CN1671499A - 机床用的整体钻头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机床用的整体钻头，该整体钻头具有一钻头体(10)和两个在一排屑槽(12、14)的区域内彼此有径向间距地设置在钻头体(10)的各一个刀片座(16、18)中的转位切削刀片。转位切削刀片(20、22)具有基本上方形的外形。它们以其前面的主切刃(30、34)轴向凸出于钻头体(10)并且在其作用区域内相互径向重叠。径向外面的转位切削刀片(22)以其外面的刀片角(36)和其上连接的垂直于相关的主切刃(34)的副切刃(38)径向凸出于钻头体的圆周。为了能够无毛刺地钻孔，将外面的切削刀片(22)的前面的主切刃(34)沿其纵向延伸分成一径向内部的加工部分(50)和一在其上向外连接的、延伸到外面的刀片角(36)的直线的剥离部分(52)，该两部分相互成一95°至120°的角度。因此在装入状态下剥离部分(52)向着外面的刀片角(36)相对于钻头体端面成一72°至87°的正后角定位。

Description

机床用的整体钻头
本发明涉及一种机床用的整体钻头，其包括一钻头体和至少两个在一排屑槽区域内彼此有径向间距地设置在钻头体的各一个刀片座中的切削刀片，切削刀片以其端面的主切刃轴向凸出于钻头体并且在其作用区域内相互径向重叠，其中径向最外面的切削刀片以其外面的形成直径的刀片角和其上连接的副切刃径向凸出于钻头体并且副切刃从刀片角起沿其纵向延伸向钻头体的方向倾斜一确定的后角。
这种具有两个基本上方形的转位切削刀片的钻孔工具是已知的(WO 01/85375)。两方形的切削刀片以彼此不同的径向间距设置。它以其前面的具有正前角的主切刃轴向凸出于钻头体。内部的刀片在轴向方向具有预切削作用，其中间距大致相当于刀片角区域内的曲率半径。最外面的切削刀片的副切刃的倾角以小于3.2°选择成使副切刃构成一导向边，其在钻孔过程中在径向向外的挤压力的作用下至少沿其长度的一部分滑动地靠在先前已加工的孔壁上。在应用这样的整体钻头钻通延性材料的工件时，已表明，从孔中在半径区域内会形成竖立的毛刺，常常事后必须将其清除。在利用这样的整体钻头的定心钻孔中也产生毛刺。实验已证明，即使采用具有倒圆的刀片角的切削刀片也不可能避免毛刺形成。
由此出发，本发明的目的在于，有针对性地改进已知的整体钻头及其切削刀片，使其即使对于延性材料的工件也可实现无毛刺的钻孔。
为了达到该目的，本发明提出权利要求1和9中所说明的特征组合。由诸从属权利要求得出本发明的有利的构造和进一步构成。
本发明的方案基于这样的构想，即，主切刃这样设计，使得可以按剥离或摩擦过程的方式切削一在孔的直径区域内形成的毛刺。为此，按照本发明建议，将外面的切削刀片的前面的主切刃沿其纵向延伸分成一径向内部的加工部分和一在其上向外连接的、延伸到外面的刀片角的直线的剥离部分，该两部分相互成一95°至120°的角度。在钻孔过程中加工部分在前面，而剥离部分在直径区域内以一陡的剥离角跟随。因此工件在直径区域的附近按照后角的斜度被切分成或多或少的微小的边缘切屑，从而避免形成毛刺。
本发明的一优选构造规定，主切刃的加工部分向着剥离部分那边相对于假想的垂直于钻头轴线的钻头体端面成一2°至10°的正后角定位，而主切刃的剥离部分向着外面的刀片角那边相对于钻头体端面成一72°至87°的正后角定位。主切刃的加工部分与剥离部分之间的过渡点可以成凸面地倒圆。相反，外面的刀片角应该构成较锐边的。在外面的刀片角的区域内主切刃的剥离部分与邻接的副切刃相互成一160°至175°的角度，其中副切刃按WO 01/85375合乎目的地向钻头体的方向倾斜一小于3.2°的后角。
本发明的另一有利的构造规定，在前面的主切刃的优选直线的加工部分上径向向内连接一延伸到内部的刀片角的中心部分，其与加工部分之间成一160°至175°的后掠角并且相对于钻头体的端面成一3°至18°的负后角定位。外面的切削刀片的前面的主切刃的中心部分的作用区域合乎目的地被内部的切削刀片的前面的主切刃重叠。这因此是重要的，因为各切削刀片优选构成为具有四个同样的主切刃的转位切削刀片，其中，在一转位过程中第一主切刃的中心部分转为一邻接的主切刃的剥离部分的作用(功能)。因此重要的是，在钻孔操作过程中外面的切削刀片保持无磨损。
以下借助附图中示意示出的实施例更详细地说明本发明。其中：
图1  机床用的具有基本上方形的转位切削刀片的整体钻头的示意图；
图2a至2c  按图1的整体钻头的一个俯视图和两个局部侧视图；
图3  一个转位切削刀片的放大的俯视图；
图4a和4b  沿图3的剖面线A-A和B-B截取的两个剖视图。
附图中所示的刀具适用作机床的整体钻头，其具有一基本上圆柱形的钻头体10，后者设有两个排屑槽12、14。在各排屑槽的前端各设有一刀片座16、18，用以安装一基本上方形的转位切削刀片20、22。转位切削刀片利用各一个嵌入钻孔体10的螺纹孔24中的沉头螺钉26固定在钻头体10上。
如图2a至2c所示，内部的转位切削刀片20以在其前面的主切刃30上的内部的刀片角28重叠钻头轴线32，而外面的转位切削刀片22以其主切刃34在外部的刀片角36的区域内并以其外面的副切刃38凸出于钻头体10的圆周。此外，各转位切削刀片以其主切刃和副切刃相对于钻头体10倾斜设置成使各主切刃相对于垂直于钻头轴线的平面成一正后角αi＝4°或αa＝2°，其中以下标i和a标记内部的或外面的刀片。由于副切刃38垂直于邻接的主切刃34定位，在所示的实施例中副切刃38从刀片角36起沿其纵向延伸向钻头体的方向倾斜一后角，其相当于角度αa。由图2a还显而易见的是，外面的转位切削刀片22的主切刃34与内部的转位切削刀片20的主切刃30之间在由箭头40表示的绕钻头轴线32的旋转方向成一角度，该角度比180°小角度β。在所示的实施例中，角度β约为5°。最后由图2b可看出，内部的转位切削刀片20的主切刃30在外面的转位切削刀片22的主切刃34的前面具有一预切削的间距d，其在所示实施例中为0.23mm。角度αi、αa和β以及预切削的间距d选择成使钻头利用一确定的径向挤压力在其外面的副切刃38的区域内滑动地靠在已加工的孔壁42上。
如特别由图3结合图2b可看出的，转位切削刀片22的主切刃34沿其纵向延伸分成一直线的加工部分50和一在其上连接的、延伸到第一刀片角36的直线的剥离部分52，该两部分在其倒圆的过渡点54的区域内在所示的实施例中相互成一105°的角度。主切刃34的剥离部分52与邻接的副切刃38相互成一165°的角度。在每一主切刃34的直线的加工部分50上连接一延伸到第二刀片角56的中心部分58，其与加工部分之间成一165°的后掠角60。第一主切刃34的中心部分58在转位到下一主切刃34上时具有一剥离部分52的功能。
在外面的切削刀片22中，将主切刃34分成加工部分和剥离部分，带来了一项重要的并且是本发明基本的功能。因为已表明，在一具有向着副切刃38那边倒圆的刀片角而没有剥离部分52的主切刃34的应用中，特别在钻通延性的工件时发生不符合要求的毛刺形成。毛刺必须在一附加的操作中去除，例如经过锉削。按照本发明，在加工部分50上向外连接陡峭延伸的直线的剥离部分52，可保证工件在直径区域内剥离式去除而形成微小的切屑。因此有效地避免毛刺的形成。外面的切削刀片22的在后掠角下弹回的中心部分58由超前的内部的切削刀片20的主切刃30在钻孔过程中重叠并从而使其不起作用。这是必需的，以便在切削刀片22转位到下一主切刃34时变成剥离部分52的中心部分58在钻孔过程中不受任何的磨损。
原则上可以将同样的切削刀片也用作内部的刀片20。在这种情况下在加工部分50与中心部分58之间的后掠角的区域内产生切屑***，这对钻孔过程是有利的。
概括地，确定如下：本发明涉及一种机床用的整体钻头。该整体钻头具有一钻头体10和两个在一排屑槽12、14的区域内彼此有径向间距地设置在钻头体10的各一个刀片座16、18中的转位切削刀片20、22。转位切削刀片20、22具有基本上方形的外形。它们以其前面的主切刃30、34轴向凸出于钻头体10并且在其作用区域内相互径向重叠。径向外面的转位切削刀片22以其外面的刀片角36和其上连接的垂直于相关的主切刃34的副切刃38径向凸出于钻头体的圆周。为了能够无毛刺地钻孔，将外面的切削刀片22的前面的主切刃34沿其纵向延伸分成一径向内部的加工部分50和一在其上向外连接的、延伸到外面的刀片角36的直线的剥离部分52，该两部分相互成一95°至120°的后角。因此在装入状态下剥离部分52向着外面的刀片角36那边相对于钻头体端面成一72°至87°的正后角定位。

Claims (13)

1.机床用的钻孔工具，其包括一钻头体(10)和至少两个在一个排屑槽(12、14)的区域内彼此有径向间距地设置在钻头体(10)的一刀片座(16、18)中的切削刀片(20、22)，所述切削刀片以其前面的主切刃(30、34)轴向凸出于钻头体(10)并且在其作用区域内相互径向重叠，其中，径向外面的切削刀片(22)以其外面的刀片角(36)和其上连接的副切刃(38)凸出于钻头体(10)，并且，副切刃(38)从刀片角(36)起沿其纵向延伸向钻头体方向倾斜一确定的后角(αa)，其特征在于，外面的切削刀片(22)的前面的主切刃(34)沿其纵向延伸分成一径向内部的加工部分(50)和一在其上向外连接的、一直延伸到外面的刀片角(36)的剥离部分(52)，这两部分相互成一95°至120°的角度。
2.按照权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，主切刃(34)的加工部分(50)向着剥离部分(52)相对于钻头体端面成一2°至10°的正后角定位。
3.按照权利要求1或2所述的钻孔工具，其特征在于，主切刃(34)的剥离部分(52)向着外面的刀片角相对于钻头体(10)的端面成一72°至87°的正后角定位。
4.按照权利要求1至3之一项所述的钻孔工具，其特征在于，主切刃(34)的加工部分(50)与剥离部分(52)之间的过渡点(54)被凸面地倒圆。
5.按照权利要求1至4之一项所述的钻孔工具，其特征在于，主切刃(34)的剥离部分(52)和邻接的副切刃(38)在外面的刀片角(36)的区域内相互成一160°至175°的角度。
6.按照权利要求1至5之一项所述的钻孔工具，其特征在于，在前面的主切刃(34)的直线的加工部分(50)上径向向内连接一延伸到内部的刀片角(56)的中心部分(58)，所述中心部分与加工部分(50)之间成一160°至175°的后掠角并且相对于钻头体(10)的端面成一3°至18°的负后角定位。
7.按照权利要求6所述的整体钻头，其特征在于，外面的切削刀片(22)的前面的主切刃(34)的中心部分(58)的作用区域被内部的切削刀片(20)的前面的主切刃(30)重叠并且使其不起作用。
8.按照权利要求1至7之一项所述的整体钻头，其特征在于，切削刀片(20、22)构成为具有四个等长的主切刃(30、34)的转位切削刀片。
9.用于一可在机床中使用的钻孔工具的切削刀片，其包括至少一个在一第一与一第二刀片角(36、56)之间延伸的主切刃(30、34)和一个在所述第一刀片角(36)上连接的副切刃(38)，其特征在于，主切刃(30、34)沿其纵向延伸分成一直线的加工部分(50)和一在其上连接的、一直延伸到第一刀片角(36)的直线的剥离部分(52)，这两部分相互成一95°至120°的角度。
10.按照权利要求9所述的切削刀片，其特征在于，主切刃(30、34)的加工部分(50)与剥离部分(52)之间的过渡点被凸面地倒圆。
11.按照权利要求9或10所述的切削刀片，其特征在于，主切刃(30、34)的剥离部分(52)与邻接的副切刃(38)在第一刀片角(36)的区域内相互成一160°至175°的角度。
12.按照权利要求9至11之一项所述的切削刀片，其特征在于，在主切刃(30、34)的直线的加工部分(50)上连接一延伸到第二刀片角(56)的中心部分(58)，所述中心部分与加工部分(50)之间成一160°至175°的后掠角。
13.按照权利要求9至12之一项所述的切削刀片，其特征在于，所述切削刀片构成为具有四个刀片角(36)和四个同样的、相互90°位错的主切刃(30、34)的转位切削刀片(20、22)，其中连接于一第一刀片角(36)的主切刃(30、34)分别同时具有对于经由相关的刀片角(36)邻接的主切刃(30、34)的副切刃(38)的功能。
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