EP0450026A1 - Spiralbohrer - Google Patents

Spiralbohrer

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Publication number
EP0450026A1
EP0450026A1 EP90915413A EP90915413A EP0450026A1 EP 0450026 A1 EP0450026 A1 EP 0450026A1 EP 90915413 A EP90915413 A EP 90915413A EP 90915413 A EP90915413 A EP 90915413A EP 0450026 A1 EP0450026 A1 EP 0450026A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill
cutting
twist
cutting part
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90915413A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gebhard MÜLLER
Simon Escher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hertel AG Werkzeuge and Hartstoffe
Original Assignee
Hertel AG Werkzeuge and Hartstoffe
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hertel AG Werkzeuge and Hartstoffe filed Critical Hertel AG Werkzeuge and Hartstoffe
Publication of EP0450026A1 publication Critical patent/EP0450026A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/10—Bits for countersinking
    • B23B51/102—Back spot-facing or chamfering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/02—Twist drills
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/34—Combined cutting means
    • Y10T408/352—Combined cutting means including rotating cutter other than rotating, axially moving Tool
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/905—Having stepped cutting edges
    • Y10T408/906—Axially spaced
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/909—Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9095—Having peripherally spaced cutting edges with axially extending relief channel
    • Y10T408/9097—Spiral channel

Definitions

  • the invention relates to a twist drill, in particular made of solid carbide.
  • twist drills for drilling through holes with a device for lowering backwards, which is activated after the through hole has been produced and provides the hole exit with a countersink.
  • Such twist drills with radially fold-out counterbores are structurally complex and, because of the requirement of a certain installation space, can only be realized on drills of a certain diameter.
  • the invention has for its object to provide a twist drill of the type mentioned in such a way that it can also be used to produce a backward lowering of the through hole made with it, without the backward countersink being a separate, fold-out part and thereby requiring a complex folding mechanism.
  • This task assumes that path-controlled, namely CNC milling machines, are also used in modern machine tool technology for drilling such drill holes.
  • the backward lowering on the above-mentioned machines can be easily produced by means of a circular milling process.
  • the twist drill is in one piece and, due to the design according to the invention, is effective in producing the through hole as a drill and in producing the backward countersink as a milling cutter, namely as a circular milling cutter.
  • an excessively negative rake angle of around -30 ° determined by the swirl angle of the swirl groove is avoided.
  • the rake angle of the chip form step is preferably between + 10 ° and -10 °.
  • the insertion length is of course to be dimensioned such that a Backward lowering is possible at all, ie that it is at least as large, but better than the length of the through hole to be drilled.
  • a further embodiment provides that the shoulder of the recess facing away from the cutting edges for lowering forward is likewise designed in the way of circular milling. This embodiment can also be present in isolation, without the other puncture shoulder being designed for lowering backwards.
  • Fig. 2 is a side view of the drill of FIG. 1 in a 90 ° in
  • Figure 3 is a schematic representation of the drill when lowering backwards
  • Fig. 4 is an illustration of the drill when lowering forward in the way of
  • the twist drill In its longitudinal extent, the twist drill essentially consists of the cutting part 1, the shank 2 and the recess 3 in between.
  • the recess 3 forms a shoulder, the diameter 4 of which is larger than the core diameter of the drill but smaller than the drill diameter 5.
  • the between The swirl grooves 6, 7, which are inserted from the cutting part 1 into the recess 2, are formed as step segments 8, 12 which diverge in the direction of the drill cutting edges 10 and have an approximately conical surface shape.
  • a chip shaping step is incorporated to form a backward cutting edge 14 or 15, the rake surface 16 of which extends radially inwards towards the drill axis 18 from the cutting part 1 of the drill beyond the penetration diameter 4 into the swirl groove 6 or 7 is enough.
  • the surfaces of the rake faces are flat. Their rake angle 17 is between + 10 ° and -10 °.
  • the backward cutting edges 14, 15 form an angle 19 with the drill axis 18 on about 45 ° each.
  • the ring segment surfaces 11, 12 are slightly twisted against the swirl direction of the swirl grooves 6, 7 to form the clearance angle around the drill axis 18.
  • the length 33 of the recess 3 corresponds approximately to the cutting length of the cutting part 1.
  • the transition stages 22, 23 located between the swirl grooves 6.7 and immersed in the recess 3 by the further cutting part 21 are as ring segment surfaces meeting in the direction of the drill cutting edges 10 and having an approximately conical surface shape 24.25 trained.
  • a chip shaping step is also incorporated, but here in each case to form a forward cutting edge 26, 27, the chip face 28 of which is also radially inward toward the drill axis 18 from the further cutting part 21 of the drill via the recess diameter 4 extends into the swirl grooves 6,7.
  • the through hole 29 (FIG. 3) is first drilled in the axial feed direction 30.
  • the drill is then laterally offset for backward circular milling with further rotation in the cutting direction 13 in the lateral direction 31, the drill being guided in the circular direction 32, that is to say on a circular arc around the central axis of the borehole, along the ring edge of the outlet opening of the through hole 29.
  • the forward cutting edges 26, 27 of the further cutting part 21 are used for circular milling of the ring edge of the entrance opening of the through hole 29 (FIG. 4).
  • the drill is advanced further in the feed direction 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Description

Beschreibung
Spiralbohrer
Die Erfindung betrifft einen Spiralbohrer, insbesondere aus Vollhartmetall.
Es ist grundsätzlich bekannt, Spiralbohrer zum Bohren von Durchgangslöchern mit einer Vorrichtung zum Rückwärtssenken zu versehen, die nach der Herstellung des Durchgangsloches aktiviert wird und den Bohrlochaustritt mit einer Ansenkung versieht. Derartige Spiralbohrer mit radial ausklappbarem Rückwärtssenker sind konstruktiv aufwendig und wegen des Erfordernisses eines gewissen Bauraumes nur an Bohrern eines bestimmten Durchmessers realisierbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spiralbohrer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihm auch eine Rückwärtssenkung des mit ihm hergestellten Durchgangsloches hergestellt werden kann, ohne da/3 der Rückwärtssenker ein gesondertes, ausklappbares und dadurch einen aufwendigen Klappmechanismus erforderndes Teil ist. Diese Aufgabenstellung geht davon aus, da/3 in der modernen Werkzeugmaschinentechnik zum Bohren solcher Bohrlöcher auch bahngesteuerte, nämlich CNC-Fräsmaschinen eingesetzt werden.
Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruches 1 gelöst. Mit einem derartigen Spiralbohrer kann die Rückwärtssenkung auf den vorstehend genannten Maschinen im Wege eines Zirkular-Fräsvorganges einfach hergestellt werden. Der Spiralbohrer ist einstückig und durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung beim Herstellen der Durchgangsbohrung als Bohrer und beim Herstellen der Rückwärtssenkung als Fräser, nämlich als Zirkularfräser wirksam. Durch die Einarbeitung der speziellen Spanformstufen für das Rückwärtssenken wird ein übermäßig negativer, vom Drallwinkel der Drallnut bestimmter Spanwinkel in einer Größenordnung von -30° vermieden. Der Spanwinkel der Spanformstufe beträgt vorzugsweise zwischen +10° und -10°. Die Einstichlänge ist natürlich so zu bemessen, daß ein Rückwärtssenken überhaupt möglich ist, d.h. daß sie mindestens genauso groß, besser aber größer ist als die Länge des zu bohrenden Durchgangsloches.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die den Bohrerschneiden abgewandte Schulter des Einstiches zum Vorwärtssenken im Wege ebenfalls des Zirkularfräsens ausgestaltet ist. Diese Ausführungsform kann auch für sich isoliert vorhanden sein, ohne daß die andere Einstichschulter zum Rückwärtssenken ausgestaltet ist.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Spiralbohrers,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Bohrers gemäß Fig. 1 in einer um 90° in
Schnittrichtung um die Bohrerachse gedrehten Drehstellung, Fig.3 eine schematische Darstellung des Bohrers beim Rückwärtssenken im
Wege des Zirkularfräsens, Fig. 4 eine Darstellung des Bohrers beim Vorwärtssenken im Wege des
Zirkularfräsens.
In seiner Längserstreckung besteht der Spiralbohrer im wesentlichen aus dem Schneidteil 1 , dem Schaft 2 und dazwischen dem Einstich 3. Durch den Einstich 3 ist ein Absatz gebildet, dessen Durchmesser 4 größer ist als der Kerndurchmesser des Bohrers aber kleiner als der Bohrerdurchmesser 5. Die zwischen den Drallnuten 6,7 befindlichen, vom Schneidteil 1 in den Einstich 2 eintauchenden Übergangsstufen 8,9 sind als in Richtung auf die Bohrerschneiden 10 auseinandertretende, eine etwa kegelmantelartige Oberflächenform aufweisende Ringsegmentflächen 11 ,12 ausgebildet. In die in Schnittrichtung 13 an die Ringsegmentflächen 11,12 angrenzenden Drallnutenflanken ist eine Spanformstufe zur Bildung einer Rückwärtsschneide 14 bzw. 15 eingearbeitet, deren Spanfläche 16 radial nach innen zur Bohrerachse 18 hin vom Schneidteil 1 des Bohrers über den Einstichdurchmesser 4 hinaus in die Drallnut 6 bzw. 7 hineinreicht. Die Oberflächen der Spanflächen sind eben. Ihr Spanwinkel 17 beträgt zwischen +10° und -10°.
Die Rückwärtsschneiden 14,15 bilden mit der Bohrerachse 18 einen Winkel 19 on jeweils etwa 45°.
Die Ringsegmentflächen 11 ,12 sind zur Freiwinkelbildung um die Bohrerachse 18 entgegen der Drallrichtung der Drallnuten 6,7 leicht gedrallt.
Die Länge 33 des Einstiches 3 entspricht etwa der Schneidlänge des Schneidteiles 1.
Zwischen dem Schaft 2 und dem Einstich 3 liegt ein weiteres Schneidteil 21. Die zwischen den Drallnuten 6.7 befindlichen, vom weiteren Schneidteil 21 in den Einstich 3 eintauchenden Übergangsstufen 22,23 sind als in Richtung auf die Bohrerschneiden 10 zusammentretende, eine etwa kegelmantelartige Oberflächenform aufweisende Ringsegmentflächen 24,25 ausgebildet. In die in Schnittrichtung 13 an die Ringsegmentflächen 24,25 angrenzenden Drallnutflanken ist ebenfalls eine Spanformstufe, hier aber jeweils zur Bildung einer Vorwärtsschneide 26,27 eingearbeitet, deren Spanfläche 28 ebenfalls radial nach innen zur Bohrerachse 18 hin vom weiteren Schneidteil 21 des Bohrers über den Einstichdurchmesser 4 hinaus in die Drallnuten 6,7 hineinreicht.
Zum Rückwärtssenken wird zunächst das Durchgangsloch 29 (Fig. 3) in axialer Vorschubrichtung 30 gebohrt. Sodann wird der Bohrer zum Rückwärts- Zirkularfräsen unter weiterer Rotation in Schnittrichtung 13 in Lateralrichtung 31 seitlich versetzt, wobei der Bohrer in Zirkularrichtung 32, also auf einem Kreisbogen um die Mittelachse des Bohrloches herum an der Ringkante der Austrittsöffnung des Durchgangsloches 29 entlanggeführt wird.
Analog werden die Vorwärtsschneiden 26,27 des weiteren Schneidteiles 21 zum im Wege des Zirkularfräsens der Ringkante der Eingangsöffnung des Durchgangsloches 29 verwendet (Fig. 4). Dazu wird der Bohrer noch weiter in Vorschubrichtung 30 vorgeschoben. Bezugszeichenliste
Schneidteil Schaft Einstich Einstichdurchmesser Bohrer Drallnut Drallnut Übergangsstufe Übergangsstufe Bohrerschneide Ringsegmentfläche Ringsegmentfläche Schnittrichtung Rückwärtsschneide Rückwärtsschneide Spanfläche Span Bohrerachse Winkel Freiwinkel Schneidteil Übergangsstufe Übergangsstufe Ringsegmentfläche Ringsegmentfläche Vorwärtsschneide Vorwärtsschneide Spanfläche Durchgangsloch Vorschubrichtung Lateralrichtung Zirkularrichtung Einstichlänge

Claims

Ansprüche
1. Spiralbohrer, insbesondere aus Vollhartmetall, dadurch gekennzeichnet,
- daß der Schneidteil (1) des Bohrers in seinem den Bohrerschneiden (10) abgewandten Bereich einen Einstichbereich (3) zur Bildung eines Absatzes aufweist, dessen Durchmesser (4) größer als der Kerndurchmesser, aber kleiner als der Bohrerdurchmesser (5) ist,
- daß die zwischen den Drallnuten (6,7) befindlichen, vom Schneidteil (1) in den Einstich (2) eintauchenden Übergangsstufen (8,9) als in Richtung auf die Bohrerschneiden (10) auseinandertretende, eine etwa kegelmantelartige Oberflächenform aufweisende Ringsegmentflächen
(11 ,12) ausgebildet sind und
- daß in die in Schnittrichtung (13) an die Ringsegmentflächen (11,12) angrenzenden Drallnutenflanken eine Spanformstufe zur Bildung einer Rückwärtsschneide (14,15) eingearbeitet ist,
- deren Spanfläche (16) vom Schneidteil (1) des Bohrers über den Einstichdurchmesser (4) hinaus in die Drallnut (6.7) hineinreicht.
2. Spiralbohrer nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine ebene Oberfläche der Spanfläche (16).
3. Spiralbohrer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Spanwinkel (17) der Spanfläche (16) zwischen +10° und -10°.
4. Spiralbohrer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmentflächen (11 ,12) zur Bildung oder Vergrößerung des Freiwinkels (20) leicht entgegen der Drallrichtung der Drallnuten (6,7) um die Bohrerachse (18) gedrallt sind.
5. Spiralbohrer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, daß die Einstichlänge (33) etwa der Schneidlänge des Schneidteiles (1) entspricht.
6. Spiralbohrer insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) daß ein Schneidteil (21) des Bohrers zwischen dem Einstich (3) und dem Bohrerschaft (2) liegt und die zwischen den Drallnuten (6,7) befindlichen, vom Schneidteil (21) in den Einstich (3) eintauchenden Übergangsstufen (22,23) als in Richtung auf die Bohrerschneiden (10) zusammentretende, eine etwa kegelmantelartige Oberflächenform aufweisende Ringsegmentflächen (24,25) ausgebildet sind und daß in die in Schnittrichtung (13) an die Ringsegmentflächen (24,25) angrenzenden Drallnutenflanken eine Spanformstufe zur Bildung einer Vorwärtsschneide (26,27) eingearbeitet ist, deren Spanfläche (28) vom Schneidteil (1) des Bohrers über den Einstichdurchmesser (4) hinaus in die Drallnut (6,7) hineinreicht.
EP90915413A 1989-10-31 1990-10-31 Spiralbohrer Withdrawn EP0450026A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8912860U 1989-10-31
DE8912860U DE8912860U1 (de) 1989-10-31 1989-10-31 Spiralbohrer

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EP0450026A1 true EP0450026A1 (de) 1991-10-09

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ID=6844165

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US (1) US5186584A (de)
EP (1) EP0450026A1 (de)
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WO (1) WO1991006387A1 (de)

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