專利名稱：用于切屑形成加工的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于切屑形成金屬機(jī)械加工的鉆頭。
背景技術(shù)：
在鉆孔時，碎屑在鉆頭的尖形端形成，碎屑從鉆頭的尖形端被形成和傳輸?shù)姐@頭的相對端，所說的傳輸發(fā)生在碎屑通道里。在使用三刃鉆頭鉆孔時，鉆頭上首先達(dá)到工件的部分強(qiáng)迫鉆頭尖沿著軸旋轉(zhuǎn)，而這條軸與鉆柄的旋轉(zhuǎn)軸不一致，因此獲得的所需孔的入口在所需入口之外。所說的三刃鉆頭的一個例子在WO 01/07189被公布。更重要的是，眾所周知，當(dāng)鉆頭被磨損時鉆頭的平衡性就會惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種三刃鉆頭，同時鉆頭的平衡不會因為鉆頭的磨損而受到影響。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種三刃鉆頭，這種鉆頭在鉆尖全部接合之前具有良好的平衡性。
本發(fā)明另外的一個目的是提供一種高強(qiáng)度的三刃鉆頭。
本發(fā)明的這些和其它目的的實現(xiàn)是通過上述類型的三刃鉆頭，該鉆頭具有在附屬的權(quán)利要求中給出的特征。


下面，參考附圖描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，附圖中圖1A表示根據(jù)本發(fā)明三刃鉆頭的透視圖，圖1B表示了在圖1A中鉆頭的側(cè)視圖的軸向前端，圖1C表示了在圖1中鉆頭的頂視圖的軸向前端，圖2A表示了第一中心切削刃的一部分，圖2B表示了第二切削刃的一部分，圖2C表示第三刃的一部分。圖3表示了根據(jù)本發(fā)明三刃鉆頭的替代實施例的透視圖。
本發(fā)明
具體實施例方式
根據(jù)圖1A-1C所示的鉆頭10包括一個基本為實心的鉆柄11，它有一個縱向中心或工具軸CL。細(xì)長的鉆頭10有第一尖狀端12和第二相對端13。第一尖狀端12包括三個切削刃19，20和21，和三條直的碎屑通道22，23和24，即一條切削刃有一條碎屑通道。切削刃19，20和21被布置成基本相等的分割，即每條切削刃之間120度。鉆頭是由實心的高速鋼或者優(yōu)選為實心的硬質(zhì)合金制造出來?！皩嵭摹边@個表達(dá)也包括這樣的鉆頭，其鉆柄具有用于切削或沖洗介質(zhì)的孔，而其他部分是實心。硬質(zhì)合金包括，例如，碳化鎢-WC(wolframcarbide)和粘結(jié)相，如鈷-Co，它被磨削，拉長和擠壓。鉆頭的直碎屑通道22，23和24與中心軸CL平行，同時沿著整個鉆頭延伸，或者更加經(jīng)常的沿著它的一部分延伸。鉆柄11被緊固在旋轉(zhuǎn)的心軸(未標(biāo)出)里。鉆頭有三個上側(cè)面15，16和17。所有外部平面和附屬刃優(yōu)選為相同的材料制成。鉆頭的核心可以由更加堅韌的硬質(zhì)合金制造，而更外圍的部件可以由抗磨損的硬質(zhì)合金制造。
盡管本發(fā)明專利申請的描述實施例是關(guān)于具有基本為實體柄的鉆頭，本發(fā)明思想也包括具有管形柄的鉆頭。
因此，鉆頭10在第一尖狀端12上具有三個切削刃。在鉆頭10的第二端13處，鉆柄11具有更厚的形狀，它用于被插入和緊固在保持器(沒有標(biāo)出)里。鉆頭的旋轉(zhuǎn)方向在圖1C中用箭頭R標(biāo)出。鉆頭10沿著它的整個長度方向具有基本相同的直徑，它的長度L1在圖1A中表示出來。碎屑通道22，23和24沿著鉆頭10的整個長度L1具有基本不變的截面形狀。
沖洗管25，位于碎屑通道之間，穿過鉆頭的中心，即沖洗管25從鉆頭的第二端13沿著到第一尖狀端12的方向穿過鉆頭10恰好到達(dá)三個側(cè)面15，16和17的內(nèi)側(cè)。那里，三個偏軸通道26，27和28連接用于將沖洗介質(zhì)供給到每個切削刃。通道26，27和28在各自優(yōu)選為平表面處結(jié)束，該平表面位于軸向供給方向F上的相關(guān)側(cè)表面15-17的后面。所有三個通道26，27和28從中心軸CL在相同距離處結(jié)束。沖洗管25和軸10的中心軸平行，至少有鉆頭的長度L1的80％長，即各自偏軸通道的長度最大只有鉆頭的長度L1的20％長。
參見前面的圖2A-2C，根據(jù)本發(fā)明的鉆頭的三條切削刃的放大圖被表示出來。三條切削刃19，20和21是直的，同時從鉆頭的外圍沿徑向向內(nèi)延伸達(dá)到鉆頭的中心軸CL。每條切削刃和中心軸CL形成相同的頂錐角ε。頂錐角ε從45°到89°，優(yōu)選是70°到85°。每一條直切削刃與向后并向內(nèi)方向延伸的直刃31，32和33在沿徑向向內(nèi)的斷點30處連接并形成了內(nèi)角α。角度α是90°到179°，優(yōu)選的是120°到160°。斷點30位于垂直于中心軸CL的平面P內(nèi)，同時到中心軸CL距離是L3。通過把斷點布置在到旋轉(zhuǎn)軸相同的距離上，在旋轉(zhuǎn)軸上的切削力獲得了平衡。因此，切削刃19，20和21包括軸向前部部分30，這些部分30布置在共同平面P上。距離L3小于鉆頭直徑D的四分之一并大于直徑D的十分之一。每個斷點30位于虛擬圓C，該虛擬圓和三個沖洗管26，27和28相交，每一個都終止于碎屑通道22，23，24的軸向前端，見圖1C。斷點布置越接近旋轉(zhuǎn)軸，為了鉆出所要形成的孔所花費的力越小。然而，如果斷點被布置在旋轉(zhuǎn)軸上，由于中心切削速度非常小，鉆力將變得非常大，同時在工件上的金屬會粘附(切屑瘤形成)以至于孔的質(zhì)量會削弱。為了減少在中心的切削力，直切削刃32，33通過在每條刃上的凹進(jìn)處34和35，向內(nèi)沿徑向被縮短。切削刃32，33優(yōu)選等長。沿旋轉(zhuǎn)方向R，每條切削刃后面是側(cè)表面。該鉆頭沒有消耗動力的交叉切削刃而僅僅有第一直切削刃31，切削刃31沿徑向向內(nèi)延伸并稍微穿過中心軸CL。而且，凹進(jìn)處34，35沒有包括切屑形成部件，而可以用作在第一直中心切削刃31提供處的砂輪的間隙。凹進(jìn)處35相對于平面P比凹進(jìn)處34要深，為了保證基本上不和工件接觸。斷點30是鉆頭上的部件，它首先和將要被鉆的部件接觸。所說的接觸同時發(fā)生，從而在工件上切出一個圓，在它的連續(xù)初始鉆孔時，這將使鉆頭有一個很好的平衡。如果所說的圓被投影在鉆頭上，圓C將和沖洗管26，27和28相交。即使斷點有一些磨損，所說的圓也將形成，在另外方面的比較狀態(tài)下，即使圓稍微變得較寬而成為圓環(huán)，鉆頭的平衡性也不會由于它的磨損而受到影響。斷點30的布置也意味著制造鉆頭更加容易，所以最外點30位于同一平面P上。
根據(jù)本發(fā)明鉆頭10′的替代實施例，如圖3所示，是一個所謂的螺旋鉆，它有三條螺旋碎屑通道22′，23′和24′。鉆頭10′的尖形端12和上文所述的一致。因此同樣的參考號被用于相同的特征。鉆頭的螺旋碎屑通道22′，23′和24′可能沿整個鉆頭延伸或沿鉆頭的部分延伸。在該實施例中，三個螺旋碎屑通道22′，23′和24′從尖狀端螺旋擴(kuò)展到鉆柄11′。如圖3所示，碎屑通道23′有一個特定螺旋角γ，所說角γ的優(yōu)選值是5°～40°之間。其它的碎屑通道22′和24′具有同樣大小的螺旋角γ。在這里應(yīng)當(dāng)指出，在本發(fā)明范圍內(nèi)，它也可以認(rèn)為碎屑通道的螺旋角在相同旋轉(zhuǎn)方向下是負(fù)的。負(fù)的螺旋角對于鉆頭的震動衰減具有優(yōu)勢。因此，本發(fā)明是關(guān)于用于切屑形成金屬加工的鉆頭，該鉆頭有三條切削刃，切削刃的軸向最前點被布置在一個平面，從而為了在鉆孔的時候相互結(jié)合形成一個圓，僅僅三條切削刃中的一條延伸進(jìn)入鉆的中心軸。
權(quán)利要求
1.一種用于切屑形成金屬加工的鉆頭，包括具有縱向中心軸(CL)的鉆柄(11，11′)，該鉆頭具有第一尖狀端(12，12′)和第二相對端(13，13′)，該第一尖狀端包括三條切削刃(19，20，21)和三條碎屑通道(22，23，24；22′，23′，24′)，至少一條用于沖洗介質(zhì)的沖洗管(25)通過鉆頭，三條切削刃中的僅僅一條延伸到鉆頭的中心軸(CL)，該鉆頭有一個直徑(D)，其特征在于，切削刃(19，20，21)包括軸向的前部部件(30)，所述前部部件(30)布置在一個垂直于中心軸(CL)的共同平面(P)上，并且在軸向的前部部件(30)被布置成到中心軸(CL)具有相同的距離(L3)，而且每個斷點(30)都與虛擬圓(C)重合，該虛擬圓(C)與三個沖洗管(26，27，28)相交，每條管在碎屑通道(22，23，24；22′，23′，24′)的軸向前端終止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭，其特征在于，每條切削刃(19，20，21)沿徑向向內(nèi)在斷點(30)處連接到向后并向內(nèi)延伸的直刃(31，32，33)并在該斷點(30)形成內(nèi)角α，所有切削刃(19，20，21)的內(nèi)角相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的鉆頭，其特征在于，僅僅第一直切削刃(31)沿徑向向內(nèi)延伸并稍微通過中心軸(CL)，其他兩條直切削刃(32，33)在徑向向內(nèi)方向由于一個凹進(jìn)處(34，35)而比第一直切削刃(31)短。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭，其特征在于，所述距離(L3)小于鉆頭直徑(D)的四分之一而大于鉆頭直徑(D)的十分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的鉆頭，其特征在于所述內(nèi)角(α)是90°到179°，優(yōu)選的是120°到160°。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的鉆頭，其特征在于，三條沖洗管(26，27，28)的每一條在碎屑通道(22，23，24；22′，23′，24′)的軸向前端終止。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求任一條的鉆頭，其特征在于所述鉆頭(10；10′)是由實心的硬質(zhì)合金制造的。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求任一條的鉆頭，其特征在于，一個位于碎屑通道之間的沖洗管(25)穿過鉆頭，所說的沖洗管(25)從鉆頭的第二端(13)延伸，并朝著尖形第一端(12，12′)的方向穿過鉆柄(11，11′)，并終止在三個偏軸通道(26，27，28)里，用于將沖洗介質(zhì)供給到每個切削刃上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求任一條的鉆頭，其特征在于該鉆頭(10，10′)具有直的或者螺旋的碎屑通道(22，23，24；22′，23′，24′)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于三刃鉆頭(10)，用于切屑形成金屬加工，所述切削刃(19，21)的軸向最前端(30)被布置在一個平面(P)上，為了在鉆孔時相互結(jié)合形成一個圓(C)，僅僅三條切削刃中的一條延伸進(jìn)入鉆頭的中心軸。
文檔編號B23B51/06GK1575216SQ02821244
公開日2005年2月2日 申請日期2002年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月24日
發(fā)明者斯特凡·弗賴德 申請人:山高刀具公司