Grundwinkel eines Spiralbohrers

Dec 13, 2025

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Spiralwinkel: Der Spiralwinkel ist der Winkel zwischen der geraden Linie, die durch die Entfaltung der äußersten Spirale der Spiralnut des Bohrers entsteht, und der Bohrerachse. Da die Steigung der Helix an allen Stellen der Helixnut gleich ist, variiert der Helixwinkel mit dem Durchmesser des Bohrers; Der Spiralwinkel ist am Außendurchmesser am größten und nimmt mit zunehmender Annäherung an die Mitte ab. Durch Erhöhen des Spiralwinkels wird der Spanwinkel vergrößert, was sich positiv auf die Spanabfuhr auswirkt, jedoch die Steifigkeit des Bohrers verringert. Der Spiralwinkel eines Standard-Spiralbohrers beträgt 18 Grad –38 Grad. Bei Bohrern mit kleinerem Durchmesser sollte ein kleinerer Spiralwinkel verwendet werden, um die Steifigkeit des Bohrers sicherzustellen.

 

Spanwinkel Om: Da die Spanfläche eines Spiralbohrers eine spiralförmige Oberfläche ist, variiert der Spanwinkel an verschiedenen Punkten der Hauptschneide. Vom Außendurchmesser zur Mitte hin nimmt der Spanwinkel allmählich ab. Der Spanwinkel an der Spitze beträgt etwa 30 Grad, während er in der Nähe der Meißelkante etwa -30 Grad beträgt. Der Spanwinkel an der Meißelkante beträgt -50 Grad bis -60 Grad.

 

Freiwinkel Om: Der Freiwinkel an einem ausgewählten Punkt an der Hauptschneide eines Spiralbohrers wird durch den Vorschubfreiwinkel Om im zylindrischen Abschnitt durch diesen Punkt dargestellt. Der zylindrische Abschnitt ist die zylindrische Oberfläche, die durch eine Linie parallel zur Bohrerachse gebildet wird, die durch den ausgewählten Punkt m auf der Hauptschneide verläuft und sich um die Bohrerachse dreht. Om variiert auch entlang der Hauptschneide und nimmt mit zunehmender Annäherung an die Mitte zu. Der Freiwinkel am Außendurchmesser eines Spiralbohrers beträgt normalerweise 8 Grad – 10 Grad, und der Freiwinkel an der Meißelkante beträgt 20 Grad – 25 Grad. Dadurch wird die durch die axiale Vorschubbewegung des Bohrers bedingte Verringerung des tatsächlichen Arbeitsfreiwinkels an jedem Punkt der Hauptschneide kompensiert und außerdem an die Änderung des Spanwinkels angepasst.

 

Hauptschneidkantenwinkel κrm: Der Hauptschneidkantenwinkel ist der Winkel zwischen der Tangente an den ausgewählten Punkt m an der Hauptschneidkante in der Basisebenenprojektion und der Vorschubrichtung. Die Grundebene eines Spiralbohrers ist die Ebene, die die Bohrerachse enthält und durch den ausgewählten Punkt auf der Hauptschneide verläuft. Da die Hauptschneide des Bohrers nicht durch die Achse verläuft, ist die Basisebene an jedem Punkt der Hauptschneide unterschiedlich und daher ist auch der Hauptschneidkantenwinkel an jedem Punkt unterschiedlich.

 

Sobald der Spitzenwinkel geschliffen ist, wird auch der Hauptschneidkantenwinkel an jeder Spitze bestimmt. Der Hauptschneidenwinkel und der Spitzenwinkel sind zwei unterschiedliche Konzepte. Spitzenwinkel 2φ: Der Spitzenwinkel ist der Winkel zwischen den Projektionen der beiden Hauptschneiden auf eine dazu parallele Ebene. Ein kleinerer Spitzenwinkel erleichtert das Eindringen in das Werkstück, verringert den axialen Widerstand, erhöht die Arbeitslänge der Schneidkante und verringert die Nenndicke der Schneidschicht, was sich positiv auf die Wärmeableitung und die Verbesserung der Werkzeughaltbarkeit auswirkt. Wenn der Spitzenwinkel jedoch zu klein ist, wird die Stärke des Bohrers geschwächt, die Verformung nimmt zu, das Drehmoment steigt und der Bohrer neigt zum Bruch. Daher sollte ein angemessener Spitzenwinkel entsprechend der Festigkeit und Härte des Werkstückmaterials geschliffen werden. Der Standard-Spiralbohrer hat einen Spitzenwinkel 2φ von 118 Grad.

 

Meißelkantenwinkel ψ: Der Meißelkantenwinkel ist der Winkel zwischen den Projektionen der Hauptschneide und der Meißelkante auf einer Ebene senkrecht zur Bohrerachse. Beim Schleifen der Rückseite des Spiralbohrers entsteht auf natürliche Weise ψ. Wie in Abbildung 3-5 dargestellt, verringert die Vergrößerung des Meißelkantenwinkels ψ die Länge der Meißelkante und den axialen Widerstand. Der Standard-Spiralbohrer hat einen Meißelkantenwinkel von etwa 50 bis 55 Grad.

 

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