DE2811977A1 - HARD METAL TWIST DRILLS, IN PARTICULAR. FOR DRILLING CIRCUIT BOARDS - Google Patents

HARD METAL TWIST DRILLS, IN PARTICULAR. FOR DRILLING CIRCUIT BOARDS

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DE2811977A1 DE19782811977 DE2811977A DE2811977A1 DE 2811977 A1 DE2811977 A1 DE 2811977A1 DE 19782811977 DE19782811977 DE 19782811977 DE 2811977 A DE2811977 A DE 2811977A DE 2811977 A1 DE2811977 A1 DE 2811977A1
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Description

PatentanwaltPatent attorney

Dipl.-Ing. Writer JackischDipl.-Ing. Writer Jackish

7 Stuttgart N. Menzelstraße407 Stuttgart N. Menzelstrasse 40

A 36A 36

HaweraHawera

Probst GmbH + Co. Schutzenstraße 77 Probst GmbH + Co. Schutzenstrasse 77

7980 Ravensburg7980 Ravensburg

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17' Man 1978 1 7 'Man 1978

Spiralbohrer aus Hartmetall, insbes. zum Bohren von LeiterplattenTwist drill made of hard metal, especially for drilling circuit boards

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spiralbohrer aus Hartr metall, insbes. zum Bohren von Leiterplatten mit einem verstärkten Einspannschaft aus Stahl, der eine Bohrung zur haltenden Aufnahme eines Bohrerschaftes aufweist.The invention relates to a twist drill made of hard metal, especially for drilling printed circuit boards with a reinforced Clamping shank made of steel, which has a bore for holding a drill shank.

Es ist ein Spiralbohrer aus Hartmetall mit einem verstärkten Spannschaft aus Stahl bekannt (US-PS 37 51 176). Die Verbindung zwischen dem Bohrerschaft und dem Spannschaft erfolgt über eine Klebe- oder Lötverbindung. Bei diesen Verbindungen treten Nachteile auf, die bei der Klebeverbindung im wesentlichen darin bestehen, daß die beim Bohren entstehende Wärme an der Übergangs-There is a twist drill made of hard metal with a reinforced clamping shank made of steel known (US-PS 37 51 176). The connection between the drill shank and the clamping shank takes place via an adhesive or soldered connection. There are disadvantages with these connections which essentially consist in the adhesive connection that the heat generated during drilling at the transition

durch
stelle die Klebezone ungünstig beeinflußt wird. Außerdem ist dieby
make the adhesive zone is adversely affected. Besides, the

von Durchführung derartigen Klebungen mit den entsprechenden Vorar-of carrying out such gluing with the appropriate advance

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beiten bei kleinen Schaftdurchmessern schwierig, so z.B. das Säubern der Bohrungen sowie das Aufbringen von Klebstoff. Ebenso entstehen bei der Durchführung der Lötverbindung insofern Nachteile, daß die gefertigten Werkzeuge aufgrund des notwendigen Lötspalts eine Rundlaufabweichung aufweisen, wodurch zur Kompensation dieses Achsfehlers ein erhöhter Schleifaufwand nachträglich notwendig wird. Die nach dieser Methode verbundenen Werkzeuge weisen außerdem eine höhere innere Unwucht durch die asymmetrische Massenverteilung (Lötspalt) vom spezifisch doppelt so schweren Hartmetallstab im Stahlschaft auf. Diese Unwucht macht sich bei den fertigen Werkzeugen, die mit Drehzahlen bis zu 120 000 upm laufen, als Vibrationen und damit vorzeitigen Werkzeugbruch bemerkbar. Bei diesen Verbindungsverfahren durch Löten und Kleben ist es zudem schwierig eine Kontrolle dahingehend zu führen, ob die Klebung oder die Lötung auch den geforderten Qualitätsanforderungen entspricht. are difficult to work with small shaft diameters, e.g. that Cleaning the holes and applying glue. There are also disadvantages when making the soldered connection, that the manufactured tools have a runout deviation due to the necessary soldering gap, which compensates for this Axis error, increased grinding effort is subsequently necessary will. The tools connected using this method also have a higher internal imbalance due to the asymmetrical mass distribution (Soldering gap) from the hard metal rod, which is specifically twice as heavy, in the steel shaft. This imbalance makes itself felt in the finished ones Tools that run at speeds of up to 120,000 rpm are noticeable as vibrations and thus premature tool breakage. at It is also this connection method by soldering and gluing It is difficult to check whether the bond or the soldering also meets the required quality requirements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine einfach herzustellende Vex-bindung zwischen Bohrerschaft und Spannschaft zu schaffen, die eine maximale Wärmeleitfähigkeit, sowie eine hohe Belastungsfähigkeit aufweist.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and a simple to produce Vex bond between To create drill shank and clamping shank, which has a maximum thermal conductivity, as well as a high load capacity.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bohrerschaft in der Bohrung des Spannschaftes mit einen definierten Übermaß gehalten ist und diese Verbindung des Bohrerschaftes im Spannschaft mittels eines Pressitzes erfolgt. Der Bohrerschaft weist an seiner Mantelfläche eine Oberflächenrauhheit auf. Durch diese, ein bestimmtes Maß aufweisende Oberflächenrauhheit nach Anspruch 4 wird eine zusätzliche Absicherung der Belastungsfähigkeit des Bohrerschaftes an der Fügestelle erzielt, wodurch eine erhöhte Verdreh- undThis object is achieved according to the invention in that the drill shank in the bore of the clamping shank with a defined Is kept oversize and this connection of the drill shaft in the clamping shaft is carried out by means of a press fit. The drill shank points a surface roughness on its outer surface. Through this, a A certain degree of surface roughness according to claim 4 an additional safeguard of the load-bearing capacity of the drill shaft achieved at the joint, whereby an increased twist and

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Verschiebesicherung des Bohrerschaftes in der Bohrung des Spannschaftes gewährleistet ist. Desweiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Mantelfläche des Spannschaftes gehärtet ausgeführt ist, insbes. daß die Mantelfläche nitjiert ist. Hierdurch wird eine zweckmäßige Oberflächenhärte sowie ein guter Korrosionsschutz erzielt. Durch weitere, in den Unteransprüchen aufgeführte Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist zur Erzeugung des Pressitzes, daß der Bohrerschaft endseitig mit einer Ringschneide versehen ist, die zugleich einen Abschluß der Stirn- und Mantelfläche des Schaftes bildet. Das Einführen und Festsetzen des Bohrerschaftes in der Aufnahmebohrung des Einspannschaftes wird in der Weise vorgenommen, daß der ein definiertes Übermaß zur Aufnahmebohrung des Spannschaftes aufweisende Bohrerschaft unter Druck mit fortschreitender Spanabhebung in die Aufnahmebohrung hineingepreßt wird, bis der Bohrerschaft seine Endlage im Befestigungsbereich eingenommen hat.Protection against displacement of the drill shank in the bore of the clamping shank is guaranteed. Furthermore, it is provided according to the invention that the lateral surface of the clamping shaft is hardened is executed, in particular. That the outer surface is nitrided. This achieves an appropriate surface hardness and good protection against corrosion. By further, in the subclaims The measures listed are advantageous developments and improvements of the features specified in the main claim possible. To produce the press fit, it is particularly advantageous that the end of the drill shank is provided with a cup point is, which at the same time forms a conclusion of the end face and lateral surface of the shaft. Insertion and fixation of the drill shaft in the receiving bore of the clamping shank is carried out in such a way that a defined oversize to the receiving bore of the clamping shank having drill shank under pressure with progressive chip removal into the receiving bore is pressed in until the drill shaft has reached its end position in the fastening area.

Während des Fügevorganges wird die Preßkraft in bestimmten Grenzen kontrolliert und darüber die Festigkeit der Fügeverbindung gleichzeitig automatisch geprüft.During the joining process, the pressing force is in certain Limits are controlled and the strength of the joint is checked automatically at the same time.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß durch die molekulare Pressverbindung zwischen Bohrerschaft und Spannschaft eine optimale Wärmeleitfähigkeit erzielbar ist, die durch den aus Stahl bestehenden Bohrerschaft noch wesentlich begünstigt wird. Beim Bohrvorgang entstehende Reibungswärme wird bis zu 15% schneller abgeführt als bei einem aus Hartmetall bestehenden Spannschaft. Durch diese bessere Wärmeleitfähigkeit werden z.B. beim Bohren von Leiterplatten dieThe advantages achieved by the invention are essentially that through the molecular press connection between Drill shank and clamping shank an optimal thermal conductivity can be achieved through the drill shank made of steel is still significantly favored. Frictional heat generated during the drilling process is dissipated up to 15% faster than with one made of hard metal clamping shank. Due to this better thermal conductivity, e.g. when drilling circuit boards, the

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Bohrungen weniger durch überhitzte Harze verschmiert.Bores less smeared by overheated resins.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
Show it

Fig. 1 einen Spannschaft mit einem noch nicht eingeführten Bohrerschaft und
Fig. 2 ein mit dem Spannschaft verbundener Bohrerschaft.1 shows a clamping shank with a drill shank that has not yet been introduced and
2 shows a drill shank connected to the clamping shank.

Die Boh,_^rereinheit 1 umfaßt den eigentlichen Spiralbohrer · mit Schaft 3 aus Hartmetall, von dem in Fig. 1 nur ein Rohling dargestellt ist, sowie einen Einspannschaft 4 aus Stahl mit dem der Bohrerschaft 3 verbunden ist. Der Spannschaft 4 ist hierzu mit einer zentrischen Bohrung 5 versehen, in der der Schaft 3 des Bohrers mittels eines Pressitzes gehalten ist. Zum Erzielen dieses Pressitzes weist der Durchmesser d des Bohrerschaftes 3 zum Durchmesser d 1 der Bohrung 5 im Spannschaft 4 ein definiertes Übermaß auf, welches die Differenz von d zu d 1 ist.The drill unit 1 comprises the actual twist drill with a shank 3 made of hard metal, of which only one blank is shown in Fig. 1, and a clamping shank 4 made of steel with the the drill shank 3 is connected. For this purpose, the clamping shank 4 is provided with a central bore 5 in which the shank 3 of the drill is held by means of a press fit. To achieve this press fit, the diameter d of the drill shank 3 a defined oversize in relation to the diameter d 1 of the bore 5 in the clamping shank 4, which is the difference between d and d 1.

Der Bohrerschaft 3 ist über die Länge Ls was als Befestigungsbereich bezeichnet lab, mit einer Oberflächenrauhheit an der Mantelfläche 8 versehen, die Ra 3,2 bis 6,3jim (CLA 125 bis 25O /1 in) beträgt.The drill shank 3 is provided with a surface roughness on the lateral surface 8 over the length L s, which is referred to as the fastening area, which is R a 3.2 to 6.3 μm (CLA 125 to 250/1 in).

Ferner weist der Bohererschaft 3 an seinem freien Ende eine Ringschneide 6 auf, die sich zwischen der Stirnfläche 7 un der Mantelfläche 8 des Schaftes 3 bildet.Furthermore, the drill shaft 3 at its free end has a cutting edge 6, which is located between the end face 7 and the un Forms lateral surface 8 of the shaft 3.

Der Spannschaft 4 ist an seinem die Bohrung 5 aufweisenden Ende 10 kegelig ausgeführt und insgesamt mit einer gehärteten Mantelfläche versehen. 9Q9 83 9/02S1The clamping shank 4 is tapered at its end 10 having the bore 5 and is hardened overall Provided jacket surface. 9Q9 83 9 / 02S1

Die Verbindung zwischen dem Bohrerschaft 3 und dem Spannschaft 4 erfolgt allein durch den Pressitz, der erzeugt wird, indem der Bohrerschaft 3 unter Druck in die zentrische Bohrung 5 des Spannschaftes 4 hineingepreßt wird. Während des Einpressens des Bohrerschaftes 3 arbeitet sich die Ringschneide 6 spanend in die Bohrung 5 des Spannschaftes 4 ein und erzeugt selbsttätig den Pressitz.The connection between the drill shank 3 and the clamping shank 4 takes place solely through the press fit that is generated, by pressing the drill shank 3 under pressure into the central bore 5 of the clamping shank 4. During pressing of the drill shank 3, the cutting edge 6 works its way into the bore 5 of the clamping shank 4 and generates automatically the press fit.

Der Bohrerschaft 3 ist auf der Länge L im Spannschaft 4 gehalten, wobei es am günstigsten ist, wenn das Verhältnis L/d ==2,0 ist. Insbes. sollte auch das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D des Spannschaftes 4 und dem Durchmesser d des Bohrerschaftes 3 D/d = = 1,5 betragen und zwar hauptsächlich bei Spannschaftsdurchmesser von D = = 4 mm.The drill shank 3 is held on the length L in the clamping shank 4, where it is best if the ratio L / d == 2.0. Esp. should also be the ratio between the diameter D of the clamping shaft 4 and the diameter d of the Drill shank 3 D / d = 1.5, mainly with a clamping shank diameter of D = = 4 mm.

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Claims (9)

A 36 023 denA 36 023 den Havre r aHavre r a Probst GmbH + Co.Probst GmbH + Co. Schutzenstraße 77 Schutzenstrasse 77 7980 Ravensburg7980 Ravensburg PatentansprücheClaims I 1. .-Spiralbohrer aus Hartmetall, insbes. zum Bohren von Leiterplatten mit einem verstärkten Einspannschaft aus Stahl, der eine Bohrung zur haltenden Aufnahme eines Bohrerschaftes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerschaft (3) in der Bohrung (5) des Spannschaftes (4) mit einem definierten Übermaß (d-d I) gehalten ist.I 1.. Twist drill made of hard metal, especially for drilling Printed circuit boards with a reinforced steel clamping shank, which has a hole for holding a drill shank has, characterized in that the drill shank (3) in the bore (5) of the clamping shank (4) with a defined Oversize (d-d I) is kept. 2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Bohrerschaftes (3) im Spannschaft (4) mittels eines Pressitzes erfolgt.2. Drill according to claim 1, characterized in that the connection of the drill shank (3) in the clamping shank (4) by means a press fit takes place. 3. Bohrer nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerschaft (3) an seiner Mantelfläche (8) eine Ober-3. Drill according to claims 1 or 2, characterized in that the drill shank (3) on its lateral surface (8) has an upper 909839/0251909839/0251 flächenrauhheit aufweist.has surface roughness. 4. Bohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenrauhheit der Mantelfläche (8)R 3,2 bis 6,3 pm (CLA 125 bis 250 /L in) beträgt.4. Drill according to claim 3, characterized in that the surface roughness of the lateral surface (8) is R 3.2 to 6.3 pm (CLA 125 to 250 / L in). 5. Bohrer nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (11) des Spannschaftes (4) gehärtet ausgeführt ist.5. Drill according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the jacket surface (11) of the clamping shaft (4) is hardened. 6. Bohrer nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D) des Spannschaftes (4) insbes. bei einem Durchmesser von D ==4mm zum Durchmesser (d) des Bohrerschaftes (3) ein Verhältnis D/d =έΐ,5 aufweist.6. Drill according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the diameter (D) of the clamping shaft (4) esp. At a diameter of D == 4mm to Diameter (d) of the drill shank (3) a ratio D / d = έΐ, 5 having. 7. Bohrer nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des Befestigungsbereiches des Bohrerschaftes (3) in der Bohrung (5) des Spannschaftes (4) zum Durchmesser (d) des Bohrerschaftes (3)· ein Verhältnis L/d = ^2,0 aufweist,7. Drill according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the length (L) of the fastening area of the drill shank (3) in the bore (5) of the clamping shank (4) to the diameter (d) of the drill shank (3) has a ratio L / d = ^ 2.0, 8. Bohrer nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspannschaft (4) an seinem die Bohrung (5) aufweisenden Ende ^1O) kegelig zulaufend ausgebildet ist.8. Drill according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the clamping shank (4) tapers conically at its end having the bore (5) ^ 10) is trained. 9. Bohrer nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerschaft (3) endseitig mit einer Ringschneide (6) versehen ist, die zugleich einen Abschluß der Stirn- und Mantel·-/^ und 8) des Schaftes (3) bildet.9. Drill according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the drill shank (3) is provided at the end with a cutting edge (6) which at the same time terminates the end face and jacket · - / ^ and 8) of the shank (3) forms. flächearea 909839/0251 - 3 -909839/0251 - 3 - ΙΟ. Verfahren zum Einführen und Festsetzen des Bohrerschaftes in der Aufnahmebohrung des Einspannschaftes, dadurch gekennzeichnet, daß der ein definiertes Übermaß zur Aufnahmebohrung des Spannschaftes aufweisende Bohrerschaft unter Druck mit fortschreitender Spanabhebung in die Aufnahmebohrung hineingepreßt wird, bis der Bohrerschaft seine Endlage im Befestigungsbereich eingenommen hat.ΙΟ. Procedure for inserting and locking the drill shaft in the receiving bore of the clamping shank, characterized in that that the a defined oversize for the receiving bore of the clamping shaft having drill shank is pressed into the receiving hole under pressure with progressive chip removal until the The drill shaft has reached its end position in the fastening area.
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