ALBER, Roland (Forchenstr. 28, Bitz, 72475, DE)
| Ansprüche : 1. Werkzeug (1) zur spanabtragenden, rotierenden Bearbeitung mit einem Grundkörper, an welchem wenigstens eine Hauptschneide (3) in einem Stirnbereich und wenigstens eine Nebenschneide (6) entlang einer Längsachse an einem äußeren Umfang des Grundkörpers vorgesehen ist, vor welcher in Schneidrichtung eine Spannut (7) liegt, und wobei in einer Gegenschneidrichtung hinter der Nebenschneide (6) bis zu einer weiteren Spannut (7) wenigstens zwei Führungsfasen (8, 10) folgen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Führungsfase (10) der wenigstens zwei Führungsfasen (8, 10) vom Stirnbereich des Werkzeugs aus betrachtet nicht durchgehend von einem Übergangsbereich vom Stirnbereich zu einem Umfangsbereich entlang der Längsachse ausgebildet ist, sondern zwischen dem Übergangsbereich und einem weiteren Verlauf eine Freistelle (11) in der Führungsfase vorhanden ist, in welcher die wenigstens eine Führungsfase nicht ausgebildet ist. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine der wenigstens zwei Führungsfasen (8, 10) nicht unmittelbar am Übergangsbereich ansetzt, sondern entlang der Längsachse erst abgesetzt folgt, so dass nach dem Übergangsbereich zunächst eine Freistelle (11) auftritt. 3. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge 1 der Freistelle (11) größer als ein halber Durchmesser, vorzugsweise größer als ein Durchmesser des Werkzeugs (1) ist. 4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge 1 der Freistelle (11) größer als der 1,5-fache Durchmesser, vorzugsweise der zweifache Durchmesser des Werkzeugs (1) ist. 5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Freistelle (11) der wenigstens einen Führungsfase (10) zumindest eine Führungsfase (8) entlang der Längsachse ausgebildet ist. 6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich d, in welchem wenigstens zwei Führungsfasen (8, 10) entlang der Längsachse des Werkzeugs vorgesehen sind, diese Führungsfasen (8, 10) parallel verlaufen. 7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung betrachtet eine erste Führungsfase (8) nach der Nebenschneide (6) breiter ist als eine darauffolgende Führungsfase (10) . 8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Führungsfase (8) an einem Ende (3a) der Hauptschneide (3) beginnt. 9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Führungsfase (10) nach der Freistelle (11) über eine Schrägfläche bezogen eine Ebene senkrecht zur Längsmittelachse des Werkzeugs (1) beginnt. 10. Bohrwerkzeug mit einer Ausgestaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. |
Es wird ein Werkzeug zur spanabtragenden rotierenden Bearbeitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen .
Stand der Technik
Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2008 006 036 Ul ist ein zylindrisches Bohrwerkzeug mit zwei oder mehr wendelartigen Schneiden bekannt. Am Übergang von jeder Schneidkante dieser Schneiden zur zugeordneten Freifläche ist jeweils eine Führungsfase vorgesehen, der in der Gegenschneidrichtung wenigstens zwei weitere Führungsfasen beabstandet folgen. Im Zwischenraum zwischen den Führungsfasen ist jeweils eine radiale Vertiefung ausgebildet, wobei der radiale Abstand jeder Führungsfase zur Längsmittelachse dem Schneidradius entspricht.
Durch wenigstens drei Führungsfasen pro Schneide wird erreicht, dass das Bohrwerkzeug sehr viel stabiler bereits in der Anbohrphase seine Fluchtgenauigkeit einhält.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zur spanabtragenden rotierenden Bearbeitung der einleitend bezeichneten Art im Hinblick auf die Bearbeitungseigenschaften zu verbessern.
Diese . Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung geht von einem Werkzeug zur spanabtragenden rotierenden Bearbeitung mit einem Grundkörper aus, an welchem wenigstens eine Hauptschneide in einem Stirnbereich und wenigstens eine Nebenschneide entlang einer Längsachse an einem äußeren Umfang des Grundkörpers vorgesehen ist, vor welcher in Schneidrichtung eine Spannut liegt, und wobei in einer Gegenschneidrichtung hinter der Nebenschneide bis zu einer weiteren Spannut wenigstens zwei Führungsfasen folgen, die insbesondere auf einem radialen Abstand zu einer Längsmittelachse liegen, der dem Schneidradius der wenigstens einen Nebenschneide entspricht. Der Kern der Erfindung liegt nun darin, dass wenigstens eine der wenigstens zwei Führungsfasen vom Stirnbereich des Werkzeugs aus betrachtet, nicht durchgehend von einem Übergangsbereich
Stirnbereich/Umfangsbereich entlang der Längsachse ausgebildet ist, sondern zwischen dem Übergangsbereich und einem weiteren Verlauf eine Freistelle bzw. Lücke in der Führungsfase vorhanden ist.
Beispielsweise sind hinter einer Nebenschneide zwei Führungsfasen angeordnet. Erfindungsgemäß beginnt die zweite Führungsfase aber erst nach einem Abstand vom Übergang Stirnfläche/Umfangsfläche des Werkzeugs aus betrachtet entlang der Längsachse des Werkzeugs, womit erst nach diesem Abstand zwei Führungsfasen entlang der Längsachse vorhanden sind.
Mehrere Führungsfasen bringen zwar die erhöhte Führung und Fluchtgenauigkeit, vergrößern jedoch auch die Reibung des Werkzeugs, insbesondere eines Bohrwerkzeugs. Es hat sich herausgestellt, dass beim "Anbohren" eine verminderte Reibung durch gegebenenfalls nur eine Führungsfase größere Vorteile mit sich bringt als ein zusätzlicher Führungsvorteil. Erst in einem weiteren Verlauf kommt dann die wenigstens zweite Führungsfase für eine verbesserte Führung und Streifigkeit des Werkzeugs zum Tragen. Die verminderte Reibung hat auch eine geringere Erwärmung des Werkzeugs zur Folge, was im vorderen Bereich des Werkzeugs Vorteile mit sich bringt.
Es ist es denkbar, dass die Freistelle im Verlauf der Führungsfase, die an einem radialen Rand des Stirnbereichs ansetzt, positioniert ist, so dass im vordersten Bereich zwei, gegebenenfalls mehr Führungsfasen nach einer Nebenschneide ausgebildet sind, dann eine Lücke einer Führungsfase vorhanden ist. Damit ist in diesem Bereich nach der Nebenschneide entgegen einer Schneidrichtung eine Führungsfase weniger realisiert ist.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung setzt die wenigstens eine der wenigstens zwei Führungsfasen nicht unmittelbar am Übergangsbereich an, sondern folgt entlang der Längsachse erst abgesetzt, so dass nach dem Übergangsbereich zunächst eine Freistelle auftritt und dann erst die Führungsfase realisiert ist.
Damit ist in dem vorderen Bereich ab dem radialen Rand des Stirnbereichs des Werkzeugs zumindest eine Führungsfase weniger ausgebildet als im verbleibenden Längsverlauf des Werkzeugs .
Außerdem ist es bevorzugt, wenn eine Länge der Freistelle größer als ein halber Durchmesser, vorzugsweise ein Durchmesser des Werkzeugs ist. Ein spürbarer Effekt für das Weglassen einer wenigstens zweiten Führungsfase ist ab einer Länge der Freistelle von einem halben Durchmesser feststellbar.
Es ist auch denkbar, dass die Freistelle größer ist, zum Beispiel, deren Länge 1,5 Durchmesser übersteigt oder sogar größer als 2 Durchmesser ist.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich der Freistelle der wenigstens einen Führungsfase zumindest eine andere Führungsfase entlang der Längsachse vorhanden. Damit wird sicher gestellt, dass auch in der Lücke eine Führung des Werkzeugs gegeben ist.
Vorzugsweise ist in einem Bereich, in welchem wenigstens zwei Führungsfasen entlang der Längsachse des Werkzeugs vorgesehen sind, ein paralleler Verlauf der Führungsfasen realisiert. Denkbar ist aber auch ein vom parallelen Verlauf abweichender Verlauf, der sich zum Beispiel daraus ergibt, dass sich das Werkzeug von der Spitze aus betrachtet zu einem Schaftbereich hin verjüngt.
In einer darüber hinaus vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist in Umfangsrichtung betrachtet, eine erste Führungsfase nach der Nebenschneide breiter als eine darauf folgende Führungsfase. Die erste Führungsfase nach der Nebenschneide läuft vorzugsweise bis an den Stirnbereich des Werkzeugs durch, wogegen eine darauf folgende Führungsfase eine Freistelle oder Lücke besitzt. Die Hauptführungswirkung kann von der ersten Führungsfase bereit gestellt werden, so dass eine darauf folgende zweite Führungsfase schmaler ausfallen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beginnt wenigstens eine Führungsfase an einem Ende der Hauptschneide.
Außerdem möglich ist eine Veränderung der Breite einer Führungsfase entlang des Verlaufs am Werkzeug von der Spitze in einen Schaftbereich. Denkbar ist ein vergleichsweise schmaler Beginn der Führungsfase im vorderen Bereich des Werkzeugs, wobei sich die Führungsfase zum Schaft hin verbreitert und somit eine verstärkte Führungsunterstützung bieten kann.
Beispielsweise beginnt am Übergang einer Freifläche hinter einer Hauptschneide eine Führungsfase in der gleichen Breite wie die erste Freifläche hinter der Hauptschneide und wird dann allmählich breiter in Richtung eines Schaftbereichs des Werkzeugs .
Um einen gleichmäßigen Lauf eines Werkzeugs zu begünstigen, wird im Weiteren vorgeschlagen, dass die wenigstens eine Führungsfase nach der Freistelle über eine Schrägfläche bezogen auf eine Ebene senkrecht zur Längsmittelachse des Werkzeugs beginnt. Bevorzugt ist somit sozusagen ein allmählicher Anlauf oder Beginn einer Führungsfase nach einer Freistelle bzw. Lücke.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung wird vorzugsweise bei Bohrwerkzeugen realisiert. Denkbar ist eine entsprechende Realisierung an zwei- oder dreischneidigen Bohrwerkzeugen, so dass bei einem zweischneidigen Bohrwerkzeug zum Beispiel im vorderen Bereich insgesamt zwei Führungsfasen vorhanden sind, d.h. nach jeder Nebenschneide eine Führungsfase ausgebildet ist, und im weiteren Verlauf jeweils eine weitere Führungsfase hinzukommt. Bei einem dreischneidigen Werkzeug mit gleichem Gestaltungsprinzip sind dann zunächst drei Führungsfasen im vorderen Bereich ausgebildet. In einem Bereich, in welchem die weiteren Führungsfasen keine Freistelle mehr aufweisen, sind dann sechs Führungsfasen vorhanden.
Denkbar ist auch eine unterschiedliche Länge von Freistellen innerhalb einer jeweiligen Führungsfase.
Unterschiedlich kann auch der Start und der Beginn einer Freistelle innerhalb einer Führungsfase realisiert werden.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend unter Angabe von weiteren Einzelheiten und Vorteilen näher erläutert. Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug in einer schematischen Seitenansicht.
Das Bohrwerkzeug gemäß der Figur ist ein zweischneidiger Spiralbohrer 1 mit einer Bohrerspitze 2, jeweils einer Hauptschneide 3 mit daran anschließende Freifläche 4 entgegen einer Schneidrichtung 5 (durch Pfeil in der Figur symbolisiert) .
An einem radial äußeren Ende jeder Hauptschneide 3 setzt entlang eines Umfangs des Spiralbohrers 1 eine Nebenschneide 6 an. Somit sind zwei Nebenschneiden 6 ausgebildet. Vor jeder Nebenschneide 6 befindet sich eine Spannut 7. Die Nebenschneiden 6 und Spannuten 7 verlaufen entlang einer Achse des Spiralbohrers 1 spiralförmig.
Hinter jeder Nebenschneide 6 entgegen der Schneidrichtung 5 schließt sich eine erste Führungsfase 8 an, die am radial äußeren Ende der Freifläche 4 am Übergang zum Umfangsbereich beginnt und bis in einen Schaftbereich 9 durchgehend verläuft.
In Schneidrichtung 5 hinter der ersten Führungsfase 8 ist eine zweite Führungsfase 10 ausgebildet. Die zweite Führungsfase 10 beginnt jedoch nicht unmittelbar am radial äußeren Ende eines Stirnbereichs, wenn dieser in den Umfangsbereich des Spiralbohrers 1 übergeht, sondern erst nach einer Länge 1 ab diesem Übergangsbereich in Längsrichtung des Spiralbohrers 1. Damit besteht eine Freistelle 11 mit der Länge 1. Die Länge 1 ist vorzugsweise größer als ein Durchmesser, gegebenenfalls größer als der 2-fache Durchmesser des Spiralbohrers 1. Ab dem Bereich 1 schließt sich ein Bereich d entlang der Längsachse des Spiralbohrers 1 an, im welchem eine doppelte Führungsfase ausgebildet ist.
In diesem Bereich besitzt der Spiralbohrer 1 die volle Längsführungseigenschaft .
Bezugszeichenliste :
1 Werkzeug
2 Bohrerspitze
3 Hauptschneide
3a Ende
4 Freifläche
5 Schneidrichtung
6 Nebenschneide
7 Spannut
8 erste Führungsfase
9 Schaftbereich
10 zweite Führungsfase
11 Freistelle