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Die Erfindung betrifft einen Bohrer zur Herstellung von Bohrungen in faserverstärkten Kunststoff aufweisenden Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bohrer zur Herstellung von Bohrungen in faserverstärkten Kunststoff aufweisenden Werkstücken sind bekannt. Bei der Bearbeitung von Werkstücken, welche faserverstärkten, beispielsweise glasfaserverstärkten oder kohlefaserverstärkten Kunststoff aufweisen, kommt es unter anderem darauf an, dass die Fasern an den Schnittkanten sauber geschnitten und nicht aus dem Werkstoffverbund herausgerissen werden. Unsaubere, das heißt ausgefranste Kanten mit hervorstehenden Fasern erfordern einen hohen Aufwand und damit hohe Kosten für Nacharbeiten oder können bearbeitete Werkstücke sogar unbrauchbar machen. Beim Bohren von derartigen Werkstoffen kommt es insbesondere am Bohrungsaustritt, also dort, wo der Bohrer durch das Werkstück hindurch dringt, zu ausgefransten Kanten, einer so genannten Delamination. Dies ist beispielsweise bei Nietlochbohrungen in Strukturteilen für den Flugzeugbau sehr störend.
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Bohrer zur Herstellung von Bohrungen in faserverstärkten Kunststoff aufweisenden Werkstücken weisen typischerweise mindestens eine Hauptschneide auf, welche durch die Schnittlinie zwischen einer so genannten Freifläche und einer so genannten Spanfläche gebildet wird. Im Bereich einer Umfangsfläche des Bohrers ist mindestens eine Nebenschneide vorgesehen, welche durch die Schnittlinie einer Freifläche oder einer Rundschlifffase einerseits und einer Spanfläche andererseits gebildet wird. Der mindestens einen Nebenschneide ist eine Spannut zugeordnet. Die Spanfläche der mindestens einen Nebenschneide ist im Bereich der als Spanfläche ausgebildeten Wandung der Spannut angeordnet. Beim Herstellen einer Bohrung wird die Schneidarbeit im Wesentlichen im Bereich der Hauptschneiden des Bohrers an einer Stirnseite desselben erbracht. Wenn der Bohrer – in Richtung seiner Längsachse, das heißt in axialer Richtung gesehen – in Vorschubrichtung in die Bohrung eindringt, gelangen die Nebenscheiden in Eingriff mit der Bohrungswand. Sie tragen hierbei insbesondere Material ab, welches nach der Bearbeitung durch die mindestens eine Hauptschneide – in radialer Richtung des Bohrers gesehen – zurückspringt, glätten so die Bohrungswand und bearbeiten sie auf das gewünschte Sollmaß. Werden Werkstücke bearbeitet, welche faserverstärkten Kunststoff aufweisen, sollen von der Bohrungswand – in radialer Richtung gesehen – ins Bohrungsinnere vorstehende Fasern durch die mindestens eine Nebenschneide sicher abgeschnitten werden. Es ist nachteilig, wenn die Fasern nur umgeknickt oder aus dem Material herausgerissen werden. Die Nebenschneide soll also möglichst scharf ausgebildet sein, um ein sicheres Abschneiden der Fasern zu gewährleisten. Zugleich ist es nötig, dass der Bohrer bei der Bearbeitung des Werkstücks – in radialer Richtung gesehen – ausreichend abgestützt wird. Hierzu wird beispielsweise im Bereich der mindestens einen Nebenschneide ein vergleichsweise kleiner Freiwinkel vorgesehen, so dass sich die Umfangsfläche des Bohrers an der Bohrungswand abstützen kann. Besonders bevorzugt wird ein sich – in Umfangsrichtung gesehen – an die mindestens eine Nebenschneide anschließender Bereich der Umfangsfläche des Bohrers als so genannte Rundschlifffase ausgebildet. Hierbei ist an die mindestens einen Nebenschneide anschließend nur ein verschwindender Freiwinkel oder ein Freiwinkel von 0° vorgesehen, so dass sich die Umfangsfläche des Bohrers hier – in Umfangsrichtung gesehen – über einen gewissen Winkelbereich vollständig an der Bohrungswand abstützt. Vorzugsweise folgt also die Krümmung der Rundschlifffase der Krümmung der Bohrungswand. Der Bohrer wird dann generell sicher geführt, so dass er bei der Bearbeitung des Werkstücks weder rattert noch vibriert. Aufgrund des sehr kleinen oder verschwindenden Freiwinkels oder der Rundschlifffase ist die mindestens eine Nebenschneide jedoch nicht besonders scharf, so dass von der Bohrungswand vorstehende Fasern nicht sicher abgeschnitten werden. Es ist möglich, die mindestens eine Nebenschneide in zwei Längsabschnitte zu unterteilen. In einem – von der Stirnseite des Bohrers aus gesehen – ersten Längsabschnitt kann eine Rundschlifffase vorgesehen sein, welche eine kleinere, vorzugsweise um ein Vielfaches kleinere – in Umfangsrichtung gemessene – Breite aufweist, als eine Rundschlifffase, die in einem zweiten Längsabschnitt der Nebenschneide vorgesehen ist. Dadurch stützt sich der Bohrer über seine axiale Länge an der Bohrungswand ab, wobei die Abstützung in dem zweiten Längsabschnitt der Nebenschneide aufgrund der Breite der Rundschlifffase optimal ist. In dem – von der Stirnseite aus gesehen – ersten Längsabschnitt ist die Rundschlifffase sehr schmal, so dass die Nebenschneide hier vergleichsweise scharf ist und ins Bohrungsinnere vorstehende Fasern sicher abschneiden kann. Auch in diesem ersten Längsabschnitt ist eine Abstützung des Bohrers gegeben, weil zumindest eine kleine, auch Sichtfase genannte Rundschlifffase im Bereich der mindestens einen Nebenschneide vorgesehen ist. Gleichwohl fehlt es jedoch bei dieser Lösung an einer sehr scharfen Nebenschneide, die vorstehende Fasern tatsächlich sicher abschneidet. Es ist auch möglich, in dem – von der Stirnseite des Bohrers aus gesehen – ersten Längsabschnitt wie zuvor beschrieben eine Sichtfase vorzusehen, während sich im zweiten Längsabschnitt – in Umfangsrichtung gesehen – an die Nebenschneide eine Freifläche anschließt, so dass die Nebenschneide in diesem Bereich scharfgeschliffen ist. Der Bohrer stützt sich dann im Bereich des ersten Längsabschnitts an der Bohrungswand ab, während die im Bereich des zweiten Längsabschnitts scharfgeschliffene Nebenschneide ins Bohrungsinnere vorstehende Fasern sicher abschneidet. Dringt der Bohrer vergleichsweise tief in das Werkstück ein oder durchbricht er sogar das Werkstück, so dass er mit seiner Stirnseite aus dem Werkstück herausragt, verkleinert sich der relative Bereich der Abstützung im Vergleich zur in das Werkstück eingebrachten Gesamtlänge des Bohrers, beziehungsweise die Abstützung entfällt ganz. Im Bereich der scharf geschliffenen Nebenschneide, also des zweiten Längsabschnitts, kann sich der Bohrer nämlich nicht mehr sicher an der Bohrungswand abstützen. Es kommt dann zu Rattern und Vibrieren, wodurch die Qualität der Bohrung beeinträchtigt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Bohrer zu schaffen, der die genannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll der Bohrer zugleich in der Bohrung sicher abgestützt und geführt werden sowie ins Bohrungsinnere oder an der Bohrungskante, insbesondere im Bereich des Bohrungsaustritts vorstehende Fasern sicher abschneiden können, so dass insgesamt eine sehr hohe Qualität der bearbeiteten Bohrungsoberfläche gewährleistet ist und ausgefranste Bohrungskanten sowie eine Delamination sicher vermieden werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Bohrer mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Der Bohrer zur Herstellung von Bohrungen in faserverstärkten Kunststoff aufweisenden Werkstücken weist mindestens eine Hauptschneide auf. Im Bereich einer Umfangsfläche des Bohrers ist mindestens eine Nebenschneide vorgesehen, wobei dieser eine Spannut zugeordnet. Der Bohrer zeichnet sich dadurch aus, dass in der Spannut mindestens einer Nebenschneide zumindest bereichsweise eine Zusatznut vorgesehen ist. Durch diese ist ein Spanwinkel der mindestens einen Nebenschneide im Bereich der Zusatznut vergrößert. Die Nebenschneide ist so unabhängig von einem relativ kleinen Freiwinkel oder einer Rundschlifffase scharfgeschliffen, so dass Fasern von faserverstärkten Kunststoffen sicher abgeschnitten werden. Ausgefranste Kanten sowie eine Delamination werden so sicher vermieden. Zugleich kann der Bohrer sich optimal an der Bohrungswand abstützen.
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Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Bohrers, bei dem sich an mindestens eine Nebenschneide – in Umfangsrichtung gesehen – eine Rundschlifffase anschließt. Der Bohrer stützt sich dann mit dieser besonders sicher an der Bohrungswand ab. Es ist möglich, dass der Bohrer mehr als eine Nebenschneide aufweist. Dabei kann sich an mindestens eine der Nebenscheiden eine Rundschlifffase anschließen. Es ist auch möglich, dass sich an mehr als eine Nebenschneide eine Rundschlifffase anschließt. Weiterhin ist es möglich, dass sich an jede Nebenschneide eine Rundschlifffase anschließt.
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Besonders bevorzugt wird ein Bohrer, bei dem die Zusatznut jedenfalls an der mindestens einen Nebenschneide vorgesehen ist, an die sich eine Rundschlifffase anschließt. Eine solche Nebenscheide ist nämlich aufgrund des verschwindenden Freiwinkels besonders wenig scharf, so dass hier die Gefahr besteht, dass in das Bohrungsinnere vorstehende Fasern lediglich geknickt oder aus dem Material herausgerissen werden. Wird hier eine Zusatznut vorgesehen, stützt sich die entsprechende Nebenschneide mit ihrer Rundschlifffase an der Bohrungswand ab und ist zugleich aufgrund des vergrößerten Spanwinkel scharfgeschliffen, so dass Fasern sicher abgeschnitten werden.
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Bevorzugt wird auch ein Bohrer, bei dem die Zusatznut – in axialer Richtung gesehen – im Bereich der Rundschlifffase angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann bevorzugt, wenn sich die Rundschlifffase nicht über die gesamte Länge des Bohrers erstreckt. Die Nebenschneide, der die Rundschlifffase zugeordnet ist, ist gerade in deren Bereich besonders wenig scharf. Sie kann hier in bevorzugter Weise durch die Zusatznut scharfgeschliffen werden.
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Es wird schließlich ein Bohrer mit mindestens zwei Nebenscheiden bevorzugt, wobei mindestens eine erste Nebenschneide mindestens einer Hauptschneide zugeordnet ist, und wobei mindestens eine zweite Nebenschneide relativ zu der mindestens einen ersten Nebenschneide – in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung des Bohrers gesehen – versetzt angeordnet ist. Hierdurch ist eine große Variationsbreite bezüglich der Geometrie der Nebenscheiden möglich. Insbesondere kann ein – in axialer Richtung gesehen – überlappender Bereich der ersten und zweiten Nebenschneiden vorgesehen werden, wodurch insbesondere eine sichere Führung des Werkzeugs jederzeit gewährleistet ist.
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Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine erste Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bohrers;
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2 eine perspektivische Ansicht des Bohrers gemäß 1;
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3A eine erste Schnittansicht des Bohrers gemäß 1;
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3B eine zweite Schnittansicht des Bohrers gemäß 1;
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4 eine weitere Seitenansicht des Bohrers gemäß 1;
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5 eine Draufsicht auf die Stirnseite eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Bohrers;
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6 eine Seitenansicht des Bohrers gemäß 5;
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7 eine perspektivische Ansicht des Bohrers gemäß 5;
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8A eine erste Schnittansicht des Bohrers gemäß 5, und
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8B eine zweite Schnittansicht des Bohrers gemäß 5.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bohrers 1. Dieser ist insbesondere zur Herstellung von Bohrungen in Werkstücken vorgesehen, welche faserverstärkten Kunststoff umfassen. Er weist mindestens eine Hauptschneide, hier zwei Hauptschneiden 3, 3' auf. Um die Länge einer die Hauptschneiden 3, 3' verbindenden, hier nicht dargestellten Querschneide zu verkürzen, weist der Bohrer 1 vorzugsweise eine Ausspitzung 5 sowie eine in 1 nicht dargestellte Ausspitzung 5' auf. Im Bereich der Querschneide wird quasi keine Schneidleistung erbracht. Der Bohrer drückt hier im Wesentlichen. Es ist daher vorteilhaft, wenn die Länge der Querschneide verkürzt wird, weil so sowohl das Bohrmoment, also das beim Bohren wirkende Drehmoment, als auch die Vorschubkraft reduziert werden. Durch die Ausspitzung 5 werden die Hauptschneiden 3, 3' in eine erste Teilhauptschneide 7, 7' und eine zweite Teilhauptschneide 9, 9' geteilt. Der Bohrer 1 wird bevorzugt in Form einer so genannten Kreuzausspitzung ausgespitzt.
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Die ersten Teilhauptschneiden 7, 7' werden durch die Schnittkante einer Freifläche mit einer Spanfläche gebildet. In 1 ist lediglich eine erste Freifläche 11' dargestellt, die der ersten Teilhauptschneide 7' zugeordnet ist. Außerdem ist eine Spanfläche 13 dargestellt, welche der ersten Teilhauptschneide 7 zugeordnet ist. Auch die zweiten Teilhauptschneiden 9, 9' werden durch Schnittkanten zweier Flächen gebildet. Dies sind im Falle der zweiten Teilhauptschneide 9 die erste Freifläche 11' und die hier nicht dargestellte, der Hauptschneide 3' zugeordnete Ausspitzung 5'. Die zweite Teilhauptschneide 9 wird durch die Schnittkante der Ausspitzung 5 mit einer hier nicht dargestellten ersten Freifläche 11 der Hauptschneide 3 gebildet. An die ersten Freifläche 11, 11' schließen sich – in Umfangsrichtung des Bohrers 1 gesehen – zweite Freifläche 15, 15' an, von denen in 1 nur die Freifläche 15' dargestellt ist.
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Der Bohrer 1 weist eine Längsachse L auf. Entlang der Achse L taucht er zur Herstellung einer Bohrung in ein Werkstück ein. Die Vorschubrichtung des Bohrers ist durch den Pfeil P angegeben. Während der Bearbeitung eines Werkstücks dreht sich der Bohrer 1 relativ zum Werkstück um die Längsachse L in einer Drehrichtung, so dass in der Ansicht von 1 die Hauptschneide 3 auf den Betrachter zu aus der Bildebene heraustritt, während die Hauptschneide 3' vom Betrachter weg in die Bildebene eintaucht. Es ist möglich, das Werkstück relativ zum Bohrer 1 zu drehen und auch entlang dessen Längsachse L zu verlagern. Vorzugsweise wird jedoch der Bohrer 1 gedreht und relativ zum Werkstück entlang seiner Längsachse L verlagert. Es ist auch möglich, dass der Bohrer 1 gedreht wird, während sich das Werkstück entlang der Längsachse L verlagert, oder umgekehrt. Wesentlich ist, dass der Bohrer 1 und das Werkstück eine entsprechende Relativbewegung zueinander ausführen.
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Die Freiflächen 11' und 15' sowie die hier nicht dargestellten Freiflächen 11, 15 fallen – entgegen der Drehrichtung des Bohrers 1 gesehen – ab. Vorzugsweise fallen die ersten Freiflächen 11, 11' mit einem kleineren, auch Freiwinkel genannten Winkel ab, als die zweiten Freiflächen 15, 15'.
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Der Bohrer 1 weist bei dem hier dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel genau zwei Hauptschneiden 3, 3' auf. Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann er lediglich eine Hauptschneide aufweisen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass der Bohrer 1 mehr als zwei Hauptschneiden 3, 3' aufweist, beispielsweise kann er bevorzugt drei, vier oder auch mehr Hauptschneiden aufweisen.
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Die Hauptschneiden 3, 3' schließen miteinander einen so genannten Spitzenwinkel ein. Dieser beträgt bevorzugt weniger oder gleich 100°, besonders bevorzugt weniger oder gleich 90°. Hierdurch können die auf den Bohrer 1 wirkenden resultierenden Kraftkomponenten in axialer Richtung während der Bearbeitung einer Bohrung reduziert werden.
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Im Bereich einer Umfangsfläche 17 des Bohrers 1 ist mindestens eine Nebenschneide vorgesehen. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind den Hauptschneiden 3, 3' Nebenschneiden 19, 19' zugeordnet. Diese schließen sich – in axialer Richtung gesehen – an die ersten Teilhauptschneiden 7, 7' an. Den Nebenschneiden 19, 19' ist jeweils eine Spannut 21, 21' zugeordnet, wobei in 1 nur die der Nebenscheide 19 zugeordnete Spannut 21 dargestellt ist.
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An mindestens eine Nebenscheide 19, 19' schließt sich – in Umfangsrichtung gesehen – bevorzugt eine Rundschlifffase an. Es ist vorzugsweise auch möglich, hier einen kleinen, bevorzugt sehr kleinen Freiwinkel vorzusehen, um eine Abstützung und Führung des Bohrers 1 in der Bohrung zu bewirken. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel schließen sich an beide Nebenscheiden 19, 19' – in Umfangsrichtung gesehen – Rundschlifffasen 23, 23' an, von denen hier lediglich die Rundschlifffase 23' dargestellt ist, welche der Nebenscheide 19' zugeordnet ist. Eine Rundschlifffase entspricht – in Umfangsrichtung gesehen – einem Bereich der Umfangsfläche 17 des Bohrers 1, in welchem dieser sich während der Bearbeitung eines Werkstücks quasi an der Bohrungswand abstützt, was in Zusammenhang mit dem Stand der Technik ausführlich erläutert wurde. Hierauf wird ausdrücklich Bezug genommen. Eine Nebenscheide 19, 19', der eine Rundschlifffase zugeordnet ist, ist nicht sehr scharf ausgebildet, so dass sie insbesondere in das Bohrungsinnere aber auch im Bereich einer Bohrungskante vorstehende Fasern eher umknickt beziehungsweise aus dem Material herausreißt als diese abzuschneiden.
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Vorzugsweise ist zumindest in der Spannut 21 wenigstens bereichsweise eine Zusatznut 25 vorgesehen. Diese ist bevorzugt in einen Wandbereich der Spannut 21 eingebracht, welcher eine der Nebenschneide 19 zugeordnete Spanfläche bildet. Hierdurch ist der Spanwinkel der Nebenschneide 19 im Bereich der Zusatznut 25 vergrößert, so dass sie in diesem Bereich scharfgeschliffen ist und in das Bohrungsinnere vorstehende Fasern sicher abschneiden kann. Es ist auch möglich, die mindestens eine Zusatznut im Bereich der hier nicht dargestellten Spannut 21' der Nebenscheide 19' vorzusehen. Besonders bevorzugt ist in jeder der Spannuten zumindest bereichsweise eine Zusatznut 25, 25' vorgesehen. Dadurch können beide Nebenscheiden 19, 19' im Bereich der ihnen zugeordneten Rundschlifffasen 23, 23' eine Abstützfunktion erfüllen, wobei sie zugleich im Bereich ihrer Zusatznutzen 25 scharfgeschliffen sind, so dass sie vorstehende Fasern sicher abschneiden können.
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Sind mehr als eine Nebenscheide 19, 19' bei dem Bohrer 1 vorgesehen, ist die Zusatznut bevorzugt zumindest an genau der mindestens einen Nebenscheide vorgesehen, an welche sich – in Umfangsrichtung gesehen – eine Rundschlifffase anschließt. Gerade hier ist es besonders vorteilhaft, die Nebenschneide mithilfe der Zusatznut scharf zu schleifen, weil sie ansonsten besonders wenig scharf ausgebildet wäre. An anderen Nebenscheiden, die gegebenenfalls keine Rundschlifffase aufweisen, muss dagegen nicht zwingend eine Zusatznut vorgesehen sein. Es ist aber sehr wohl möglich, auch an diesen eine Zusatznut vorzusehen.
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Besonders bevorzugt wird die Zusatznut 25, 25' – in axialer Richtung gesehen – im Bereich der Rundschlifffase 23, 23' angeordnet. Erstreckt sich also die Rundschlifffase 23, 23' nicht über die gesamte axiale Länge der Nebenscheide 19, 19', ist diese bevorzugt in dem Bereich scharfgeschliffen, wo sie ansonsten aufgrund der Rundschlifffase 23, 23' besonders wenig scharf ausgebildet wäre.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 sind die Nebenscheiden 19, 19' jeweils den Hauptschneiden 3, 3' zugeordnet. Es ist auch möglich, Nebenschneiden im Bereich der Umfangsfläche 17 des Bohrers 1 vorzusehen, die keiner Hauptschneide 3, 3' zugeordnet sind.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels eines Bohrer 1 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf die vorangehende Beschreibung verwiesen wird. Der Bohrer 1 ist in einer Position dargestellt, in der im Wesentlichen die Hauptschneide 3 sichtbar ist.
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Von der zweiten Hauptschneide 3', sind lediglich die zweite Teilhauptschneide 9' sowie die Ausspitzung 5' dargestellt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist bevorzugt Punktsymmetrie bezüglich der Längsachse L auf. Bevorzugt ist daher die Geometrie der Hauptschneiden 3, 3' und aller zugeordneten Schneiden und Flächen, insbesondere auch der Nebenscheiden 19, 19' identisch ausgebildet, so dass im Folgenden ausschließlich auf die Geometrie im Bereich der Hauptschneide 3 und der Nebenscheiden 19 eingegangen wird. Das hierzu Ausgeführte gilt entsprechend auch für den Bereich der Hauptschneide 3' sowie der Nebenschneide 19'.
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In 2 ist dargestellt, dass die Nebenscheide 19 einen – von einer Stirnseite S des Bohrers 1 aus gesehen – ersten Längsabschnitt 27 und einen zweiten Längsabschnitt 29 aufweist. Die Rundschlifffase 23 weist in dem ersten Längsabschnitt 27 eine – in Umfangsrichtung gemessene – Breite b auf, die kleiner, vorzugsweise um ein Vielfaches kleiner ist als eine – ebenfalls in Umfangsrichtung gemessene – Breite B der Rundschlifffase 23 im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29. Der sehr schmale Bereich der Rundschlifffase 23 in dem ersten Längsabschnitt 27 wird auch als Sichtfase 31 bezeichnet. An diese Sichtfase 31 schließt sich – in Umfangsrichtung gesehen – eine Freifläche 33 an, die – entgegen der Drehrichtung des Bohrers 1 gesehen – abfällt.
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Durch die im ersten Längsabschnitt 27 sehr schmal ausgebildete Sichtfase 31 und der sich daran anschließenden Freifläche 33 ist die Nebenscheide 19 in diesem Bereich zumindest deutlich schärfer ausgebildet, als wenn die Rundschlifffase 23 hier ihre volle Breite B aufweisen würde. Zugleich ist eine Abstützung des Bohrers durch die Sichtfase 31 als Teil der Rundschlifffase 23 gewährleistet.
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Bevorzugt ist die Breite b der Sichtfase 31 minimal. Besonders bevorzugt stellt sie ein technisch herstellbares Minimum dar. Sie beträgt vorzugsweise 0,01 mm bis 0,1 mm, besonders bevorzugt 0,05 mm. Die Länge der Sichtfase 31 beträgt – in axialer Richtung gesehen – vorzugsweise 1 mm bis 3 mm. Dies ist damit bevorzugt zugleich die Länge des ersten Längsabschnitts 27.
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Die Breite B beträgt vorzugsweise 0,3 mm bis 0,8 mm, besonders bevorzugt 0,4 mm bis 0,7 mm
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Bevorzugt ist der Bohrer 1 zumindest im Bereich des ersten Längsabschnitts 27 mit einer harten Beschichtung versehen. Dies kann vorzugsweise eine Diamantbeschichtung sein. Die Nebenscheide 19 und auch die Sichtfase 31 sind hierdurch gegen Veschleiß und Ausbrechen geschützt. Ein Verschleiß der Rundschlifffase 23 wird im Übrigen im Bereich der Sichtfase 31 auch dadurch vermindert, dass diese mit einer um ein Vielfaches kleineren Breite b im Vergleich zur Breite B ausgebildet ist. Hierdurch ist insbesondere die Reibung im Bereich der Sichtfase 31 verringert.
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Es ist vorzugsweise möglich, im Bereich der Nebenscheide 19 mindestens eine randoffene Ausnehmung vorzusehen. Diese ist bevorzugt als Kerbe ausgebildet. Besonders bevorzugt ist es möglich, mehrere randoffene Ausnehmungen beziehungsweise Kerben – in axialer Richtung gesehen – in einem Abstand voneinander vorzusehen. Vorstehende Fasern können sich in den Kerben fangen. Sie werden anschließend in einem – entgegen der Vorschubrichtung des Bohrers 1 gesehen – der Ausnehmung nachfolgenden Bereich der Nebenscheide 19 abgeschnitten. Außerdem kann sich der Werkstoff, der durch den vorangegangenen Bereich der Nebenscheide 19 gestaucht wurde, im Bereich der randoffenen Ausnehmung wieder entspannen. Die hierdurch gelockerten Fasern werden dann durch die Nebenscheide 19 geschnitten.
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Vorzugsweise ist mindestens eine solche Ausnehmung im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29 der Nebenscheide 19 vorgesehen. Eine – in Umfangsrichtung des Bohrers 1 gemessene – Breite (Tiefe) der Ausnehmung ist bevorzugt kleiner als die Breite B der Rundschlifffase 23 im Bereich der Ausnehmung. Bevorzugt beträgt die Breite (Tiefe) einer solchen Ausnehmung zwischen ungefähr 0,1 mm bis 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm bis 0,5 mm, ganz besonders bevorzugt 0,15 mm.
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In 2 ist auch die der Nebenscheide 19 zugeordnete Spannut 21 erkennbar. In diese ist die Zusatznut 25 eingebracht, durch welche der Spanwinkel der Nebenscheide 19 vergrößert ist. Hierdurch ist diese scharfgeschliffen. Der Spanwinkel ist insbesondere größer, als wenn die Zusatznut 25 nicht in der Spannut 21 vorgesehen wäre.
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Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Übergang 35 zwischen dem ersten Längsabschnitt 27 und dem zweiten Längsabschnitt 29 als Stufe ausgebildet. Die Breite der Rundschlifffase 23 nimmt hier also – in axialer Richtung gesehen – sprunghaft zu. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Übergang 35 abgerundet beziehungsweise kontinuierlich auszubilden. Die Breite der Rundschlifffase 23 nimmt dann – in axialer Richtung gesehen – über einen gewissen Bereich kontinuierlich zu, vorzugsweise in Form einer Rundung.
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3A zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 gemäß 1 entlang einer Ebene, auf der die Längsachse L senkrecht steht. Der Querschnitt liegt hier in einer Ebene, die – entlang der Längsachse L gesehen – im Bereich des ersten Längsabschnitts 27, insbesondere im Bereich der Sichtfase 31, angeordnet ist. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass im Folgenden auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dargestellt sind die Nebenscheiden 19, 19', an die sich – in Umfangsrichtung gesehen – die Rundschlifffasen 23, 23' beziehungsweise hier die Sichtfasen 31, 31' anschließen. An diese schließen sich wiederum die Freiflächen 33, 33' an.
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Diese fallen – entgegen der hier durch den Pfeil P' angedeuteten Drehrichtung des Bohrers 1 gesehen – ab. Dargestellt ist auch die Umfangsfläche 17 des Bohrers 1. Die Nebenscheiden 19, 19' sind durch die Schnittkanten zwischen den Sichtfasen 31, 31' und den Spanflächen 21, 21' gebildet.
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Im Bereich der Sichtfasen 31, 31' ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel – in axialer Richtung von der Stirnseite S des Bohrers 1 aus gesehen – noch keine Zusatznut vorgesehen. Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es möglich, auch in diesem Bereich bereits mindestens eine Zusatznut vorzusehen. Hierauf kann allerdings verzichtet werden, weil aufgrund der sehr schmalen Sichtfasen 31, 31' und der sich daran anschließenden Freiflächen 33, 33' die Nebenscheiden 19, 19' hier bereits recht scharf ausgebildet sind. Zugleich stützt sich der Bohrer 1 mit den Sichtfasen 31, 31' beziehungsweise Rundschlifffasen 23, 23' an der Bohrungswand ab und wird dort geführt.
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3B zeigt einen weiteren Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 gemäß 1. Der Querschnitt ist – entlang der Längsachse L gesehen – im Bereich der Zusatznut 25 angeordnet. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Auch hier sind die Nebenscheiden 19, 19' dargestellt. An diese schließen sich allerdings – in Umfangsrichtung gesehen – die Rundschlifffasen 23, 23' an, welche hier die größere Breite B aufweisen, so dass in diesem Bereich keine Sichtfasen gebildet sind. Mit den Rundschlifffasen 23, 23' stützt sich der Bohrer 1 an einer hier nur im Bereich der Nebenscheide 19 schematisch dargestellten Bohrungswand 37 ab.
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In die Spanflächen 21, 21' ist hier jeweils eine Zusatznut 25, 25' eingebracht, so dass der Spanwinkel der Nebenscheiden 19, 19' in diesem Bereich vergrößert ist. Dies wird nun näher erläutert:
Im allgemeinen schließen die Bohrungswand 37 und der Bereich der Umfangsfläche 17, welcher ihr – in Richtung auf die Längsachse L, also in radialer Richtung gesehen – gegenüberliegt und sich – in Umfangsrichtung gesehen – an die Nebenschneide 19 anschließt, zusammen einen Freiwinkel α ein. Der entsprechende Bereich der Umfangsfläche 17 ist dann als Freifläche ausgebildet.
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Bei dem in 3B dargestellten Ausführungsbeispiel ist allerdings eine Rundschlifffase 23 vorgesehen, so dass der Freiwinkel α gegen Null geht oder sogar gleich Null ist. Jedenfalls weist er höchstens einen nur äußerst geringen, positiven Betrag auf. In diesem Fall stützt sich der Bohrer 1 mit der Rundschlifffase 23 an der Bohrungswand 37 ab. Es ist auch ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem eine Freifläche mit sehr kleinem Freiwinkel α vorgesehen ist, so dass immer noch eine gewisse Abstützfunktion gegeben ist.
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Die Freifläche oder – wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel – die Rundschlifffase 23 schließt mit einer der Nebenscheide 19 zugeordneten Spanfläche 39 einen Keilwinkel β ein. Schließlich schließt die Spanfläche 39 mit einer gedachten Ebene E einen Spanwinkel γ ein, wobei die gedachte Ebene E senkrecht auf der Bohrungswand 37 steht und von der Nebenschneide 19 geschnitten wird. Die Summe aus Freiwinkel α, Keilwinkel β und Spanwinkel γ ergibt stets 90°. Dies bedeutet insbesondere, dass der Spanwinkel γ per Definition mit positivem Vorzeichen angegeben wird, wenn die Spanfläche 39 – in Drehrichtung des Bohrers 1 gesehen – der gedachten Ebene E nacheilt. Eilt die Spanfläche 39 dagegen der Ebene E vor, wird der Spanwinkel γ mit negativem Vorzeichen angegeben. Die Summe der Beträge von Freiwinkel α, Keilwinkel β und Spanwinkel 7 ist dann nämlich an sich größer als 90°. Unter Berücksichtigung des negativen Vorzeichens des Spanwinkels γ ergibt sich als Winkelsumme jedoch auch in diesem Fall wieder 90°.
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Es zeigt sich nun, dass die Nebenschneide 19 bei festgehaltenem Freiwinkel α oder bei festgehaltenem Keilwinkel β umso schärfer ist, je größer der – positive – Spanwinkel γ ist.
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Wie aus 3A deutlich wird, ist der – nicht dargestellte – Spanwinkel γ im Bereich der Sichtfasen 31, 31' sehr klein, so dass die Nebenscheiden 19, 19' hier vergleichsweise stumpf sind. In diesem Bereich sind noch keine Zusatznuten 25, 25' in die Spannuten 21, 21' eingebracht.
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In dem in 3B dargestellten Bereich ist dagegen jeweils eine Zusatznut 25, 25' in die Spannuten 21, 21' eingebracht, so dass sich ein positiver, vorzugsweise hochpositiver Spanwinkel γ für die Nebenscheiden 19, 19' ergibt. Diese sind hierdurch scharfgeschliffen, obwohl sich Rundschlifffasen 23, 23' – in Umfangsrichtung gesehen – an die Nebenscheiden 19, 19' anschließen. Der Spanwinkel γ beträgt im Bereich der Zusatznuten 25, 25' vorzugsweise zwischen 10° und 40°, besonders bevorzugt zwischen 20° und 30°.
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Eine Schneide wird üblicherweise scharfgeschliffen, indem bei festgehaltenem Spanwinkel γ der Keilwinkel β verkleinert wird, indem der Freiwinkel α vergrößert wird. Der Scharfschliff wird in diesem Fall dadurch bewirkt, dass sich an die Nebenscheiden 19, 19' – in Umfangsrichtung gesehen – eine stärker abfallende Freifläche anschließt. Damit zeigt sich, dass für die Schärfe der Nebenscheiden 19, 19' letztlich der Keilwinkel β die relevante Größe ist. Je kleiner er ist, desto schärfer sind die Nebenscheiden 19, 19'.
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Wird der Scharfschliff der Nebenscheiden 19, 19' mithilfe eines vergrößerten Freiwinkels α bewirkt, kann sich der Bohrer 1 in dem entsprechenden Bereich weniger an der Bohrungswand 37 abstützen, so dass es zu Rattern und Vibrieren kommen kann.
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Wird der Scharfschliff dagegen mithilfe von Zusatznuten 25, 25' bewirkt, kann sich – in Umfangsrichtung gesehen – ohne weiteres eine Rundschlifffase 23, 23' an die Nebenschneiden 19, 19' anschließen, so dass sich der Bohrer 1 optimal an der Bohrungswand 37 abstützen kann.
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4 zeigt eine weitere Seitenansicht des Bohrers gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Insbesondere ist hier die Spannut 21 dargestellt, die der Nebenscheide 19 zugeordnet ist. Es ist auch die Zusatznut 25 dargestellt. Diese ist so in die Spannut 21 eingebracht, dass sich vorzugsweise im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29 ein vergrößerter Spanwinkel ergibt. Dies ist zugleich der Bereich, in dem die Rundschlifffase 23 ihre größere Breite B aufweist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Rundschlifffasen 23, 23' über die gesamte axiale Länge der Nebenschneiden 19, 19' bis vorzugsweise in den Bereich eines Schaftabschnitts 41. Dieser ist zum Einspannen des Bohrers in eine Spannvorrichtung beispielsweise einer Werkzeugmaschine vorgesehen. Der Schaftabschnitt 41 ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet.
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Auch die Zusatznuten 25, 25' erstrecken sich über die gesamte axiale Länge der Nebenschneiden 19, 19' bis zum Schaftabschnitt 41. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass sich die Rundschlifffasen 23, 23' nicht über die gesamte axiale Länge der Nebenschneiden 19, 19' erstrecken, sondern nur über einen bestimmten Bereich. Ebenso können sich die Zusatznuten 25, 25' nur über einen bestimmten Bereich erstrecken. Bei einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass sich die Rundschlifffasen 23, 23' und die Zusatznuten 25, 25' – in Längsrichtung gesehen – nicht über den gleichen Bereich erstrecken. Insbesondere ist es möglich, dass die Zusatznuten 25, 25' nur in einem bestimmten Bereich oder in bestimmten Bereichen der Nebenscheiden 19, 19' beziehungsweise Rundschlifffasen 23, 23' vorgesehen sind. Insbesondere bei langen Bohrern ist es möglich, die Zusatznuten 25, 25' – von der Stirnseite S des Bohrers aus gesehen – nur in einem ersten Bereich vorzusehen. Vorzugsweise ist dabei gewährleistet, dass alle vorstehenden Fasern von den scharfgeschliffenen Nebenscheiden 19, 19' im Bereich der Zusatznuten 25, 25' abgeschnitten werden. Es ist dann nicht mehr nötig, dass der – in axialer Richtung gesehen – nachfolgende Bereich der Nebenscheiden 19, 19' scharfgeschliffen ist.
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Vorzugsweise sind in dem nachfolgenden Bereich Rundschlifffasen 23, 23' vorgesehen, so dass sich der Bohrer auch hier sicher an der Bohrungswand abstützt. Allerdings ist auch ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem eine Abstützung in einem ersten, der Stirnseite S des Bohrers zugewandten Bereich genügt, so dass in einem dem Schaftabschnitt 41 zugewandten Bereich keine Rundschlifffasen 23, 23' vorgesehen sind.
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Die Zusatznuten 25, 25' verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen parallel oder genau parallel zu den Spannuten 21, 21'. Diese können sich bei einem Ausführungsbeispiel von der Stirnseite S des Bohrers 1 bis zu einem Schaftabschnitt 41 gerade, also parallel zur Längsachse L erstrecken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Spannuten 21, 21' allerdings entlang einer gedachten Schraubenlinie. Insbesondere folgen die Zusatznuten 25, 25' dem spiralförmigen Verlauf der Spannuten 21, 21'.
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Wie bereits ausgeführt, kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Zusatznut in der Spannut nur einer Nebenscheide vorgesehen sein. Es ist auch möglich, bei mehr als einer Nebenschneide 19, 19' eine Zusatznut 25, 25' vorzusehen. Dabei muss gleichwohl nicht jede Nebenschneide 19, 19' eine Zusatznut 25, 25' aufweisen. Bevorzugt wird allerdings jeder Nebenscheide 19, 19' zumindest bereichsweise eine Zusatznut 25, 25' zugeordnet.
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Bezüglich 4 zeigt sich noch folgendes: Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite der Rundschlifffase 23, 23' bereichsweise konstant. Die kleinere Breite b im Bereich des ersten Längsabschnitts 27 ist also – in axialer Richtung gesehen – ebenso konstant wie die größere Breite B im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die entsprechenden Breiten im Wesentlichen konstant sind. Bei wieder einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Breiten – in axialer Richtung gesehen – variieren. Beispielsweise ist es möglich, dass die Breite B und/oder die Breite b – von der Stirnseite S des Bohrers 1 aus gesehen – entgegen der Vorschubrichtung schmaler wird/werden.
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5 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite S eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Bohrers 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Hauptschneiden 3, 3' vorgesehen. Sie weisen jeweils eine erste Teilhauptschneide 7, 7' und eine zweite Teilhauptschneide 9, 9' auf. Der Bohrer ist also vorzugsweise ausgespitzt, besonders bevorzugt in Form einer so genannten Kreuzausspitzung. Den Hauptschneiden 3, 3' sind Nebenschneiden 19, 19' zugeordnet. An diese schließen sich – in Umfangsrichtung gesehen – Rundschlifffasen 23, 23'. Dies ist in 5 lediglich angedeutet. Bei anderen Ausführungsbeispielen können mehr als zwei Hauptschneiden 3, 3' vorgesehen sein. Es ist bevorzugt auch möglich, nur eine Hauptschneide 3 vorzusehen.
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In Zusammenhang mit den Hauptschneiden 3, 3' zeigt sich folgendes: Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Hauptschneiden 3, 3' zumindest im Bereich der Teilhauptschneiden 7, 7' parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer die Längsachse L schneidenden Gerade G. Sie eilen außerdem – in der durch den Pfeil P' angedeuteten Drehrichtung des Bohrers 1 gesehen – der Geraden G vor, vorzugsweise in einem Abstand, der zwischen ungefähr 10% bis 20%, besonders bevorzugt etwa 15% eines Hauptbohrdurchmessers des Bohrers 1 beträgt. Mit dem Begriff Hauptbohrdurchmesser ist der Bearbeitungsdurchmesser des Bohrers angesprochen, also der Durchmesser, den der Bohrer im Bereich der Rundschlifffasen 23, 23' aufweist. Der hier angesprochene Versatz der Hauptschneiden 3, 3' zumindest im Bereich der ersten Teilhauptschneiden 7, 7' bewirkt, dass besonders gute Arbeitsergebnisse erzielt werden können.
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Das in 5 dargestellte, bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass zusätzlich zu der ersten, der Hauptschneide 3 zugeordneten Nebenschneide 19 eine zweite Nebenscheide 43 vorgesehen ist. Diese ist relativ zu der ersten Nebenschneide 19 – in Umfangsrichtung des Bohrers gesehen – versetzt angeordnet. Wie im Folgenden erläutert wird, ist es möglich, die zweite Nebenschneide 43 relativ zu der ersten Nebenscheide 19 auch axial zu versetzen.
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Weist der Bohrer 1 mehr als eine Hauptschneide auf, und ist insbesondere jeder dieser Hauptschneiden eine erste Nebenschneide zugeordnet, ist bevorzugt auch jeder ersten Nebenschneide eine axial und/oder in Umfangsrichtung des Bohrers versetzt angeordnete zweite Nebenschneide zugeordnet. Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen ist es aber auch möglich, dass nur einer ersten Nebenschneide oder nur bestimmten ersten Nebenschneiden eine zweite, axial und/oder in Umfangsrichtung des Bohrers 1 versetzt angeordnete Nebenschneide zugeordnet ist.
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Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist punktsymmetrisch ausgeführt, so dass auch der ersten Nebenscheide 19', die der Hauptschneide 3' zugeordnet ist, eine zweite Nebenschneide 43' zugeordnet ist. Diese ist relativ zu der ersten Nebenscheide 19' – in Umfangsrichtung und bevorzugt auch in axialer Richtung gesehen – versetzt angeordnet. Hierdurch kann die Geometrie einer der zweiten Nebenschneide 43' zugeordneten Spannut unabhängig von der Geometrie der Spannut 21' hergestellt werden. Außerdem ist eine axiale Überlappung der ersten Nebenschneide 19' und der zweiten Nebenschneiden 43' möglich, so dass insbesondere eine Abstützung und Führung des Bohrers 1 ohne Unterbrechung gewährleistet ist.
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Aufgrund der Punktsymmetrie des in 5 und den folgen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird im Folgenden lediglich auf die Geometrie der ersten Nebenscheide 19 und der zweiten Nebenscheide 43 eingegangen. Das hierzu Ausgeführte gilt entsprechend auch für die erste Nebenscheide 19' und die zweite Nebenschneide 43'.
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Der zweiten Nebenscheide 43 ist eine Spannut 45 zugeordnet. An die mindestens eine zweite Nebenschneide 43 schließt sich – in Umfangsrichtung des Bohrers 1 gesehen – eine Rundschlifffase 47 an. Mit der Rundschlifffase 47 stützt sich der Bohrer 1 an der schematisch dargestellten Bohrungswand 37 ab beziehungsweise wird dort sicher geführt.
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6 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels eines Bohrers 1 gemäß 5. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. In der Seitenansicht ist dargestellt, dass die der Hauptschneide 3 zugeordnete erste Nebenschneide 19 eine Rundschlifffase 23 aufweist, die hier als Sichtfase 31 ausgeführt ist. An die Sichtfase 31 schließt sich – in Umfangsrichtung des Bohrers 1 gesehen – die Freifläche 33 an. Die erste Nebenscheide 19 ist hierdurch vergleichsweise scharf. Insoweit entspricht das hier dargestellte Ausführungsbeispiel demjenigen gemäß 1.
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Die zweite Nebenschneide 43 ist – in Umfangsrichtung gesehen – versetzt zu der Nebenscheide 19 angeordnet. Ihr ist die Spannut 45 zugeordnet. Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Nebenscheide 43 auch relativ zu der ersten Nebenscheiden 19 – in axialer Richtung gesehen – versetzt angeordnet. Im Vergleich zur ersten Nebenscheide 19 beginnt die zweite Nebenscheide 43 also erst in einem Bereich, der näher zu dem hier nicht dargestellten Schaftabschnitt 41 angeordnet ist.
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In der Spannut 45 ist eine Zusatznut 49 vorgesehen, so dass der Spanwinkel der Nebenscheide 43 im Bereich der Zusatznut 49 vergrößert ist. An die Nebenschneide 43 schließt sich – in Umfangsrichtung gesehen – die Rundschlifffase 47 an. Der Bohrer 1 kann sich also in deren Bereich sicher an der Bohrungswand abstützen, während die Nebenscheide 43 im Bereich der Zusatznut 49 zugleich scharfgeschliffen ist. Sie kann so insbesondere in das Bohrungsinnere oder an einer Bohrungskante vorstehende Fasern sicher abschneiden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Zusatznut 49 – in Längsrichtung gesehen – nur über einen Teilbereich der Spannut 45. Die Rundschlifffase 47 erstreckt sich dagegen bevorzugt über die gesamte Längserstreckung der Nebenschneide 43 bis zu einem hier nicht dargestellten Schaftabschnitt 41.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass sich die Zusatznut 49 – in axialer Richtung gesehen – über einen längeren Bereich erstreckt. Bevorzugt ist es auch möglich, dass sich die Zusatznut 49 über den gesamten Bereich der Spannut 45 erstreckt. Besonders wenig aufwändig und kostengünstig ist jedoch ein Ausführungsbeispiel herstellbar, bei dem – wie in 6 dargestellt – die Zusatznut 49 sich nur über einen – von der Stirnseite S des Bohrers 1 aus gesehen – ersten Längsabschnitt der Spannut 45 erstreckt. Dies ist im Allgemeinen ausreichend, weil in diesem Bereich vorstehende Fasern sicher abgeschnitten werden, so dass die Nebenscheide 43 in dem sich – entgegen der Vorschubrichtung gesehen – anschließenden Bereich nicht scharfgeschliffen sein muss. Es genügt, wenn sie hier mithilfe der Rundschlifffase 47 Ihrer Abstützfunktion erfüllt.
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Ein Teil der Fasern, die ins Bohrungsinnere oder an einer Bohrungskante vorstehen, wird auch bereits durch die erste Nebenscheide 19 abgeschnitten, weil diese im Bereich der Sichtfase 31 vergleichsweise scharf geschliffen ist.
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bohrers 1 gemäß 5. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
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Hier ist dargestellt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Nebenschneide 19 einen ersten Längsabschnitt 27 und einen zweiten Längsabschnitt 29 aufweist. Im Bereich des ersten Längsabschnitts 27 schließt sich an die erste Nebenschneide 19 – in Umfangsrichtung gesehen – die Sichtfase 31 an. In dem zweiten Längsabschnitt 29 springt die Umfangsfläche 17 – in radialer Richtung gesehen – zurück. In diesem Bereich ist daher kein Kontakt zu der Bohrungswand 37 mehr gegeben. Demnach ist hier weder die Nebenscheide 19 aktiv, noch kann sich der Bohrer im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29 an der Bohrungswand abstützen.
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Bei einem anderen, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass sich im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29 an die Nebenschneide 19 – in Umfangsrichtung gesehen – eine Freifläche anschließt. Die Nebenschneide 19 ist dann im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29 scharfgeschliffen.
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Vorzugsweise beginnt die zweite Nebenschneide 43 – in axialer Richtung gesehen – in dem ersten Längsabschnitt 27, so dass die Abstützbereiche der Sichtfase 31 und der Rundschlifffase 47 bereichsweise überlappen. So kann eine besonders sichere und ununterbrochene Führung des Bohrers 1 gewährleistet werden.
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Bei wieder einem anderen Ausführungsbeispiel ist bevorzugt vorgesehen, dass sich im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29 an die Nebenschneide 19 – in Umfangsrichtung gesehen – eine Rundschlifffase anschließt. In diesem Fall kann sich der Bohrer 1 auch im Bereich des zweiten Längsabschnitts 29 an der Bohrungswand 37 abstützen beziehungsweise wird dort sicher geführt. Bevorzugt kann dann auch eine Zusatznut zumindest bereichsweise in eine der Nebenscheide 19 zugeordnete Spannut eingebracht werden, so dass der Spanwinkel im Bereich der Zusatznut vergrößert ist. Auf diese Weise kann die Nebenscheide 19 zumindest bereichsweise scharfgeschliffen sein.
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Es ist auch möglich, dass sich an die zweite Nebenschneide 43 eine Freifläche anschließt, so dass diese hierdurch scharfgeschliffen ist, wenn die erste Nebenschneide 19 eine Rundschlifffase aufweist. Weiter ist es möglich, die erste und zweite Nebenschneide 19, 43 bereichsweise, vorzugsweise in verschiedenen Bereichen, durch Freiflächen scharfzuschleifen und in anderen, vorzugsweise verschiedenen Bereichen Rundschlifffasen vorzusehen. Bevorzugt ist in einem Bereich der einen Nebenschneide dann eine Freifläche vorgesehen, wenn in demselben Bereich der anderen Nebenschneide eine Rundschlifffase vorgesehen ist.
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8A zeigt einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel eines Bohrers 1 gemäß 5. Die Schnittebene ist senkrecht zur Längsachse L des Bohrers 1 orientiert. Sie ist – in Richtung der Längsachse L gesehen – im Bereich der Sichtfase 31 angeordnet. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dargestellt sind die Nebenscheiden 19, 19' an die sich – in Umfangsrichtung gesehen – als Sichtfasen 31, 31' ausgebildete Rundschlifffasen 23, 23' anschließen. An diese schließt sich wiederum die Freiflächen 33, 33' an. Auch die Spannuten 21, 21' sind hier dargestellt. Ebenfalls sind die Spannuten 45, 45' erkennbar, wobei bereits auf der axialen Höhe der Schnittebene die Zusatznuten 49, 49' beginnen beziehungsweise erkennbar sind. Allerdings ist die in 8A dargestellte Schnittebene näher an der Stirnseite S des Bohrers 1 angeordnet als der Bereich, in dem die zweiten Nebenscheiden 43, 43' beginnen. Diese sind daher nicht dargestellt.
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8B zeigt einen weiteren Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel des Bohrers 1 gemäß 5. Auch hier ist die Querschnittsebene senkrecht zur Längsachse L des Bohrers orientiert. Die Schnittebene ist allerdings – in Richtung der Längsachse L gesehen – in einem Bereich angeordnet, in dem die zweiten Nebenscheiden 43, 43' aktiv sind. Dies ist zugleich der zweite Längsabschnitt 29, 29' der Nebenscheiden 19, 19', in dem bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Umfangsfläche 17 des Bohrers 1 – in radialer Richtung gesehen – zurückspringt. Aus diesem Grund sind die aktiven Nebenscheiden 19, 19' in 8B nicht dargestellt, sondern lediglich der in radialer Richtung zurückspringende, zweite Längsabschnitt 29 mit dem entsprechenden Bereich der Umfangsfläche 17.
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An die zweiten Nebenscheiden 43, 43' schließen sich – in Umfangsrichtung des Bohrers 1 gesehen – die Rundschlifffasen 47, 47' an, mit denen sich der Bohrer 1 an einer hier nicht dargestellten Bohrungswand abstützt. Ebenfalls dargestellt sind die Spannuten 45, 45', die den Nebenscheiden 43, 43' zugeordnet sind. In diese sind jeweils Zusatznuten 49, 49' eingebracht. Hierdurch ergibt sich in deren Bereich für die Nebenscheiden 43, 43' ein hochpositiver Spanwinkel von vorzugsweise 10° bis 40°, besonders bevorzugt 20° bis 30°, so dass diese trotz der Rundschlifffasen 47, 47' scharfgeschliffen sind.
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Es ist ohne weiteres möglich, verschiedene Ausführungsbeispiele miteinander zu kombinieren. Bevorzugt können entsprechende Bohrer eine Hauptschneide oder mehr als eine Hauptschneide aufweisen. Mindestens einer Hauptschneide, mehren Hauptschneiden oder auch jeder Hauptschneide können bevorzugt Nebenschneiden zugeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ können eine beliebige Anzahl weiterer Nebenschneiden vorgesehen sein, die keiner Hauptschneide zugeordnet sind. Diese sind vorzugsweise zu anderen Nebenscheiden axial und/oder radial versetzt angeordnet. An mindestens eine Nebenschneide schließt sich – in Umfangsrichtung gesehen – bevorzugt eine Rundschlifffase an. Diese ist vorzugsweise zumindest bereichsweise als Sichtfase ausgebildet. Dies ist insbesondere bevorzugt, wenn die zugehörige Nebenschneide einer Hauptschneide zugeordnet ist. Letztlich ist es auch möglich, auf eine Sichtfase zu verzichten. Die Nebenscheiden können auch statt mit einer Rundschlifffase mit einem vorzugsweise sehr kleinen Freiwinkel versehen sein, so dass sich der Bohrer ausreichend stabil an der Bohrungswand abstützen kann.
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Wesentlich ist, dass in der Spannut wenigstens einer Nebenschneide zumindest bereichsweise eine Zusatznut so vorgesehen ist, dass ein Spanwinkel der mindestens einen Nebenschneide im Bereich dieser Zusatznut vergrößert ist. Dadurch ist jedenfalls diese Nebenscheide zumindest bereichsweise scharfgeschliffen. So können bei der Bearbeitung von Werkstücken, welche faserverstärkten Kunststoff aufweisen, in das Bohrungsinnere vorstehende Fasern sicher abgeschnitten werden. Zugleich kann sich der Bohrer optimal an der Bohrungswand abstützen. Ein Rattern und/oder Vibrieren des Bohrers wird also sicher vermieden.
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Mit dem Bohrer 1 können bevorzugt auch Werkstücke bearbeitet werden, die mindestens einen Verbundwerkstoff umfassen. Dies kann beispielsweise wenigstens eine Schicht aus faserverstärktem Kunststoff und eine Metallschicht sein. Auch ein Sandwichaufbau ist möglich. Die Vorteile des Bohrers 1 ergeben sich besonders dann, wenn bei einem solchen Werkstück im Bereich des Bohrungsaustritts faserverstärkter Kunststoff vorgesehen ist. Ausgefranste Bohrungskanten und eine Delamination der Schichten werden sicher vermieden.
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Insgesamt zeigt sich, dass sich der hier vorgeschlagene Bohrer 1 sicher an einer Bohrungswand abstützt und ins Bohrungsinnere vorstehende Fasern sicher und zuverlässig abschneidet, so dass eine Delamination von mit Fasern verstärkten Kunststoff aufweisenden Werkstücken sicher vermieden wird.
