DE69013639T2

DE69013639T2 - Bohrer.

Info

Publication number: DE69013639T2
Application number: DE69013639T
Authority: DE
Inventors: Masao Kubota
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: EP0427857B1; EP0427857A4; WO1990008614A1; CA2026582C; CA2026582A1; JPH02198707A; EP0427857A1; DE69013639D1; US5078554A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bohrer, mit dem ein effizientes und genaues Bohren möglich ist, und insbesondere einen Bohrer mit verschiedenen Schneiden, die jeweils so geformt sind, daß sie zum effizienten und genauen Bohren geeignet sind.
Wichtig für das Bohren sind ein Bohrer mit scharfen Schneiden, die Verhinderung der Gratbildung an der Austrittsseite einer erzeugten Bohrung (d. h. in dem Bereich, in dem sich die erzeugte Bohrung zur durchbohrten Fläche hin öffnet), die Vermeidung einer Vergrößerung des Bohrungsdurchmessers aufgrund des Bohrvorgangs (d. h. die Verhinderung einer übermäßigen Ausweitung der Bohrung), die Gewährleistung der Bohrerfestigkeit etc.
Zur Verbesserung der Schärfe einer Querschneide am Vorderende eines Bohrers, d. h. der Schärfe des Bohrers, wird herkömmlicherweise an einem Bohrerabschnitt, der eine Querschneide bildet, eine primäre oder sekundäre Fläche mit einem positiven Spanwinkel gebildet (Siehe US-Patent 4 688 972, in dem ein Bohrer gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 vorgesehen ist.). Dabei ergibt sich jedoch an dem Abschnitt des Bohrervorderendes, der die Querschneide und die Spanfläche bildet, eine geringere Bohrerdicke. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die Festigkeit un die Stabilität dieses Bohrerabschnitts beeinträchtigt werden.
Es wird davon ausgegangen, daß Grate dadurch entstehen, daß abgespantes Material (Späne) in radialer Richtung vom inneren Bereich der erzeugten Bohrung zu deren äußeren Bereich fließt. Daher ist es wünschenswert, daß an einem Randabschnitt des Bohrervorderendes eine Schneide so vorgesehen wird, daß der Fluß des abgespanten Materials nach innen gerichtet wird. Bei der Bohrerherstellung ist es jedoch ungünstig, wenn am Bohrervorderende gleichzeitig eine Querschneide sowie eine solche äußere Schneide gebildet werden, da sich das Werkzeug zur Formung der Spanfläche und das Werkzeug zur Formung dieser Schneide gegenseitig behindern können.
Zur Vermeidung einer übermäßigen Vergrößerung des Bohrungsdurchmessers aufgrund des Bohrvorgangs wird herkömmlicherweise ein Bohrer mit zwei gleich geformten und symmetrisch angeordneten Schneiden oder ein Bohrer mit einer einzelnen Schneide und einem Führungsabschnitt verwendet.
Herkömmlicherweise werden, wie oben erwähnt, zur Verbesserung der Bohrerschärfe, zur Verhinderung von Graten und zur Vermeidung einer übermäßigen Vergrößerung des Bohrungsdurchmessers verschiedene Maßnahmen ergriffen. Bei der industriellen Herstellung von Bohrern ergaben sich jedoch Schwierigkeiten bei der gleichzeitigen Durchführung all dieser Maßnahmen. Dabei ist es insbesondere schwierig, den Bohrern eine ausreichende Festigkeit zu verleihen.
Es wurde ein stirnseitig zerspanendes Werkzeug beschrieben, bei dem eine besondere Anordnung der Schneiden am Vorderende des Werkzeugs vorgesehen ist. So beschreibt z. B. DE-C-286 214 eine erste und eine zweite Schneide, die in Richtung der Mittelachse des Werkzeugs gesehen auf den Durchmesser des Werkzeugs ausgerichtet sind, wobei zwischen einer der Hauptschneiden und der Mitte des Werkzeugs eine nichtschneidender Abschnitt gebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bohrer geschaffen, mit einem Vorderende, an dem eine erste Hauptschneide und eine zweite Hauptschneide ausgebildet sind, die bei Betrachtung des Vorderendes des Bohrers von der Seite mit der Mittelachse des Bohrers im wesentlichen gleich große Teil-Spitzenwinkel bilden, und die bei Betrachtung des Vorderendes des Bohrers in Richtung der Mittelachse um im wesentlichen gleiche Versatzbeträge von einem Durchmesser des Vorderendes des Bohrers an gegenüberliegenden Seiten dieses Durchmessers versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vorderende des Bohrers weiterhin eine einfach ausgebildete Querschneide ausgebildet ist, die sich zwischen dem Mittelpunkt des Vorderendes des Bohrers und einer der beiden Hauptschneiden erstreckt, und daß eine Spanfläche an dieser Querschneide ausgebildet ist, wobei zwischen dem Mittelpunkt des Vorderendes des Bohrers und der anderen dieser beiden Hauptschneden außerdem ein Abschnitt, der keine Quershneide bildet, vorgesehen ist.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung schafft einen scharfen und festen Bohrer, mit dem außerdem das Auftreten von Graten an einer Austrittsseite einer erzeugten Bohrung verhindert wird.
Außerdem schafft eine Ausführung dieser Erfindung einen Bohrer, mit dem sich eine übermäßige Vergrößerung des Bohrungsdurchmessers aufgrund der spanenden Bearbeitung vermeiden läßt, wobei dieser Bohrer kostengünstig herzustellen ist und sich leicht nachschleifen läßt, wodurch er stets in einem guten Zustand gehalten werden kann.
Ein Randabschnitt des Bohrervorderendes kann eine Fläche aufweisen, die an der Seite in der Nähe der einen Hauptschneide mit einem Abschnitt versehen ist, der keine Schneide bildet, wobei die äußere Umfangsfläche dieser Fläche des Bohrers in gleitender Berührung steht mit einer inneren Unfangsfläche der erzeugten Bohrung. Der Abschnitt, der keine Schneide bildet, kann an einer Stelle angeordnet sein, die in Bohrerdrehrichtung von der einen Hauptschneide nach hinten versetzt ist.
Vorzugsweise ist an einem Umfangsabschnitt des Vorderendes des Bohrers an einer Seite in der Nähe der anderen Hauptschneide eine äußere Schneide ausgebildet, die sich in Achsrichtung des Bohrers gesehen von dem äußeren Umfang des Bohrers in einem spitzen Winkel erstreckt, Diese äußere Schneide kann einen inneren Abschnitt aufweisen, der in Bohrerdrehrichtung vor oder hinter der anderen Hauptschneide angeordnet ist.
Vorzugsweise befinden sich mindestens eine Spanfläche, die an der mindestens einen Hauptschneide am Vorderende des Bohrers ausgebildet ist, sowie die sich an der Querschneide befindende Spanfläche auf der gleichen gewundenen gekrümmten Fläche.
Erfindungsgemäß werden, wie oben erwähnt, die einfach ausgebildete Querschneide, die sich nur zwischen der Mitte des Bohrervorderendes und einer der beiden Hauptschneiden erstreckt, sowie die Spanfläche der Querschneide vorgesehen, und es wird vorzugsweise der Abschnitt, der keine Querschneide bildet, zwischen der Mitte des Bohrervorderendes und der anderen Hauptschneide gebildet. Daher wird die Schärfe der Querschneide und somit die Schärfe des Bohrers verbessert und die Festigkeit und Stabilität des mittleren Teils des Bohrers gewährleistet.
Vorzugsweise weist der Umfangsabschnitt des Vorderendes des Bohrers eine vordere Fläche auf, an deren Seite in der Nähe der einen Hauptschneide und der in Bohrerdrehrichtung nach hinten versetzten Stelle ein Abschnitt, der keine Schneide bildet, ausgebildet ist, wobei die äußere Umfangsfläche des Umfangssabschnitts sich in Gleitkontakt mit einer inneren Umfangsfläche der erzeugten Bohrung befindet, wenn der Bohrer in Gebrauch ist. Infolgedessen läßt sich die Stabilität der am Unfangsabschnitt des Vorderendes des Bohrers auf der Seite der anderen Hauptschneide gebildeten äußeren Schneide verbessern. Dies ermöglicht die Verhinderung der Ausweitung der erzeugten Bohrung sowie die Verbesserung der Standzeit des Bohrers. Wenn die äußere Schneide in Richtung der Bohrerachse gesehen mit dem äußeren Umfang des Bohrers einen spitzen Winkel bildet, fließt das abgespante Material nicht vom radial inneren Bereich der erzeugten Bohrung zu deren äußeren Bereich, so daß die Entstehung von Graten zuverlässig verhindert wird.
Vorzugsweise befinden sich mindestens eine Spanfläche, die am Vorderende des Bohrers an der mindestens einen Hauptschneide ausgebildet ist, sowie die zur Querschneide gehörige Spanfläche auf der gleichen gewundenen gekrümmten Fläche. Dies vereinfacht die Herstellung und das Nachschleifen des Bohrers, wodurch die Herstellungs- und Wartungskosten des Bohrers verringert und die Schneiden stets in einem guten Zustand gehalten werden.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf das Vorderende eines Bohrers gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt einen Aufriß des vorderen Teils des Bohrers von Fig 1,
Fig. 3 zeigt eine rechte Seitenansicht des vorderen Teils des Bohrers,
Fig. 4 zeigt eine linke Seitenansicht des vorderen Teils des Bohrers,
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf das Vorderende eines Bohrers gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 zeigt einen Aufriß des vorderen Teils des Bohrers von Fig. 5,
Fig. 7 zeigt eine rechte Seitenansicht des vorderen Teils des Bohrers,
Fig. 8 zeigt eine linke Seitenansicht des vorderen Teils des Bohrers,
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf das Vorderende einer Modifikation des Bohrers der ersten Ausführung, und
Fig. 10 zeigt eine der Fig. 9 ähnliche Ansicht einer Modifikation des Bohrers der zweiten Ausführung.
Im folgenden wird auf die Figuren 1 bis 4 Bezug genommen. Ein Bohrer einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zur Bildung einer Bohrung (nicht gezeigt) in einem Werkstück (nicht gezeigt) umfaßt eine erste und eine zweite Schneide bzw. Schneidkante 1 und 2 zum Schneiden des Teils (im folgenden als Zwischenabschnitt der erzeugten Bohrung bezeichnet) des Werkstücks, der einem Zwischenabschnitt der Bohrung entspricht, der in radialer Richtung der Bohrung abgespant wird.
Diese Hauptschneiden sind jeweils am Vorderende des Bohrers ausgebildet. Die Teil-Spritzenwinkel α&sub1; und α&sub2; der ersten Hauptschneide 1 bzw. der zweiten Hauptschneide 2 sind gleich groß, und die Beträge δ&sub1; und δ&sub2; des Versatzes dieser Hauptschneiden in bezug auf einen Durchmesser des Bohrers sind ebenfalls gleich groß. An dem sich am Vorderende des Bohrers befindenden Abschnitt, der die erste Hauptschneide 1 bildet, ist auf einer Seite der Hauptschneide 1 eine Spanfläche 10 und auf deren anderer Seite eine Freifläche ausgebildet. Auf ähnliche Weise ist an dem sich am Vorderende des Bohrers befindenden Abschnitt, der die zweite Hauptschneide 2 bildet, eine Spanfläche und eine Freifläche ausgebildet.
Am Vorderende des Bohrers ist in Fortsetzung der ersten Hauptschneide 1 eine einfach ausgebildete Querschneide 3 zum Schneiden eines Mittelteils der zu erzeugenden Bohrung gebildet, wobei sich diese Querschneide vom Mittelpunkt 0 des Vorderendes des Bohrers zum radial inneren Ende der ersten Hauptschneide 1 erstreckt. Am Abschnitt, der die Querschneide 3 bildet, ist auf einer Seite der Querschneide 3 eine Spanfläche 30 und auf deren anderer Seite eine Freifläche ausgebildet. Die Spanfläche 30 ist Teil einer gewundenen gekrümmten Fläche, deren Steigung ebenso groß ist wie diejenige der Spanfläche 10 der ersten Hauptschneide 1. In der Nähe des Kreuzungspunkts A von Verlängerungslinien der ersten Hauptschneide 1 und der Querschneide 3 sind die erste Hauptschneide 1 und die Querschneide 3 abgerundet, wodurch verhindert wird, daß diese Schneiden 1 und 3 beim Bohren abbrechen, und wodurch bei der Herstellung des Bohrers das Schleifen der Spannut vereinfacht wird.
Die erste Hauptschneide 1 endet an einer vorgegebenen radialen Stelle, die sich innerhalb des äußeren Umfangs des Bohrers befindet. An dem Umfangsabschnitt der Bohrerspitze ist auf der Seite der ersten Hauptschneide 1 ein als Führung dienender Randabschnitt 5 ausgebildet, dessen äußere Umfangsfläche die innere Umfangsfläche der erzeugten Bohrung berührt. Der Randabschnitt 5 weist an seiner der Bohrerspitzenfläche zugewandten Seite einen Abschnitt 11 auf, der keine Schneide bildet (schneidenloser Abschnitt). Dieser schneidenlose Abschnitt 11 entsteht, z. B. durch Abrunden desjenigen Teils einer Schneide, inbegriffen der ersten Hauptschneide 1, der sich bis zum äußeren Umfang des Bohrers erstreckt, so daß dieser Abschnitt vom äußeren Ende der ersten Hauptschneide nach außen verläuft. Eine Vorderkante (der schneidenlose Abschnitt 11) des Randabschnitts 5 befindet sich in Bohrerdrehrichtung (in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn) hinter der ersten Hauptschneide 1. Die Maße des Randabschnitts in Richtung des Umfangs und der Achse (die Fläche mit der der Randabschnitt die innere Umfangsfläche der erzeugten Bohrung berührt) sind so gewählt, daß der Randabschnitt 5 einer aus den Schneidwiderständen, die beim Bohren auftreten, resultierenden Kraft standhält.
Eine Fläche 7, die mit der Spanfläche 10 der ersten Hauptschneide 1 zusammen eine Spannut bildet, ist gegenüber der Spanfläche 10 an der Bohrerspitze augebildet. Die nutbildende Fläche 7 ist dergestalt geformt, daß die Verwendungsmöglichkeit einer um die in Fig. 1 als Strichpunktlinie 70 dargestellte Achse rotierenden Nut-Schleifscheibe (nicht gezeigt) nicht eingeschränkt wird, und daß die Festigkeit des die nutbildende Fläche bildenden Abschnitts des Vorderendes des Bohrers nicht verringert wird. Die Oberkante der nutbildenden Fläche 7 ist in Fig. 1 als Kurve 0GE gezeigt.
An einem mittleren Teil des Vorderendes des Bohrers sind auf der Seite der zweiten Hauptschneide die Oberkanten der der ersten Hauptschneide 1 bzw. der zweiten Hauptschneide 2 zugeordneten Freiflächen entfernt, wodurch ein Abschnitt gebildet wird, der keine Querschneide bildet (querschneidenloser Abschnitt) und die Form einer dreieckigen Fläche B&sub1;0B&sub2; aufweist. Mit anderen Worten, die der zweiten Hauptschneide zugeordnete Querschneide mit ursprünglich spanabhebender Funktion ist entfernt. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 4 eine der zweiten Hauptschneide 2 zugeordnete und durch die Schnittlinie 0B der erweiterten Ebenen der obengenannten zwei Freiflächen angedeuteten hypothetische Querschneide.
Am Rand des Abschnitts des Bohrervorderendes, der die zweite Hauptschneide bildet, ist eine äußere Schneide 6 zum Schneiden des äußeren Abschnitts der zu erzeugenden Bohrung so ausgebildet, daß die Schneide 6 von der zweiten Hauptschneide 2 in Bohrerdrehrichtung ragt und das radial äußere Ende der zweiten Hauptschneide 2 verlängert. Der Übergang von der äußeren Schneide 6 zur zweiten Hauptschneide 2 (der innere abschnitt der äußeren Schneide 6) ist abgerundet. In Achsrichtung des Bohrers gesehen, erstreckt sich die äußere Schneide 6 in einem vorgegebenen Winkel α in bezug auf den äußeren Umfang eines Randabschnitts 60, der bei der zweiten Hauptschneide am Umfang des Vorderendes des Bohrers ausgebildet ist. Um die Entstehung von Graten durch die äußere Schneide 6 zu verhindern, ist es vorzuziehen, den vorgegebenen Winkel α möglichst klein zu halten. Wird andererseits der vorgegebene Winkel α zu klein gewählt, ergeben sich verschiedene Nachteile. Beispielsweise wird die mechanische Festigkeit des Abschnitts des Bohrers, der die äußere Schneide 6 bildet, verringert und die Herstellung der Spannut erschwert. Weiterhin wirkt beim Bohren die aus den Schneidwiderständen resultierenden Kraft nicht mehr in Richtung vom Bohrermittelpunkt zur Führungsabschnitt, so daß die Schneidenstabilität nicht mehr gewährleistet ist. Vorzugsweise wird daher als vorgegebener Winkel α ein spitzer Winkel von etwa 60º bis 75º gewählt. Der Abstand zwischen der Außenseite des Randabschnitts 5 und dem Bohrermittelpunkt (d.h. der Radius des Randabschnitts) wird so gewählt, daß er etwas kleiner ist, als der Abstand zwischen der äußeren Schneide 6 und dem Bohrermittelpunkt (d.h. der Radius der äußeren Schneide), so daß der Randabschnitt 5 beim Bohren leicht auf der inneren Umfangsfläche der erzeugten Bohrung gleiten kann.
Weiterhin ist an der Bohrerspitze gegenüber der Spanfläche eine Fläche 8 ausgebildet, die zusammen mit der Spanfläche der zweiten Hauptschneide 2 eine Spannut bildet. Wie bei der der ersten Hauptschneide 1 zugeordneten Fläche 7 ist die nutbildende Fläche 8 dergestalt geformt, daß die Verwendungsmöglichkeit einer um Achse 80 rotierenden Nut-Schleifscheibe nicht eingeschränkt und die Stärke des die nutbildende Fläche bildenden Abschnitts des Vorderendes des Bohrers nicht verringert wird. Die Oberkante der nutbildenden Fläche 8 ist in Fig. 1 als Kurve B&sub1;HF gezeigt.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Bohrers von Fig. 1 bis Fig. 4 erklärt.
Bei einem Bohrvorgang wird ein Zwischenabschnitt einer zu erzeugenden Bohrung durch die beiden Hauptschneiden 1 und 2 (Doppelschneide) des Bohrers zerspant, während ein mittlerer Teil der zu erzeugenden Bohrung durch die einfach ausgebildete Querschneide 3 (Einzelschneide) geschnitten wird. Dabei ist die Schnittgeschwindigkeit im mittleren Teil der zu erzeugenden Bohrung relativ klein, so daß die Standzeit des Bohrers nicht durch den mit der Einzelschneide erfolgenden Schneidvorgang im mittleren Teil der zu erzeugenden Bohrung beeinträchtigt wird. Außerdem gleitet das abgetragene Material leicht über die Spanfläche 30 des Abschnitts, der die Querschneide bildet, wodurch die Schärfe der Querschneide gewährleistet wird. Die Seite der zweiten Hauptschneide des Bohrers, an der die der hypothetischen Querschneide 4 entsprechende Querschneide entfernt wurde, dient nicht zum Schneiden des mittleren Teils der zu erzeugenden Bohrung, sondern dazu, die Festigkeit und Stabilität des Bohrermittelteils zu gewährleisten. Darüberhinaus wird mit der äußeren Schneide 6 ein Umfangsabschnitt der zu erzeugenden Bohrung geschnitten. Dabei fließt das abgetragene Material, das über die mit der Umfangsseite des Bohrers einen spitzen Winkel bildende äußere Schneide 6 gleitet, in der erzeugten Bohrung zur Mitte hin. Infolgedessen entsteht am Austritt der Bohrung kein Grat. Die Seite der ersten Hauptschneide des Bohrers, an der in dem Bereich zwischen dem radial äußeren Ende der Hauptschneide 1 und der Umfangsseite des Bohrers die Schneide entfernt wurde, dient nicht zum Schneiden des Umfangsabschnitts der zu erzeugenden Bohrung.
Beim Bohren gleitet der Randabschnitt 5 glatt über die innere Umfangsfläche der erzeugten Bohrung, wobei er als Führung dient und die aus den Schneidwiderständen resultierende Kraft aufnimmt, wodurch eine gute Stabilität der äußeren Schneide 6 gewährleistet wird. Dadurch wird verhindert, daß die erzeugte Bohrung zu stark erweitert wird, womit die Fertigungsgenauigkeit gewährleistet wird. Weiterhin tritt kein wesentliches Auslaufen des Bohrers von seiner Achse auf, so daß eine gerade Bohrung erreicht und die Standzeit der Bohrerschneiden verlängert wird.
Nach Beendigung des Bohrvorgangs wird der Bohrer bei Bedarf nachgeschliffen. Da die Spanflächen des Bohrers aus gewundenen gekrümmten Flächen mit gleicher Steigung bestehen, können hierbei allein durch Nachschleifen der Freiflächen am Vorderende des Bohrers brauchbare Schneiden gebildet werden. Aus diesem Grund läßt sich der Bohrer einfach herstellen, so daß die Produktionskosten des Bohrers verringert werden können.
Im folgenden wird ein Bohrer gemäß einer zweiten Ausführung dieser Erfindung erklärt.
Diesem erfindungsgemäßen Bohrer liegt die Überlegung zugrunde, bei hoher Schnittgeschwindigkeit die Standzeit zu verbessern. Zu diesem Zweck sind die Seite, an der sich die erste Hauptschneide 1 befindet, sowe die äußere Schneide des Bohrers anders geformt als bei dem Bohrer der ersten Ausführung. Dennoch ähnelt der prinzipielle Aufbau dieses Bohrers dem der ersten Ausführung, weshalb Elemente die in beiden Ausführungen vorkommen, durch gleiche Bezugszahlen bezeichnet sind und auf deren Beschreibung verzichtet wird.
Im folgenden wird Bezug genommen auf Fig. 5 bis Fig. 8. Die Vorderkante des Randabschnitts 5, die dem schneidenlosen Abschnitt 11 von Fig. 1 entspricht, bildet mit der ersten Hauptschneide 1 einen nahezu rechten Winkel und verläuft von dieser Schneide 1 entgegen der Drehrichtung des Bohrers von dem radial äußeren Ende C&sub1; der ersten Hauptschneide 1, das an einer Stelle mit einem radialen Abstand r zum Bohrermittelpunkt 0 angeordnet ist, nach innen bis zu einem Zwischenpunkt C&sub2;. Danach verläuft die Vorderante von dem Zwischenpunkt C&sub2; entgegen der Drehrichtung des Bohrers schräg zu einem Punkt C&sub3; auf der Umfangsseite des Bohrers. Wie bei dem Element 11 von Fig. 1 ist hier ein schneidenloser Abschnitt C&sub1;C&sub2;C&sub3; gebildet, der keine Schneidfunktion hat. Dieser schneidenlose Abschnitt C&sub1;C&sub2;C&sub3; kann dadurch gebildet werden, daß von der ersten Hauptschneide 1 und von der am Umfangsbereich des Vorderendes des Bohrers ausgebildeten Schneide entsprechende Teile abgespant werden, wobei im wesentlichen ebenso vorgegangen wird wie im Fall des in Fig. 1 gezeigten entsprechenden Elements 11. Das radiale Maß (der radiale Abstand zwischen dem äußeren Ende C&sub1; der ersten Hauptschneide und dem Umfang C&sub3; des Bohrers) des schneidenlosen Abschnitts C&sub1;C&sub2;C&sub3; ist ebenso groß, wie die Schlichtzugabe f der zu erzeugenden Bohrung.
Der abschnitt des Bohrervorderendes, der an der Seite der zweiten Hauptschneide 2 die äußere Schneide bildet, weist eine Form auf, die durch die Kurve D&sub1;D&sub2;D&sub3; angegeben ist. Insbesondere verläuft der Abschnitt, der die äußere Schneide bildet, von dem radial äußeren Ende D&sub1; der zweiten Hauptschneide schräg zu dem Zwischenpunkt D&sub2;, der sich in Bohrerdrehrichtung hinter der zweiten Hauptschneide befindet, und von diesem Zwischenpunkt D&sub2; weiter bis zu dem Punkt D&sub3; am äußeren Umfang des Bohrers. Zwischen dem Zwischenpunkt D&sub2; und dem Punkt D&sub3; ist eine äußere Schneide vorgesehen, die dem Element 6 in Fig. 1 entspricht.
Insbesondere ist der radiale Abstand r zwischen dem Zwischenpunkt D&sub2; und der Bohrermitte 0 ebenso groß wie der radiale Abstand r zwischen dem äußeren Ende C&sub1; und der Bohrermitte 0. Der gebogene Abschnitt D&sub1;D&sub2;, der die zweite Hauptschneide 2 mit der äußeren Schneide 6a verbindet, weist einen vorgegebenen Freiwinkel auf (Fig. 6), durch den er keine wesentliche schneidende Funktion erfüllt. Die äußere Schneide 6a bildet in axialer Richtung des Bohrers gesehen einen vorgegebenen spitzen Winkel α (vorzugsweise etwa 60º bis 75º) mit dem äußeren Umfang des Randabschnitts 60 an dessen der zweiten Hauptschneide 2 zugewandter Seite.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Bohrers gemäß der in Fig. 5 bis Fig. 8 gezeigten zweiten Ausführung erklärt.
Die Funktionsweise und die Vorteile des Bohrers gemäß dieser Ausführung gleichen im wesentlichen denen der ersten Ausführung. D. h. die Zerspanung des mittleren Teils der zu erzeugenden Bohrung erfolgt durch die einfach ausgebildete Querschneide 3 (Einzelschneide), und der Zwischenabschnitt der zu erzeugenden Bohrung wird durch die beiden Hauptschneiden 1 und 2 (Doppelschneide) zerspant. Die Querschneide, die an dem Abschnitt vorgesehen ist, der die Querschneide bildet und die Spanfläche 30 aufweist, ist sehr scharf, und die Festigkeit und Stabilität des Bohrermittelteils, der mit dem querschneidenlosen Abschnitt versehen ist, sind gewährleistet. Durch den Randabschnitt, der an der Seite des Umfangsabschnitts des Bohrervorderendes, die sich in der Nähe der ersten Hauptschneide befindet, vorgesehen ist, wird unter anderem erreicht, daß eine Ausweitung der Bohrung verhindert wird. Der Randabschnitt mit dem schneidenlosen Abschnitt ist so ausgebildet, daß er als Führung dient. Der Verbindngsabschnitt D&sub1;D&sub2; zwischen der zweiten Hauptschneide 2 und der äußeren Schneide 6a, der einen vorgegebenen Freiwinkel aufweist, hat keine schneidende Funktion.
Im Unterschied zur ersten Ausführung, bei der der äußere Teil der zu erzeugenden Bohrung mit der vor der zweiten Hauptschneide 2 angeordneten äußeren Schneide 6 geschnitten wird, dient die hinter der zweiten Hauptschneide 2 angeordnete äußere Schneide 6a nicht zur Grobberarbeitung des äußeren Teils der zu erzeugenden Bohrung, sondern ausschließlich zum Schlichten (Schlichtzugabe f) des äußeren Teils der zu erzeugenden Bohrung. Die Grobbearbeitung des äußeren Teils der Bohrung erfolgt durch das äußere ende der ersten Hauptschneide 1. Vor dem Schlichten durch die äußere Schneide 6a erfolgt die Grobbearbeitung durch die beiden Hauptschneiden 1 und 2, wobei das Werkstück durch die bei der Grobbearbeitung entstehende Schneidwärme erweicht wird. Infolgedessen dient die äußere Schneide 6a dazu, mit der geringen Schlichtzugabe f den Teil des solchermaßen erweichten Werkstücks abzuspanen, der dem äußeren Teil der zu erzeugenden Bohrung entspricht. Somit unterliegt die äußere Schneide 6a beim Bohren nur geringen Schneidwiderständen. Da sich die Schneidwärme auf den Schneidenkörper überträgt, erwärmt sich die Schneide selbst nicht wesentlich. Dadurch verlängert sich die Standzeit des Bohrers.
Darüberhinaus wird, wie bei der ersten Ausführung, durch die äußere Schneide 6a, die mit dem Umfang des Bohrers einen spitzen Winkel bildet, verhindert, daß das abgespante Material vom Inneren der erzeugten Bohrung nach außen fließt, so daß keine Grate auftreten. Außerdem wird das Nachschleifen des Bohrers vereinfacht.
Fig. 9 und Fig. 10 zeigen Bohrer gemäß Modifikationen der ersten bzw. der zweiten Ausführung. Diesen Modifikationen liegt die Überlegung zugrunde, die Querschneide zu schützen, wie bei dem in US-Patent 4 688 972 beschriebenen Spiralbohrer. Im Gegensatz zu diesem herkömmkichen Bohrer betreffen diese Modifikationen jedoch eine Bohrer mit einer einfach ausgebildeten Querschneide.
Bei den in Fig. 9 bzw. Fig. 10 gezeigten Bohrern ist zu diesem Zweck an einer Seite des Abschnitts am Bohrervorderende, an dem die Querschneide 3 vorgesehen ist, eine primäre Spanfläche 33 mit einem positiven primären Spanwinkel als Sitz für die Aufbauschneide sowie eine sekundäre Spanfläche 34 mit einem positiven sekundären Spanwinkel ausgebildet. Durch diese anordnung wird die als Aufbauschneide dienende Querschneide 3 stabilisiert, womit ein Schutz dieser Schneide erreicht wird.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die erste und zweite Ausführung sowie deren zwei Modifikationen, die oben beschrieben sind, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden.
Beispielsweise kann das Bohrervorderende aus Sinterhartmetall gebildet sein, um die Herstellung des Bohrers zu vereinfachen.
Bei den Ausführungen und ihren Modifikationen bildet die Spanfläche zwar einen Teil einer gewundenen gekrümmten Fläche, wodurch sich eine schraubenförmige Spannut ergibt; die Spanfläche kann aber auch einen Teil einer konischen, zylindrischen oder ähnlich geformten Fläche bilden, so daß sich eine Spannut mit geradem Verlauf ergibt.

Claims

1. Bohrer mit einem Vorderende, an dem eine erste Hauptschneide (1) und eine zweite Hauptschneide (2) ausgebildet sind, die bei Betrachtung des Vorderendes des Bohrers von der Seite mit der Mittelachse des Bohrers im wesentlichen gleich große Teil-Spitzenwinkel (γ&sub1; und γ&sub2;) bilden, und die bei Betrachtung des Vorderendes des Bohrers in Richtung der Mittelachse um im wesentlichen gleiche Versatzbeträge (δ&sub1; und δ&sub2;) von einem Durchmesser des Vorderendes des Bohrers an gegenüberliegenden Seiten dieses Durchmessers versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vorderende des Bohrers weiterhin eine einfach ausgebildete Querschneide (3) ausgebildet ist, die sich zwischen dem Mittelpunkt (0) des Vorderendes des Bohrers und einer (1) der beiden Hauptschneiden (1, 2) erstreckt, und daß eine Spanfläche (30 an dieser Querschneide (3) ausgebildet ist, wobei zwischen dem Mittelpunkt (0) des Vorderendes des Bohrers und der anderen (2) dieser beiden Hauptschneiden (1, 2) außerdem ein Abschnitt (B10B2), der keine Querschneide bildet, vorgesehen ist.

2. Bohrer nach Anspruch 1, bei dem diese Spanfläche (30) von einer primären Spanfläche (33) mit einem positiven Primärspanwinkel und einer sekundären Spanfläche (34) mit einem positiven Sekundärspanwinkel mindestens eine umfaßt.

3. Bohrer nach einem der vorhergeehenden Ansprüche, bei dem ein Umfangsabschnitt des Vorderendes des Bohrers eine vordere Fläche aufwiest, an der auf einer Seite in der Nähe der Hauptschneide (1) ein Abschnitt (11), der keine Schneide bildet, ausgebildet ist, wobei der Umfangsabschnitt an seiner Seite in der Nähe der Hauptschneide (1) eine äußere Umfangsfläche (5) aufweist, die sich in Gleitkontakt mit einer inneren Umfangsfläche der erzeugten Bohrung befindet, wenn der Bohrer in Gebrauch ist.

4. Bohrer nach Anspruch 3, bei dem dieser Abschnitt (11), der keine Schneide bildet, an einer Stelle in Bohrerdrehrichtung hinter dieser Hauptschneide (1) angeordnet ist.

5. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem an einem Umfangsabschnitt des Vorderendes des Bohrers an einer Seite in der Nähe der anderen (2) der beiden Hauptschneiden (1, 2) eine äußere Schneide (6, 6a) ausgebildet ist, die sich in Achsrichtung des Bohrers gesehen von dem äußeren Umfang (60) des Bohrers in einem spitzen Winkel (α) erstreckt.

6. Bohrer nach Anspruch 5, bei dem die äußere Schneide (6) in Bohrerdrehrichtung vor dieser anderen Hauptschneide (2) angeordnet ist.

7. Bohrer nach Anspruch 5, bei dem die äußere Schneide (6a) in Bohrerdrehrichtung hinter dieser anderen Hauptschneide (2) angeordnet ist.

8. Bohrer nach Anspruch 3 oder, falls davon abhängig gemacht, einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem ein radialer Abstand zwischen einem in Radialrichtung inneren Ende dieses Abschnitts (11), der keine Schneide bildet, und dem äußeren Umfang des Bohrers einen Wert (f) aufweist, der ebenso groß ist, wie die Schlichtzugabe einer zu erzeugenden Bohrung.

9. Bohrer nach Anspruch 7, bei dem ein radialer Abstand zwischen einem in Radialrichtung inneren Ende dieses Abschnitts (11), der keine Schneide bildet, und dem äußeren Umfang des Bohrers einen Wert (f) aufweist, der ebenso groß ist, wie die Schlichtzugabe einer zu erzeugenden Bohrung, und bei dem eine radiale Länge dieser äußeren Schneide (6a) einen Wert (f) aufweist, der ebenso groß ist, wie die Schlichtzugabe der zu erzeugenden Bohrung.

10. Bohrer nach Anspruch 7 oder, falls davon abhängig gemacht, einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem in dem Teil (D1, D2) des Vorderendes des Bohrers, an dem ein in Radialrichtung äußeres Ende der anderen Hauptschneide (2) mit einem in Radialrichtung inneren Ende der äußeren Schneide (6a) verbunden ist, ein Freiwinkel vorgesehen ist.

11. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem am Vorderende des Bohrers an der mindestens einen Hauptschneide (1) mindestens eine Spanfläche (10) ausgebildet ist, und bei dem sich die mindestens eine Spanfläche (10) sowie die sich an der Querschneide (3) befindende Spanfläche (30) auf der gleichen gewundenen gekrümmten Fläche befinden.

12. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Vorderendabschnitt des Bohrers aus Sinterhartmetall gebildet ist.