Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Loches mittels dem Bohrwerkzeug.

Aus dem Stand der Technik sind herkömmliche Spiralbohrer zum Bohren eines Loches bekannt. Die Löcher, welche mittels einem Spiralbohrer hergestellt werden, weisen eine sehr raue In- nenmantelfläche auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Bohrwerkzeug bzw. ein Verfahren zum Herstellen eines Loches mittels dem Bohrwerkzeug zur Verfügung zu stellen, mittels welchen eine verbesserte Innenmantelfläche des Loches erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Bohrwerkzeug umfassend einen Werkzeugkörper mit einer Aufnahmeseite zur Aufnahme in einer Antriebsspindel und einer der Aufnahmeseite gegenüberliegenden Bearbeitungsseite ausgebildet, wobei an der Bearbeitungsseite stirnseitig ein Bohrbereich mit zumindest einer axial ausgerichteten Schneide ausgebildet ist. Am Werkzeugkörper ist ein radialer Bearbeitungsbereich mit einer radial ausgerichteten Schneide ausgebildet, wo- bei der radiale Bearbeitungsbereich zwischen dem Bohrbereich und der Aufnahmeseite angeordnet ist.

Von Vorteil an der erfindungsgemäßen Ausbildung des Bohrwerkzeuges ist, dass mittels dem radialen Bearbeitungsbereich eine Innenmantelfläche des durch den Bohrbereich hergestellten Loches nachbearbeitet werden kann. Dadurch kann die Qualität der Oberflächenbeschaffen- heit der Innenmantelfläche des Loches verbessert werden. Dies kann insbesondere von Vorteil sein, wenn an die Oberflächengüte bestimmte Voraussetzungen bzw. Forderungen gestellt werden. Besonders bei der Bearbeitung bestimmter Werkstoffe, wie etwa Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) oder einem Verbundwerkstoff aus einem Metallischen Grundwerkstoff und einem Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK), kann durch ein reines Bohrverfahren nur eine unzureichend glatte Innenmantelfläche des Loches hergestellt werden. Durch das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug kann auch bei einem derartigen Werkstoff eine Innenmantelfläche des Loches mit ausreichender Oberflächengüte hergestellt werden.

Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn am radialen Bearbeitungsbereich eine geometrisch unbestimmte Schneide ausgebildet ist. Von Vorteil ist hierbei, dass eine geometrisch unbe- stimmte Schneide nicht geschliffen werden muss, sondern dass durch Abnutzung der

Schneide ein Selbstschärfungseffekt auftritt.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die geometrisch unbestimmte Schneide in Form einer Schleifoberfläche mit einer Vielzahl gebundener Körner ausgebildet ist, welche mittels einem Bindemittel am Werkzeugkörper angeordnet sind. Besonders eine derartige Schleifoberfläche mit der Vielzahl gebundener Körner kann ideal für eine Schleifbearbeitung an der Innenman- telfläche des Loches ausgebildet sein. Eine oder mehrere geometrisch definierte Schneiden ergeben durch das sich konstant drehende Werkzeug eine Anregung in einer bestimmten Frequenz. Die Vielzahl von geometrisch unbestimmten Schneiden und die nicht gleichmäßige Anordnung dieser Schneiden hingegen bewirken, dass bei Drehung des Bohrwerkzeuges eine geringe Anregung und eine Undefinierte Anregungsfrequenz an Schwingungen im Werkzeug auftritt, da die Schneidkraft in verschiedene Richtungen wirkt. Dadurch können auch Schwingungen im Werkstück und in der Maschinenstruktur vermindert werden, wodurch eine verbesserte Oberfläche der Innenmantelfläche der Bohrung erreicht werden kann.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass am Werkzeugkörper zwischen dem Bohrbereich und dem radialen Bearbeitungsbereich eine Fase oder ein Radius mit einer Bearbeitungsober- fläche oder mit einer oder mehreren Schneiden ausgebildet ist, welche dem radialen Bearbeitungsbereich zugewandt ist. Von Vorteil ist hierbei, dass mittels der Fase oder dem Radius bzw. der oder den Schneiden die am Rand des Loches entstandene Kante gebrochen werden kann bzw. dass am Loch eine entsprechende Senkung bzw. Fase gefertigt werden kann. Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der radiale Bearbeitungsbereich eine zylindrische Außenkontur aufweist. Durch diese Ausbildung des radialen Bearbeitungsbereiches kann eine zylindrische Innenmantelfläche des Loches hergestellt werden.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der radiale Bearbeitungsbereich eine konische Außenkontur aufweist. Mit einem derartig ausgebildeten radialen Bearbeitungsbereich kann einfach eine konische Innenmantelfläche des Loches hergestellt werden, welche beispielsweise für abdichtende Löcher notwendig ist. Darüber hinaus können in Verbindung mit einem ent- sprechend geformten Gegenkonus Kräfte in Axialrichtung der Lochachse übertragen werden, da der Gegenkonus formschlüssig in einem derart ausgebildeten Loch aufgenommen werden kann. In einer weiteren Alternativvariante kann vorgesehen sein, dass der radiale Bearbeitungsbereich eine profilierte Außenkontur aufweist. Von Vorteil ist hierbei, dass mit der profilierten Außenkontur die Innenmantelfläche des Loches mit einer gewünschten Kontur verse- hen werden kann. Dies kann beispielsweise eine einfache Rille sein, in welcher beispielsweise ein Klebstoff aufgenommen werden kann. Weiters kann in einer derartigen Rille beispielsweise eine Ringdichtung aufgenommen werden. In einer ersten Variante kann hierbei vorgesehen sein, dass die Grundstruktur, auf welcher die profilierte Außenkontur aufgesetzt ist, zylindrisch ausgebildet ist. In einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, dass die Grund- struktur, auf welcher die profilierte Außenkontur aufgesetzt ist, konisch ausgebildet ist oder eine sonstige Formgebung aufweist.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die profilierte Außenkontur zum Formen eines Gewindes ausgebildet ist. Dadurch kann mittels dem Bohrwerkzeug ein Innengewinde im Loch hergestellt werden, welches eine Oberfläche mit hoher Oberflächenqualität aufweisen kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass im Bohrbereich zwei einander gegenüberliegende Schneiden ausgebildet sind. Von Vorteil ist hierbei, dass sich ein derartig ausgebildeter Bohrer selbstständig zentriert. Weiters kann vorgesehen sein, dass im Bohrbereich mehrere Schneiden ausgebildet sind, welche gleichmäßig am Umfang verteilt sind. Bei einer derartigen Ausführungsvariante kann ebenfalls eine Selbstzentrierung des Bohrwerkzeuges erreicht werden. In einer Alternativvariante kann vorgesehen sein, dass mehrere Schneiden des Bohrbereiches ungleichmäßig über den Umfang verteilt sind, wodurch bei konstanter Schneidengeschwindigkeit eine variable Anregungsfrequenz aus dem Schneideneingriff auf das Werkzeug und das Werkstück wirkt. Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass eine Länge des radialen Bearbeitungsbereiches zwischen 5% und 95%, insbesondere zwischen 20% und 80%, bevorzugt zwischen 30%) und 60%) einer Gesamtlänge des Werkzeugkörpers beträgt. Von Vorteil ist hierbei, dass ein derartig ausgebildetes Bohrwerkzeug eine möglichst geringe Gesamtlänge bei möglichst guten Bearbeitungseigenschaften aufweisen kann.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass im Zentrum des Werkzeugkörpers ein sich von der Aufnahmeseite erstreckender Strömungskanal ausgebildet ist, welcher an die Oberfläche des radialen Bearbeitungsbereiches geführt ist. Von Vorteil ist hierbei, dass ein derartiger Strömungskanal entweder zum Aufbringen von Druckluft inner- halb des Strömungskanals und somit zum Ausblasen von Luft an die Oberfläche des Bohrwerkzeuges dienen kann. Außerdem kann ein derartiger Strömungskanal zum Einsaugen von Luft und Staub in das Bohrwerkzeug herangezogen werden.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der Strömungskanal im Bereich der Vielzahl der mittels einem Bindemittel gebundenen Körner in Form von zwischen den Körnern liegenden Poren ausgebildet ist. Von Vorteil ist hierbei, dass der Strömungskanal direkt mit dem radialen Bearbeitungsbereich strömungsverbunden ist.

Ferner kann vorgesehen sein, dass am Werkzeugkörper zwischen dem Bohrbereich und dem radialen Bearbeitungsbereich eine Fase oder ein Radius mit einer Bearbeitungsoberfläche o- der mit einer oder mehreren Schneiden angeordnet ist, welche dem radialen Bearbeitungsbereich zugewandt ist. Von Vorteil ist hierbei, dass mittels der Fase die am Rand des Loches entstandene Kante gebrochen werden kann bzw. dass am Loch eine entsprechende Senkung bzw. Fase angebracht werden kann.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Durchmesser des radialen Bearbeitungsbereiches kleiner ist als ein Durchmesser des Bohrbereiches. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass beim Bohren des Werkstückes mittels dem Bohrbereich nur eine axiale Zustellbewegung erfolgen muss und der radiale Bearbeitungsbereich aufgrund des geringeren Durchmessers in das durch reine axiale Zustellbewegung entstandene Loch eingeführt werden kann.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser des radialen Bearbeitungsbereiches zwischen 5% und 99,9%, insbesondere zwischen 10% und 99,5%, bevorzugt zwischen 80%) und 99,5%) des Durchmessers des Bohrbereiches beträgt. Besonders eine Dimensionierung des radialen Bearbeitungsbereichs in den genannten Dimensionierungsgrenzen weist den überraschenden Vorteil auf, dass das zuvor mit dem Bohrwerkzeug hergestellte Loch besonders gut an dessen Innenmantelfläche bearbeitet werden kann.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser des radialen Bearbeitungsbereiches größer ist als der Durchmesser des Bohrbereiches. Von Vorteil ist hierbei, dass bei einer derartigen Ausführungsvariante die Schnittgeschwindigkeiten des radialen Bearbeitungsbereiches bei gleicher Drehzahl höher sind. Dadurch wird das Ratterverhalten des Bohrwerkzeuges verbessert.

In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein einschichtiger Schleifbeleg gewählt, der vorzugsweise Körner eines hochharten Schneidstoffs, z.B. Diamant oder kubisches Bornitrid, umfasst, die vorzugsweise galvanisch auf dem Grundkörper gebunden sind. Die Korngröße, d.h. der mittlere Korndurchmesser beträgt zwischen 5μιη und 800μιη, vorzugsweise zwischen 20μιη und 400μιη, speziell zwischen 50μιη und 300μιη. Der Überstand der Körner gegenüber dem Binder beträgt zwischen 25% und 70% der Korngröße, vorzugsweise zwischen 40% und 55% der Korngröße. Dabei liefern große Kornüberstände eine höhere Verschleißreserve und Standzeit und stellen größere Spankammern für den Abtransport des Spangutes aus der Wirkzone zur Verfügung. Dies reduziert das Risiko thermischer Bauteilschädigung. Bei einem einschichtigen Schleifbeleg wird vorteilhafterweise nur ein Selbstschärfungseffekt durch Mikroab splitterungen an den Körnern zugelassen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung erlaubt der einschichtige Belag ein wiederholtes Ablösen des Belags und dessen Nachbarschichten.

In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der radiale Bearbeitungsbereich als ein vielzahniges Werkzeug mit regulärer Anordnung der Schleifschneiden ausgebildet ist. Die Einzelschneiden können vorzugsweise eine Schneidenlänge <= 1mm, bevorzugt <= 0,5mm, insbesondere <= 0,3mm aufweisen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Schleifschneiden durch Schleifen oder Lasern hergestellt werden. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die axialen und die radialen regulären Schneiden beschichtet, speziell diamantbeschichtet, sind. Hierdurch wird bei der Bearbeitung von Faserverbundkunststoff und anderen hoch abrasiven Werkstoffen die Stand- zeit deutlich gesteigert.

Weiters ist ein Verfahren zum Herstellen eines Loches in einem Werkstück mit einem erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug vorgesehen. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

- Bohren eines Loches durch Drehung des Bohrwerkzeuges um seine zentrale Längsachse unter gleichzeitiger axialer Bewegung des Bohrwerkzeuges und dabei bearbeiten des Werkstückes mittels der axial ausgerichteten Schneide des Bohrbereiches;

- Axiales Positionieren des Bohrwerkzeuges relativ zum Loch, sodass der radiale Bearbeitungsbereich im Bereich der Innenmantelfläche des Loches positioniert wird;

- Bearbeiten der Innenmantelfläche des Loches mittels dem radialen Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges durch Drehung des Bohrwerkzeuges um seine zentrale Längsachse unter gleichzeitiger Zirkularbewegung des Bohrwerkzeuges um die zentrale Längsachse des Loches. Von Vorteil am erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass mit diesem ein Loch hergestellt werden kann, welches an dessen Innenmantelfläche eine besonders hohe Oberflächengüte aufweist. Weiters kann vorgesehen sein, dass der axialen Bewegung beim Bohren mittels der axialen Schneide eine schwingende Bewegung überlagert wird. Dadurch ergibt sich speziell bei langspanenden Werkstoffen wie Aluminium oder Titan ein außer eingriff bringen der Schneide und somit ein brechen des Spanes. Dadurch können die Späne verbessert aus dem Loch abge- führt werden. Darüber hinaus kann durch diese schwingende Bewegung erreicht werden, dass sich die Schneide nicht andauernd gleichmäßig im Eingriff befindet und so die Temperatur der Schneide und damit verbunden der Verschleiß vermindert wird.

Beim Bearbeiten der Innenmantelfläche des Loches mittels dem radialen Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges kann alternativ zur kreisförmigen Bewegung des Bohrwerkzeuges um seine zentrale Längsachse vorgesehen sein, dass durch Bewegung des Bohrwerkzeuges auf einer vorgegebenen Bahn beispielsweise ein Langloch, ein ovales Loch, ein polygonales Loch, oder ein Loch mit einer sonstigen Geometrie hergestellt wird. Insbesondere ein polygonales Loch kann zur Herstellung einer Polygonverbindung dienen und somit zum Aufnehmen von Torsionsmomenten ausgebildet sein.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass beim Bearbeiten der Innenmantelfläche des Loches das Bohrwerkzeug zusätzlich in Axialrichtung verschoben wird. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme die Oberflächengüte an der Innenmantelfläche des Loches weiters erhöht werden kann. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme erreicht werden, dass der radiale Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges gleichmäßig abgenutzt werden kann. Außerdem bietet diese Maßnahme den Vorteil, dass beispielsweise bei einer alternierenden axialen Bewegung des Bohrwerkzeuges der anfallende Schleifstaub aus dem Loch ausgebracht werden kann.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn der im Zentrum des Werkzeugkörpers sich von der Aufnahmeseite erstreckende Strömungskanal während des Bearbeitens der Innenmantelfläche des Loches mit Druckluft oder einem sonstigen Medium, wie etwa einem Schmierstoff, beaufschlagt wird. Weiters ist es auch möglich, dass beispielsweise der Schmierstoff in Form eines Aerosols mit der Druckluft transportiert wird. Von Vorteil ist hierbei, dass durch die Druckluft der anfallende Schleifstaub von der Innenmantelfläche des Loches weggeblasen werden kann und dadurch die Oberflächengüte der Innenmantelfläche des Loches verbessert werden kann. Gleichzeitig kann durch den Schmierstoff eine Schmierung des Werkstückes erreicht werden, um die Oberflächengüte der Innenmantelfläche verbessern zu können.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der im Zentrum des Werkzeugkörpers sich von der Aufnahmeseite erstreckender Strömungskanal während des Bearbeitens der Innenmantel- fläche des Loches mit Unterdruck beaufschlagt wird. Von Vorteil ist hierbei, dass durch den Unterdruck der anfallende Schleifstaub von der Innenmantelfläche des Loches abgesaugt werden kann und dadurch die Oberflächengüte der Innenmantelfläche des Loches verbessert werden kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass nach dem Bearbeiten der Innenmantelfläche des Loches dessen Innendurchmesser gemessen wird, woraus der Verschleiß des radialen Bearbeitungsbereiches ermittelt werden kann und die Information des Verschleißes des radialen Bearbeitungsbereiches in der Steuerung als Korrekturwert für die Bearbeitung der Innenmantelfläche zumindest eines weiteren Loches berücksichtigt wird. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme bei der Bearbeitung der Verschleiß des radialen Bearbeitungsbereiches berücksichtigt werden kann und dadurch die hergestellten Löcher eine hohe Genauigkeit aufweisen können, wobei die Genauigkeit der Löcher nicht mit der Anzahl der bereits mittels dem Bearbeitungswerkzeug hergestellten Löcher abnimmt.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass in der Steuerung der Maschine und der Antriebsspindel zum Durchführen des Bohrverfahrens eine Verschleißtabelle des radialen Bearbeitungsbereiches hinterlegt ist und die Information der Verschleißtabelle als Korrekturwert für die Bearbeitung der Innenmantelfläche eines Loches berücksichtigt wird. Von Vorteil ist hierbei, dass die Verschleißtabelle dazu dienen kann, dass der Intervall an Löchern bei welchen ein Innendurchmesser des Loches gemessen werden muss, vergrößert werden kann. Im Extremfall kann durch die Verschleißtabelle erreicht werden, dass das Messen des tatsächlichen Durchmessers der Löcher entfallen kann.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass nach einer vorbestimmten Anzahl von hergestellten Löchern der radiale Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges abgerichtet wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der radiale Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges nach dem Abrichten eine vordefinierte Größe aufweist und somit die Genauigkeit des hergestellten Loches verbessert werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden abrichtbare keramische oder gesinterte Bindungen für radialen Bearbeitungsbereich eingesetzt. Möglich ist auch ein kunststoffgebundener radialer Bearbeitungsbereich mit dem Vorteil, dass er über eine höhere Elastizität der Korneinbettung verfügt und somit die Oberflächengüte weiter steigert. In vorteilhafter Weise sind abrichtbare Schleifbeläge und -bindungen bei modularem Aufbau des radialen Bearbeitungsbereichs einsetzbar.

Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die zentrale Längsachse des Bohrwerkzeuges während des Bearbeitens der Innenmantelfläche des Loches in einer Taumelbewegung geführt wird. Von Vorteil ist hierbei, dass durch das Führen des Bohrwerkzeuges in einer Taumelbewegung mittels einem Bohrwerkzeug mit zylindrisch ausgebildeten radialem Bearbeitungsbereich eine konische Innenmantelfläche des Loches hergestellt werden kann. Der Öffnungswin kel der konischen Innenmantelfläche kann durch Einstellen der Neigung der zentralen Längsachse des Bohrwerkzeuges relativ zur zentralen Längsachse des Loches variiert werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Bohrwerkzeug zum Durchführen der einzelnen Verfah rensschritte in einer Spindel mit Magnetlagerung aufgenommen ist. Von Vorteil ist hierbei, dass mittels einer magnetgelagerten Spindel eine sehr hohe Drehzahl erreicht werden kann und somit eine große Schnittgeschwindigkeit im radialen Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges erreicht werden kann. Dies ist besonders bei einem Schleifvorgang notwendig.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass beim Bearbeiten der Innenmantelfläche des Loches die Anpresskraft des radialen Bearbeitungsbereiches an das Loch erfasst wird. Von Vorteil ist hierbei, dass mittels der Steuerung die Anpresskraft vorgegeben werden kann und somit die Bewegung des Bohrwerkzeuges nicht durch Absolutwertvorgabe sondern auf Basis eines vorbestimmten Anpressdruckes durchgeführt werden kann.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Anpress kraft des radialen Bearbeitungsbereiches durch Bestimmung der Feldstärke der Magnetlagerung der Antriebsspindel und Erfassung der Auslenkung der Antriebsspindel erfasst wird. Durch diese Maßnahme kann ein zusätzlicher Sensor zur Erfassung der Anpresskraft wegfallen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Taumelbewegung des Bohrwerkzeuges durch Verla- gern der Antriebsspindel in der Magnetlagerung erreicht wird. Von Vorteil ist hierbei, dass die Taumelbewegung nicht durch Verstellen der Achse der Bearbeitungsmaschine erreicht werden muss, sondern dass die Hauptantriebe der Bearbeitungsanlage stillstehen können und nur die Antriebsspindel bewegt werden muss. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Verlagern der Antriebsspindel in der Magnetlagerung mit einer Verstellung der Hauptantriebe der Bearbeitungsanlage gekoppelt wird. Dadurch kann eine größere Bewegungsfreiheit erreicht werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der radiale Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges nach dem Erreichen eines vorbestimmten Verschleißzustandes mit einer neuen Schicht von Körnern versehen wird, welche mittels einem Bindemittel am Werkzeugkörper angeordnet werden. Durch den Einsatz des Bohrwerkzeuges kommt es zu Verschleiß an diesem. Von Vorteil an den obigen Maßnahmen ist, dass nicht das komplette Bohrwerkzeug ausgetauscht werden muss, sondern dass das Bohrwerkzeug aufbereitet werden kann, sodass es für weitere Einsätze zur Verfügung steht. Ein vorbestimmter Verschleißzustand kann beispielsweise durch das

Messen des Innendurchmessers der erstellten Löcher oder durch Messen des Außendurchmessers des radialen Bearbeitungsbereiches ermittelt werden. Alternativ dazu kann der Verschleißzustand auf Basis der Einsatzzeit bzw. auf Basis der Anzahl der erstellten Löcher durch Erfahrungswerte festgelegt werden.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Werkstück, in welchem das Loch hergestellt wird einen Faserverbundkunststoff, insbesondere einen Carbonfaserverstärkten Kunststoff, umfasst. Besonders bei Werkstücken welche aus einem derartigen Material hergestellt sind, führt das beschriebene Bearbeitungsverfahren zum überraschenden Erreichen einer sehr glat- ten Innenmantelfläche des Loches.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug auch beim Einsatz in Glasfaserverstärktem Aluminium. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Drehzahl des Werkzeuges und somit die Schneidengeschwindigkeit während dem Bohrvorgang, oder während dem bearbeiten der Innenmantelflä- che variiert wird. Dadurch ändert sich die Schneideneingriffsfrequenz und eine Anregung von Schwingungen von Werkzeug, Werkstück und Maschinenstruktur wird vermindert.

Als axial ausgerichtete Schneide des Bohrwerkezuges wird jede Art von Schneide verstanden, welche dazu geeignet ist durch Drehung des Bohrwerkzeuges unter axialem Vorschub ein Loch in ein Vollmaterial zu bohren. Dies kann beispielsweise eine Schneide sein, welche wie bei einem Spiralbohrer ausgebildet ist und kegelig ausgebildet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass an den Bohrbereich anschließend eine Wendel ausgebildet ist, welche zur Späneabfuhr dient. Die Länge des Bereiches mit einer derartigen Wendel sollte vorzugsweise größer sein, als die Dicke des Werkstückes. Dadurch kann erreicht werden, dass die Späne während dem gesamten Bohrvorgang aus dem Loch abgeführt werden können.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine derartige Schneide wie bei einem Holzbohrer ausgebildet sein und im rechten Winkel zur zentralen Längsachse des Bohrwerkzeuges ausgebildet sein. Hierbei kann zusätzlich ein Zentrierspitz ausgebildet sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Schneide durch ein Plättchen oder sonstiges Einsatzelement ge- bildet sein, welches an der Bearbeitungsseite stirnseitig angeordnet ist.

Als Aufnahmeseite des Borwerkzeuges wird jene Seite des Bohrwerkzeuges definiert, an welcher das Bohrwerkzeug in einer Antriebsspindel aufgenommen ist. Die Aufnahmeseite kann beispielsweise einen Aufnahme schaft oder Aufnahmekegel oder sonstige geometrische Aus- bildung zur Aufnahme in einer Arbeitsspindel aufweisen.

Das Führen der zentralen Längsachse des Bohrwerkzeuges in einer Taumelbewegung bedeutet, dass die zentrale Längsachse des Bohrwerkzeuges auf einer Kegelmantelfläche geführt wird.

Weiters kann das Bohrwerkzeug sternförmig oder in jeder beliebigen Art quer und längs des Loches geführt werden, sowie verkippt zur Lochachse erfolgen. Dadurch kann das Loch in einer definierten nicht zylindrischen oder kegelförmigen Oberfläche hergestellt werden. Solche Oberflächen sind in Verbindung mit im Loch aufgenommenen Wellen beispielsweise als Polygonverbindungen bekannt. Speziell zum Verhindern des Mitdrehens einer Schraube beim Anzug ohne Zugänglichkeit des Schraubenkopfes oder bei in die Oberfläche versenkten oder teilversenkten Schraubenköpfen ohne Schlüsselflächen können so Schraubverbindungen her- gestellt werden, wobei aufgrund der Form des Loches eine Drehmomentenübertragung zwischen Schraube und Loch erreicht werden kann.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Bohrwerkzeug während dem Bohren des Loches durch bearbeiten des Werkstückes mittels der axial ausgerichteten Schneide des Bohrbereiches in einer ersten Drehrichtung gedreht wird und während dem Bearbeiten der Innenmantelfläche des Loches mittels dem radialen Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung gedreht wird. Dadurch kehrt sich die Schnittrichtung um, das Abtrennen überstehender Fasern wird begünstigt. So kann der radiale Bearbeitungsbereich mit unbestimmter Schneide in beide Drehrichtungen der Spindel eingesetzt werden. Insbesondere kann, wenn der radiale Bearbeitungsbereich im Bereich der Innenmantelfläche positioniert ist, eine Drehrichtungsumkehr erfolgen. Die damit erzeugte Umkehr des Schnittgeschwindigkeitsvektors führt zu einer Steigerung der Oberflächengüte bei Faserverbundkunststoff.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Orbitalbearbeitung mit dem radialen Schneidenbe- reich im Gegenlauf erfolgt. Dadurch ergibt sich im oberflächenerzeugenden Eingriffsbereich ein kühler Schnitt und die Spankammern des Schleifbelags sind unmittelbar vorher vom Spangut aus vorangegangenen Schneideneingriffen entleert.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass Zur Herstellung von Kegelbohrungen hoher Qua- lität mit spitzem Kegelwinkel sich an den stirnseitigen axialen Bohrbereich ein schneidfähiger spitzkegeliger Schneidenbereich anschließt, an den der radiale Bearbeitungsbereich mit ebenfalls spitzkegeliger Mantelfläche anschließt.

Außerdem ist es möglich, dass ein herkömmlicher Bohrer als Basis für das Bohrwerkzeug verwendet wird, wobei zur Herstellung des radialen Bearbeitungsbereiches der Bohrer im späteren radialen Bearbeitungsbereich spanabtragend bearbeitet wird und in diesem Bereich anschließend die Körnung der Schleifoberfläche aufgetragen wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Bohrwerkzeug modular aufgebaut ist, wobei beispielsweise für den Bohrbereich und für den radialen Bearbeitungsbereich verschiedene form-, kraft-, Stoff- oder reibschlüssig verbundene Körper verwendet werden können. Diese einzelnen Module können beispielsweise aus unterschiedlichen Werkstoffen wie Hartmetall, Schneidkeramik, Stahl oder Diamant hergestellt sein. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme der radiale Bearbeitungsbereich entkoppelt von den übrigen Komponenten des Bohrwerkzeuges hergestellt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Module lösbar miteinander verbunden, um sie entsprechend dem unterschiedlichen Verschleiß bei Erreichen der jeweiligen Standzeit austauschen zu können. So lassen sich einzelne Module über einen längeren Zeitraum bzw. für unterschiedliche Arbeitsschritte nutzen, während andere gewechselt werden. Beispielsweise kann bei großen Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern der axiale Bearbeitungsbereich ausgetauscht werden und die Aufnahmeseite und/oder der radiale Bearbeitungsbereich beibehalten werden. Speziell können auch die Grundkörper der Module dabei aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Die lösbare Verbindung der einzelnen Module zueinander kann beispielsweise durch ein Schraubgewinde realisiert werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Länge des radialen Bearbeitungsbereiches zwischen 100% und 400%, bevorzugt zwischen 150% und 200% der Dicke des Werkstückes entspricht. Bei größeren Längen des radialen Bearbeitungsbereiches kann die Innenmantelfläche des Loches vom radialen Bearbeitungsbereich oszillierend bearbeitet werden, wodurch dessen Oberflächengüte weiter gesteigert werden kann. Außerdem sind zur Steigerung der Maßhaltigkeit und der Oberflächengüte des Loches sogenannte Ausfunkschritte denkbar, bei denen das Werkzeug Teile der Bearbeitungsbahn mehrfach leer, d.h. ohne Zustellung gegenüber dem vorherigen Überlauf, durchläuft. Dabei wird in vorteilhafter Weise die durch die Radialkraft verursachte elastische Verformung des Bearbeitungssystems abgebaut. Weiters kann vorgesehen sein, dass eine Kante des Loches bei orbitaler Schnitt- und Vorschubbewegung mittels dem Bohrbereich vorbereitet wird. Somit kann ein erhebliches Zerspanvolumen abgetragen und damit das verbleibende Aufmaß für den abschließenden Schleifschritt reduziert werden.

Abrichten des radialen Bearbeitungsbereiches des Bohrwerkzeuges bedeutet, dass der radiale Bearbeitungsbereich des Bohrwerkzeuges mittels einem Abrichtwerkzeug geformt bzw. geschärft wird, um dessen einwandfreie Funktionalität nach einigen Gebrauchsoperationen wieder herzustellen.

Wird in diesem Dokument von einer Relativbewegung zwischen Bohrwerkzeug und Werkstück gesprochen, so kann das Bohrwerkezug bewegt werden und das Werkstück stillstehen. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das Werkstück bewegt wird und das Bohrwerkzeug bezüglich seiner Lage stillsteht. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass sowohl das Bohrwerkzeug, als auch das Werkstück bewegt werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Bearbeitungsanlage;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bohrwerkzeuges mit geschnitten dargestelltem Werkstück;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Bohrwerkzeuges nach der Schnittlinie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bohrwerkzeuges mit konischer Außenkontur; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bohrwerkzeuges mit doppelt konischer Außenkontur;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bohrwerkzeuges mit einer Freistellung im Bereich des radialen Bearbeitungsbereiches;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bohrwerkzeuges mit konturierter Außenkontur; Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bohrwerkzeuges mit Zentrierspitze;

Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung eines Bohrwerkzeuges mit Werkzeugkörper und darauf angeordnetem Schleifmittel;

Fig. 10 eine Schnittdarstellung des Bohrwerkzeuges nach der Schnittlinie X-X in Fig. 9;

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer magnetgelagerten

Antriebsspindel;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges mit einfachem radialen Bearbeitungsbereich;

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges mit radialem Bearbeitungsbereich mit integrierter Spannut;

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges mit doppeltem radialen Bearbeitungsbereich; Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges mit doppeltem radialen Bearbeitungsbereich mit integrierter Spannut; Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges mit V-Förmigem radialen Bearbeitungsbereich;

Fig. 17 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges mit sich erweiterndem radialen Bearbeitungsbereich;

Fig. 18 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges mit zylindrischem und konischem radialen Bearbeitungsbereich;

Fig. 19a eine schematische Darstellung des Bohrwerkzeuges beim Eintauchen in das

Werkstück;

Fig. 19b eine schematische Darstellung des Bohrwerkzeuges beim Herausziehen aus dem

Werkstück;

Fig. 20 ein Ausführungsbeispiel des Bohrwerkzeuges mit radialem Bearbeitungsbereich mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser des Bohrbereiches.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Bearbeitungsanlage 1 zum Bearbeiten eines Werkstückes 2. Die Bearbeitungsanlage 1 dient insbesondere dazu um ein Bohrwerkzeug 3 mittels welchem ein Loch 4 im Werkstück 2 hergestellt wird spannen zu können. Das Bohrwerkzeug 3 ist insbesondere in einer Antriebsspindel 5 aufgenommen bzw. mit dieser bewegungsgekoppelt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Bearbeitungsanlage 1 in Form einer konventionellen Fräsmaschine ausgebildet ist. Das Bohrwerkzeug 3 kann jedoch auf jeder erdenklichen Bearbeitungsanlage 1 eingesetzt werden, welche dazu geeignet ist, das Bohrwerkzeug 3 um seine zentrale Längsachse 6 zu drehen und gleichzeitig das Werkstück 2 relativ zum Bohrwerkzeug 3 bzw. das Bohrwerkzeug 3 relativ zum Werkstück 2 zu bewegen. Eine derartige Bearbeitungsanlage 1 kann beispielsweise auch durch einen Mehrachsroboter mit einem Bohrkopf gebildet sein.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Bohrwerkzeuges 3, welches im Loch 4 des Werkstückes 2 platziert ist, wobei das Werkstück 2 der Übersichtlichkeit halber in einer Schnittdarstellung gezeigt ist.

In der Fig. 3 ist das Bohrwerkzeug 3 in einer Schnittansicht dargestellt, wobei die Schnittlinienführung gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2 gewählt wurde. Für gleiche Teile wurden gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 2 verwendet. Die folgende Beschreibung des Ausführungsbeispiels des Bohrwerkzeuges 3 bezieht sich auf eine Zusammenschau der Figuren 1 und 2.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist das Bohrwerkzeug 3 einen Werkzeugkörper 7 auf, welcher zum Bearbeiten des Werkstückes 2 dient. Der Werkzeugkörper 7 erstreckt sich über eine Gesamtlänge 8 zwischen einer Aufnahmeseite 9 und einer Bearbeitungsseite 10.

Die Aufnahmeseite 9 ist derart ausgebildet, dass das Bohrwerkzeug 3 mit der Antriebsspindel 5 der Bearbeitungsanlage 1 gekoppelt werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass an der Aufnahmeseite 9 ein Aufnahme- bzw. Klemmbereich 11 ausgebildet ist, an welchem das Bohrwerkzeug 3 in der Antriebsspindel 5 bzw. in einer an dieser angeordneten Werkzeugaufnahme geklemmt werden kann. Der Klemmbereich 11 kann beispielsweise zylindrisch ausgebildet sein, um mit einem Bohrfutter zusammenwirken zu können. Weiters ist es beispielsweise auch denkbar, dass der Klemmbereich 11 kegelig ausgebildet ist, um bei- spielsweise in einer Kegelaufnahme geklemmt werden zu können. Natürlich kann der

Klemmbereich 11 auch eine sonstige geometrische Form aufweisen, welche dazu geeignet ist, um in einer entsprechenden Aufnahme aufgenommen werden zu können. An der Bearbeitungsseite 10 des Bohrwerkzeuges 3 ist weiters ein Bohrbereich 12 ausgebildet, an welchem zumindest eine axial ausgerichtete Schneide 13 ausgebildet ist. Die Schneide 13 kann dabei beliebig ausgebildet und in einem beliebigen Winkel angeordnet sein, wobei die Schneide 13 jedoch dazu geeignet sein muss das Loch 4 im vollen Material des Werkstü- ckes 2 zu erstellen. Dies kann analog zu einem konventionellen Bohrvorgang geschehen.

Da eine durch reines Bohren entstehende Innenmantelfläche 14 des Loches 4 eine nur unzureichende Oberflächengüte aufweist, ist zusätzlich vorgesehen, dass ein radialer Bearbeitungsbereich 15 ausgebildet ist, welcher zur Bearbeitung der Innenmantelfläche 14 des Loches 4 dient. An einer Oberfläche 16 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 ist eine radial ausgebildete Schneide 17 vorgesehen, welche zum Bearbeiten der Innenmantelfläche 14 dient.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der Bohrbereich 12 und der radiale Bearbeitungsbereich 15 in einem ausreichenden Abstand voneinander ausgebildet sind, sodass Späne aus dem Bohrbereich 12 heraus geführt werden können. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Übergang vom Bohrbereich 12 zum radialen Bearbeitungsbereich 15 ebenfalls derart ausgebildet ist, dass Späne durch diesen hindurch geführt werden können.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der radiale Bearbeitungsbereich 15 ähnlich einer Schleifscheibe ausgebildet ist und mit einem Schleifmittel versehen ist, welches eine Vielzahl von Schleifkörnern 18 aufweist. Die Schleifkörner 18 können mittels einem Bindemittel 19 am Werkzeugkörper 7 gehalten werden. Die Schleifoberfläche 16 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 ergibt sich dadurch, dass die Schleifkörner 18 scharfkantig gebrochen sind und somit eine unbestimmte Schneide 17 gebildet ist. Während des Schleifvorgan- ges brechen einzelne der Schleifkörner 18, sodass die Schneide 17 geschärft bleibt.

Alternativ zur Ausführung einer Schleifoberfläche 16 kann auch vorgesehen sein, dass beispielsweise einzelne radial ausgerichtete Schneiden 17 mit einer bestimmten Schneidgeometrie vorgesehen sind.

Weiters ist vorgesehen, dass ein Durchmesser 20 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 kleiner ist als ein Durchmesser 21 des Bohrbereiches 12. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Durchmesserdifferenz so groß ist, dass Späne im Loch 4 leicht am radialen Bearbeitungsbereich 15 vorbei geführt werden können.

Ein Innendurchmesser 22 des Loches 4 ist nach dem Bohrvorgang in etwa gleich groß wie der Durchmesser 21 des Bohrbereiches 12. Somit ist der Innendurchmesser 22 des Loches 4 in jedem Fall größer als der Durchmesse 20 des radialen Bearbeitungsbereiches 15, wodurch der radiale Bearbeitungsbereich 15 frei im Loch 4 geführt werden kann.

Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist vorgesehen, dass zum Bearbei- ten der Innenmantelfläche 14 des Loches 4 mittels dem radialen Bearbeitungsbereich 15 sich das Bohrwerkzeug 3 um seine zentrale Längsachse 6 dreht. Anschließend werden das Bohrwerkzeug 3 und das Werkstück 2 so zueinander verschoben, dass die Oberfläche 16 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 an der Innenmantelfläche 14 des Loches 4 anliegt und die In- nenmantelfläche 14 des Loches 4 mittels dem radialen Bearbeitungsbereich 15 bearbeitet wird. Anschließend wird das Bohrwerkezug 3 in einer Zirkularbewegung um die zentrale

Längsachse 24 des Loches 4 geführt. Somit wird die Innenmantelfläche 14 des Loches 4 auf dessen kompletten Umfang vom radialen Bearbeitungsbereich 15 des Bohrwerkzeuges 3 bearbeitet. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Innendurchmesser 22 des Loches 4 durch die Bearbeitung geringfügig vergrößert wird. Die Drehrichtung des Bohrwerkzeuges 3 bzw. der Zir- kularbewegung des Bohrwerkzeuges 3 um die zentrale Längsachse 24 des Loches 4 kann dabei sowohl gegen als auch mit dem Uhrzeigersinn gewählt werden und ist je nach Beschaffenheit des Bohrwerkzeuges 3 bzw. des Werkstückes 2 zu wählen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass während dem Bearbeitungsvorgang durch den radialen Bearbeitungsbereich 15 das Bohrwerkzeug 3 zusätzlich zu seiner Drehung um die zentrale Längsachse 6 in Axialrichtung 24 verschoben wird. Dies kann beispielsweise eine alternierende Auf- und Abbewegung des Bohrwerkzeuges 3 sein.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist in jedem Fall notwendig, dass eine Länge 25 des radialen Bear- beitungsbereiches 15 größer ist als eine Dicke 26 des Werkstückes 2. Weiters kann vorgesehen sein, dass zwischen Bohrbereich 12 und radialem Bearbeitungsbereich 15 eine Fase 27 ausgebildet ist, welche eine Bearbeitungsoberfläche 28 aufweist, die zur Bearbeitung einer Kante 29 des Loches 4 dient. Analog dazu kann zwischen der Aufnahmeseite 9 und dem radialen Bearbeitungsbereich 15 ebenfalls eine Fase 30 ausgebildet sein, welche eine Bearbei- tungsoberfläche 31 aufweist und zur Bearbeitung der am Loch 4 gegenüberliegenden Kante 29 dient.

Der radiale Bearbeitungsbereich 15 weist eine Außenkontur 32 auf, welche im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 zylindrisch ausgebildet ist.

In der Fig. 4 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 2 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Außenkontur 32 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 konisch ausgebildet. Somit kann mittels einem derartig ausgebildeten Bohrwerkzeug 3 die Innenmantelfläche 14 des Loches 4 konisch geformt werden.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser 20 des radialen Bear- beitungsbereiches 15 im Bohrbereich 12 kleiner ist als an der Aufnahmeseite 9.

Durch eine orbitale Schnitt- und Vorschubbewegung mit dem konischen radialen Bearbeitungsbereich 15 lassen sich bei niedrigen Vorschub-, Passiv- und Schnittkräften Fasen und stumpfkegelige Senkungen erzeugen. In vorteilhafter Weise reduziert sich dadurch das Risiko von Ratterschwingungen und es lassen sich Senkungen hoher Oberflächengüte herstellen.

Derartige Senkungen sind für Nietverbindungen gebräuchlich, deren Nietköpfe nicht gegenüber der Oberfläche vorstehen sollen, wie z.B. an den äußeren Oberflächen von Flugzeugstrukturen. In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass der Durchmesser 20 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 im Bohrbereich 12 größer ist als an der Aufnahmeseite 9. Somit kann der Konus im Vergleich zu Fig. 4 auch umgekehrt ausgebildet sein. In der Fig. 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 2 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

In der Ausführungsvariante nach Fig. 5 ist vorgesehen, dass die Außenkontur 32 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 V-förmig ausgebildet ist, sodass mittig der Länge 25 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 der größte Durchmesser 20 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 ausgebildet ist und sowohl zum Bohrbereich 12 hin als auch zur Aufnahmeseite 9 der Durchmesser 20 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 hin kleiner wird.

Vorzugsweise ist bei einem derartig ausgebildeten Bohrwerkzeug 3 die Länge 25 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 mehr als doppelt so groß ist wie die Dicke 26 des Werkstückes 2.

Dadurch kann das Bohrwerkzeug 3 bezüglich dessen Länge 25 derart am Werkstück 2 positioniert werden, dass wahlweise ein sich nach oben hin öffnender Konus oder ein sich nach unten hin öffnender Konus hergestellt werden kann. Somit müsste für verschiedenartig ausgebildete Bohrungen 4 mit verschiedenen Öffnungsseiten des Konus nur ein universelles Bohr- Werkzeug 3 verwendet werden.

Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Außenkontur 32 derart ausgebildet ist, dass mittig des Bearbeitungsbereiches 15 der kleinste Durchmesser 20 ausgebildet ist und dass sich der Durchmesser 20 nach beiden Seiten hin vergrößert.

In der Fig. 6 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den voran- gegangenen Figuren 2 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann weiters vorgesehen sein, dass der radiale Bearbeitungsbereich 15 anstatt der Fasen 27, 30 eine oder zwei Freistellungen 33 aufweist. In der Fig. 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 2 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann weiters vorgesehen sein, dass die Außenkontur 32 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 konturiert ausgebildet ist und beispielsweise zur Erstellung des Gewindes dienen kann.

Wie aus Fig. 7 weiters ersichtlich, kann die Konturierung mehrere Erhebungen 34 aufweisen. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass nur eine Erhebung 34 ausgebildet ist, welche beispielsweise zum Erstellen eines Sitzes für einen Dichtring dienen kann. Eine mit der Erhe- bung 34 ausgebildete Nut kann beispielsweise auch zur Aufnahme eines Klebstoffes oder eines Schmiermittels dienen. Weiters kann auch vorgesehen sein, dass die Erhebung 34 jede beliebige Form, wie etwa trapezförmig, rund, spitz zulaufend, rechteckig usw. aufweisen kann.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Bohrwerkzeug 3 einen ersten radialen Bearbeitungsbereich 15 und einen zweiten radialen Bearbeitungsbereich 15 aufweist, welche unterschiedlich ausgebildet sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der erste radiale Bearbeitungsbereich 15 eine zylindrische Außenkontur 32 aufweist und somit zum groben Bearbeiten der Innenmantelfläche 14 des Loches 4 dient und dass der zweite radiale Bearbeitungsbereich 15 eine Außenkontur 32 mit Erhebungen 34 aufweist und beispielsweise zum Einbringen eines Gewindes ausgebildet ist.

In der Fig. 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 2 bis 7 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Bohrbereich 12 eine Zentrierspitze 35 ausgebildet ist. Die Zentrierspitze 35 dient zum Zentrieren und somit zum Stabilisieren des Bohrwerkzeuges 3 während dem Bohrvorgang. Unabhängig von der Ausbildung einer Zentrierspitze 35 kann weiters vorgesehen sein, dass die axial ausgerichtete Schneide 13 analog zu einem Holzbohrer in etwa im rechten Winkel zur zentralen Längsachse 6 des Bohrwerkzeuges 3 ausgerichtet ist.

Unabhängig von der Ausbildung des Bohrbereiches 12 kann der radiale Bearbeitungsbereich 15 nach einem der in diesem Dokument beschriebenen Ausführungsvarianten ausgebildet sein.

In den Figuren 9 und 10 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs- zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 8 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 2 bis 8 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

In der Ansicht nach Fig. 9 ist das Bohrwerkzeug 3 geschnitten dargestellt. Fig. 10 zeigt die zugehörige Schnittansicht gemäß der Schnittlinie X-X in Fig. 9.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Werkzeugkörper 7 das Grundmaterial des Bohrwerkzeuges 3 bildet. Der Werkzeugkörper 7 kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, wie etwa einem legierten Stahl gebildet sein.

Im radialen Bearbeitungsbereich 15 kann auf den Werkzeugkörper 7 jenes Schleifmaterial aufgebracht werden, welches zum Bearbeiten der Innenmantelfläche 14 des Loches 4 dient.

Unabhängig davon und auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar kann vorgesehen sein, dass im Bohrwerkzeug 3 ein Strömungskanal 36 ausgebildet ist, welcher an die Oberfläche 16 des radialen Bearbeitungsbereichs 15 geführt ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Strömungskanal 36 eine zentral im Werkzeugkörper 7 angeordnete Hauptbohrung aufweist, von welcher mehrere Nebenbohrungen abzweigen. Das Schleifmaterial des radialen Bearbeitungsbereiches 15 kann derart porös und luftdurchlässig ausgebildet sein, dass der Strömungskanal 36 durch das Schleifmaterial hindurch mit der Oberfläche 16 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 strömungsverbunden ist. Somit kann der Strömungskanal 36 beispielsweise mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch Staub im radialen Bearbeitungsbereich 15 weggeblasen werden kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der Strömungskanal 36 bis zum Bohrbereich 12 des Bohrwerkzeuges 3 geführt ist. Dadurch kann erreicht werden, dass während dem Bohrvorgang Späne durch die Luftströmung aus dem Loch 4 ausgeblasen werden können, solange das Loch 4 noch nicht durchgebohrt ist und somit als Sackloch ausgebildet ist.

Alternativ dazu kann der Strömungskanal 36 mit Unterdruck beaufschlagt werden und der beim Schleifen entstehende Staub durch das Schleifmaterial hindurch in den Strömungskanal 36 gesaugt werden. Wenn der Strömungskanal 36 bis zum Bohrbereich 12 des Bohrwerkzeuges 3 geführt ist kann auch vorgesehen sein, dass die Späne durch den Strömungskanal 36 hindurch vom Bohrbereich 12 des Bohrwerkzeuges 3 abgesaugt werden.

Das Schleifmaterial des radialen Bearbeitungsbereiches 15 kann über die Lebensdauer des Bohrwerkzeuges 3 hinweg mehrere Male auf das Bohrwerkzeug 3 aufgetragen und somit das Bohrwerkzeug 3 runderneuert werden.

Fig. 11 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels der Antriebsspindel 5. Wie aus Fig. 11 ersichtlich, weist die Antriebsspindel 5 eine Werkzeugauf- nahmeseite 37 auf, an welcher das Bohrwerkzeug 3 aufgenommen werden kann. Diese Werkzeugaufnahme kann, wie schon erwähnt, beliebig ausgeführt sein. Weiters ist ein Gehäuse 38 ausgebildet, in welchem die Antriebsspindel 5 aufgenommen ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist vorgesehen, dass die Antriebsspindel 5 mittels einer Magnetlagerung 39 im Gehäuse 38 gelagert bzw. wahlweise angetrieben ist. Die Magnetlagerung 39 kann sowohl eine Radiallagerung 40 als auch eine Axiallagerung 41 aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Magnetlagerung 39 dadurch gebildet ist, dass im Gehäuse 38 Wicklungen 42 ausgebildet sind, welche mit an der Antriebsspindel 5 angeordneten Dauermagneten 43 zusammenwirken.

In den Wicklungen 42 kann mit einer entsprechenden Steuerung die Feldstärke derart verän- dert werden, dass die Antriebsspindel 5 durch die Magnetlagerung 39 in dessen Position gehalten wird. Darüber hinaus kann die Feldstärke in den Wicklungen 42 der einzelnen Radiallagerungen 40 derart verändert werden, dass die Antriebsspindel 5 nicht zentral angeordnet ist, sondern zu einer Seite verschoben wird. Dadurch kann eine Verkippung oder eine Exzentrizität der Antriebsspindel 5 im Gehäuse 38 erreicht werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass im Gehäuse 38 eine weitere, nicht dargestellte Wicklung zum Antrieb der Antriebsspindel 5 ausgebildet ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Antriebsspindel 5 mit einem Elektromotor gekoppelt ist. In den einzelnen Figuren 12 bis 19 ist jeweils eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 10 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 2 bis 10 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie besonders gut aus den Figuren 13, 15 und 17 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im radialen Bearbeitungsbereich 15 und/oder an der Aufnahmeseite 9 an den radialen Bearbeitungsbereich 15 anschließend eine spiralförmige Spannut vorgesehen ist. Die spiralförmige Spannut kann zum Herausführen des im Bohrbereich 12 erzeugten Spanes aus dem Loch 4 dienen.

Wie aus Fig. 18 ersichtlich kann vorgesehen sein, dass der radiale Bearbeitungsbereich 15 sowohl einen zylindrischen, als auch einen konischen Teilbereich aufweist. Diese können zeitgleich im Eingriff sein, um die Gesamtbearbeitungszeit zu verkürzen. Alternativ wird eine se- quenzielle Bearbeitung mit den vorgenannten Teilbereichen vorgeschlagen, um Wechselwirkungen zwischen den beiden Bearbeitungsprozessen auszuschließen. Wie aus Fig. 19a und Fig. 19b ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die umlaufenden Freistellungen 33 einen Nutgrund aufweisen, dessen Durchmesser sowohl kleiner als der Durchmesser 20 des radialen Bearbeitungsbereichs 15 als auch kleiner als der Durchmesser 21 des Bohrbereiches 12 ist. Die Freistellung 33 kann beidseitig des radialen Bearbeitungsbereiches 15 eingebracht sein.

Ein derartig ausgebildetes Bohrwerkzeug 3 kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn ein Faserverbundkunststoff bearbeitet werden soll, wobei an der Oberfläche des Werkstückes 2 die Fasern angebracht sein können.

Die Freistellungen 33 bewirken, dass bei der Bearbeitung von Faserverbundkunststoffen in oder entgegen der Vorschubrichtung des Werkzeugs ausgelenkte Fasern, die durch Delamina- tionen entstehen, sobald sie in den Bereich der Freistellung 33 kommen, in die Freistellung 33 zurückfedern und bei der anschließenden Wirkbewegung des Bohrens abgeschert werden. Der Vorgang erfolgt auf der Eintrittsseite des Werkstückes 2 beim Eintauchen des Bohrwerkzeuges 3 in das Werkstück 2 und auf der Austrittsseite des Werkstückes 2 beim Rückzug des Bohrwerkzeuges 3 aus dem Werkstück 2. Eine Nacharbeit der Bauteile kann dadurch hintangestellt werden. In der Figur 20 ist jeweils eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrwerkzeuges 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 2 bis 10 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 2 bis 10 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 20 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser 20 des radialen Bearbeitungsbereiches 15 größer ist als der Durchmesser 21 des Bohrbereiches 12. Bei einer derartigen Ausführungsvariante des Bohrwerkzeuges 3 muss dieses schon während dem Bohrvorgang in einer Orbitalbewegung um die zentrale Längsachse 23 des Loches 4 geführt wer- den, um anschließend den radialen Bearbeitungsbereich 15 in das Loch 4 einführen zu können. Hierbei ist insbesondere von Vorteil, dass mit ein und demselben Bohrwerkzeug 3 Löcher 4 mit einem beliebigen Innendurchmesser 22 hergestellt werden können. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8, 1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

B earb eitungsanl age 27 Fase zwischen Bohrbereich und ra¬

Werkstück dialem Bearbeitungsbereich

Bohrwerkzeug 28 Bearbeitungsoberfläche

Loch 29 Kante Loch

Antriebsspindel 30 Fase zwischen Aufnahmeseite und zentrale Längsachse des Bohrradialem Bearbeitungsbereich werkzeuges 31 Bearbeitungsoberfläche

Werkzeugkörper 32 Außenkontur radialer BearbeiGesamtlänge Werkzeugkörper tungsbereich

Aufnahmeseite 33 Freistellung

Bearbeitungsseite 34 Erhebung

Klemmbereich 35 Zentrierspitze

Bohrbereich 36 Strömungskanal

axial ausgerichtete Schneide 37 Werkzeugaufnahmeseite

Innenmantelfläche des Loches 38 Gehäuse

radialer Bearbeitungsbereich 39 Magnetlagerung

Oberfläche radialer Bearbeitungs40 Radiallagerung

bereich 41 Axiallagerung

radial ausgerichtete Schneide 42 Wicklung

Schleifkorn 43 Dauermagnet

Bindemittel

Durchmesser radialer Bearbeitungsbereich

Durchmesser Bohrbereich

Innendurchmesser des Loches

zentrale Längsachse des Loches

Axial richtung

Länge radialer Bearbeitungsbereich

Dicke Werkstück