Werkzeug

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabhebenden Herstellung von Bohrungen.

Solch ein Werkzeug weist einen Werkzeugkörper mit einer Mittelachse und einer Werkzeugstim auf, wobei an dem Werkzeugkörper mindestens zwei Nebenschneiden ausgebildet sind, wobei sich jede Nebenschneide der mindestens zwei Nebenschneiden ausgehend von einer der Nebenschneide an der Werkzeugstim zugeordneten Schneidecke in Richtung der Mittelachse zu einem Schaftende des Werkzeugs hin wendeiförmig, das heißt helix- oder schraubenförmig, mit einer bestimmten Drallsteigung erstreckt. Solch ein Werkzeug kann beispielsweise als Bohrwerkzeug, insbesondere als Wendeibohrer, aber auch als Reibahle, oder in anderer geeigneter Weise ausgestaltet sein. Ziel einer Bohrungsherstellung ist es, eine runde, nicht verlaufende Bohrung herzustellen, die möglichst geringe Abweichungen von einer idealen Zylinderform aufweist. Dies erweist sich insbesondere dann als schwierig, wenn Umstände vorliegen, aufgrund derer das Werkzeug aus der gedachten Bohrungsmitte abgedrängt wird, insbesondere weil es mit bezüglich der Mittelachse asymmetrischen Kräften beaufschlagt wird. Besonders schwierig erweist es sich, wenn das Werkzeug durch Hohlräume wie beispielsweise Querbohrungen hindurchbohren muss, oder wenn es auf einer zur Bohrungsachse abgeschrägten Fläche aus dem Werkstück austritt. Insbesondere unter diesen Umständen kann es zu großen, einseitig wirkenden Kräften kommen, die das Werkzeug von der gedachten Bohrungsachse auslenken.

Grundsätzlich ist es möglich, ein solches Werkzeug im Bereich der Nebenschneiden mit Führungsfasen auszustatten, die eine stabilisierende Wirkung gegenüber einer solchen Abdrängung haben. Allerdings können auch Führungsfasen die Abdrängung nur begrenzt verhindern. Beispielsweise haben Wendeibohrer typischerweise zwei Führungsfasen, welche die Nebenschneiden seitlich begrenzen. Diese können Querkräfte gut aufnehmen, die parallel zu Hauptschneiden des Werkzeugs wirken; eine Hauptkraft, die senkrecht auf den Hauptschneiden lastet, kann jedoch von den Führungsfasen nicht aufgenommen werden. Insbesondere für Bohrtiefen, die größer sind als ein 5-faches des Bohrerdurchmessers gibt es auch Wendeibohrer, welche eine größere Anzahl von Führungsfasen aufweisen, als es der Anzahl an Nebenschneiden entspricht, beispielsweise vier oder sogar sechs Führungsfasen. Mit solchen Bohrern lässt sich grundsätzlich eine verbesserte Bohrungsgenauigkeit erzeugen; insbesondere eine Rundheit und eine Geradheit einer Bohrung lassen sich durch solche zusätzlichen Führungsfasen verbessern. Tritt das Werkzeug allerdings an einer schrägen Fläche aus der Bohrung aus, können auch diese zusätzlichen Führungsfasen nicht zu einer Verbesserung der Situation beitragen, da ihnen aufgrund der Schnittunterbrechung an der schrägen Außenfläche die zur Ab Stützung nötige Bohrungswandung fehlt. Vielmehr verhindern die zusätzlichen Führungsfasen sogar, dass nachfolgende Schneiden die Abdrängung der vorderen Schneide zumindest teilweise kompensieren können, da die Führungsfasen den Bohrer in der bereits verlaufenen Bohrung weiterführen. Dadurch vergrößert sich der Verlauf mit jeder weiteren Umdrehung. Der Bohrer beginnt dann, in der Bohrung zu klemmen. Es entsteht eine sehr hohe Reibung an den Führungsfasen und der Bohrungswand, welche höhere Drehmomente und höheren Verschleiß der Führungsfasen bewirkt. Überlastete Führungsfasen und Schneidecken können letztlich zum Werkzeugbruch führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug zur spanabhebenden Herstellung von Bohrungen zu schaffen, bei dem zumindest manche der zuvor genannten Nachteile zumindest teilweise vermieden, vorzugsweise behoben sind.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Werkzeug zur spanabhebenden Herstellung von Bohrungen derart weitergebildet wird, dass sich an jede der Nebenschneiden in einem in Richtung der Mittelachse gemessenen Abstand von der zugeordneten Schneidecke von mindestens dem 0,18-fachen bis zu höchstens dem 0,28-fachen der bestimmten Drallsteigung ein Stützbund anschließt, der sich in Umfangsrichtung mindestens bis 170°, vorzugsweise mindestens bis 180°, zu der zugeordneten Schneidecke erstreckt. Dadurch wird insbesondere vorteilhaft eine Führung geschaffen, die axial von der Werkzeugstirn zurückgesetzt ist und somit verbesserte und stabilisierende Führungseigenschaften aufweist. Außerdem wird das Werkzeug durch den Stützbund in einem Bereich von mindestens bis zu 170° zu der zugeordneten Schneidecke gestützt, sodass insbesondere auch resultierende Kräfte, die wesentlich durch die Hauptschnittkraft sowie gegebenenfalls eine senkrecht zu dieser auf das Werkzeug wirkenden Passivkraft definiert sind, an dem Stützbund abgestützt werden können. Die axial zurückgesetzte Anordnung des Stützbunds ist insbesondere vorteilhaft, da die Abstützung so auch bei schrägem Austritt des Werkzeugs zumindest teilweise außerhalb der Schnittunterbrechung liegen kann, also insbesondere in dem vollzylindrischen, nicht unterbrochenen Teil der Bohrung wirksam ist und dadurch die Schneiden des Werkzeugs auch in der Phase der Schnittunterbrechung abstützt. Zugleich ermöglicht diese Art der Führung aber auch ein Zurückfedem der Werkzeug spitze in die Rotationsachse, wenn eine Schneide außer Eingriff mit dem bearbeiteten Material kommt, und insbesondere bevor eine weitere Schneide zum Eingriff gelangt.

Unter einer Bohrung wird hier in bevorzugter Ausgestaltung eine Bohrung verstanden, die in das volle Material eines Werkstücks eingebracht wird oder ist, das heißt eine Vollbohrung. Unter einer Herstellung von Bohrungen wird allerdings auch eine Fertigstellung einer Bohrung verstanden. Das Werkzeug kann also einerseits ausgebildet sein, um eine Bohrung aus dem Vollmaterial des Werkstücks neu zu erstellen, oder um andererseits eine zuvor gegebenenfalls mit einem anderen Werkzeug oder in anderer Weise erstellte Bohrung fertigzustellen, beispielsweise auf Maß zu reiben.

Unter einer Werkzeugstirn wird insbesondere eine bestimmungsgemäß einem zu bearbeitenden Werkstück zugewandte Front des Werkzeugkörpers verstanden. Unter einem Schaftende wird insbesondere ein bestimmungsgemäß dem zu bearbeitenden Werkstück abgewandtes Ende des Werkzeugs verstanden, welches entlang der Mittelachse der Werkzeugstim gegenüberliegt. Das Schaftende ist in bevorzugter Ausgestaltung eingerichtet, um mit einer Werkzeugmaschine oder einem Adapter oder dergleichen verbunden zu werden. Insbesondere kann es sich bei dem Schaftende um ein Einspannende oder einen Einspannschaft des Werkzeugs handeln. Unter einer „Erstreckung in Richtung zu dem Schaftende hin“ ist insbesondere zu verstehen, dass sich das derart bezeichnete Element in Richtung des Schaftendes erstreckt; das Element muss dabei nicht zwingend bis an das Schaftende heranreichen, sondern kann vielmehr in einem Abstand zu dem Schaftende enden.

Die mindestens zwei Nebenschneiden sind bevorzugt an einem Umfang des Werkzeugkörpers ausgebildet, insbesondere an einer Umfangsfläche des Werkzeugkörpers.

Die Schneidecken sind bevorzugt gebildet als Schnittpunkte einer jeweiligen Nebenschneide mit einer der Nebenschneide zugeordneten Hauptschneide, die an der Werkzeugstirn ausgebildet ist. Der Stützbund schließt sich insbesondere in Umfangsrichtung an die zugeordnete Nebenschneide an, wobei er in dem genannten, in Richtung der Mittelachse gemessenen Abstand von der Schneidecke angeordnet ist. Bevorzugt schließt sich der Stützbund in Umfangsrichtung unmittelbar an die zugeordnete Nebenschneide an.

Der Stützbund ist insbesondere eine Stützfläche, die insbesondere eine bestimmte Erstreckung einerseits in Richtung der Mittelachse und andererseits in Umfangsrichtung aufweist. Insbesondere stellt der Stützbund einen verbreiterten Führungsbereich für das Werkzeug bereit.

Der Stützbund weist bevorzugt in radialer Richtung eine Lage auf, die der radialen Lage der Nebenschneide am Ort des Stützbunds - in Richtung der Mittelachse - entspricht. Dadurch kann sich das Werkzeug im Bereich des Stützbunds an einer Wandung des bearbeiteten Werkstücks abstützen. Der Stützbund ist also insbesondere kein relativ zu der radialen Lage der Nebenschneide zurückgesetzter Flächenbereich. Um die Reibung in der Bohrung zu reduzieren, weist das Werkzeug ausgehend von einem durch die Schneidecken definierten Flugkreis entlang der Nebenschneiden in Richtung der Mittelachse zu dem Schaftende hin eine bestimmte Verjüngung auf, die typischerweise von ungefähr 0,2 mm bis 0,4 mm auf 100 mm Länge - entlang der Mittelachse - beträgt. Der Radius im Bereich des Stützbunds hat bevorzugt den durch diese bestimmte Verjüngung definierten Wert, ist also nur wenig kleiner als der Radius des Flugkreises.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es möglich, dass der Stützbund zylindrisch ausgebildet ist, also selbst keine Verjüngung aufweist. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist der Stützbund eine leichte Konizität - in Form einer Verjüngung - zu dem Schaftende hin auf, die vorzugsweise höchstens der zuvor genannten Verjüngung entspricht oder in besonders bevorzugter Ausgestaltung kleiner ist als die vorgenannte Verjüngung, insbesondere kleiner oder höchstens gleich 0,2 mm auf 100 mm Länge.

Weist der Stützbund eine derartige Ausgestaltung auf, bewirkt er vorteilhaft eine so effiziente Abstützung des Werkzeugs, dass dieses im übrigen - außerhalb des Stützbunds - eine stärkere Verjüngung aufweisen kann, als es den herkömmlichen, zuvor genannten Werten entspricht. Somit ist die Reibung des Werkzeugs in einer Bohrung außerhalb des Stützbunds vorteilhaft im Vergleich zu einem herkömmlichen Werkzeug reduziert. Insbesondere wird das Werkzeug bevorzugt hergestellt, indem ein durch Rundschleifen erstellter Werkzeug-Rohling mittels Geometrie-Schleifen zu dem Werkzeug ausgestaltet wird, wobei insbesondere die Schneidengeometrien durch Geometrie-Schleifen an dem Werkzeug-Rohling ausgebildet werden. Auch Spannuten sowie Rücksprünge insbesondere in Umfangsrichtung hinter Führungsfasen des Werkzeugs werden bevorzugt durch Geometrie- Schleifen erstellt, wobei beim Geometrie- Schleifen Material von dem Werkzeug-Rohling abgetragen wird. Der Stützbund ist bevorzugt eine Fläche oder Geometrie, die beim Geometrie- Schleifen stehen gelassen - also nicht verändert - wird, das heißt insbesondere ein Flächenabschnitt oder eine Geometrie, der/die durch das Rundschleifen hergestellt ist und bereits an dem Werkzeug- Rohling existiert.

Eine Axialrichtung bezeichnet hier und im Folgenden eine Richtung entlang der Mittelachse. Eine radiale Richtung steht senkrecht auf der Axialrichtung und damit auf der Mittelachse; eine Umfangsrichtung umgreift die Mittelachse und damit die Axialrichtung konzentrisch.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stützbund in dem Abstand von mindestens dem 0,18-fachen bis zu höchstens dem 0,28-fachen, vorzugsweise von mindestens dem 0,22-fachen bis zu höchstens dem 0,25-fachen der bestimmten Drallsteigung von der zugeordneten Schneidecke beginnt. In weiter der Werkzeugstirn zugewandten Bereichen ist also demnach kein Stützbund vorhanden.

Die bestimmte Drallsteigung wird insbesondere angegeben in der Einheit Länge pro Umdrehung, sodass ein darauf angewendeter, einfacher Faktor wiederum eine Länge ergibt.

Gemäß einer alternativen Definition beträgt der Abstand der Stützbunds von der Schneidecke in Richtung der Mittelachse bevorzugt von mindestens dem Durchmesser des Flugkreises - im Folgenden kurz Flugkreis-Durchmesser - bis zu höchstens dem 1,8-fachen des Flugkreis- Durchmessers, vorzugsweise von mindestens dem Flugkreis-Durchmesser bis zu höchstens dem 1,5-fachen des Flugkreis-Durchmessers, vorzugsweise von mindestens dem 1,2-fachen des Flugkreis-Durchmessers bis zu höchstens dem 1,4-fachen des Flugkreis-Durchmessers.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich der Stützbund in Richtung der Mittelachse, das heißt in Axialrichtung, von einem ersten Ort auf der Mittelachse bis zu einem zweiten Ort auf der Mittelachse erstreckt, wobei der erste Ort der Mittelachse in einem ersten Abstand zu der Schneidecke angeordnet ist, der dem 0,18-fachen, vorzugsweise dem 0,22-fachen der bestimmten Drallsteigung entspricht, wobei der zweite Ort in einem zweiten Abstand zu der Schneidecke angeordnet ist, der mindestens dem 0,25-fachen, vorzugsweise mindestens dem 0,28-fachen, vorzugsweise mindestens dem 0,3-fachen, vorzugsweise mindestens dem 0,35- fachen der bestimmten Drallsteigung entspricht. Alternativ entspricht der erste Abstand des ersten Orts von der Schneidecke mindestens dem Flugkreis-Durchmesser, vorzugsweise dem 1,2-fachen des Flugkreis-Durchmessers, wobei der zweite Abstand des zweiten Orts zu der Schneidecke bevorzugt mindestens dem 1,4-fachen des Flugkreis-Durchmessers, vorzugsweise mindestens dem 1,5-fachen des Flugkreis-Durchmessers, vorzugsweise mindestens dem 1,8- fachen des Flugkreis-Durchmessers, vorzugsweise mindestens dem 1,9-fachen des Flugkreis- Durchmessers entspricht. Der Stützbund kann sich auch - wie insbesondere weiter unten genauer erläutert -in Richtung der Mittelachse zumindest im Wesentlichen bis zu einem dem Schaftende zugewandten Ende von Spannuten des Werkzeugs erstrecken, wobei der zweite Ort dann an dem dem Schaftende zugewandten Ende der Spannuten abgeordnet ist.

Die hier in Zusammenhang mit den Abständen des ersten Orts und des zweiten Ort sowie zuvor Zusammenhang mit den Abständen des Stützbunds von der Schneidecke genannten, auf den Flugkreis-Durchmesser bezogenen Werte gelten in bevorzugter Ausgestaltung insbesondere für ein Werkzeug, das einen Drallwinkel der Nebenschneiden von 30° aufweist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Stützbund in einem in Richtung der Mittelachse gemessenen Abstand von mindestens dem 0,22-fachen bis zu höchstens dem 0,25-fachen der bestimmten Drallsteigung von der zugeordneten Schneidecke an die zugeordnete Nebenschneide anschließt. In diesem Abstandsbereich ergeben sich die zuvor bereits erläuterten Vorteile in besonderer Weise.

Insbesondere beginnt der Stützbund bei einem Startwinkel von mindestens 65°, vorzugsweise von mindestens 80°, bis höchstens 120°, vorzugsweise bis höchstens 100°, von der zugeordneten Schneidecke - in Draufsicht auf die Werkzeugstirn und entgegen einer bestimmungsgemäßen Rotationsrichtung des Werkzeugs relativ zu einem bearbeiteten Werkstück gemessen. Ausgehend von diesem Startwinkel erstreckt sich dann der Stützbund bevorzugt bis zu einem Endwinkel von mindestens 170°, vorzugsweise von mindestens 180°, vorzugsweise von mindestens 185°, vorzugsweise - wenn der Stützbund nicht, gegebenenfalls mehrfach, umläuft - bis höchstens 240°, vorzugsweise bis höchstens 190°, der wiederum in der zuvor beschriebenen Weise gemessen wird. Insbesondere auf diese Weise ist gewährleistet, dass eine insbesondere auf eine Hauptschneide des Werkzeugs wirkende, resultierende Kraft, die sich bevorzugt vektoriell zusammensetzt aus einerseits der Hauptschnittkraft und andererseits einer radialen Passivkraft, auf einer ihrem Kraftangriffspunkt diametral gegenüberliegenden Seite, jedoch mit axialem Abstand zur Werkzeugstim, abgestützt wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützbund in Umfangsrichtung von der zugeordneten Schneidecke aus gemessen bei einem Startwinkel von mindestens 65°, vorzugsweise von mindestens 80°, bis höchstens 120°, vorzugsweise bis höchstens 100°, beginnt. Alternativ oder zusätzlich endet der Stützbund in Umfangsrichtung von der zugeordneten Schneidecke aus gemessen bei einem Endwinkel von mindestens 170°, vorzugsweise von mindestens 180°, vorzugsweise - wenn der Stützbund nicht, gegebenenfalls mehrfach, umläuft - bis höchstens 240°, vorzugsweise bis höchstens 190°. In diesen Winkelbereichen verwirklichen sich in besonderer Weise die bereits genannten Vorteile. Dabei werden die Winkel von der Schneidecke aus wiederum mit Blick in Richtung der Mittelachse auf die Werkzeugstim und entgegen der bestimmungsgemäßen Rotationsrichtung des Werkzeugs relativ zu einem bearbeiteten Werkstück gemessen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder der Nebenschneiden eine Führungsfase zugeordnet ist, die sich ausgehend von der zugeordneten Schneidecke bis zu dem zugeordneten Stützbund erstreckt. Auf diese Weise kombiniert das Werkzeug die Vorteile von Führungsfasen mit den Vorteilen des Stützbunds in besonders günstiger Weise. Die Führungsfasen können allerdings in bevorzugter Ausgestaltung sehr schmal, insbesondere schmaler als bei herkömmlichen Werkzeugen ausgestaltet sein, da der Stützbund ganz wesentlich die Abstützung des Werkzeugs übernimmt. Hierdurch wird vorteilhaft die Reibung des Werkzeugs in der Bohrung und damit auch dessen Verschleiß und Erwärmung reduziert. Damit sinkt zugleich auch die Gefahr eines Werkzeugbruchs, insbesondere beim Herstellen von Tiefbohrungen.

Insbesondere endet die Führungsfase bevorzugt in Richtung der Mittelachse dort, wo der Stützbund beginnt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Werkzeug genauso viele Führungsfasen wie Nebenschneiden auf. Es ist also insbesondere jeder Nebenschneide eineindeutig eine Führungsfase zugeordnet - und umgekehrt. Insbesondere weist das Werkzeug vorteilhaft keine zusätzlichen Führungsfasen auf, sodass seine Reibung in der bearbeiteten Bohrung bei gleichwohl hervorragender Abstützung klein ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützbund - insbesondere jeder Stützbund des Werkzeugs - eine in Richtung der Mittelachse gemessene Länge aufweist, die mindestens das 0,2-fache, vorzugsweise bis zu höchstens dem 1 -fachen, des Flugkreis- Durchmessers beträgt. Insbesondere in diesem Längenbereich des Stützbunds ergibt sich eine sehr gute Abstützung bei zugleich niedriger Reibung des Werkzeugs.

Bevorzugt weist der Stützbund eine - insbesondere entlang der Mittelachse gemessene - Länge auf, die mindestens 20 %, vorzugsweise mindestens 50 %, vorzugsweise - wenn der Stützbund sich nicht bis zum dem Schaftende zugewandten Ende der Spannuten erstreckt - bis höchstens 100 %, vorzugsweise bis höchstens 60 %, vorzugsweise 50 % des Flugkreis-Durchmessers beträgt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder Nebenschneide der mindestens zwei Nebenschneiden eine sich von der Werkzeugstim ausgehend in Richtung der Mittelachse zu dem Schaftende hin wendeiförmig erstechende Spannut zugeordnet ist. Auf diese Weise können in der Bohrung abgetragene Späne effizient abtransportiert werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützbund sich in Richtung der Mittelachse zumindest im Wesentlichen bis zu einem dem Schaftende zugewandten Ende der Spannuten erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Stützbund eine besonders große Länge auf, wobei er vorzugsweise an dem oben definierten axialen Abstand von der Schneidecke beginnt und sich ausgehend von diesem Abstand dann - ebenfalls wendeiförmig - entlang der zugeordneten Nebenschneide und damit zugleich entlang einer zugeordneten Spannut im Wesentlichen bis zu deren dem Schaftende zugewandten Ende erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der Stützbund bis zu dem dem Schaftende zugewandten Ende der zugeordneten Spannut. Auf diese Weise wird eine besonders umfassende und stabile Führung des Werkzeugs in einer Bohrung erreicht, gerade auch in großen axialen Abständen von der Schneidecke. Dabei ist die Abstützung insbesondere im Vergleich zu einem kürzeren Stützbund verbessert, zugleich allerdings auch die Reibung in der Bohrung erhöht.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Stützbund wenigstens eine Schmiemut ausgebildet ist. Die Schmiernut dient insbesondere der Führung von Kühl- und/oder Schmiermittel und damit insbesondere der Kühlung und Schmierung des Werkzeugs während des spanabhebenden Bearbeitungsprozesses. Vorzugsweise weist das Werkzeug eine interne Kühl-/Schmiermittelversorgung auf, insbesondere wenigstens einen Kühl- /Schmiermittelversorgungskanal, der den Werkzeugkörper von dem Schaftende bis zu der Werkzeugstim durchsetzt und vorzugsweise in eine Auslassbohrung in der Werkzeugstim mündet, wo das Kühl-/Schmiermittel aus dem Werkzeugkörper austritt. Dieses wird dann insbesondere in einem Bohrungsgrund der bearbeiteten Bohrung umgelenkt und strömt an dem äußeren Umfang des Werkzeugkörpers entlang zurück in Richtung des Schaftendes. Dabei gelangt es insbesondere in die in dem Stützbund ausgebildete Schmiemut. Die Schmiemut kann auch vorteilhaft zugleich als eine Art hydraulische Tasche wirken, in der ein den Werkzeuglauf und die Werkzeugposition in der Bohmng stabilisierender Hydraulikdruck - insbesondere dynamisch einerseits durch die Rotationsbewegung des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück und andererseits durch die Strömung des Schmiermittels - aufgebaut wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich die Schmiemut bevorzugt in Umfangsrichtung, ohne eine Schmiernut-Drallsteigung aufzuweisen. Die Schmiernut erstreckt sich in diesem Fall also insbesondere ringförmig konzentrisch um die Mittelachse.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Schmiernut sich mit einer von der bestimmten Drallsteigung verschiedenen Schmiemut- Drallsteigung in dem Stützbund erstreckt. Insbesondere auf diese Weise kann eine effiziente Hydrauliktasche zur Stabilisiemng des Werkzeugs bereitgestellt werden. Dies gilt ganz besonders dann, wenn in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sich die wenigstens eine Schmiernut mit der bestimmten Drallsteigung entgegengesetzter Schmiemut-Drallsteigung erstreckt. In der Schmiernut wird dann aufgmnd der Rotationsbewegung des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück ein Schmiermitteldmck aufgebaut, der das Werkzeug besonders effizient in der Bohmng stabilisiert und führt.

Gemäß einer wieder anderen Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die wenigstens eine Schmiemut mit zu der bestimmten Drallsteigung identischer Schmiernut-Drallsteigung in dem Stützbund erstreckt. Auf diese Weise kann das Schmiermittel in der Schmiemut besonders effizient geführt und in Richtung des Schaftendes transportiert werden, sodass eine effiziente Wärmeabfuhr gewährleistet ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fühmngsfasen eine - insbesondere orthogonal zu der Mittelachse gemessene - Breite aufweisen, die höchstens 5 %, vorzugsweise höchstens 3 % des Flugkreis-Durchmessers beträgt. Somit sind die Fühmngsfasen vorteilhaft sehr schmal ausgebildet, insbesondere als sogenannte Sichtfasen, und tragen nur in geringem Umfang zu Reibung des Werkzeugs in der Bohrung bei.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützbund in Umfangsrichtung durch wenigstens eine Schmiernut, die sich in dem Stützbund erstreckt, in eine Mehrzahl von Stützbund-Bereichen geteilt ist. Dabei ist eine Summe der - insbesondere orthogonal zu der Mittelachse gemessenen - Breiten der Stützbund-Bereiche des Stützbunds mindestens doppelt so groß, vorzugsweise dreimal so groß, wie die - bevorzugt ebenfalls orthogonal zu der Mittelachse gemessene - Breite der dem Stützbund zugeordneten Führungsfase. Auf diese Weise kann der Stützbund trotz der Unterbrechung durch die wenigstens eine Schmiernut eine gute Abstützung des Werkzeugs bereitstellen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkzeug genau zwei Nebenschneiden aufweist. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass Werkzeug genau drei Nebenschneiden aufweist. Das Werkzeug kann also insbesondere als Zweischneider oder als Dreischneider ausgebildet sein.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkzeug als Bohrwerkzeug, insbesondere als Wendeibohrer, ausgebildet ist. Dabei verwirklichen sich in ganz besonderer Weise die bereits genannten Vorteile. Insbesondere verwirklichen sich diese Vorteile, wenn das Werkzeug als Tiefbohrer, insbesondere für Bohrtiefen größer dem 5-fachen des Flugkreis- Durchmessers, ausgebildet ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, dass jeder Nebenschneide der mindestens zwei Nebenschneiden an der Werkzeugstirn eine Hauptschneide zugeordnet ist, wobei die Hauptschneide an der jeweiligen Schneidecke in die zugeordnete Nebenschneide übergeht. Insbesondere schneidet die Hauptschneide die Nebenschneide an der jeweiligen Schneidecke. Insbesondere weist das Werkzeug bevorzugt genau zwei Hauptschneiden oder genau drei Hauptschneiden auf, wobei jeder Hauptschneide genau eine Nebenschneide zugeordnet ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Werkzeugs im Einsatz zur Herstellung einer Bohrung; Figur 2 eine Prinzipdarstellung der Funktionsweise des Werkzeugs;

Figur 3 eine weitere Darstellung des Werkzeugs gemäß Figur 1;

Figur 4 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Werkzeugs;

Figur 5 eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Werkzeugs;

Figur 6 eine Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Werkzeugs, und

Figur 7 eine Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des Werkzeugs.

Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Werkzeugs 1 zur spanabhebenden Herstellung einer Bohrung 3 in einem Werkstück 5. Das Werkzeug 1 weist einen Werkzeugkörper 7 mit einer Mittelachse M und einer Werkzeugstirn 9 auf. An dem Werkzeugkörper 7, insbesondere an einem Umfang desselben, sind bei dem hier dargestellten, ersten Ausführungsbeispiel genau zwei Nebenschneiden 11 ausgebildet. Die Nebenschneiden 11 und alle diesen weiter zugeordneten Elemente sind bei dem hier dargestellten Werkzeug 1 identisch ausgebildet, sodass im Folgenden aus Gründen der Prägnanz teilweise nur auf eine der Nebenschneiden 11 sowie die zugeordneten Elemente näher eingegangen wird.

Die Nebenschneiden 11 erstrecken sich ausgehend von einer der jeweiligen Nebenschneide 11 an der Werkzeugstim 9 zugeordneten Schneidecke 13 in Richtung der Mittelachse M zu einem insbesondere in Figur 4 dargestellten Schaftende 15 des Werkzeugs 1 hin wendeiförmig mit einer bestimmten Drallsteigung. Die bestimmte Drallsteigung wird insbesondere angegeben in der Einheit „Länge in Richtung der Mittelachse pro Umdrehung der wendeiförmigen Nebenschneiden 11“. An jede der Nebenschneiden 11 schließt sich - in Umfangsrichtung - in einem in Richtung der Mittelachse M gemessenen Abstand Ab von der zugeordneten Schneidecke 13 ein Stützbund 17 an, der sich in Umfangsrichtung mindestens bis zu einem Winkel von 170°, vorzugsweise 180°, - von der zugeordneten Schneidecke 13 aus gemessen - erstreckt.

Der Abstand Ab beträgt von mindestens dem 0,18-fachen bis zu höchstens dem 0,28-fachen der bestimmten Drallsteigung. Insbesondere beginnt der Stützbund 17 in diesem Abstand Ab von der Schneidecke 13. Alternativ beträgt der Abstand des Stützbunds 17 von der Schneidecke 13 bevorzugt von mindestens einmal einem Flugkreis-Durchmesser D des Werkzeugs 1, der durch die Schneidecken 13 definiert ist, bis zu höchstens dem 1,8-fachen des Flugkreis-Durchmessers D, vorzugsweise von mindestens einmal dem Flugkreis-Durchmesser D bis zu höchstens dem 1,5- fachen des Flugkreis-Durchmessers D, vorzugsweise von mindestens dem 1,2-fachen des Flugkreis-Durchmessers D bis zu höchstens dem 1,4-fachen des Flugkreis-Durchmessers D. Dies gilt insbesondere für ein Werkzeug 1, dessen Nebenschneiden 11 einen Drallwinkel von 30° aufweisen.

Bevorzugt beträgt der Abstand Ab von mindestens dem 0,22-fachen bis zu höchstens dem 0,25- fachen der bestimmten Drallsteigung.

Mit dem von der Schneidecke 13 axial zurückgesetzten Stützbund 17 wird vorteilhaft eine Führung geschaffen, die das Werkzeug 1 in besonders stabiler Weise in der Bohrung 3 führt. Dies gilt ganz besonders für tiefe Bohrungen, insbesondere mit einer Bohrungstiefe von mehr als dem 5-fachen des Flugkreis-Durchmessers D. Ganz besonders gilt dies - wie in Figur 1 schematisch dargestellt - für die Herstellung einer Bohrung 3, bei welcher das Werkzeug 1 an einer Schrägfläche 19 aus dem Werkstück 5 austritt. Wie in Figur 1 erkennbar, verliert dabei das Werkzeug 1 im Bereich einer Schneidecke 13 und damit zugleich Nebenschneide 11 - hier dargestellt an der unteren Schneidecke 13 sowie der zugeordneten Nebenschneide 11 - die Führung, sodass es einseitig belastet wird und damit aus seiner Rotationsachse ausgelenkt wird. Dem wird nun durch den Stützbund 17 effektiv entgegengewirkt, der sich aufgrund seines axialen Rückversatzes in einem Bereich der Bohrung 3 abstützt, wo auch auf derjenigen Seite, auf der im Bereich des Bohrungsaustritts kein Material mehr vorhanden ist, noch Material zur Abstützung bereitsteht. Entsprechend wird ein Verlaufen, insbesondere ein Klemmen des Werkzeugs 1 in der Bohrung 3, vermieden; die Bohrung 3 erhält eine hervorragende Rund- und Geradheit, und die Gefahr eines Werkzeugbruchs wird für das Werkzeug 1 drastisch verringert.

Jeder Nebenschneide 11 ist an der Werkzeugstirn 9 eine Hauptschneide 21 zugeordnet, die an der jeweiligen Schneidecke 13 in die zugeordnete Nebenschneide 11 übergeht.

Insbesondere sind hier Kräfte dargestellt, die für die Bearbeitung des Werkstücks 5 relevant sind, insbesondere eine Hauptschnittkraft Fc, die in Blickrichtung des Betrachters senkrecht auf der Bildebene steht und auf eine der Hauptschneiden 21 wirkt, eine in radialer Richtung wirkende Passivkraft Fp, sowie eine auf den Stützbund 17 wirkende Stützkraft FSt. Die hiermit zusammenhängende Funktionsweise des Werkzeugs 1 und die Bedeutung dieser Kräfte werden in Zusammenhang mit Figur 2 näher erläutert.

Jeder Nebenschneide 11 ist eine Führungsfase 23 zugeordnet, die sich ausgehend von der zugeordneten Schneidecke 13 bis zu dem zugeordneten Stützbund 17 erstreckt. Insbesondere endet die Führungsfase 23 in Richtung der Mittelachse M dort, wo der Stützbund 17 beginnt.

Bevorzugt weist das Werkzeug 1 genauso viele Führungsfasen 23 auf, wie es Nebenschneiden 11 aufweist.

Jeder Nebenschneide 11 ist eine sich von der Werkzeugstim 9 ausgehend in Richtung der Mittelachse M zu dem Schaftende 15 hin wendeiförmig erstechende Spannut 25 zugeordnet.

Die Führungsfasen 23 weisen bevorzugt jeweils eine Breite auf, die höchstens 5 %, vorzugsweise höchstens 3 % des Flugkreis-Durchmessers D beträgt.

Das Werkzeug 1 ist in bevorzugter Ausgestaltung - wie hier dargestellt - als Bohrwerkzeug, insbesondere als Wendeibohrer ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass das Werkzeug 1 beispielsweise als Reibahle oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Werkzeugs 1 in Zusammenhang mit der Herstellung der in Figur 1 dargestellten Bohrung 3 bei Austritt des Werkzeugs 1 im Bereich der Schrägfläche 19.

Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.

Bei a) ist eine Draufsicht auf die Werkzeugstirn 9 dargestellt, wobei hier wiederum die auf die noch mit dem Material des Werkstücks 5 in Eingriff befindliche Hauptschneide 21 wirkenden Kräfte schematisch dargestellt sind. Senkrecht auf die Hauptschneide 21 wirkt dabei die Hauptschnittkraft Fc, radial zu der Mittelachse M wirkt die Passivkraft Fp, und durch vektorielle Addition ergibt sich hieraus - wobei die dargestellten Pfeile nicht maßstäblich gezeichnet sind - eine resultierende Kraft Fres. Auf die andere Hauptschneide 21, die bereits aus der Schrägfläche 19 ausgetreten ist, wirkt keine Kraft mehr. Daher versucht die resultierende Kraft Fres, das Werkzeug 1 von der Rotationsachse abzudrängen. Bei b) ist eine Querschnittsdarstellung durch das Werkzeug 1 auf axialer Höhe des Stützbunds 17 dargestellt. Dabei wird deutlich, dass der Stützbund 17 der resultierenden Kraft Fres diametral gegenüberliegend eine Abstützung des Werkzeugs 1 in der Bohrung 3 bewirkt, was hier durch eine resultierende Stützkraft FSt-res dargestellt ist. Dargestellt ist auch eine der Hauptschnittkraft Fc diametral gegenüber wirkende Stützkraft FSt. In dem axial zurückgesetzten Bereich des Stützbunds 17 ist in der Bohrung 3 noch allseitig Material des Werkstücks 5 vorhanden, an dem sich das Werkzeug 1 mit dem Stützbund 17 effektiv abstützen kann. Dadurch wird ein Abdrängen von der Rotationsachse und damit ein Verlaufen der Bohrung 3 vermieden. Im Ergebnis bewirkt damit der Stützbund 17 vorteilhaft, dass die Abstützung des Werkzeugs 1 in der Bohrung 3 von dem Bereich der Schneidecken 13 weg axial nach hinten in Richtung des Schaftendes 15 verlagert ist, was sich insgesamt auf die Stützung und Führung des Werkzeugs 1 positiv auswirkt, wobei ganz besonders vorteilhafte Effekte allerdings bei Tiefbohrungen und - wie hier speziell dargestellt - bei schrägem Bohrungsaustritt erzielt werden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels des Werkzeugs 1 gemäß Figur 1. Dabei ist bei a) wiederum eine Darstellung von der Seite wiedergegeben, wobei bestimmte Punkte hervorgehoben sind: Bei A‘ ein Punkt, der zu dem in Figur 3b) dargestellten Punkt A um 180° um die Mittelachse versetzt ist, wobei dem Punkt A die Schneidecke 13 zugeordnet ist, welcher wiederum der in Figur 3a) für den Betrachter sichtbare Stützbund 17 zugeordnet ist; bei B ein Punkt, an dem der Stützbund 17 in Umfangsrichtung beginnt; und bei C ein Punkt, an dem der Stützbund 17 in Umfangsrichtung endet. Dabei wird bei a) nur deswegen der zu dem Punkt A analoge Punkt A‘ dargestellt, weil der Punkt A in der Darstellung gemäß a) für den Betrachter verborgen ist.

Eingezeichnet ist auch eine Länge L, die der Stützbund 17 in Richtung der Mittelachse M aufweist.

Die Länge L beträgt bevorzugt von mindestens dem 0,2-fachen, bevorzugt dem 0,5-fachen des Flugkreis-Durchmessers D, vorzugsweise insbesondere bis zu dem einfachen Wert des Flugkreis-Durchmessers D.

Bei b) ist wiederum eine Draufsicht auf die Werkzeugstim 9 dargestellt, wobei wiederum die oben definierten Punkte A, B und C eingezeichnet sind. Der Stützbund 17 erstreckt sich in Umfangsrichtung - gemessen von der zugeordneten Schneidecke 13, das heißt von dem Punkt A aus - bevorzugt über einen Winkelbereich von beginnend bei mindestens 65°, vorzugsweise mindestens 80°, bis endend bei mindestens 170°, vorzugsweise bis höchstens 240°. Dies bedeutet, dass der Punkt B von dem Punkt A aus gemessen mindestens bei 65°, vorzugsweise mindestens bei 80° liegt, wobei der Punkt C gemessen von dem Punkt A aus mindestens bei 170°, vorzugsweise höchstens bei 240°, liegt, wobei sich alle Winkelangaben auf einen Vollkreis mit 360° beziehen.

Insbesondere beginnt der Stützbund 17 in Umfangsrichtung von der zugeordneten Schneidecke 13 aus gemessen bevorzugt bei einem Winkel von mindestens 65°, vorzugsweise von mindestens 80° bis höchstens 120°. Der Punkt B liegt also insbesondere gemessen von dem Punkt A aus bei einem Winkel cc, der von mindestens 65° bis höchstens 120° beträgt.

Alternativ oder zusätzlich endet der Stützbund 17 in Umfangsrichtung von der zugeordneten Schneidecke 13 aus gemessen in einem Winkel von mindestens 170° bis höchstens 240°; der Punkt C liegt also von dem Punkt A aus gemessen insbesondere bei einem Winkel ß, der von mindestens 170° bis höchstens 240° beträgt.

Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Werkzeugs 1. Dabei erstreckt sich hier der Stützbund 17 - ausgehend von, das heißt beginnend bei dem Abstand Ab - gemessen von der zugeordneten Schneidecke 13 aus, in Richtung der Mittelachse M zumindest im Wesentlichen bis zu einem dem Schaftende 15 zugewandten Ende 27 der Spannuten 25, vorzugsweise bis zu dem Ende 27.

Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Werkzeugs 1, wobei in dem Stützbund 17 hier wenigstens eine Schmiernut 29, insbesondere genau eine Schmiernut 29 ausgebildet ist. Dabei erstreckt sich die Schmiernut 29 hier entlang der zugeordneten Nebenschneide 11 mit einer Schmiemut-Drallsteigung, die zu der bestimmten Drallsteigung der Nebenschneide 11 identisch ist.

Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Werkzeugs 1, wobei hier in dem Stützbund 17 eine Mehrzahl von Schmiernuten 29 ausgebildet sind. Diese Schmiernuten 29 erstrecken sich mit einer von der bestimmten Drallsteigung der Nebenschneide 11 verschiedenen, hier insbesondere dieser bestimmten Drallsteigung entgegengesetzten Schmiernut-Drallsteigung. Dadurch können in vorteilhafter Weise Hydrauliktaschen in Form der Schmiernuten 29 bereitgestellt werden, in denen unter Druck stehendes oder strömendes Kühl- /Schmiermittel dazu beiträgt, das Werkzeug 1 in der Bohrung 3 zu stabilisieren.

Anhand der Darstellungen der Figuren 5 und 6 wird auch deutlich, dass der Stützbund 17 in Umfangsrichtung durch wenigstens eine Schmiemut 29 in eine Mehrzahl von Stützbund- Bereichen 31 geteilt sein kann, in dem einfacheren Fall von Figur 5 in zwei Stützbund-Bereiche 31. Eine Summe der Breiten der Stützbund-Bereiche 31 des Stützbunds 17 ist dabei vorzugsweise mindestens doppelt so groß, vorzugsweise dreimal so groß wie die Breite der dem Stützbund 17 zugeordneten Führungsfase 23.

In hier nicht dargestellter Weise ist es auch möglich, dass sich die Schmiemut 29 in Umfangsrichtung ohne Schmiernut-Drallsteigung erstreckt.

Fig. 7 zeigt schließlich eine Darstellung eines fünften Ausfühmngsbeispiels des Werkzeugs 1. Dieses weist genau drei Nebenschneiden 11 und entsprechend auch genau drei diesen Nebenschneiden 11 jeweils zugeordnete Hauptschneiden 21 auf. Auch dieses Werkzeug 1 ist als Bohrwerkzeug, insbesondere als Wendeibohrer ausgebildet, hier insbesondere als Dreischneider.