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WO2006079317A1 - Variable cutting edge removal for drilling tools - Google Patents

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Publication number
WO2006079317A1
WO2006079317A1 PCT/DE2006/000090 DE2006000090W WO2006079317A1 WO 2006079317 A1 WO2006079317 A1 WO 2006079317A1 DE 2006000090 W DE2006000090 W DE 2006000090W WO 2006079317 A1 WO2006079317 A1 WO 2006079317A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cutting edge
protective
drilling tool
chamfer
angle
Prior art date
Application number
PCT/DE2006/000090
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Alber
Original Assignee
Firma Gühring Ohg
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 Firma Gühring Ohg filed Critical Firma Gühring Ohg
Publication of WO2006079317A1 publication Critical patent/WO2006079317A1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/02Twist drills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/12Cross sectional views of the cutting edges
    • B23B2251/122Bevelled cutting edges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/12Cross sectional views of the cutting edges
    • B23B2251/125Rounded cutting edges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/14Configuration of the cutting part, i.e. the main cutting edges

Definitions

  • the invention relates to a drilling tool with at least one main cutting edge, which is broken by grinding a Schutzfase, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for attaching a protective chamfer on the main cutting edge according to the preamble of claim 13.
  • An essential goal in the production of cutting tools is to increase the service life of the
  • Coolant cutting angle, cutting size, cutting material, shape, depth of holes and materials.
  • One way to reduce the wear on the cutting edge is to provide it with a Schnagfase, so as to increase the service life.
  • a rounding or small chamfer is applied to the sharp edge and, as it were, microscopically "defused" the cutting edge.
  • Such protective chamfers are used in particular for inserts, but also for drilling tools application. Since a cutting edge can not be made arbitrarily sharp microscopically, one obtains a defined geometry of the cutting edge through the protective chamfer. This is particularly important because the geometry of the cutting edge is ideally matched to the cutting speed, feed rate and material of the workpiece tool and tool.
  • cutting edges with protective chamfers of different widths and chamfer angles are therefore used, depending on feed rate and material.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a tool with at least one main cutting edge, which achieves a much longer service life without device-technical and economic effort.
  • the invention is based on the idea that in drilling tools, the cutting speed directly from the
  • the cutting edge has over its length very different cutting speeds and directions, which is why in a uniform bevel geometry, as z. B. from EP 0 690 758 is known, the cutting edge can be optimally designed only for one point.
  • the at least one main cutting edge is provided with a protective chamfer whose size and / or position and / or geometry varies over the length of the cutting edge.
  • a tool is obtained having a cutting edge that is varied depending on the distance from the drill axis and optimized at each point. This ensures that the protective bevel of the cutting edge at the respective point has the optimum geometric properties in terms of cutting speed and - direction.
  • the feed force can be further reduced due to the inventive design of the cutting edge.
  • the protective chamfer is designed such that the cutting wedge formed by the free surface and the cutting surface over a significant length of the main cutting becomes dull with increasing distance from the drill axis.
  • the protective bevel can be designed in different ways. In terms of manufacturing technology, it is very easy to realize a chamfer in the form of a flat fold of the cutting edge. Such a flat surface substantially increases the cutting edge thickness and protects it against breakouts.
  • the protective bevel is designed such that its width B increases over a significant length of the main cutting edge with increasing distance from the drill axis. As a result, the sharpness or the dullness of the cutting edge can be adjusted in a very simple manner.
  • Another possibility is to regulate the sharpness or dullness of the cutting edge by changing the angle which the protective bevel encloses with the axial plane of the tool.
  • this angle in the outer region of the cutting edge is preferably in the range of 0 ° up to 40 ° and in the vicinity of the core diameter in the range of -30 ° to -10 ° or 60 ° to 90 ° of.
  • the bevel angle depending on the application, depending on feed, materials, etc. also outside these angular ranges. However, it should be ensured that the cutting edge becomes dull with increasing distance from the drill axis.
  • the width of the protective chamfers are advantageously at the outer end of the cutting edge and depending on the application in a range of approx. 15 to 20 ⁇ m. Despite these microscopically small dimensions, these protective chamfers considerably contribute to increasing the service life of tools.
  • Protective chamfers also have a convex surface. This is advantageous, among other things, if the material of the
  • Cutting edge are set over the radius of the rounding, wherein the radius increases over a significant length of the main cutting edge with increasing distance from the drill axis.
  • the abrasive body can be brought either from the side of the free surface or from the side of the rake face to the cutting edge.
  • the grinding process is carried out for each main cutting edge in a single uniform movement of the grinding wheel and / or the drilling tool, ie. Either the grinding body is brought to a fixed tool accordingly, the tool guided by means of a corresponding device to the grinding wheel or both guided in a coordinated Bewegunsablauf each other.
  • the abrasive body follows the course of the main cutting edge and thereby increases its delivery and / or its grinding angle with respect to the chip surface or the free surface with increasing distance from the drill axis, so that the cutting edge is provided with a protective chamfer, the vin over a significant length inside outside becomes duller.
  • a translational and a rotational movement of the grinding wheel or of the tool can overlap, so that both the angle and the width of the protective bevel changes depending on the radial distance from the drill axis after machining the edge.
  • Fig. 1 is a plan view of a tool according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows the schematic side view II from FIG. 1 of the tool according to the invention according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a protective chamfer cutting edge according to the first embodiment of the present invention during the cutting operation;
  • Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of a cutting edge according to the first embodiment
  • FIG. 5A shows a schematic cross-sectional view of a cutting edge-like cutting edge according to the invention with protective bevel according to the first embodiment
  • FIG. 5B shows a schematic cross-sectional view of a protective bevel cutting edge according to the invention which is remote from the cutting edge according to the first embodiment
  • Fig. 6A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the second embodiment;
  • Fig. 6B is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote inventive cutting edge with protective chamfer according to the second embodiment
  • Fig. 7A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the third embodiment;
  • FIG. 7B shows a schematic cross-sectional view of a protective bevel cutting edge according to the invention which is remote from the cutting edge and away from the cutting edge;
  • Fig. 8A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the fourth embodiment
  • Fig. 8B is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote protective edge of the invention according to the fourth embodiment
  • FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near protective edge according to the fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote protective cutting edge according to the fifth embodiment of the present invention.
  • Fig. 10A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the sixth embodiment;
  • Fig. 1OB is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote inventive cutting edge with protective chamfer according to the sixth embodiment
  • Fig. 11 shows a schematic cross-sectional view of a cutting edge according to the invention and an abrasive body before the grinding process according to the invention
  • Fig. 12A shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge near the cutting edge and an abrasive body according to a first and second embodiment
  • Fig. 12B shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge remote cutting edge and an abrasive body according to the first embodiment
  • Fig. 12C is a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention Schneideckfernen cutting edge and a grinding wheel according to the second Au Adjustsform;
  • FIG. 13A shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge near the cutting edge and a grinding body according to a third and fourth Au Adjustsform;
  • Fig. 13B shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge remote cutting edge and an abrasive body according to the third embodiment
  • Fig. 13C shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge remote cutting edge and an abrasive body according to the fourth embodiment
  • FIG. 1 shows an inventive tool 2 with main cutting edges 4 and a transverse cutting edge 6, in which the main cutting edges 4 are provided with a protective chamfer 8.
  • the protective chamfer 8 extends from the radially outermost point of the main cutting edge 4, the cutting edge 10, in the direction of the core diameter 12.
  • FIG. 2 shows the side view II from FIG. 1, in which a Schutzfase invention 8 at a cutting edge 14 exaggerated size - for illustrative purposes not to scale - is shown. Furthermore, a free surface 16 and a rake surface 18 are shown. The rake faces 18 are in this case the end sections of two helically milled flutes 20.
  • the main cutting edges 4 on the drill 2 are formed by conically grinding the drill end section.
  • d. H the material of the material and the drill, the feed rate, the depth of the hole, etc. , find the most different types of twist drills with different geometries and cuts application.
  • the inventive design of the cutting edges 14 with a protective chamfer 8 is applicable to each of these jigs.
  • Fig. 3 is a very greatly enlarged cross-section of the cutting edge 14 of the invention is shown, ' which is arranged in the transition of clamping surface 18 and free surface 16.
  • the rake surface 18 and the free surface 16 forms a cutting wedge 22 which separates a chip 24 from a workpiece 26.
  • the chip 24 cut less than rather is torn off over a initiated by the cutting wedge 22 tensile or bending force from the workpiece 26.
  • the size of the leading crack 28 depends in particular on the cutting speed and the material of the workpiece 26.
  • the protective chamfer 8 can be made larger or smaller.
  • the size of the cutting edge 14 also depends in particular on the grain size of the drill material used. The finer the carbide, the sharper the cutting edge can be made and the lower the resulting temperature development.
  • FIG. 4 shows the geometry of a cutting edge 14 according to the invention.
  • the clamping surface 18 includes the free surface 16 a wedge angle ß.
  • a clearance angle ⁇ defines the inclination of the free surfaces 16 to the workpiece 26.
  • the angle between rake face 18 and an axial plane 30 is defined as the rake angle ⁇ . If the cutting edge 14 or the cutting wedge 22 is provided with a phase 8 at an angle ⁇ with respect to the axial plane 30, the cutting edge 14 is "defused”. This results in a cutting edge angle (p] _, which encloses the protective chamfer 8 with the rake face 18, and the cutting edge angle ⁇ 2, the protective chamfer 8 with the flank 16 includes.
  • FIGS. 3a and 3b this realization is implemented in such a way that the width B is varied over a significant length of the main cutting edge 4.
  • Fig. 5a shows the section AA from FIG. 1, ie. a section through a further outward portion of the cutting edge 14.
  • FIG. 5b which shows the section BB through a further inner portion of the cutting edge 14 of FIG. 1, it can clearly be seen that the width B of the protective chamfer 8 becomes larger towards the outside and thus duller.
  • FIG. 6a, 6b or 7a, 7b - a similar effect according to the invention is achieved if the chamfer angle ⁇ of the protective chamfer 8 at the cutting edge 14 varies depending on the local position of the considered cutting point. Also in these figures, the index "a" for the section A-A of FIG. 1 and the index "b" for the section B-B of FIG. 1 used. At the outer portion of the cutting edge 14 (FIGS.
  • the chamfer angle ⁇ is preferably selected such that the cutting edge angles (p) and q> 2 are each greater than 90 °, so that a relatively blunt cutting edge 14 is formed
  • the chamfer angle ⁇ can either be increased towards the drill central axis A as shown in Fig. 6b or reduced in size as shown in Fig. 7b > i and (p2 substantially smaller than the other and the cutting edge 14 overall sharper.)
  • the protective chamfer 8 has a planar surface.
  • the sharpness or dullness of the cutting edge 14 over the radius of curvature R of Schutzfase 8 can be adjusted.
  • the radius R of the protective chamfer 8 increases.
  • the width B of the protective chamfer 8 at the radially outer end are approximately in a range of 15 to 20 ⁇ m.
  • the chamfer angle ⁇ should be set so that this at the radially outer end approximately in a range of 0 to 40 ° and in the inner region, ie in the vicinity of the core diameter, either in a range of -30 ° to -10 ° or 60 ° should be up to 90 °.
  • the protective chamfer 8 should at least be designed so that it becomes larger or blunter with increasing distance from the drill central axis A.
  • the cutting edge 14 on the tool 2 is by means of an abrasive method, for. B. by grinding, brushing, Honing etc., provided with the protective chamfer 8.
  • the protective bevel 8 is controlled by a machine in a single movement of the grinding body 32 or. of the drilling tool 2 along the main cutting edge 4.
  • the feed S and its grinding angle ⁇ with respect to the clamping surface 18 or the free surface 16 depending on the distance from the drill axis A change such that the width B of Schutzfase 8 decreases from outside to inside and one of the two cutting edge angle ⁇ i and ⁇ 2 is sharpened from the outside inwards.
  • the inventive idea namely to make a protective chamfer 8 depending on the cutting speed, even with other machining methods such. B. milling or turning, if there are different cutting speeds on the cutting edges.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to a drilling tool (2) with at least one main cutting edge (4), which is broken by grinding a protective chamfer (8), and to a method for making a protective chamfer (8) on the main cutting edge (4). According to the invention, the size and/or the position and/or the geometry of the protective chamfer (8) varies over the length of the cutting edge (14).

Description

Beschreibung description
Variabler Schneidkantenabzug für BohrwerkzeugeVariable cutting edge trigger for drilling tools
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit zumindest einer Hauptschneide, die durch Anschleifen einer Schutzfase gebrochen ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anbringen einer Schutzfase an der Hauptschneide gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.The invention relates to a drilling tool with at least one main cutting edge, which is broken by grinding a Schutzfase, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for attaching a protective chamfer on the main cutting edge according to the preamble of claim 13.
Ein wesentliches Ziel bei der Herstellung von spanenden Werkzeugen ist die Erhöhung der Standzeit derAn essential goal in the production of cutting tools is to increase the service life of the
Werkzeuge bei deren Anwendung . Als Standzeit wird dieTools in their application. As a lifetime, the
Zeitspanne bezeichnet, während der ein Werkzeug bei einem vorgegebenen Standzeitkriterium unter gegebenenPeriod of time during which a tool for a given life criterion under given
Spanungsbedingungen Spanarbeit leistet, d. h die Zeitspanne zwischen zwei Anschliffen . Der wirtschaftlicheSpanungsbedingungen Span doing, d. h is the time between two cuts. The economic
Einsatz eines Bohrers ist stark von der Standzeit abhängig, welche wiederum durch folgende Faktoren beeinflusst wird: Schnittgeschwindigkeit, Vorschub,The use of a drill is strongly dependent on the service life, which in turn is influenced by the following factors: cutting speed, feed rate,
Kühlmittel, Schneidenwinkel, Schneidengrösse, Schneidstoff, Form, Tiefe der Bohrungen und Werkstoffe .Coolant, cutting angle, cutting size, cutting material, shape, depth of holes and materials.
Eine Möglichkeit zur Verringerung der Verschleißerscheinungen an der Schneidkante ist es, diese mit einer Schnutzfase zu versehen, um so die Standzeit zu erhöhen . Dabei wird an der scharfen Schneide durch Schleifen oder Bürsten eine Verrundung oder kleine Fase angebracht und die Schneide sozusagen mikroskopisch "entschärft" .One way to reduce the wear on the cutting edge is to provide it with a Schnagfase, so as to increase the service life. By grinding or brushing, a rounding or small chamfer is applied to the sharp edge and, as it were, microscopically "defused" the cutting edge.
Solche Schutzfasen finden insbesondere bei Wendeschneidplatten, aber auch bei Bohrwerkzeugen Anwendung . Da eine Schneidkante mikroskopisch gesehen nicht beliebig scharf gestaltet werden kann, erhält man durch die Schutzfase eine definierte Geometrie der Schneidkante . Dies spielt insbesondere deshalb eine wichtige Rolle, da die Geometrie der Schneidkante idealerweise auf die Schnittgeschwindigkeit, die Vorschubgeschwindigkeit und den Werkstoff des Werkstücksund -zeugs abgestimmt ist .Such protective chamfers are used in particular for inserts, but also for drilling tools application. Since a cutting edge can not be made arbitrarily sharp microscopically, one obtains a defined geometry of the cutting edge through the protective chamfer. This is particularly important because the geometry of the cutting edge is ideally matched to the cutting speed, feed rate and material of the workpiece tool and tool.
Bei Wendeschneidplatten werden daher je nach Vorschubgeschwindigkeit und Material Schneidkanten mit Schutzfasen unterschiedlicher Breite und Fasenwinkel eingesetzt .For indexable inserts, cutting edges with protective chamfers of different widths and chamfer angles are therefore used, depending on feed rate and material.
Bei Bohrwerkzeugen mit angeschliffener Hauptschneide ist man dazu übergegangen, die Standzeit des Werkzeugs durch immer bessere Schneidstoffe, wie z . B . Hatartmetall mit immer feinerer Körnung, zu erhöhen . Dennoch zeigt sich, dass selbst bei äußerst sorgfältiger Anbringung der Schutzfase unkontrollierter Schneidenverschleiß auftritt .In drilling tools with ground main cutting one has gone over to the life of the tool by better and better cutting materials such. B. Hatartmetall with ever finer grain size, increase. Nevertheless, it turns out that even with extremely careful attachment of the protective chamfer uncontrolled cutting wear occurs.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug mit zumindest einer Hauptschneide zu schaffen, welches ohne vorrichtungstechnischen und wirtschaftlichen Aufwand eine wesentlich höhere Standzeit erreicht .The present invention is therefore based on the object to provide a tool with at least one main cutting edge, which achieves a much longer service life without device-technical and economic effort.
Dies Aufgabe wird hinsichtlich des Werkzeugs durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 , hinsichtlich des Verfahrens durch die Verfahrensschritte des Patentanspruchs 13 gelöst .This object is achieved in terms of the tool by the features of claim 1, with respect to the method by the method steps of claim 13.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass bei Bohrwerkzeugen die Schnittgeschwindigkeit direkt von derThe invention is based on the idea that in drilling tools, the cutting speed directly from the
Umfangsgeschwindigkeit und somit von der örtlichen Lage des betrachteten Schneidpunktes, d. h . vom Abstand zur Bohrerachse, abhängig ist . Somit hat die Schneidkante über ihre Länge sehr unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten und -richtungen, weshalb bei einer einheitlichen Fasengeometrie, wie sie z . B. aus EP 0 690 758 bekannt ist, die Schneide nur für einen Punkt optimal ausgelegt sein kann . Erfindungsgemäß wird dagegen die wenigstens eine Hauptschneide mit einer Schutzfase versehen, deren Größe und/oder Lage und/oder Geometrie über die Länge der Schneidkante variiert .Peripheral speed and thus of the local situation of the considered cutting point, d. H . from the distance to the drill axis. Thus, the cutting edge has over its length very different cutting speeds and directions, which is why in a uniform bevel geometry, as z. B. from EP 0 690 758 is known, the cutting edge can be optimally designed only for one point. According to the invention, however, the at least one main cutting edge is provided with a protective chamfer whose size and / or position and / or geometry varies over the length of the cutting edge.
Durch Variieren der obengeannten Eigenschaften der Schutzfase, erhält man ein Werkzeug mit einer in Abhängigkeit des Abstands von der Bohrerachse variierten und an j eder Stelle optimierten Schneidkante . Dadurch wird erreicht, dass die Schutzfase der Schneidkante an der jeweiligen Stelle die optimalen geometrischen Eigenschaften in Bezug auf Schnittgeschwindigkeit und - richtung aufweist .By varying the above-mentioned properties of the protective bevel, a tool is obtained having a cutting edge that is varied depending on the distance from the drill axis and optimized at each point. This ensures that the protective bevel of the cutting edge at the respective point has the optimum geometric properties in terms of cutting speed and - direction.
Neben der Erhöhung der Standzeit kann aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung der Schneidkante ferner die Vorschubkraft reduziert werden .In addition to increasing the service life, the feed force can be further reduced due to the inventive design of the cutting edge.
Vorteilhafterweise ist die Schutzfase derart gestaltet, dass der von der Freifläche und der Spanfläche gebildete Schneidkeil über eine maßgebliche Länge der Hauptschneide mit zunehmendem Abstand von der Bohrerachse stumpfer wird.Advantageously, the protective chamfer is designed such that the cutting wedge formed by the free surface and the cutting surface over a significant length of the main cutting becomes dull with increasing distance from the drill axis.
In Richtung Bohrerachse nimmt dieTowards the drill axis takes the
Schnittgeschwindigkeit zunehmends ab, bis sie schließlich in der Bohrerachse gleich null wird. Um ein ausreichendes Schneidverhalten sicherzustellen, muss die Schneidkante bei geringeren Schnittgeschwindigkeiten schärfer sein als bei höheren Schnittgeschwindigkeiten . Deshalb macht es - A -Cutting rate from increasing until it is finally zero in the drill axis. To ensure sufficient cutting performance, the cutting edge must be sharper at lower cutting speeds than at higher cutting speeds. That's why it does - A -
Sinn, die Hauptschneide mit zunehmendem Abstand von der Bohrerachse stumpfer werden zu lassen, um den Verschleiß an der Schneidkante so gering wie möglich zu halten, gleichzeitig aber ein ausreichendes Schneidverhalten sicherzustellen .Sense to make the main cutting edge dull with increasing distance from the drill axis in order to keep the wear on the cutting edge as low as possible, while ensuring a sufficient cutting performance.
Hierbei kommt noch ein weiterer Effekt hinzu : da aufgrund der Helixform der Spanfläche der Spanwinkel in Richtung Bohrerachse zunimmt, vergrößert sich bei etwa gleichbleibendem Spanwinkel der Keilwinkel, d. h.. die Schneidkante wird in Richtung Bohrermittelachse stumpfer, was für das Schneidverhalten kontraproduktiv. Aufgrund einer variablen Gestaltung der Schutzfase kann dieser Tatsache entgegengewirkt werden .In this case, another effect is added: since the rake angle increases in the direction of the drill axis due to the helical shape of the rake surface, the wedge angle increases at about the same rake angle. h .. the cutting edge is blunt towards the drill center axis, which is counterproductive for the cutting behavior. Due to a variable design of Schutzfase this fact can be counteracted.
Die Schutzfase kann auf unterschiedliche Weise gestaltet sein. Fertigungstechnisch sehr einfach lässt sich eine Fase in Form einer planen Abkantung der Schneidkante realisieren . Eine solche plane Fläche erhöht die Schneidkantenstärke wesentlich und schützt diese vor Ausbrüchen .The protective bevel can be designed in different ways. In terms of manufacturing technology, it is very easy to realize a chamfer in the form of a flat fold of the cutting edge. Such a flat surface substantially increases the cutting edge thickness and protects it against breakouts.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Schutzfase derart gestaltet, dass deren Breite B über eine maßgebliche Länge der Hauptschneide mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse zunimmt . Dadurch läßt sich auf sehr einfache Weise die Schärfe bzw. die Stumpfheit der Schneidkante einstellen .In an advantageous embodiment, the protective bevel is designed such that its width B increases over a significant length of the main cutting edge with increasing distance from the drill axis. As a result, the sharpness or the dullness of the cutting edge can be adjusted in a very simple manner.
Eine andere Möglichkeit sieht vor, die Schärfe bzw. die Stumpfheit der Schneidkante durch Änderung des Winkels, den die Schutzfase mit der Axialebene des Werkzeugs einschließt, zu regulieren .Another possibility is to regulate the sharpness or dullness of the cutting edge by changing the angle which the protective bevel encloses with the axial plane of the tool.
Es hat sich gezeigt, dass dieser Winkel im äußeren Bereich der Schneidkante vorzugsweise im Bereich von 0° bis 40° und in der Nähe des Kerndurchmessers im Bereich von -30 ° bis -10° oder 60 ° bis 90° von liegt . Freilich kann der Fasenwinkel je nach Anwendungsfall, abhängig von Vorschub, Materialen, etc . auch außerhalb dieser Winkelbereiche liegen . Es sollte jedoch sichergestellt werden, dass die Schneidkante mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse stumpfer wird.It has been found that this angle in the outer region of the cutting edge is preferably in the range of 0 ° up to 40 ° and in the vicinity of the core diameter in the range of -30 ° to -10 ° or 60 ° to 90 ° of. Of course, the bevel angle depending on the application, depending on feed, materials, etc. also outside these angular ranges. However, it should be ensured that the cutting edge becomes dull with increasing distance from the drill axis.
Die Breite der Schutzfasen liegen am äußeren Ende der Schneidkante vorteilhafterweise und abhängig vom Anwendungsfall in einem Bereich von ca . 15 bis 20 μm. Trotz dieser mikroskopisch kleinen Abmessungen tragen diese Schutzfasen erheblich zur Erhöhung der Standzeit von Werkzeugen bei .The width of the protective chamfers are advantageously at the outer end of the cutting edge and depending on the application in a range of approx. 15 to 20 μm. Despite these microscopically small dimensions, these protective chamfers considerably contribute to increasing the service life of tools.
Neben planen Abkantungen der Scheidkante können dieIn addition to planning folds of the cutting edge, the
Schutzfasen auch eine konvexe Fläche aufweisen . Dies ist unter anderem dann von Vorteil, wenn das Material desProtective chamfers also have a convex surface. This is advantageous, among other things, if the material of the
Werkstücks weicher ist oder die Schnitttiefen geringer sind.Workpiece is softer or the cutting depths are lower.
Bei konvex runden Schutzfasen kann die Schärfe derWith convex round protective bevels, the sharpness of the
Schneidkante über den Radius der Rundung eingestellt werden, wobei der Radius über eine maßgebliche Länge der Hauptschneide mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse zunimmt .Cutting edge are set over the radius of the rounding, wherein the radius increases over a significant length of the main cutting edge with increasing distance from the drill axis.
Zum Anbringen der Schutzfase an der Schneidkante eignen sich alle bekannten abrasiven Verfahren, insbesondere aber Schleifen .To attach the protective chamfer on the cutting edge, all known abrasive methods, but especially loops are suitable.
Der Schleifkörper kann entweder von der Seite der Freifläche oder von der Seite der Spanfläche an die Schneidkante herangeführt werden . Vorteilhafterweise wird der SchleifVorgang für jede Hauptschneide in einer einzigen einförmigen Bewegungsablauf des Schleifkörpers und/oder des Bohrwerkzeugs durchgeführt, d.h . entweder wird der Schleifkörper entsprechend an ein fixiertes Werkzeug herangeführt, das Werkzeug mittels einer entsprechenden Vorrichtung an den Schleifkörper geführt oder beide in einem aufeinander abgestimmten Bewegunsablauf zueinander geführt .The abrasive body can be brought either from the side of the free surface or from the side of the rake face to the cutting edge. Advantageously, the grinding process is carried out for each main cutting edge in a single uniform movement of the grinding wheel and / or the drilling tool, ie. Either the grinding body is brought to a fixed tool accordingly, the tool guided by means of a corresponding device to the grinding wheel or both guided in a coordinated Bewegunsablauf each other.
Erfindungsgemäß folgt der Schleifkörper dem Verlauf der Hauptschneide und dabei nimmt dessen Zustellung und/oder dessen Schleifwinkel bezüglich der Spanfläche oder der Freifläche mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse zu, so dass die Schneidkante mit einer Schutzfase versehen wird, die über eine maßgebliche Länge vin innen nach außen stumpfer wird. Dabei können sich eine translatorische und eine rotatorische Bewegung des Schleifkörpers bzw. des Werkzeugs überlagern, so dass sich nach der Bearbeitung der Kante sowohl der Winkel als auch die Breite der Schutzfase in Abhängigkeit der radialen Entfernung von der Bohrerachse ändert .According to the invention, the abrasive body follows the course of the main cutting edge and thereby increases its delivery and / or its grinding angle with respect to the chip surface or the free surface with increasing distance from the drill axis, so that the cutting edge is provided with a protective chamfer, the vin over a significant length inside outside becomes duller. In this case, a translational and a rotational movement of the grinding wheel or of the tool can overlap, so that both the angle and the width of the protective bevel changes depending on the radial distance from the drill axis after machining the edge.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert . Es zeigen :Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it :
Fig . 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs nach einer ersten Ausführungsform;Fig. 1 is a plan view of a tool according to the invention according to a first embodiment;
Fig . 2 die schematische Seitenansicht II aus Figur 1 des erfindungsgemäßen Werkzeugs nach der ersten Ausführungsform; - T -Fig. FIG. 2 shows the schematic side view II from FIG. 1 of the tool according to the invention according to the first embodiment; - T -
Fig . 3 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der ersten Ausführungsform beim Schneidvorgang;Fig. FIG. 3 is a cross-sectional view of a protective chamfer cutting edge according to the first embodiment of the present invention during the cutting operation; FIG.
Fig . 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Schneidkante nach der ersten Ausführungsform;Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of a cutting edge according to the first embodiment;
Fig . 5A eine schematische Querschnittsansicht einer schneidecknahen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der ersten Ausführungsform;Fig. FIG. 5A shows a schematic cross-sectional view of a cutting edge-like cutting edge according to the invention with protective bevel according to the first embodiment; FIG.
Fig . 5B eine schematische Querschnittsansicht einer schneideckfernen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der ersten Ausführungsform;Fig. FIG. 5B shows a schematic cross-sectional view of a protective bevel cutting edge according to the invention which is remote from the cutting edge according to the first embodiment; FIG.
Fig. 6A eine schematische Querschnittsansicht einer schneidecknahen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der zweiten Ausführungsform;Fig. 6A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the second embodiment;
Fig. 6B eine schematische Querschnittsansicht einer schneideckfernen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der zweiten Ausführungsform;Fig. 6B is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote inventive cutting edge with protective chamfer according to the second embodiment;
Fig . 7A eine schematische Querschnittsansicht einer schneidecknahen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der dritten Ausführungsform;Fig. 7A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the third embodiment;
Fig . 7B eine schematische Querschnittsansicht einer schneideckfernen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der dritten Ausführungsform;Fig. FIG. 7B shows a schematic cross-sectional view of a protective bevel cutting edge according to the invention which is remote from the cutting edge and away from the cutting edge;
Fig . 8A eine schematische Querschnittsansicht einer schneidecknahen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der vierten Ausführungsform; Fig . 8B eine schematische Querschnittsansicht einer schneideckfernen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der vierten Ausführungsform;Fig. 8A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the fourth embodiment; Fig. 8B is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote protective edge of the invention according to the fourth embodiment;
Fig . 9A eine schematische Querschnittsansicht einer schneidecknahen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der fünften Ausführungsform;Fig. FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near protective edge according to the fifth embodiment of the invention; FIG.
Fig . 9B eine schematische Querschnittsansicht einer schneideckfernen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der fünften Ausführungsform;Fig. FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote protective cutting edge according to the fifth embodiment of the present invention; FIG.
Fig . 10A eine schematische Querschnittsansicht einer schneidecknahen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der sechsten Ausführungsform;Fig. 10A is a schematic cross-sectional view of a cutting edge near cutting edge according to the invention with protective bevel according to the sixth embodiment;
Fig . 1OB eine schematische Querschnittsansicht einer schneideckfernen erfindungsgemäßen Schneidkante mit Schutzfase nach der sechsten Ausführungsform;Fig. 1OB is a schematic cross-sectional view of a cutting edge remote inventive cutting edge with protective chamfer according to the sixth embodiment;
Fig . 11 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Schneidkante und einem Schleifkörper vor dem erfindungsgemäßen Schleifvorgang;Fig. 11 shows a schematic cross-sectional view of a cutting edge according to the invention and an abrasive body before the grinding process according to the invention;
Fig . 12A eine schematische Querschnittsansicht während des erfindungsgemäßen Schleifvorgangs einer schneidecknahen Schneidkante und einem Schleifkörper nach einer ersten und zweiten Auführungsform;Fig. 12A shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge near the cutting edge and an abrasive body according to a first and second embodiment;
Fig . 12B eine schematische Querschnittsansicht während des erfindungsgemäßen Schleifvorgangs einer schneideckfernen Schneidkante und einem Schleifkörper nach der ersten Auführungsform;Fig. 12B shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge remote cutting edge and an abrasive body according to the first embodiment;
Fig . 12C eine schematische Querschnittsansicht während des erfindungsgemäßen Schleifvorgangs einer schneideckfernen Schneidkante und einem Schleifkörper nach der zweiten Auführungsform;Fig. 12C is a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention Schneideckfernen cutting edge and a grinding wheel according to the second Auführungsform;
Fig. 13A eine schematische Querschnittsansicht während des erfindungsgemäßen Schleifvorgangs einer schneidecknahen Schneidkante und einem Schleifkörper nach einer dritten und vierten Auführungsform;13A shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge near the cutting edge and a grinding body according to a third and fourth Auführungsform;
Fig . 13B eine schematische Querschnittsansicht während des erfindungsgemäßen Schleifvorgangs einer schneideckfernen Schneidkante und einem Schleifkörper nach der dritten Auführungsform; undFig. 13B shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge remote cutting edge and an abrasive body according to the third embodiment; and
Fig . 13C eine schematische Querschnittsansicht während des erfindungsgemäßen Schleifvorgangs einer schneideckfernen Schneidkante und einem Schleifkörper nach der vierten Auführungsform;Fig. 13C shows a schematic cross-sectional view during the grinding process according to the invention of a cutting edge remote cutting edge and an abrasive body according to the fourth embodiment;
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeug 2 mit Hauptschneiden 4 und einer Querschneide 6, bei dem die Hauptschneiden 4 mit einer Schutzfase 8 versehen sind. Dabei erstreckt sich die Schutzfase 8 von dem radial äußersten Punkt der Hauptschneide 4, der Schneidenecke 10, in Richtung Kerndurchmesser 12.1 shows an inventive tool 2 with main cutting edges 4 and a transverse cutting edge 6, in which the main cutting edges 4 are provided with a protective chamfer 8. In this case, the protective chamfer 8 extends from the radially outermost point of the main cutting edge 4, the cutting edge 10, in the direction of the core diameter 12.
Figur 2 zeigt die Seitenansicht II aus Fig . 1 , in welcher eine erfindungsgemäße Schutzfase 8 an einer Schneidekante 14 übertrieben groß - zur Veranschaulichung nicht maßstabsgetreu - gezeigt ist . Ferner sind eine Freifläche 16 und eine Spanfläche 18 gezeigt . Die Spanflächen 18 sind hierbei die Endabschnitte zweier wendeiförmig eingefrästen Spannuten 20. Die Hauptschneiden 4 am Bohrer 2 entstehen durch kegelförmiges Anschleifen des Bohrerendabschnitts . In Abhängigkeit des Anwendungsfalls, d. h . des Materials des Werkstoffes und des Bohrers, der Vorschubgeschwindigkeit , der Tiefe der Bohrung, etc . , finden die verschiedensten Spiralbohrertypen mit unterschiedlichsten Geometrien und Anschliffen Anwendung . Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schneidkanten 14 mit einer Schutzfase 8 ist für j ede dieser Bohrwerkzeuge anwendbar.FIG. 2 shows the side view II from FIG. 1, in which a Schutzfase invention 8 at a cutting edge 14 exaggerated size - for illustrative purposes not to scale - is shown. Furthermore, a free surface 16 and a rake surface 18 are shown. The rake faces 18 are in this case the end sections of two helically milled flutes 20. The main cutting edges 4 on the drill 2 are formed by conically grinding the drill end section. Depending on the application, d. H . the material of the material and the drill, the feed rate, the depth of the hole, etc. , find the most different types of twist drills with different geometries and cuts application. The inventive design of the cutting edges 14 with a protective chamfer 8 is applicable to each of these jigs.
In Fig. 3 ist ein sehr stark vergrößerter Querschnitt der erfindungsgemäßen Schneidkante 14 dargestellt, 'welche im Übergang von Spanfläche 18 und Freifläche 16 angeordnet ist . Dabei bildet die Spanfläche 18 und die Freifläche 16 einen Schneidkeil 22 , welcher einen Span 24 von einem Werkstück 26 trennt . In Abhängigkeit verschiedener Parameter, wie Schnittgeschwindigkeit und Material des Werkstücks 26, kommt es dazu, dass der Span 24 weniger geschnitten als vielmehr über eine durch den Schneidkeil 22 initiierte Zug- bzw. Biegekraft vom Werkstück 26 weggerissen wird. Hierbei entsteht ein sogenannter vorauseilender Riss 28 , so dass die eigentliche Schneidkante 14 gar nicht in unmittelbaren Kontakt mit dem Span 24 ist . Die Größe des vorauseilenden Risses 28 hängt insbesondere von der Schnittgeschwindigkeit und dem Material des Werkstücks 26 ab . In Abhängigkeit davon kann die Schutzfase 8 größer oder kleiner gestaltet werden.In Fig. 3 is a very greatly enlarged cross-section of the cutting edge 14 of the invention is shown, ' which is arranged in the transition of clamping surface 18 and free surface 16. In this case, the rake surface 18 and the free surface 16 forms a cutting wedge 22 which separates a chip 24 from a workpiece 26. Depending on various parameters, such as cutting speed and material of the workpiece 26, it comes that the chip 24 cut less than rather is torn off over a initiated by the cutting wedge 22 tensile or bending force from the workpiece 26. This creates a so-called leading crack 28, so that the actual cutting edge 14 is not in direct contact with the chip 24. The size of the leading crack 28 depends in particular on the cutting speed and the material of the workpiece 26. Depending on this, the protective chamfer 8 can be made larger or smaller.
Die Größe der Schneidkante 14 hängt insbesondere auch von der Körnung des verwendeten Bohrermaterials ab . Je feiner das Hartmetall ist, desto schärfer kann die Schneide gestaltet werden und desto geringer ist die dabei entstehende Temperaturentwicklung .The size of the cutting edge 14 also depends in particular on the grain size of the drill material used. The finer the carbide, the sharper the cutting edge can be made and the lower the resulting temperature development.
Im Folgenden wird mit Bezug auf Fig . 4 die Geometrie einer erfindungsgemäßen Schneidkante 14 dargestellt .In the following, with reference to FIG. 4 shows the geometry of a cutting edge 14 according to the invention.
Zur Orientierung ist die Vorschubrichtung mit einem Pfeil V und die Umfangsrichtung mit einem Pfeil U angedeutet . Die Spanfläche 18 schließt mit der Freifläche 16 einen Keilwinkel ß ein. Ein Freiwinkel α legt die Neigung der Freiflächen 16 zum Werkstück 26 fest . Der Winkel zwischen Spanfläche 18 und einer Axialebene 30 ist als Spanwinkel γ definiert . Wird die Schneidkante 14 bzw. der Schneidkeil 22 mit einer Phase 8 in einem Winkel ε bezüglich der Axialebene 30 versehen, so wird die Schneidkante 14 "entschärft" . Dabei entstehen ein Schneidkantenwinkel (p]_, den die Schutzfase 8 mit der Spanfläche 18 einschließt, und der Schneidkantenwinkel φ 2 , den die Schutzfase 8 mit der Freifläche 16 einschließt .For orientation, the feed direction with an arrow V and the circumferential direction with an arrow U indicated. The clamping surface 18 includes the free surface 16 a wedge angle ß. A clearance angle α defines the inclination of the free surfaces 16 to the workpiece 26. The angle between rake face 18 and an axial plane 30 is defined as the rake angle γ. If the cutting edge 14 or the cutting wedge 22 is provided with a phase 8 at an angle ε with respect to the axial plane 30, the cutting edge 14 is "defused". This results in a cutting edge angle (p] _, which encloses the protective chamfer 8 with the rake face 18, and the cutting edge angle φ 2, the protective chamfer 8 with the flank 16 includes.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schneidkante 14 mit der Schutzfase 8 am Werkzeug 2 dargestellt .Various embodiments of the cutting edge 14 according to the invention with the protective chamfer 8 on the tool 2 are shown below.
Da die Schneidkante 14 mit zunehmendem Abstand von der Bohrerachse A höheren Umfangsgeschwindigkeiten und somit höheren Schnittgeschwindigkeiten ausgesetzt ist, treten an derselbigen auch vermehrt Verschleißerscheinungen auf. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass diese Verschleißerscheinungen durch eine variable Gestaltung der Schutzfase 8 besser beherrscht werden können . Gemäß einer in den Fig . 3a und 3b dargestellten ersten Ausführungsform wird diese Erkenntnis auf die Weise umgesetzt, dass die Breite B über eine maßgebliche Länge der Hauptschneide 4 variiert wird. Fig . 5a zeigt hierbei den Schnitt A-A aus Fig . 1, d.h . einen Schnitt durch einen weiter außen gelegenen Abschnitt der Schneidkante 14. Im Vergleich zu Fig . 5b, welche den Schnitt B-B durch einen weiter innen gelegenen Abschnitt der Schneidkante 14 aus Fig . 1 wiedergibt, ist deutlich zu sehen, dass die Breite B der Schutzfase 8 nach außen hin größer und somit stumpfer wird. Dadurch wird einerseits in der Nähe der Bohrermittelachse A, wo die Schnittgeschwindigkeiten geringer sind, ein ausreichendes Schneideverhalten sichergestellt und andererseits in der Nähe der Schneidecke 10, wo sehr hohe Umfangsgeschwindigkeiten und Schnittgeschwindigkeiten sind, der Verschleiß minimiert . Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Gestaltung der Schutzfasen 8 an den Schneidkanten 14 ist es möglich, für jede Stelle der Hauptschneide eine optimale Auslegung hinsichtlich Schnittverhaltens und Verschleiß zu finden .Since the cutting edge 14 is exposed with increasing distance from the drill axis A higher peripheral speeds and thus higher cutting speeds, occur on derselbigen also increasingly wear. According to the invention it was recognized that these wear phenomena can be better controlled by a variable design of the protective chamfer 8. According to one of FIGS. 3a and 3b, this realization is implemented in such a way that the width B is varied over a significant length of the main cutting edge 4. Fig. 5a shows the section AA from FIG. 1, ie. a section through a further outward portion of the cutting edge 14. Compared to FIG. 5b, which shows the section BB through a further inner portion of the cutting edge 14 of FIG. 1, it can clearly be seen that the width B of the protective chamfer 8 becomes larger towards the outside and thus duller. As a result, on the one hand in the vicinity of the drill center axis A, where the cutting speeds are lower, ensuring sufficient cutting performance and on the other hand near the cutting corner 10, where very high peripheral speeds and cutting speeds, minimizes wear. Due to this inventive design of the protective chamfers 8 at the cutting edges 14, it is possible to find an optimal design with regard to cutting behavior and wear for each point of the main cutting edge.
Gemäß einer zweiten und einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform - siehe Fig . 6a, 6b bzw. 7a, 7b - wird ein ähnlicher erfindungsgemäßer Effekt erreicht, wenn der Fasenwinkel ε der Schutzfase 8 an der Schneidkante 14 in Abhängigkeit der örtlichen Lage des betrachteten Schneidpunkts variiert . Auch in diesen Figuren wird der Index "a" für den Schnitt A-A aus Fig . 1 und der Index "b" für den Schnitt B-B aus Fig . 1 verwendet . Am äußeren Abschnitt der Schneidkante 14 ( Fig . 6a, Fig. 7a, ) wird der Fasenwinkel ε vorzugsweise so gewählt, dass die Schneidkantenwinkel (p]_ und q>2 jeweils größer als 90° sind, so dass eine relativ stumpfe Schneidkante 14 entsteht . Da mit abnehmendem Abstand zur Bohrerachse A die Schneidkante 14 schärfer werden soll, kann der Fasenwinkel ε entweder wie in Fig . 6b dargestellt, zur Bohrermittelachse A hin vergrößert oder, wie in Fig . 7b dargestellt verkleinert werden . Dabei wird einer der beiden Schneidkantenwinkel q>i und (p2 wesentlich kleiner als der andere und die Schneidkante 14 insgesamt schärfer. Diese Varianten der Schutzfasen lösen daher ebenfalls die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe und erhöhen die Standzeit des Werkzeugs .According to a second and a third embodiment of the invention - see FIG. 6a, 6b or 7a, 7b - a similar effect according to the invention is achieved if the chamfer angle ε of the protective chamfer 8 at the cutting edge 14 varies depending on the local position of the considered cutting point. Also in these figures, the index "a" for the section A-A of FIG. 1 and the index "b" for the section B-B of FIG. 1 used. At the outer portion of the cutting edge 14 (FIGS. 6 a, 7 a,), the chamfer angle ε is preferably selected such that the cutting edge angles (p) and q> 2 are each greater than 90 °, so that a relatively blunt cutting edge 14 is formed As the cutting edge 14 is to become sharper as the distance to the drill axis A decreases, the chamfer angle ε can either be increased towards the drill central axis A as shown in Fig. 6b or reduced in size as shown in Fig. 7b > i and (p2 substantially smaller than the other and the cutting edge 14 overall sharper.) These variants of the protective chamfers therefore also solve the object underlying the invention and increase the service life of the tool.
Freilich ist es auch möglich in Abhängigkeit des Abstands von der Bohrerachse A sowohl die Breite B als auch den Winkel ε der Schutzfase 8 zu verändern . Dabei soll die Schneidkante 14 am äußeren Abschnitt eine größere Breite B und eher stumpfere Schneidkantenwinkel φ 1 und Φ2 haben, und nach innen hin die Breite B abnehmen und der Fasenwinkel ε entweder sehr viel größer ( siehe Fig . 8b) oder kleiner ( siehe Fig . 9b) werden .Of course, it is also possible depending on the distance from the drill axis A to change both the width B and the angle ε of Schutzfase 8. there the cutting edge 14 at the outer portion should have a greater width B and rather blunt cutting edge angles φ 1 and φ 2, and decrease in width B and the chamfer angle ε either much larger (see Fig. 8b) or smaller (see Fig. 9b ) become .
In den oben dargestellten Ausführungsformen weist die Schutzfase 8 eine plane Fläche auf . Jedoch ist es auch möglich, zum Beispiel bei weicheren Werkstückmaterialien oder bei geringeren Vorschüben die Schneidkante 14 mit einer konvexen oder runden Schutzfase 8 zu versehen . In diesem Fall kann die Schärfe bzw. Stumpfheit der Schneidkante 14 über den Rundungsradius R der Schutzfase 8 eingestellt werden . In anderen Worten, mit zunehmendem Abstand von der Bohrermittelachse A vergrößert sich erfindungsgemäß der Radius R der Schutzfase 8.In the embodiments shown above, the protective chamfer 8 has a planar surface. However, it is also possible, for example, to provide the cutting edge 14 with a convex or round protective chamfer 8 with softer workpiece materials or with lower feeds. In this case, the sharpness or dullness of the cutting edge 14 over the radius of curvature R of Schutzfase 8 can be adjusted. In other words, with increasing distance from the drill center axis A according to the invention, the radius R of the protective chamfer 8 increases.
Es hat sich gezeigt, dass die Breite B der Schutzfase 8 am radial äußeren Ende etwa in einem Bereich von 15 bis 20 μm liegen . Der Fasenwinkel ε sollte so eingestellt werden, dass dieser am radial äußeren Ende etwa in einem Bereich von 0 bis 40 ° und im inneren Bereich, also in der Nähe des Kerndurchmessers, entweder in einem Bereich von -30° bis -10° oder 60° bis 90° liegen soll . Freilich kann es hier in speziellen Anwendungsfällen, z . B . bei negativem Spanwinkel γ, zu Abweichungen hiervon kommen . Die Schutzfase 8 sollte zumindest so gestaltet werden, dass sie mit zunehmendem Abstand von der Bohrermittelachse A größer bzw. stumpfer wird.It has been found that the width B of the protective chamfer 8 at the radially outer end are approximately in a range of 15 to 20 μm. The chamfer angle ε should be set so that this at the radially outer end approximately in a range of 0 to 40 ° and in the inner region, ie in the vicinity of the core diameter, either in a range of -30 ° to -10 ° or 60 ° should be up to 90 °. Of course, it can be used here in special applications, eg. B. with a negative rake angle γ, deviations from this occur. The protective chamfer 8 should at least be designed so that it becomes larger or blunter with increasing distance from the drill central axis A.
Im Folgenden wird nun näher auf das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeuges eingegangen .In the following, the method for producing a tool according to the invention will now be discussed in greater detail.
Die Schneidkante 14 am Werkzeug 2 wird mittels eines abrasiven Verfahrens, z . B . durch Schleifen, Bürsten, Honen etc. , mit der Schutzfase 8 versehen . Dabei wird die Schutzfase 8 maschinengesteuert in einer einförmigen Bewegung des Schleifkörpers 32 bzw . des Bohrwerkzeugs 2 entlang der Hauptschneide 4 angebracht . Bei der Verwendung eines mehrachsengesteuerten Schleifsystems kann in einem einzigen Arbeitsschritt der Schleifkörper 32 dem Verlauf der Hauptschneide 4 folgen, dessen Zustellung S und dessen Schleifwinkel ε bezüglich der Spanfläche 18 oder der Freifläche 16 in Abhängigkeit des Abstands von der Bohrerachse A derart verändern, dass die Breite B der Schutzfase 8 von außen nach innen abnimmt und einer der beiden Schneidkantenwinkel φi und φ2 von außen nach innen spitzer wird. Dabei obliegt es für den jeweiligen Anwendungsfall der Entscheidung des Fachmanns, ob die Schutzfase 8 mehr von der Freifläche 16 oder eher von der Spanfläche 18 an die Schneidkante 14 angebracht wird, d.h . ob der Schleifkörper 32 von der Seite der Freifläche 16 oder von der Seite der Spanfläche 18 an die Schneidkante 14 herangeführt wird. Ebenso ist von Fall zu Fall zu entscheiden, wie groß der - Zustellwert des Schleifkörpers 32 ist, da dieser von dem Material des verwendeten Bohrwerkzeugs 2 und dem Keilwinkel ß der Hauptschneide 4 im Wesentlichen abhängt .The cutting edge 14 on the tool 2 is by means of an abrasive method, for. B. by grinding, brushing, Honing etc., provided with the protective chamfer 8. The protective bevel 8 is controlled by a machine in a single movement of the grinding body 32 or. of the drilling tool 2 along the main cutting edge 4. When using a multi-axis controlled grinding system can follow the course of the main cutting edge 4 in a single step, the feed S and its grinding angle ε with respect to the clamping surface 18 or the free surface 16 depending on the distance from the drill axis A change such that the width B of Schutzfase 8 decreases from outside to inside and one of the two cutting edge angle φi and φ2 is sharpened from the outside inwards. It is incumbent on the respective application of the decision of the expert, whether the protective chamfer 8 more of the free surface 16 or more of the rake face 18 is attached to the cutting edge 14, ie. whether the grinding body 32 is brought from the side of the free surface 16 or from the side of the clamping surface 18 to the cutting edge 14. Likewise, it is to be decided on a case by case basis how large the feed value of the grinding wheel 32 is, since it essentially depends on the material of the drilling tool 2 used and the wedge angle β of the main cutting edge 4.
Beim Anbringen der Schutzfase 8 ist es möglich, wie oben erwähnt, den Schleifkörper 32 mittels einer mehrachsengesteuerten Vorrichtung positionsabhängig an die Schneidkante 14 heranzuführen . Es ist j edoch auch denkbar, das Bohrwerkzeug 2 in eine mehrachsengesteuerte Vorrichtung einzuspannen und dieses entsprechend an einen lagefixierten Schleifkörper 32 heranzuführen . Freilich ist es heutzutage auch möglich mit Hilfe computergestützter Vorrichtungen eine Bewegung des Schleifkörpers 32 und eine Bewegung des Werkzeugs 2 so aufeinander abzustimmen, dass auch komplizierte Bohrwerkzeuggeometrien in einem überlagerten Bewegungsablauf von Schleifkörper 32 und Bohrwerkzeug 2 bearbeitet werden können.When attaching the protective chamfer 8, it is possible, as mentioned above, to bring the grinding body 32 by means of a multi-axis controlled device position-dependent to the cutting edge 14. However, it is also conceivable to clamp the drilling tool 2 in a multi-axis-controlled device and to bring it into contact with a positionally fixed grinding body 32. Of course, it is also possible today with the help of computer-aided devices, a movement of the grinding wheel 32 and a movement of the tool 2 to match so that even complicated Bohrwerkzeuggeometrien in a superimposed Movement of the grinding wheel 32 and drilling tool 2 can be edited.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.Of course, deviations from the various embodiments described above are possible without departing from the spirit of the invention.
So ist es denkbar, den erfinderischen Grundgedanken, nämlich eine Schutzfase 8 in Abhängigkeit der Schnittgeschwindigkeit zu gestalten, auch bei anderen spanenden Verfahren wie z . B. Fräsen oder Drehen einzusetzen, wenn dort an den Schneiden unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten auftreten . Thus, it is conceivable, the inventive idea, namely to make a protective chamfer 8 depending on the cutting speed, even with other machining methods such. B. milling or turning, if there are different cutting speeds on the cutting edges.

Claims

Ansprüche claims
1. Bohrwerkzeug (2 ) mit zumindest einer Hauptschneide ( 4 ) , die durch Anschleifen einer Schutzfase ( 8 ) gebrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe und/oder die Lage und/oder die Geometrie der Schutzfase ( 8 ) über die Länge der Schneidkante ( 14 ) variiert .Drilling tool (2) with at least one main cutting edge (4), which is broken by grinding a Schutzfase (8), characterized in that the size and / or the position and / or the geometry of the protective chamfer (8) over the length of Cutting edge (14) varies.
2. Bohrwerkzeug (2 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfase ( 8 ) derart gestaltet ist, dass der von der Freifläche ( 16) und der Spanfläche ( 18 ) gebildete Schneidkeil (22 ) über eine maßgebliche Länge der Hauptschneide ( 4 ) mit zunehmendem Abstand von der Bohrerachse (A) stumpfer wird.2. Drilling tool (2) according to claim 1, characterized in that the protective chamfer (8) is designed such that the of the free surface (16) and the clamping surface (18) formed cutting wedge (22) over a significant length of the main cutting edge (4 ) becomes blunter as the distance from the drill axis (A) increases.
3. Bohrwerkzeug (2 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfase ( 8 ) eine im wesentlichen plane Fläche aufweist .3. drilling tool (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the protective chamfer (8) has a substantially planar surface.
4. Bohrwerkzeug (2 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite B der Schutzfase ( 8 ) über eine maßgebliche Länge der Hauptschneide ( 4 ) mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse (A) zunimmt .4. drilling tool (2) according to claim 3, characterized in that the width B of the protective chamfer (8) over a significant length of the main cutting edge (4) with increasing distance from the drill axis (A) increases.
5. Bohrwerkzeug (2 ) nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Winkel (ε) , den die Schutzfase ( 8 ) mit der Axialebene des Werkzeugs ( 2 ) einschließt , mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse (A) derart ändert, dass die Hauptschneide ( 4 ) stumpfer wird.5. Drilling tool (2) according to claim 3 or 4, characterized in that the angle (ε), the protective chamfer (8) with the axial plane of the tool (2) includes, with increasing distance from the drill axis (A) so changes in that the main cutting edge (4) becomes duller.
6. Bohrwerkzeug (2 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Schutzfase ( 8 ) am radial äußeren Ende der Schneidkante ( 14 ) vorzugsweise im Bereich von 15 bis 20 μm liegt .6. drilling tool (2) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the width of the protective chamfer (8) at the radially outer end of the cutting edge (14) is preferably in the range of 15 to 20 microns.
7» Bohrwerkzeug (2 ) nach einem der Ansprüche 3 bis , dadurch gekennzeichnet, dass der Fasenwinkel (ε) , den die Schutzfase ( 8 ) mit der Axialebene einschließt, am radial äußeren Ende der Schneidkante ( 14 ) vorzugsweise im Bereich von 0 ° bis 40° und am Kerndurchmesser ( 12 ) im Bereich von - 30° bis -10° oder 60° bis 90 ° von liegt .7 »drilling tool (2) according to one of claims 3 to, characterized in that the chamfer angle (ε), the protective bevel (8) encloses with the axial plane, at the radially outer end of the cutting edge (14) preferably in the range of 0 ° to 40 ° and at the core diameter (12) in the range of - 30 ° to -10 ° or 60 ° to 90 ° of.
8. Bohrwerkzeug (2 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfase ( 8 ) und die Spanfläche einen ersten Schneidkantenwinkel φ]_ und die Schutzfase ( 8 ) und die Freifläche einen zweiten Schneidkantenwinkel q>2 einschließen, wobei die Schutzfase ( 8 ) derart gestaltet ist, dass am äußeren Ende der Schneidkante ( 14 ) die Winkel φ± und q>2 j eweils größer als 90° sind und mit abnehmenden Abstand zur Bohrerachse (A) einer von beiden wesentlich kleiner als der andere wird.8. Drilling tool (2) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the protective chamfer (8) and the rake face a first cutting edge angle φ] _ and the protective chamfer (8) and the flank face a second cutting edge angle q> 2, wherein the protective bevel (8) is designed such that at the outer end of the cutting edge (14) the angles φ ± and q> 2 are in each case greater than 90 ° and with decreasing distance to the drill axis (A) one of them substantially smaller than the other becomes.
9. Bohrwerkzeug (2 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , gekennzeichnet durch einen positiven Spanwinkel (γ) .9. drilling tool (2) according to one of claims 1 to 8, characterized by a positive rake angle (γ).
10. Bohrwerkzeug (2 ) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfase ( 8 ) eine konvexe10. Drilling tool (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the protective chamfer (8) has a convex
Fläche aufweist .Has surface.
11. Bohrwerkzeug (2 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Radius (R) der konvexen Fläche über die Länge der Schneidkante ( 14 ) ändert .11. Drilling tool (2) according to claim 10, characterized in that the radius (R) of the convex surface changes over the length of the cutting edge (14).
12. Bohrwerkzeug ( 2 ) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) der Schutzfase ( 8 ) über eine maßgebliche Länge der Hauptschneide ( 4 ) mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse (A) zunimmt . 12. Drilling tool (2) according to claim 10 or 11, characterized in that the radius (R) of the protective chamfer (8) over a significant length of the main cutting edge (4) with increasing distance from the drill axis (A) increases.
13. Verfahren zum Anbringen einer Schutzfase ( 8 ) an die Hauptschneide (4 ) eines Werkzeugs ( 2 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfase ( 8 ) angeschliffen wird.13. A method for attaching a protective chamfer (8) to the main cutting edge (4) of a tool (2) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the protective chamfer (8) is ground.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfase ( 8 ) entlang der Hauptschneide ( 4 ) in einer einförmigen Bewegung des Schleifkörpers ( 32 ) und/oder des Bohrwerkzeugs (2 ) angebracht wird.14. The method according to claim 13, characterized in that the protective bevel (8) along the main cutting edge (4) in a uniform movement of the grinding wheel (32) and / or the drilling tool (2) is mounted.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper ( 32 ) dem Verlauf der Hauptschneide ( 4 ) folgt und dabei dessen Zustellung (S ) und/oder dessen Schleifwinkel (ε) bezüglich der Spanfläche ( 18 ) oder der Freifläche ( 16 ) mit zunehmenden Abstand von der Bohrerachse (A) zunimmt .15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that the grinding body (32) follows the course of the main cutting edge (4) and its delivery (S) and / or its grinding angle (ε) with respect to the rake surface (18) or the free surface (16) increases with increasing distance from the drill axis (A).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante ( 14 ) von der Seite der Freifläche ( 16) oder von der Seite der Spanfläche ( 18 ) mit einer Schutzfase ( 8 ) versehen wird.16. The method according to any one of claims 13 to 15, characterized in that the cutting edge (14) from the side of the free surface (16) or from the side of the clamping surface (18) with a protective chamfer (8) is provided.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellung (S ) in einem Bereich von 10 bis 40 μm liegt . 17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the delivery (S) is in a range of 10 to 40 microns.
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