf. Das in diesen geführte Medium tritt über die Öffnungen 27/1 , 27/2 in der Stirnfläche 9 aus. Die Kanäle verlaufen im Inneren des Grundkörpers 3.
Die Kühl-/Schmiermittelversorgung kann auf verschiedene Weise erfolgen, insbesondere, wie üblich, über den Schaft 17, der in der Regel auf seiner der Stirnfläche 9 abgewandten Seite eine hier nicht sichtbare Öffnung aufweist, über die ein Kühl-/Schmiermittel in den Grundkörper 3 eingespeist wird. Die Kühl-/Schmiermittelkanäle erstrecken sich über den Bereich des Schafts 17, verlaufen über den Flanschabschnitt 15 und in dem mit den Rippen 1 1/1 und 1 1/2 aus- gestatteten Bereich des Bohrers. Hier ist beispielsweise vorgesehen, dass sie in den Rippen selbst verlaufen. Vorzugsweise sind bei zwei Rippen, wie sie hier dargestellt sind, im Bereich des Schafts 17 zwei parallel zur Mittelachse 5 und zueinander verlaufende Kühl- /Schmiermittelkanäle vorgesehen, die in die in den Rippen 1 1/1 und 1 1/2 vorgesehenen Kanäle übergehen. Die Wendelung der Kühl- /Schmiermittelkanäle ist also vorzugsweise erst im Bereich der hier genannten Rippen vorgesehen. Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 zeichnet sich dadurch aus, dass es in einem Lasersinterverfahren hergestellt ist.
Vorzugsweise wird hier ein Lasersinterverfahren eingesetzt, bei dem in einem Pulver ein Selektives Laser Sintern (SLS) stattfindet. Hier wird ein Pulver verwendet, welches metallische Substanzen enthält, sodass durch den mittels des Lasers durchgeführten selektiven Sintervorgang ein metallischer Körper, vorzugsweise Stahlkörper, zur Realisierung des Bohrers 1 erzeugt wird. Durch den Einsatz dieses Herstellungsverfahrens ist es auf einfache Weise möglich, die Kühl-/Schmiermittelkanäle mit den Öffnungen 27/1 und 27/2 herzustellen, wobei die Kanäle in mindestens einer Rippe, hier in den Rippen 1 1/1 und 1 1/2 verlaufen. Bei dem Lasersinterverfahren wird der Bohrer 1 quasi schichtweise aufgebaut, bei- spielsweise in einem Pulverbett. Dabei wird die Grundstruktur des Bohrers 1 realisiert, wobei gleichzeitig die Kühl-/Schmiermittelkanäle in den Grundkörper 3 integriert werden können. Bei der Herstellung werden die Spanräume 13/1 und 13/2 realisiert, ohne dass es, wie sonst üblich, eines Schleifvorgangs oder anderer materialabtragen- der Verfahren bedürfte. Da ein derartiger Schleifvorgang entfällt, ist es nicht möglich, in den Rippen 1 1 verlaufende Kühl- /Schmiermittelkanäle verletzt, nämlich angeschliffen werden, sodass in diesen Bereichen das Kühl-/Schmiermedium austritt und nicht zu den Öffnungen 27/1 , 27/2 gelangt beziehungsweise nicht in der ge- wünschten Menge.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 zeigt im Bereich der Bohrerspitze 7 einen konzentrisch zur Mittelachse 5 verlaufenden zylindrischen Ansatz 29, der dazu dient, den Bohrer 1 optimal fixieren und abstützen zu können, falls eine Oberflächenbearbeitung des Grundkörpers 3 erforderlich ist. In der Regel wird dabei der Bohrer 1 im Bereich des Schafts 17 ebenfalls eingespannt. Der Rohling kann damit während der Bearbeitung von zwei Zentrierspitzen gehalten werden. Es ist dabei möglich, auf der der Stirnfläche 9 gegenüberliegenden Fläche des Schaftes 17 ebenfalls einen Ansatz vorzusehen, um den Bohrer 1 über seine gesamte Länge bearbeiten zu können. Nach der Fertigstellung des Bohrers wird der Ansatz 29 entfernt, gegebenenfalls auch ein gegenüberliegender Ansatz auf der Schaftseite.
Figur 1 zeigt, dass die Öffnungen 27/1 und 27/2 im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet sind. Die Mündungsöffnungen der Kühl- /Schmiermittelkanäle können bei dem hier erwähnten Lasersinterver- fahren einen beliebigen Querschnitt aufweisen.
Darüber hinaus ist es möglich, in den den Öffnungen 27/1 , 27/2 zugewandten Endbereichen und in den Öffnungen selbst Ausströ- mungsbeeinflussungseinrichtungen vorzusehen, die dazu dienen, das aus den Kühl-/Schmiermittelkanälen austretende Medium auf gewünschte Weise zu beeinflussen. Beispielsweise könnten Gitter im Bereich der Öffnungen 27 vorgesehen werden, die eine Vergleichmäßigung des aus den Öffnungen austretenden Mediums oder aber auch eine Beeinflussung der Richtung ermöglichen, in der das Kühl-/Schmiermedium die Öffnungen 27 verlässt. Darüber hinaus ist es möglich, zusätzlich oder anstelle derartiger Ausströmungsbeeinflussungseinrichtungen eine oder mehrere Düsen zu realisieren, mit deren Hilfe die Ausströmrichtung, die Aus- strömgeschwindigkeit und die Ausströmfornn des die Kühl- /Schmiermittelkanäle verlassenden Mediums beeinflusst werden kann. Mit Form ist hier gemeint, dass Runddüsen oder Flachdüsen realisiert werden können, um eine definierte Kühl- /Schmiermittelwirkung zu erreichen. Schließlich ist es möglich, auch mehrkanalige Düsen zu realisieren.
Die Vielfalt der Ausgestaltungsmöglichkeiten ergibt sich aus dem hier gewählten Herstellungsverfahren, aufgrund dessen es möglich ist, bei dem Aufbau des Bohrers 1 innerhalb der Kühl- /Schmiermittelkanäle im Bereich der Öffnungen 27/1 und 27/2 verschiedenste Strukturen zu realisieren, mit deren Hilfe eine Beeinflussung der Medienströmung möglich ist.
Die Kühl-/Schmiermittelkanäle im Inneren des Bohrers 1 weisen vorzugsweise eine über dem Verlauf von der Eintrittsöffnung links im Schaft bis zu den Öffnungen 27/1 und 27/2 in der Stirnfläche 9 einen Durchmesser auf, der variabel realisiert werden kann. Zusätzlich o- der stattdessen ist es möglich, die Querschnitte der Kühl- /Schmiermittelkanäle über dem Verlauf zu variieren.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kühl- /Schmiermittelkanäle mindestens eine Abzweigung aufweisen. Beispielsweise ist es möglich, in dem mit Rippen 1 1 versehenen Bereich des Bohrers 1 einen zentralen Kühl-/Schmiermittekanal vorzugsehen und unmittelbar vor der Stirnfläche 9 eine Abzweigung vorzusehen, sodass das Medium von dem zentralen Kanal zu den Öffnungen 27/1 und 27/2 gelangt.
Eine Abzweigung kann aber auch im Grundkörper 3 links von dem Bereich mit den Rippen 1 1 vorgesehen werden; beispielsweise kann ein zentraler koaxial zur Mittelachse 5 verlaufender Kanal eine Abzweigung aufweisen, sodass von diesem dann zwei Kanäle ausgehen, die dann in den Rippen 1 1 verlaufen. Die Anordnung der Abzweigung kann an einen gewünschten Kühl-/Schmiermittelverlauf angepasst werden.
Zwischen dem linken Ende des Schafts 17 und der Bohrerspitze 7 können auch mehrere Abzweigungen vorgesehen werden, insbesondere dann, wenn der Bohrer 1 mehr als zwei Rippen aufweist, oder wenn jeweils zwei kleine Kanäle innerhalb derselben verlaufen oder dann, wenn Kühl-/Schmiermittel nicht nur an der Stirnfläche 9 austreten soll.
Abzweigungen innerhalb des Grundkörpers 3 des Bohrers 1 können auch eingesetzt werden, um nicht nur an der Stirnfläche 9 Öffnungen für einen Austritt von Kühl-/Schmiermittel zu realisieren, sondern auch an anderen Stellen des Bohrers 1 , beispielsweise um den Spa- nabfluss in den Spanräumen 13 zu verbessern.
Überdies ist es sehr wohl möglich, den Bohrer 1 auch als Stufenbohrer auszubilden, der, wie bekannt, Bereiche mit verschiedenen Außendurchmessern und dadurch entstehende Stufen aufweist, um Bohrungen erzeugen zu können, deren Innendurchmesser über die Längserstreckung nicht konstant ist. An den Stufen eines derartigen Bohrers sind zusätzlich zu denen an der Stirnfläche 9 Schneiden vorgesehen, denen dann ebenfalls Kühl-/Schmiermittel zugeführt wird. Um dies zu ermöglichen, werden Abzweigungen aus den Kühl- /Schmiermittelkanälen vorgesehen, um das Medium auch zu den Stufen zu leiten. Bevorzugt wird außerdem ein Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 , bei dem der mindestens ein Kanal, hier vorzugsweise die beiden Kühl-/Schmiermittelkanäle, strömungsgünstige Übergänge aufweisen, um Verwirbelungen zu vermeiden. Dies ist insbesondere bei Verwendung eines Minimalmengenschmiermittelverfahrens sehr vorteilhaft, weil auf diese Weise Abscheidungen der flüssigen Komponente des Mediums vermieden werden können. Darüber hinaus kann der Verlauf der Kühl-/Schmiermittelkanäle so gewählt werden, dass Toträume vermieden werden, in denen sich, insbesondere bei der Minimalmengenschmierung, der flüssige Anteil des Mediums absetzen kann.
Darüber hinaus ist es aber auch umgekehrt möglich, Verwirbelungs- einrichtungen innerhalb des Verlaufs des mindestens einen Kühl- /Schmiermittelkanals vorzusehen, um zwei verschiedene Medien, von denen eines gasförmig sein kann, miteinander so zu vermischen, dass ein Kühl-/Schmiermittelnebel entsteht. Dies kann gegebenenfalls auch erst unmittelbar vor den Austrittsöffnungen 27 geschehen, um eine mögliche Trennung der beiden Medien möglichst zu vermeiden. Bei einigen Ausführungsbeispielen von Bohrern sind im Bereich des Schafts 17 Bohrungen vorgesehen, die unter einem Winkel zur Mittelachse 5 oder senkrecht dazu verlaufen und dazu dienen können, den Bohrer 1 in einer Aufnahme zu fixieren. Mittels des hier dargestellten Herstellungsverfahrens ist es sehr leicht möglich, derartige Bohrungen quasi an beliebigen Stellen zu positionieren und den mindestens einen Kühl-/Schmiermittelkanal darum herum zu führen, insbesondere derart, dass die Strömung des durch den Kanal geführten Mediums nicht beeinträchtigt wird. Figur 2 zeigt den fertigen Bohrer 1 , der aus dem in Figur 1 wiedergegebenen Rohling hergestellt wurde. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Oben wurde bereits ausgeführt, dass der Bohrer 1 mindestens eine geometrisch definierte Schneide im Bereich der Stirnfläche 9 aufweisen kann. Vorzugsweise sind, wie oben beschrieben, zwei derartiger Schneiden vorgesehen. Diese können unmittelbar nach Entfernung des Ansatzes 29, der noch in Figur 1 sichtbar ist, im Bereich der Stirnfläche 9 des Grundkörpers 3 des Bohrers 1 realisiert werden, beispielsweise durch einen bekannten Schleifvorgang. Vorzugsweise ist aber, wie bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 in die Stirnfläche 9 eine die Mittelachse 5 schneidende Quernut 31 eingebracht, in die eine Messerplatte 33 eingesetzt ist. Diese kann auf geeignete und bekannte Weise an dem Bohrer 1 befestigt werden, beispielsweise durch Löten, Schweißen oder durch spezielle Klebeverfahren. Besonders bevorzugt wird die Messerplatte 33 austauschbar ausgebildet und durch eine in den Grundkörper 3 eingeschraubte Schraube festgehalten. Die mindestens eine, hier zwei geometrisch definierten Schneiden des Bohrers 1 wird/werden dann auf geeignete, bekannte Weise durch Schleifen an der über die Stirnfläche 9 überstehenden Messerplatte 33 ausgebildet. Aus Figur 2 ist erkennbar, dass eine erste Schneide 37/1 dem ersten Spanraum 13/1 und eine zweite Schneide 37/2 dem zweiten Spanraum 13/2 zugeordnet ist, sodass die von den Schneiden abgetragenen Späne über die genannten Spanräume abgeführt werden können. Die beiden Schneiden werden mittels eines Kühl-/Schmiermittels gekühlt beziehungsweise geschmiert, welches aus den Offnungen 27/1 , 27/2 austritt und über die im Inneren des Grundkörpers 3 verlaufenden Kühl-/Schmiermittelkanäle gefördert wird.
Das hier dargestellte und erläuterte Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 ist vollständig im Lasersinterverfahren hergestellt, also aus einem gesinterten Stahlkörper, wie er in Figur 1 dargestellt ist.
Möglich ist es aber auch, den Schaft 17 des Bohrers 1 auf herkömmliche Weise aus einem üblichen Stahlkörper im Wege der spanenden Bearbeitung herzustellen und an diesen Schaft die übrigen Bereiche des Grundkörpers 3 zu befestigen, sei es durch Schweißen, Löten oder aber durch Ansintern.

Claims

Ansprüche
1 . Bohrer mit
- einem eine Mittelachse (5) aufweisenden Grundkörper (3), der eine eine Stirnfläche (9) aufweisende Bohrerspitze (7) und ei- nen Schaft (17) aufweist,
- mindestens einem Kühl-/Schmiermittelkanal, der innerhalb des Grundkörpers (3) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (1 ) im Lasersinterverfahren hergestellt ist.
2. Bohrer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er als Stahlkörper ausgebildet ist.
3. Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal einen über dem Verlauf variablen Durchmesser und/oder Querschnitt aufweist.
4. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal wendeiförmig ausgelegt ist.
5. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens zwei Spanräume und mindes- tens zwei zwischen den Spanräumen (13/1 ,13/2) angeordnete Rippen (1 1/1 ,1 1/2) aufweist, und dass in mindestens einer der Rippen (1 1/1 ,1 1/2) mindestens ein Kühl-/Schmiermittelkanal verläuft.
6. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal mindestens eine Abzweigung und/oder wenigstens eine Düse und/oder mindestens eine Verwirbelungseinrichtung aufweist.
7. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal wenigstens eine Öffnung (27/1 ,27/2) aufweist, deren Querschnitt dreieckförmig ausgebildet ist und/oder eine Ausströmungsbeeinflus- sungseinrichtung und/oder eine oder mehrere vorzugsweise mehr- kanalige Düse aufweist.
8. Bohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (27/1 ,27/2) im Bereich der Stirnfläche (9) des Bohrers (1 ) angeordnet ist.
9. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schaft (17) eine unter einem Winkel zur
Mittelachse (5) verlaufende Bohrung aufweist, um die der mindestens eine Kühl-/Schmiermittelkanal herumgeführt ist.
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