DE19602566A1

DE19602566A1 - Pointed drill for use with hard metal

Info

Publication number: DE19602566A1
Application number: DE1996102566
Authority: DE
Inventors: Andre Woitschach
Original assignee: ANDRE WOITSCHACH GmbH
Current assignee: ANDRE WOITSCHACH GmbH
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1997-07-31

Abstract

The drill is pointed at the tip to give in the axial projection an S-shaped transverse cutting edge (24) which is undercut by throats (42) at the tip in the rotation sense. The radii of the cutting edge are convex in the axial projection and here reverse their curvature in line with the tip (28), each radius in turn adjoined by a throat with concave curvature against the rotation direction. The rake angle (gamma) of the radii is 3 degrees. The tip base (32) issuing in the throat area forms a wedge face which is angled radially inwards against rotation so as to slope back to give a clearance angle of 40 \! 2 degrees in the radial sense and 55 \! 3 degrees in the rotation sense.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralbohrer, insbesondere Hoch leistungs-Hartmetallbohrer.The invention relates to a twist drill, in particular high high performance carbide drill.

Beim Anspitzen eines Spiralbohrers mit zwei Drallnuten erhält man bekanntlich zwei Hauptschneiden und eine diese verbindende Quer schneide. Es ist dies die Kante auf dem Kern an der Spitze des Bohrers, die durch das Anschleifen des Spitzenwinkels und das Schleifen der Hauptfreiflächen an den Bohrerschneiden entsteht.When tapping a twist drill with two twist grooves you get as is known, two main cutting edges and a cross connecting them cut. This is the edge on the core at the top of the Drill by grinding the tip angle and that Grinding of the main open areas on the cutting edges occurs.

Bei einem normalen Kegelmantelschliff ist der Spanwinkel im Bereich der Querschneide stark negativ. Die Umfangsgeschwindigkeit ist gering und fällt zur Achse des Bohrers hin auf Null ab. Eine normale Zerspanung findet nicht statt, da die Querschneide nicht schneidend, sondern schabend wirkt und den Werkstoff nur hin zu den Hauptschneiden verdrängt. Bohrwiderstand und Verschleiß an der Querschneide sind entsprechend hoch. With a normal conical surface grinding, the rake angle is in the range the chisel edge strongly negative. The peripheral speed is low and drops to zero towards the axis of the drill. A normal machining does not take place since the cross cutting edge does not cutting, but shabby and the material is only too displaced the main cutting edges. Drilling resistance and wear the cross cutting edge are correspondingly high.

Speziell bei großem Bohrerdurchmesser muß in der Regel vorgebohrt werden, z. B. mit einem Zentrierbohrer, damit der Bohrer beim An setzen nicht verläuft.Especially with large drill diameters, it is usually necessary to predrill be, e.g. B. with a center drill so that the drill at put not runs.

Es ist bekannt, Schleifkorrekturen an der Spitze von Spiralbohrern anzubringen, um die Querschneide zu verkürzen oder anzuspitzen. Erwähnt seien die Sonderschliffe nach DIN 1412 und Werksnorm V und U. Werksnorm V, z. B. Titex Plus, ist ein Vierflächenschliff, bei dem die Freiflächen zwei ebene Flächen sind und der Kern ausge spitzt ist.It is known to make grinding corrections at the tip of twist drills attached to shorten or sharpen the chisel edge. The special cuts according to DIN 1412 and company standard V should be mentioned and U. company standard V, z. B. Titex Plus, is a four-face cut, where the open spaces are two flat surfaces and the core is out is pointed.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spiralbohrer, insbesondere Hochleistungs- Hartmetallbohrer, zu schaffen, der gut zentrierend ist und sich durch einen geringen Bohrdruck, guten Spanfluß, wenig Verschleiß und eine entsprechend lange Standzeit auszeichnet.The object of the invention is a twist drill, in particular High performance carbide drill bit to create the well centering is and by a low drilling pressure, good chip flow, little Wear and a correspondingly long service life.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Spiralbohrer, der unter Bildung einer in axialer Projektion S-förmigen Querschneide ausgespitzt ist, die an der Bohrerspitze in Drehrichtung hinten mit einer Kehle hinterschnitten ist.This task is solved with a twist drill that is under formation an S-shaped cross cutting edge in axial projection is at the tip of the drill in the direction of rotation behind with a throat is undercut.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Halbseiten der Quer schneide in axialer Projektion konvex gekrümmt. Die Halbseiten treffen sich an der in der Bohrerachse liegenden Bohrerspitze, die in der axialen Projektion ein Wendepunkt der Querschneiden krümmung ist. Neben den Halbseiten der Querschneide öffnet sich entgegen der Drehrichtung mit konkaver Krümmung je eine Kehle. In a preferred embodiment, the half sides are the cross cut convexly curved in axial projection. The half pages meet at the drill tip lying in the drill axis, which in the axial projection is a turning point of the cross-cuts is curvature. Next to the half sides of the chisel edge opens one throat against the direction of rotation with concave curvature.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Querschneiden einen Spanwinkel, der zwar nur einige wenige Grad, insbesondere 2° bis 5°, vorzugsweise 3°, beträgt, die Querschneiden aber dennoch zer spanend und den Bohrer zentrierend wirken läßt. Die Kehlen der Ausspitzung tragen zu der Spanformung bei, und sie gewährleisten einen guten Spanabfluß.In a preferred embodiment, the cross cuts have one Rake angle, although only a few degrees, especially 2 ° to 5 °, preferably 3 °, but the cross cutting zer cutting and centering the drill. The throats of the Pointing contributes to chip formation and ensures it good chip flow.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der in die Kehle auslauf ende Boden der Ausspitzung eine radial nach innen und entgegen der Drehrichtung nach hinten geneigte Keilfläche, die in radialer Richtung einen Freiwinkel von vorzugsweise 40° ± 2° und in Umfangs richtung einen Freiwinkel von vorzugsweise 55° ± 3° hat. Über diese Keilfläche ist ein guter Spanabfluß in die Spiralnut gewährleistet.In a preferred embodiment, it runs into the throat end of the taper one radially inward and opposite the direction of rotation inclined backwards, which in radial Direction a clearance angle of preferably 40 ° ± 2 ° and circumferentially direction has a clearance angle of preferably 55 ° ± 3 °. About these The wedge surface ensures good chip flow into the spiral groove.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die die Kontur der Quer schneide bestimmende Rückwand der Ausspitzung zylindrisch.In a preferred embodiment, this is the contour of the cross cutting back wall of the thinning cylindrical.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind Freiflächen des Bohrers durch einen Sechsflächenschliff gebildet. Der Bohrer hat eine schmale vordere Freifläche, eine breite mittlere Freifläche und eine schmale hintere Freifläche. Die Ausspitzung ist vorzugsweise ein Materialabtrag hauptsächlich radial innen von der mittleren und hinteren Freifläche. Die vordere Freifläche ist insofern von der Ausspitzung betroffen, als die Kehle darin ausgebildet ist. Die vordere Freifläche bildet mit dem darin auslaufenden Boden der Ausspitzung den Rand der Kehle. In a preferred embodiment there are free surfaces of the drill formed by a six-face cut. The drill has one narrow front open area, a wide middle open area and a narrow rear open space. The taper is preferred a material removal mainly radially inwards from the middle and rear open space. The front open area is therefore from the throat when the throat is formed. The front open area forms with the floor that runs out into it the throat edge of the throat.

Für die vordere Freifläche ist ein Freiwinkel von 10° ± 2°, für die mittlere Freifläche ein Freiwinkel von 25° ± 1° und für die hintere Freifläche ein Freiwinkel von 35° ± 2° bevorzugt.There is a clearance angle of 10 ° ± 2 ° for the front clearance the middle free area a clearance angle of 25 ° ± 1 ° and for the rear clearance area a clearance angle of 35 ° ± 2 ° preferred.

Der erfindungsgemäße Spiralbohrer hat vorzugsweise die gemeinhin üblichen zwei Drallnuten. Er kann aber auch mit drei Drallnuten gefertigt werden.The twist drill according to the invention preferably preferably has the commonly usual two twist grooves. It can also be used with three swirl grooves are manufactured.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to one in the drawing presented embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in Seitenansicht die Spitze eines Spiralbohrers; Figure 1 is a side view of the tip of a twist drill.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bohrerspitze mit Blick in Richtung II von Fig. 1; Figure 2 is a plan view of the drill tip with a view in the direction II of Fig. 1.

Fig. 3 eine Seitenansicht der Bohrerspitze mit Blick in Richtung III von Fig. 2; und Fig. 3 is a side view of the drill tip looking in the direction III of Fig. 2; and

Fig. 4 eine Seitenansicht der Bohrerspitze mit Blick in Richtung IV von Fig. 2. Fig. 4 is a side view of the drill bit with a view in the direction IV of FIG. 2.

Der Spiralbohrer hat zwei herkömmliche Drallnuten, d. h. drall förmig verlaufende Längsnuten, deren Nutgrund ein Kreisprofil ist. Der in Drehrichtung vordere Nutrand ist mit einer Führungsfase 44 versehen. The twist drill has two conventional twist grooves, ie twist-shaped longitudinal grooves, the bottom of which is a circular profile. The front edge of the groove in the direction of rotation is provided with a guide chamfer 44 .

Die Bohrerspitze hat einen Kegelmantelschliff. Die Freiflächen sind durch einen Sechsflächenschliff gebildet. Auf die Haupt schneide 10 folgt eine schmale vordere Freifläche 12 mit einem Freiwinkel von 10°. Auf diese folgt eine breite mittlere Frei fläche 14 mit einem Freiwinkel von 25°. Auf diese folgt eine hintere, wieder schmale Freifläche 16 mit einem Freiwinkel von 35°.The drill tip has a conical surface grinding. The open areas are formed by a six-face cut. On the main cutting edge 10 follows a narrow front open area 12 with a clearance angle of 10 °. This is followed by a wide mean free area 14 with a clearance angle of 25 °. This is followed by a rear, again narrow, free surface 16 with a clearance angle of 35 °.

Die Hauptschneiden 10 sind die Vorderkanten der vorderen Frei flächen 12, d. h. deren Schnitt mit dem Nutgrund der Drallnu ten. Die Kanten 18 zwischen den ersten und zweiten Freiflächen 12, 14 liegen annähernd einer Diametralebene des Bohrers. Ge nauer gesagt, sind sie gegen dessen Drehrichtung etwas nach hinten versetzt. Die Kanten 20 zwischen den zweiten und dritten Freiflächen 14, 16 liegen weiter außen. Die Hinterkanten 22 der dritten Freifläche 16 sind deren Schnitt mit dem Nutgrund der Drallnuten.The main cutting edges 10 are the leading edges of the front free surfaces 12 , that is to say their cut with the groove base of the swirl grooves. The edges 18 between the first and second free surfaces 12 , 14 lie approximately in a diametral plane of the drill. To be more precise, they are offset somewhat towards the direction of rotation. The edges 20 between the second and third open areas 14 , 16 are further out. The trailing edges 22 of the third free surface 16 are their intersection with the groove base of the swirl grooves.

Der Kern des Bohrers hat zwei Ausspitzungen, die der Quer schneide 24 in axialer Projektion einen S-förmigen Verlauf verleihen (vgl. Fig. 2). Die konkav gekrümmte Hauptschneiden 10 gehen an einem Wendepunkt 26 in die in axialer Projektion konvex gekrümmten Halbseiten der Querschneide 24 über, die sich an der in der Bohrerachse liegenden Bohrerspitze 28 tref fen. Letztere ist in axialer Projektion ein weiterer Wendepunkt der Querschneidenkrümmung. The core of the drill has two taper points, which give the cross-cut 24 an S-shaped course in axial projection (see FIG. 2). The concavely curved main cutting edges 10 merge at a turning point 26 into the convexly curved half sides of the transverse cutting edge 24 , which meet at the drill tip 28 lying in the drill axis. In axial projection, the latter is another turning point in cross-section curvature.

Die radiale Projektion Fig. 1 läßt erkennen, daß die Querschneiden 24 einen Spanwinkel γ von ca. 3° haben. Der Spanwinkel γ ist zwar klein, doch wirkt so der Bohrer an den Querschneiden 24 zer spanend und zentrierend.The radial projection in FIG. 1 shows that the transverse cutting edges 24 have a rake angle γ of approximately 3 °. The rake angle γ is small, but the drill acts on the cross cutting edges 24 zer cutting and centering.

Die Ausspitzungen sind durch Ausschleifen des Bohrerkerns haupt sächlich radial innen von der mittleren und hinteren Freifläche 14, 16 erhalten. Die vordere Freifläche 12 ist von den Ausspitz ungen durch Bildung einer Kehle 42 an der Bohrerspitze 28 betrof fen. Die Querschneide 24 ist mit den beiden konkav gekrümmten Kehlen 42 an der Bohrerspitze 28 beidseits hinterschnitten.The tapering is mainly obtained radially inward from the middle and rear open surfaces 14 , 16 by grinding out the drill core. The front open area 12 is affected by the cutouts by forming a throat 42 at the drill tip 28 . The transverse cutting edge 24 is undercut on both sides with the two concavely curved grooves 42 at the drill tip 28 .

Die die Kontur der Querschneide 24 bestimmende Rückwand 30 der Ausspitzungen ist eine Zylinderfläche parallel zu der Bohrerachse. Die Querschneide 24 ist die Schnittkante der Rückwand 30 der Aus spitzungen mit der vorderen Freifläche 12.The rear wall 30 of the tapering, which defines the contour of the transverse cutting edge 24 , is a cylindrical surface parallel to the drill axis. The transverse cutting edge 24 is the cutting edge of the rear wall 30 from the tapering with the front open area 12 .

Der Boden 32 der Ausspitzungen bildet eine radial nach innen und entgegen der Drehrichtung nach hinten geneigte Keilfläche mit einem radialen Freiwinkel von ca. 40° und einem Freiwinkel in Umfangs richtung von ca. 55°. Über die so geneigte Keilfläche ist ein guter Spanabfluß in die Drallnut gewährleistet. The bottom 32 of the taper forms a radially inward and backward inclined wedge surface with a radial clearance angle of approximately 40 ° and a clearance angle in the circumferential direction of approximately 55 °. Good chip flow into the swirl groove is ensured via the inclined wedge surface.

34 ist die mit der mittleren Freifläche 14 gebildete Vorderkante des Bodens 32 der Ausspitzung, die die radial innere Ecke 36 der hinteren Freifläche 16 trifft. 38 ist die mit der Rückwand 30 der Ausspitzung gebildete Hinterkante des Bodens 32 der Ausspitzung. 40 ist die Seitenkante, die der Boden 32 der Ausspitzung mit dem Nutgrund der Drallnut bildet. 42 ist der Rand der Kehle, mit der der Boden 32 der Ausspitzung in die vordere Freifläche 12 ausläuft. Die Kehle 42 öffnet sich mit konkaver Krümmung entgegen der Dreh richtung des Bohrers. Ihr Rand verbindet die Kante 18 zwischen der vorderen und mittleren Freifläche 12, 14 mit der Bohrer spitze 28. 34 is the front edge of the base 32 of the taper formed with the central free surface 14 , which meets the radially inner corner 36 of the rear free surface 16 . 38 is the rear edge of the bottom 32 of the throat formed with the rear wall 30 of the throat. 40 is the side edge which the bottom 32 of the thinning forms with the groove base of the swirl groove. 42 is the edge of the throat with which the bottom 32 of the taper ends in the front open area 12 . The throat 42 opens with a concave curvature against the direction of rotation of the drill. Its edge connects the edge 18 between the front and middle free surfaces 12 , 14 with the drill tip 28 .

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Spiralbohrerspitze erfolgt durch Schleifen an einer CNC-Maschine mit mindestens fünf Achsen. Die Schleifflächen sind der Krümmung des Schleifwerkzeugs ent sprechend gewölbt.The twist drill tip according to the invention is produced by grinding on a CNC machine with at least five axes. The grinding surfaces are the curvature of the grinding tool speaking arched.

Der erfindungsgemäße Spiralbohrer kann wie andere Hochleistungs-Hartmetallbohrer außer der Führungsfase 44, die den zu bohrenden Durchmesser bestimmt, in der Spannut innen von der Führungsfase 44 eine Schutzfase haben. Die Hauptschneide 10 läuft dann radial außen gebrochen an der Spannut entlang (nicht dargestellt).The twist drill according to the invention, like other high-performance carbide drills other than the guide land 44, which determines the diameter to be drilled, have in the flute inside of the guide land 44 is a protective chamfer. The main cutting edge 10 then runs along the flute (not shown), broken radially on the outside.

BezugszeichenlisteReference list

10 Hauptschneide
12 vordere Freifläche
14 mittlere Freifläche
16 hintere Freifläche
18 Kante
20 Kante
22 Hinterkante
24 Querschneide
26 Wendepunkt
28 Bohrerspitze
30 Rückwand
32 Boden
34 Vorderkante
36 Ecke
38 Hinterkante
40 Seitenkante
42 Kehle
44 Führungsfase 10 main cutting edge
12 front open space
14 medium open space
16 rear open space
18 edge
20 edge
22 trailing edge
24 cross cutting edge
26 turning point
28 drill tip
30 rear wall
32 bottom
34 leading edge
36 corner
38 trailing edge
40 side edge
42 throat
44 chamfer

Claims

1. Twist drill, in particular high-performance carbide drill, characterized in that it is sharpened to form an S-shaped transverse cutting edge ( 24 ) in axial projection, which is undercut on the drill tip ( 28 ) in the direction of rotation at the back with a throat ( 42 ).

2. Twist drill according to claim 1, characterized in that the half sides of the cross cutting edge ( 24 ) are convexly curved in axial projection and in axial projection on the drill tip ( 28 ) have a point of curvature, and that next to the half sides of the cross cutting edge ( 24 ) one throat ( 42 ) opens against the direction of rotation with a concave curvature.

3. Twist drill according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse cutting edges ( 24 ) have a rake angle (γ) of a few degrees, in particular 2 ° to 5 °, preferably 3 °.

4. Twist drill according to one of claims 1 to 3, characterized in that the in the throat ( 42 ) tapering bottom ( 32 ) of the taper is a radially inward and counter to the rotational direction backward inclined wedge surface in the radial direction Clearance angle of preferably 40 ° ± 2 ° and in the circumferential direction has a clearance angle of preferably 55 ° ± 3 °.

5. Twist drill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the contour of the transverse cutting edge ( 24 ) determining the rear wall ( 30 ) of the taper is cylindrical.

6. Twist drill according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has a six-facet cut with a narrow front open area ( 12 ), a wide central open area ( 14 ) and a narrow rear open area ( 16 ), and that the thinning one Material removal is mainly radially inward from the middle and rear open areas ( 14 , 16 ).

7. Twist drill according to claim 6, characterized in that the front free surface ( 12 ) has a clearance angle of 10 ° ± 2 °, the central free surface ( 14 ) has a clearance angle of 25 ° ± 1 ° and the rear free surface ( 16 ) has a clearance angle of 35 ° ± 2 °.

8. Twist drill according to one of claims 1 to 7, characterized shows that it has two swirl grooves.

9. Twist drill according to one of claims 1 to 7, characterized shows that it has three twist grooves.