鑽孔切削刀片的製作方法
2023-07-20 06:24:16
鑽孔切削刀片的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種鑽孔切削刀片(1),所述鑽孔切削刀片(1)具有頂面(2)、底面(3)、將所述頂面(2)與所述底面(3)連接在一起的外圍側表面(4),以及在所述側表面(4)與所述頂面(2)之間的過渡處形成的切削刃(5)。形成所述切削刃(5),從而使得形成n個相同的切角(8)以及n個相同的部分切削刃(9),所述部分切削刃(9)在每一種情況下在兩個切角(8)之間延伸,其中n∈{3,4}。所述n個部分切削刃(9)中的每一者具有:鄰接第一切角(8)、在所述頂面(2)的平面圖中為直線的主要邊緣(10);鄰接另一個切角(8)、在所述頂面(2)的平面圖中為直線的次級邊緣(12);以及過渡部分(11),通過所述過渡部分(11)所述主要邊緣(10)與所述次級邊緣(12)彼此合併,並且所述過渡部分(11)具有鄰接所述主要邊緣(10)的凸面部分以及鄰接所述次級邊緣(12)的凹面部分。在所述頂面(2)的平面圖中,所述主要邊緣(10)以及所述次級邊緣(12)在外側上彼此圍成角度α,其中α<180°。
【專利說明】鑽孔切削刀片
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑽孔切削刀片,並且涉及具有至少兩個相同鑽孔切削刀片的鑽孔工具。
【背景技術】
[0002]確切地說,對於在固體金屬材料上鑽孔,已知使用具有基本主體的鑽孔工具,所述基本主體關於縱向軸線可旋轉並且具有多個可更換的切削刀片,所述切削刀片可以(例如)由可轉位刀片形成。
[0003]W003/099494A1描述了(例如)具有基本主體以及兩個切削刀片的鑽孔工具,其中一個切削刀片形成中心刀片,而另一個切削刀片形成邊緣刀片。使用中的中心刀片以及邊緣刀片的起作用切削刃在每一種情況下在軸向突出超過基本主體,並且當鑽孔工具正在操作時,使得切屑被從待鑽孔的材料中移除。
[0004]如果將使用前述類型的鑽孔工具鑽深孔,確切地說是處於深度T (所述深度T對應於待鑽孔的大部分直徑D (例如TMD))的孔,那麼為了實現具有精確界定的鑽孔直徑的精確鑽孔,鑽孔工具必須滿足眾多的要求。確切地說,在待鑽孔的深孔的情況下,在鑽孔期間出現的鑽孔工具的彈性形變會大大影響所獲得的尺寸精度。為了保持儘可能低的成本,另一需要為獲得所使用的切削刀片的儘可能長的使用壽命。同時參考加工精度以及參考所使用的切削刀片的磨損,初始鑽孔行為(也即,在切削刀片的起作用切削刃初始進入待鑽孔的材料期間鑽孔工具的行為)具有特別的重要性,因為在此時刻仍未提供對鑽孔工具的尖端的橫嚮導向。
[0005]關於此些類型的鑽孔工具的儘可能有成本效益的操作,當所使用的切削刀片實現為具有儘可能多的部分切削刃的可轉位刀片時所述操作是有利的,所述部分切削刃分開使用,從而使在一個部分切削刃的磨損的情況下,能夠使用下一個尚未磨損的部分切削刃。另一方面,關於有成本效益的操作,當切削刀片能夠儘可能地大量生產時所述操作是有利的。
[0006]因為在具有切削刀片的鑽孔工具的情況下,切削刀片必須定期更換,所以另外需要在切削刀片的更換期間提供儘可能簡單的處理。
【發明內容】
[0007]本發明的目標是提供鑽孔切削刀片以及具有至少兩個切削刀片的鑽孔工具,即使在待鑽孔的深孔的情況下,所述切削刀片也能獲得儘可能高的加工精度水平,並且在此情況下,同時實現儘可能有成本效益的操作以及簡單的處理。
[0008]所述目標通過根據權利要求1所述的鑽孔切削刀片實現。在附屬權利要求項提供了有利的進一步展開。
[0009]鑽孔切削刀片具有頂部表面、底部表面、將頂部表面與底部表面連接到一起的圓周側面,以及在側面與頂部表面之間的過渡處實現的切削刃。實現切削刃,其方式為使得η個相同切角以及η個相同部分切削刃被實現,所述部分切削刃在每一種情況下在兩個切角之間延伸。在此情況下,可能為n=3或η=4。η個部分切削刃中的每一者具有:鄰接第一切角、在頂部表面上的俯視圖中為直線的主要切削刃;鄰接另一個切角、在頂部表面上的俯視圖中為直線的次級切削刃;以及過渡部分,藉助於所述過渡部分,主要切削刃以及次級切削刃彼此合併。過渡部分具有鄰接主要切削刃的凸面部分以及鄰接次級切削刃的凹面部分。在頂部表面之上的俯視圖中,主要切削刃以及次級切削刃在外側上彼此圍成角度α,其中α <180°。
[0010]在本文中,「在外側上」彼此圍成角度α ( α <180° )應理解為所測量出的在主要切削刃與次級切削刃之間在鑽孔切削刀片外部形成的角度,而非在主要切削刃與次級切削刃之間在鑽孔切削刀片內部形成的角度。確切地說,鑽孔切削刀片可以具有對稱軸線,關於所述對稱軸線存在η重旋轉對稱性。角度α將相對於平面中的對稱軸線垂直地測量,其中主要切削刃以及次級切削刃在所述平面中延伸,或者主要切削刃以及次級切削刃被投射到所述平面上。對應的部分切削刃由按所述順序在兩個相鄰切角之間延伸的三個部分形成,所述順序為:主要切削刃、過渡部分以及次級切削刃。確切地說,切角可以由具有預定半徑的區域形成,所述區域將主要切削刃與相鄰部分切削刃的次級切削刃連接在一起。鑽孔切削刀片的頂部表面至少在部分區域可以實現為用於引導在鑽孔期間所產生的切屑離開的切屑引導面。確切地說,角度α可以在179°與173°之間的範圍內、以優選方式為在178°與175°的範圍內,並且以更加優選方式為177°。
[0011]通過以特定的方式布置主要切削刃以及次級切削刃,如本發明中所主張的鑽孔切削刀片的兩個相同鑽孔切削刀片能夠被布置在鑽孔工具中,其方式為使得同時實現優良的加工精度(確切地說作為優良的初始鑽孔行為的結果)以及可靠地保護未使用的另外的部分切削刃而防止其受到磨損。此外,因為兩個相同鑽孔切削刀片相對於彼此的相對徑向定位能夠在較寬的區域上變化,所以特定的布置實現了用於待鑽孔的直徑的較大帶寬的相同的鑽孔切削刀片的使用。確切地說,為了製備不同的孔直徑,在鑽孔工具上外鑽孔切削刀片的徑向位置能夠改變。用於待鑽孔的直徑的較大帶寬的相同鑽孔切削刀片的可用性,正如作為一個鑽孔工具中的內切削刀片以及外切削刀片的兩個相同鑽孔切削刀片的可用性,從而使得能夠大量生產鑽孔切削刀片。作為內切削刀片以及外切削刀片的相同鑽孔切削刀片的可用性還尤其使鑽孔工具的簡單處理成為可能。
[0012]如一個展開中所主張,部分切削刃的主要切削刃以及相鄰部分切削刃的次級切削刃彼此圍成銳角,從而形成銳切角。在此情況下,銳切角將被理解為具有〈90°的拐角角度的切角。當η=4時,拐角角度可以(例如)在89°與83°之間、以優選方式為在88°與85°之間,並且以特別優選方式為87°。當η=3時,拐角角度可以(例如)在59°與53°之間、以優選方式為在58°與55°之間並且以特別優選方式為57°。切角的銳角布置使得以下成為可能:確切地說,當η=4時,不僅使得實現特別有利的初始鑽孔行為成為可能,並且確切地說當鑽深孔時,作為在一個鑽孔工具中兩個相同的鑽孔切削刀片適當對準的結果,還使得防止對孔的已鑽孔區域的損害成為可能。
[0013]如一個展開中所主張,η個主要切削刃沿著假想的第一 η角形的輪廓延伸,並且η個次級切削刃沿著假想的第二 η角形的輪廓延伸,所述假想第二 η角形具有小於假想的第一 η角形的邊長。換句話說,這意味著η個主要切削刃沿著第一圓的切線延伸,並且η個次級切削刃沿著與第一圓同心的第二圓的切線延伸,並且第一圓的半徑比第二圓的半徑大。在此情況下,第一圓的半徑可以大於第二圓的半徑,所述大於部分在2%與20%之間,例如5%。假想的第一 η角形與假想的第二 η角形可以(例如)相對於其中心以一定角度朝向彼此傾斜而對準,所述角度在1°與7。之間、以優選的方式在2°與5°之間,並且以更加優選的方式為3°。
[0014]當鑽孔切削刀片具有對稱軸線(存在關於所述對稱軸線的η重旋轉對稱性),並且提供了將頂部表面與底部表面連接在一起並且相對於對稱軸線同軸延伸的孔時,隨後使以特別簡單的方式使在鑽孔工具上的鑽孔切削刀片的轉位對準以及緊固成為可能。
[0015]如一個展開中所主張,鑽孔切削刀片具有對稱軸線,存在關於所述對稱軸線的η重旋轉對稱性;並且切削刃在平面內延伸,所述平面相對於對稱軸線垂直延伸。以優選的方式,切削刃完全在此平面中延伸,也即,部分切削刃的主要切削刃、過渡部分,以及次級切削刃以及在切角的區域中的切削刃在同一平面中延伸。在此情況下,提供了特別有利的初始鑽孔行為。
[0016]如一個展開中所主張,產生了圓周側面,其方式為使得沿著整個切削刃形成正后角。
[0017]如一個展開中所主張,主要切削刃的長度為在次級切削刃的長度的20%與80%之間。在此情況下,獲得尤其均衡的鑽孔特徵。
[0018]以優選的方式,η=4,也即,切削刃具有四個相同的部分切削刃以及四個切角。在此情況下,提供了較高數目的分開可用的部分切削刃。
[0019]如一個展開中所主張,頂部表面具有切屑引導結構,所述切屑引導結構的寬度沿著部分切削刃從次級切削刃到主要切削刃不斷增加。因此,切屑引導結構的寬度在主要切削刃的區域中比在次級切削刃的區域中大。作為所述展開的結果,實現了在鑽孔期間的特別優選的切屑展開。在此情況下,切屑引導結構的寬度相對於平面中的切削刃垂直測量,所述平面相對於鑽孔切削刀片的對稱軸線垂直延伸。必須注意,切屑引導結構在寬度上的持續增加是當然優選的,但卻不是必須的。還優選的是,切屑引導結構的深度在主要切削刃的區域中比在次級刃的區域中大。在此情況下,深度在平行於平面的對稱軸線的方向上測量,所述平面包括所述區域中對應的切削刃並且相對於對稱軸線垂直延伸。
[0020]所述目標還通過根據權利要求11所述的鑽孔工具來實現。有利的進一步展開在附屬權利要求項中詳細說明。
[0021]所述鑽孔工具具有:關於縱向軸線可旋轉的基本主體以及至少一個內切削刀片和一個外切削刀片,所述外切削刀片與內切削刀片以相同方式實現並且在徑向方向上布置在更外側。內切削刀片以及外切削刀片在每一種情況下由本發明中所主張的鑽孔切削刀片形成。利用所述鑽孔工具可以實現先前參考鑽孔切削刀片已經描述的優點。確切地說,即使是在待鑽的孔為深孔的情況下,也能獲得較高的加工精度水平,並且在此情況下,使得有成本效益的操作和簡單處理同時成為可能。
[0022]如一個展開中所主張,內切削刀片在軸向方向上突出超過基本主體而作為起作用部分切削刃,並且外切削刀片在軸向方向上突出超過基本主體而作為起作用部分切削刃。在此情況下,就內切削刀片的起作用部分切削刃來說,次級切削刃被布置為比主要切削刃更靠近縱向軸線,所述主要切削刃在軸向方向上被布置在前面,並且就外切削刀片的起作用部分切削刃來說,次級切削刃被布置為比主要切削刃更靠近縱向軸線。作為所述布置的結果,確切地說,在鑽孔工具初始進入待鑽孔的材料時,實現尤其穩固的行為。此外,以此方式確保能夠將相同的鑽孔切削刀片用作內切削刀片以及外切削刀片。
[0023]如一個展開所主張,內切削刀片的起作用部分切削刃的主要切削刃對準,其方式為使得其在徑向方向上距離縱向軸線較遠的區域比其布置為在徑向方向上更靠近縱向軸線的區域在軸向方向上突出得更遠,並且外切削刀片的起作用部分切削刃的主要切削刃對準,其方式為使得其布置為在徑向方向上更靠近縱向軸線的區域比其在徑向方向上距離縱向軸線較遠的區域在軸向方向上突出得更遠。在此情況下,獲得了在鑽孔工具初始進入待鑽孔材料中時的特別優選的初始鑽孔行為。作為內切削刀片的傾斜設置的結果,在鑽孔期間施加了在徑向方向上朝外推的輕力,而作為外切削刀片的反方向設置的結果,施加了在徑向方向上朝內推的輕力,從而使鑽孔工具的旋轉移動總體而言為穩定的。作為所描述的主要切削刃的對準的結果,在鑽孔期間在待鑽孔材料中也實現了另外有助於穩定化的引導面。因此,即使待鑽的孔較深,也能實現特別有利的初始鑽孔行為以及較高的加工精度水平。
[0024]所述目標還通過根據權利要求14所述的鑽孔工具來實現。有利的進一步展開在附屬權利要求項中詳細說明。
[0025]所述鑽孔工具具有:關於縱向軸線可旋轉的基本主體以及至少一個可更換的內切削刀片和一個可更換的外切削刀片,所述可更換的外切削刀片在徑向方向上布置在更外偵U。內切削刀片與外切削刀片以相同方式實現,並且在每一種情況下具有至少一個部分切削刃,所述部分切削刃在軸向方向上突出超過基本主體、以相同方式實現,並且在兩個切角之間延伸。部分切削刃具有:鄰接第一切角的筆直主要切削刃、鄰接另一個切角的筆直次級切削刃,以及過渡部分,藉助於所述過渡部分主要切削刃與次級切削刃彼此合併,並且所述過渡部分具有鄰接主要切削刃的凸面部分以及鄰接次級切削刃的凹面部分。就內切削刀片來說並且就外切削刀片來說,主要切削刃被布置為在徑向方向比次級切削刃距離縱向軸線更遠。布置內切削刀片,其方式為使得主要切削刃被布置為軸向地在次級切削刃的前面,並且對準,其方式為使得其在徑向方向上距離縱向軸線較遠的區域比其被布置為在徑向方向上更靠近縱向軸線的區域在軸向方向上突出得更遠。布置外切削刀片,其方式為使得主要切削刃對準,其方式為使得其被布置為在徑向方向上更靠近縱向軸線的區域比其在徑向方向上距離縱向軸線較遠的區域在軸向方向上突出得更遠。
[0026]再次地,利用所述鑽孔工具獲得先前已經描述的優點。作為特定布置的結果,在一方面,獲得了特別有利的初始鑽孔行為,並且在另一方面,由於在待鑽孔的材料中的前面處實現了引導面,在鑽孔過程期間鑽孔工具為穩定的。此外,所述布置使得能夠將具有多個分開可用的相同部分切削刃的兩個相同鑽孔切削刀片用作內切削刀片以及外切削刀片。
[0027]如一個展開中所主張,布置外切削刀片的起作用部分切削刃的次級切削刃,其方式為使得其被布置為在徑向方向上更靠近縱向軸線的區域比其在徑向方向上距離縱向軸線較遠的區域在軸向方向上突出得更遠。在所述情況下,所描述的次級切削刃的對準帶來鑽孔過程的額外的穩定化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]通過參考附圖對示例性實施例的以下描述,提出本發明的進一步優點以及便利之處。
[0029]各圖式如下:
[0030]圖1:示出了如第一實施例中所主張的鑽孔切削刀片之上的俯視圖;
[0031]圖2:示出了沿著圖1的線A-A的截面;
[0032]圖3:示出了來自圖1的鑽孔切削刀片的側視圖;
[0033]圖4:示出了用以說明主要切削刃以及次級切削刃的展開的對應於圖1的示意性表不;
[0034]圖5:示出了如第二實施例中所主張的鑽孔切削刀片的對應於圖4的示意性表示;
[0035]圖6a:示出了具有如第一實施例中所主張的兩個相同鑽孔切削刀片的鑽孔工具的表示;
[0036]圖6b:示出了來自圖6a的細節Z的放大表示;
[0037]圖7:示出了具有如第一實施例中所主張的兩個相同鑽孔切削刀片的鑽孔工具在沿著所述鑽孔工具的縱向軸線的方向上的表示;
[0038]圖8:示出了用以說明用於待鑽孔的第一直徑的起作用部分切削刃的對準的示意性表示;
[0039]圖9:示出了用以說明用於待鑽孔的第二直徑的起作用部分切削刃的對準的示意性表示;
[0040]圖1Oa示出了如第一實施例中所主張的鑽孔切削刀片之上的對應於圖1的俯視圖;以及
[0041]圖1Ob示出了沿著圖1Oa中的線B-B的部分截面表示。
【具體實施方式】
[0042]第一實施例
[0043]下面參考圖1到圖4以及圖6到圖9來描述第一實施例。圖1示出了如第一實施例中所主張的鑽孔切削刀片-1-之上的俯視圖。鑽孔切削刀片-1-(以下也簡稱為切削刀片-1-)具有頂部表面-2-、底部表面-3-,以及將頂部表面-2-與底部表面-3-連接在一起的圓周側面-4-。在所示的實施例的情況下,實現為圍繞著頂部表面-2-的整個邊緣的切削刃-5-在側面-4-與頂部表面-2-之間的過渡處形成。在所示的實施例情況下,鑽孔切削刀片-1-具有相對於圖1中的繪圖平面垂直延伸的對稱軸線-S-。參考其形狀,鑽孔切削刀片-1-具有關於對稱軸線-S-的η重旋轉對稱性,也即,當關於對稱軸線-S-旋轉360° /η時,鑽孔切削刀片-1-具有所述相同形狀。在第一實施例的情況下,η=4,也即,鑽孔切削刀片-1-具有四重旋轉對稱性,並且作為關於對稱軸線-S-旋轉90°的結果可以被轉換成所述相同形狀。提供了相對於對稱軸線-S-同軸延伸並且從頂部表面-2-到底部表面-3-穿透鑽孔切削刀片_1_的孔_6_。孔-6-被圓周面-7-包圍,所述圓周面-7-相對於平面中的對稱軸線-S-垂直延伸。
[0044]在第一實施例的情況下,在頂部表面-2-之上的俯視圖中,鑽孔切削刀片-1-具有在少數區域中被修改的大體為正方形的基本形狀,這將在下文得到更加詳細的描述。鑽孔切削刀片-1-具有η個切角-8-,也即,在η=4的第一實施例情況下為四個切角。部分切削刃-9-在每一種情況下在兩個相鄰切角-8-之間延伸,所述部分切削刃-9-正如切角-8-形成切削刃-5-的各部分。部分切削刃-9-在每一種情況下以相同方式實現並且具有主要切削刃-10-、過渡部分-11-,以及次級切削刃-12-。主要切削刃-10-連接到界定對應的部分切削刃-9-的一個切角-8-上,並且次級切削刃-12-連接到界定對應的部分切削刃-9-的另一個切角-8-上。藉助於過渡部分-11-,主要切削刃-10-與次級切削刃-12-彼此合併,也即,過渡部分-11-為部分切削刃-9-的分隔部分,所述分隔部分將主要切削刃-10-與次級切削刃-12-連接在一起。在相對於對稱軸線-S-大體垂直延伸的頂部表面-2-之上的俯視圖中,主要切削刃-10-以筆直的方式延伸。在頂部表面-2-之上的俯視圖中,次級切削刃-12-也以筆直的方式延伸。過渡部分-11-具有鄰接主要切削刃-10-的凸面部分以及鄰接次級切削刃-12-的凹面部分。在此情況下,次級切削刃-12-的長度比主要切削刃-10-的長度更長,主要切削刃-10-的長度與次級切削刃-12-的長度的比可以在0.2與0.8之間,並且以優選的方式為在0.4與0.52之間。
[0045]確切地說,如圖3中可見,切削刃-5-延伸至其在平面上的整個展開,所述平面相對於對稱軸線-S-垂直延伸,也即,切削刃-5-在切角-8-的區域中、在主要切削刃-10-的區域中、在過渡部分-11-的區域中,以及在次級切削刃-12-的區域中,相對於同一平面中的對稱軸線_S_垂直延伸。
[0046]在每一種情況下,兩個相鄰部分切削刃-9-的主要切削刃-10-相對於彼此以90°的角度延伸(其中n=4),從而主要切削刃-10-沿著假想第一 η角形-El-的輪廓(正方形,其中η=4)延伸。換句話說,在其延伸中,主要切削刃-10-形成關於鑽孔切削刀片-1-的對稱軸線-S-的第一圓-Kl-的切線。
[0047]在每一種情況下,兩個相鄰部分切削刃-9-的次級切削刃-12-也相對於彼此以90°的角度延伸(其中η=4),從而次級切削刃-12-沿著假想第二 η角形-Ε2-的輪廓(正方形,其中η=4)延伸。換句話說,次級切削刃-12-形成與第一圓-Kl-同心的第二圓-Κ2-的切線。在此情況下第二圓-Κ2-的半徑小於第一圓-Kl-的半徑。在此情況下,第一圓-Kl-的半徑與第二圓-Κ2-的半徑之間的比在1.02與1.2之間。換句話說,第二 η角形-Ε2-的邊長小於第一 η角形-El-的邊長。
[0048]參照對稱軸線-S-,假想的第一 η角形-El-相對於假想的第二 η角形_Ε2_以角度-β-傾斜,其方式為使得在每一種情況下部分切削刃-9-的主要切削刃-10-與次級切削刃-12-相對於彼此形成小於180°的外角-α- (=180° — β _),從而連接到過渡部分-11-上的次級切削刃-12-的末端被布置為在對稱軸線-S-的方向上相對於連接線偏移,所述連接線連接兩個相鄰切角-8-。在此情況下,角度-β-為在1°與7。之間、以優選的方式為在2°與5°之間,並且以最優選的方式為3°。
[0049]作為所述展開的結果,在部分切削刃-9-的主要切削刃-10-與相鄰(藉助於切角-8-)部分切削刃-9-的次級切削刃-12-之間,形成了銳角(90° -β,其中η=4),從而形成了銳切角-8_。在實施例的情況下,切角-8-本身具有恆定拐角半徑。
[0050]在第一實施例的情況下,圓-Kl-與圓-Κ2-之間的半徑比被選定,其方式為使得主要切削刃-10-的延伸將與切削刃-5-在一個點處相交,在所述點處,次級切削刃-12-與鄰接切角-8-合併。然而,必須注意,所述展開不是絕對必需的。
[0051]圓周側面-4-具有面向頂部表面-2-的頂部部分-4a_以及面向底部表面_3_的底部部分-4b-。在此情況下,實現側面-4-,其方式為使得在每一種情況下頂部部分-4a-相對於對稱軸線-S-以恆定后角-ε 1-沿著部分切削刃-9-延伸,也即,主要切削刃-10-和次級切削刃-12-處於相同后角-ε 1-。后角1-可以為(例如)約8°。底部部分_4b_也具有沿著主要切削刃-10-和次級切削刃-12-相對於對稱軸線-S-的恆定角度-ε 2_,然而,所述角度大於頂部部分-4a_中的角度。角度-ε2_可以為(例如)約15°。
[0052]鑽孔切削刀片-1-的頂部表面-2-具有切屑引導結構-13-,這將在下文中參考圖1Oa和圖1Ob得到更詳細的說明。切屑引導結構-13-由在底部表面-3-的方向上從切削刃-5-下傾的前刀面-14-和連接到其上並且朝向鑽孔切削刀片-1-的中心傾斜的面-15-形成,從而使切屑引導結構-13-在頂部表面-2-中呈中空通道的形狀。確切地說,在圖1以及圖1Oa中可以看出,切屑引導結構-13-的寬度沿著對應的部分切削刃-9-從次級切削刃-12-到主要切削刃-10-不斷增加,從而切屑引導結構-13-的寬度在主要切削刃-10-的區域中比在次級切削刃-12-的區域中更大。此外,切屑引導結構-13-也實現以便在主要切削刃-10-的區域中比在次級切削刃-12-的區域中更深(在平行於對稱軸線-S-的方向上從切削刃-5-的高度處開始測量)。以此方式,在鑽孔期間,獲得特別有利的切屑層,確切地說,在初始鑽孔期間,也即在剛進入待鑽孔的材料時,這導致了起作用切削力的緩慢增加。
[0053]下文將描述具有先前所描述的鑽孔切削刀片-1-中的兩者的鑽孔工具-20-。圖6示出了鑽孔工具-20-在軸向末端的區域中的細節,其中兩個鑽孔切削刀片-1-被布置在所述軸向末端的區域上。
[0054]鑽孔工具-20-具有用於鑽孔的基本主體-21-,所述基本主體-21-關於縱向軸線-L-可旋轉。基本主體-21-具有用於在每一種情況下收納一個鑽孔切削刀片-1-的兩個收納部分。兩個收納部分中的一者充當內收納部分而另一個收納部分充當外收納部分。實現收納部分,其方式為使得鑽孔切削刀片可以以受制以及非可旋轉方式被收納在其中並且對準,所述對準將在下文得到更加詳細的描述。確切地說,在每一種情況下,收納部分具有用於收納螺釘的螺紋孔,所述螺釘被引導通過對應的鑽孔切削刀片-1-中的孔-6_。此夕卜,在每一種情況下,收納部分可以具有一個或若干個接觸面,此處所收納的對應的鑽孔切削刀片-1-可以以形狀適合的方式抵靠著所述接觸面而被支撐。基本主體-21-可以另外具有一個或若干個切屑引導凹槽,所述切屑引導凹槽將在下文得到較粗略的描述。這些類型的展開大體上已知,因此此處不做任何更加詳細的描述。下文將更加詳細地描述對準,在所述對準中,鑽孔切削刀片-1-被緊固在基本主體-21-上。
[0055]圖7示出了沿著縱向軸線-L-的鑽孔工具-20-的軸向末端之上的俯視圖。第一鑽孔切削刀片_1_被緊固在基本主體_21_上而作為內切削刀片-1a-,並且第二相同鑽孔切削刀片-1-被緊固在基本主體-21-上而作為外切削刀片-lb-。內切削刀片-1a-以及外切削刀片-1b-經布置與縱向軸線-L-相距不同的徑向距離並且大體在包括縱向軸線-L-的第一平面-Pl-中。也包括縱向軸線-L-的第二平面-P2-相對於第一平面-Pl-垂直延伸。布置內切削刀片-la-,其方式為使得其與第二平面-P2-相交,並且在軸向方向上(參照縱向軸線-L-)突出超過基本主體-21-的起作用部分切削刃-9-與第一平面-Pl-成角度Y而延伸。角度-Y-可以為(例如)約5°。在此情況下,布置內切削刀片-la-,其方式為使得在與縱向軸線-L-相距較小距離處,起作用部分切削刃-9-與第二平面-P2-相交,從而,在操作中,參照關於縱向軸線-L-的旋轉,起作用部分切削刃-9-被布置在第一平面-Pl-的稍後方。因此,內切削刀片-1a-被布置為「在中心以下」。
[0056]布置外切削刀片-lb-,其方式為使得其在軸向方向上突出超過基本主體-21-的起作用部分切削刃-9-至少大體平行於第一平面-Pl-而延伸,並且當鑽孔工具-20-正在操作時,參照關於縱向軸線-L-的旋轉,所述外切削刀片-1b-被布置在第一平面-Pl-的略前方。
[0057]因此,當鑽孔工具-20-正在操作時,參照關於縱向軸線-L-的旋轉,內切削刀片-1a-以及外切削刀片-1b-被布置在不同的徑向位置中並且相對於彼此偏移約半轉。
[0058]參考圖8以及圖9,下文將參照相對於縱向軸線-L-垂直的平面來描述內切削刀片-1a-和外切削刀片-1b-的起作用部分切削刃-9-的對準。為了說明,在此情況下,僅切肖1J刀片-1a-以及切削刀片-1b-被顯不在圖8以及圖9兩者中,而鑽孔工具-20-的基本主體-21-已經被省去。此外,在圖8以及圖9兩者中,外切削刀片-1b-被示出為相對於其實際位置關於縱向軸線-L-旋轉約半轉,以表示內切削刀片-1a-的起作用部分切削刃-9-與外切削刀片-1b-的起作用部分切削刃-9-相對於彼此的相對對準。
[0059]圖8為利用給定的切削刀片對用於待鑽孔的最小直徑的切削刀片-1a-以及切削刀片-1b-進行的布置的表示,也即外切削刀片-1b-被布置為在徑向方向-R-上在最內側的布置。圖9為利用給定的切削刀片對用於待鑽孔的最大直徑的切削刀片-1a-以及切削刀片-1b-進行的布置的表示,也即外切削刀片-1b-被布置為在徑向方向-R-上在最外側的布置。在藉助於外切削刀片-1b-在徑向位置的變化而進行的對兩個相同鑽孔切削刀片-1-的所述布置的情況下,提供了待鑽孔的不同直徑。利用外切削刀片-1b-在徑向位置上的布置,在待鑽孔的最大直徑與待鑽孔的最小直徑之間調整待鑽孔的直徑是可能的,其中所述徑向位置位於圖8與圖9中所示的極限位置之間。
[0060]在圖8以及圖9中可以清楚地看到,當關於縱向軸線-L-旋轉時,內切削刀片-1a-的移動路徑與外切削刀片-1b-的移動路徑部分重疊。以此方式,實現的結果為:利用切削刀片-1a-以及切削刀片-1b的各自對準,以保護的方式布置未起作用的部分切削刃-9-以及切角-8-,從使其不與待鑽孔的材料接合,並且因此不被磨損。對於所有待鑽孔的直徑都能實現所述效果。布置內切削刀片-la-,其方式為使得其在軸向方向上比外切削刀片-1b-從基本主體-21-中伸出得更遠。
[0061]將通過圖8 (或圖9)首先描述內切削刀片-1a-的對準。
[0062]從圖8中可以看出,內切削刀片-1a-的起作用部分切削刃_9_的主要切削刃-10-相對於縱向軸線-L-傾斜對準,其方式為使得其在徑向方向-R-上距離縱向軸線-L-較遠的區域(也即,鄰接切角-8-的區域或徑向外部區域)比其被布置為在徑向方向-R-上更靠近縱向軸線-L-的區域(也即,其鄰接過渡部分-11-的區域或其徑向內部區域)在軸向方向上突出得更遠。如圖6b中所示,主要切削刃-10-相對於平面以角度-δ 1-延伸,所述平面相對於縱向軸線-L-垂直。這意味著當鑽孔工具-20-進入待鑽孔材料時,位於在徑向方向-R-上更外側的所述主要切削刃-10-的區域比位於在徑向方向上更內側的所述主要切削刃-10-的區域更早與待鑽孔材料接合。作為內切削刀片-1a-的主要切削刃-10-的所述對準的結果,在鑽孔期間內切削刀片-1a-使得較小的向外作用的合成力被施加到基本主體-21-上。[0063]內切削刀片-1a-的起作用部分切削刃-9-的次級切削刃_12_也相對於縱向軸線-L-傾斜對準,其方式為使得其在徑向方向-R-上距離縱向軸線-L-較遠的區域(也即,鄰接過渡部分-11-的區域或徑向外部區域)比其被布置為在徑向方向-R-上的更內側的區域(也即,鄰接另一個切角-8-的區域或徑向內部區域)在軸向方向上突出得更遠。如圖6b中所示,次級切削刃-10-相對於平面以角度-δ 2-延伸,所述平面相對於縱向軸線-L-垂直。以此方式,實現的結果為:位於內側的切角-8-不與待鑽孔的材料接合,並且因此在內切削刀片-1a-的所述對準的情況下不被磨損。
[0064]下文將更加詳細地描述外切削刀片-1b-的起作用部分切削刃-9-的對準。
[0065]從圖8 (以及圖9)中可以看出,外切削刀片-1b-的起作用部分切削刃-9-的主要切削刃-10-相對於縱向軸線-L-對準,其方式為使得其被布置為在徑向方向-R-上更靠近縱向軸線-L-的區域(也即,鄰接過渡部分-11-的區域或徑向內部區域)比其在徑向方向-R-上距離縱向軸線-L-較遠的區域(也即,鄰接切角-8-的區域或徑向外部區域)在軸向方向上突出得更遠。如圖6b中所示,主要切削刃-10-相對於平面以角度-δ 3-延伸,所述平面相對於縱向軸線-L-垂直。以此方式,實現的結果為:在鑽孔期間外切削刀片-1b-的主要切削刃-10-將較輕的向內作用的力施加到鑽孔工具-20-的基本主體-21-上。因此,所述力與由內切削刀片-1a-的主要切削刃-10-產生的力相反,這使得在鑽孔期間鑽孔工具-20-是穩定的。
[0066]外切削刀片-1b-的起作用部分切削刃-9-的次級切削刃-12-相對於縱向軸線-L-傾斜對準,其方式為使得被布置為在徑向方向-R-上更靠近縱向軸線的區域(也即,鄰接切角-8-的區域或徑向內部區域)比在徑向方向-R-距離縱向軸線-L-較遠的區域(也即,鄰接過渡部分-11-的區域或徑向外部區域)在軸向方向突出得更遠。
[0067]作為內切削刀片-1a-的以及外切削刀片-1b-的主要切削刃-10-的所述對準以及內切削刀片-1a-的以及外切削刀片-1b-的次級切削刃-12-的所述對準的結果,在進入待鑽孔材料期間僅出現相對較小的力並且所述鑽孔過程非常快速地穩定下來。作為起作用部分切削刃-9-的各單獨部分相對於彼此的對準的結果,在鑽孔期間在待鑽孔材料的正面中產生通道,所述通道帶來了引導以及穩定化,所述引導以及穩定化實現了較高的加工精度水平(尤其當待鑽的孔為深孔時)。
[0068]此外,具有所述對準的實現結果為:位於徑向外側的外切削刀片-1b-的部分切削刃-9-不與已鑽的孔的側壁接合,而是與其有一定間隔。以此方式,確保了在外切削刀片-1b-的給定對準的情況下,所述非起作用部分切削刃-9-未被磨損。
[0069]第二實施例
[0070]下文參考圖5來描述鑽孔切削刀片-1-的第二實施例。
[0071]第二實施例中所主張的鑽孔切削刀片-1-與先前所描述第一實施例不同,因為其具有大體為三角形的形狀,而不是先前所描述的大體為正方形的基本形狀。第二實施例與第一實施例的不同僅在於當在頂部表面-2-之上觀察時不同的形狀展開,從而下文僅描述作為在頂部表面-2-之上的俯視圖的差異。此外,相同的編號用於參考第二實施例的對應的區域。
[0072]第二實施例中所主張的鑽孔切削刀片-1-具有頂部表面-2-、底部表面-3-,以及將頂部表面-2-與底部表面-3-連接在一起的圓周側面-4-。在第二實施例的情況下,也實現為以圓周方式沿著頂部表面-2-的整個邊緣的切削刃-5-在側面-4-與頂部表面-2-之間的過渡處形成。鑽孔切削刀片-1-具有相對於圖5中的繪圖平面垂直延伸的對稱軸線-S-。第二實施例中所主張的鑽孔切削刀片-1-具有關於對稱軸線-S-的三重旋轉對稱性(n=3),也即,當關於對稱軸線-S-旋轉120°時,鑽孔切削刀片-1-具有此相同形狀。提供了與對稱軸線-S-同軸延伸並且從頂部表面-2-到底部表面-3-穿透鑽孔切削刀片-1-的孔-6-。孔-6-被圓周面-7-包圍,所述圓周面-7-在相對於對稱軸線-S-垂直的一個平面中延伸。
[0073]在頂部表面-2-之上的俯視圖中,鑽孔切削刀片-1-具有在一些區域中被修改的大體為三角形的基本形狀,這將在下文得到更加詳細的描述。鑽孔切削刀片-1-具有三個切角-8_。部分切削刃-9-在每一種情況下在兩個相鄰切角-8-之間延伸,所述部分切削刃-9-正如切角-8-形成切削刃-5-的各部分。部分切削刃-9-在每一種情況下以相同方式實現並且具有主要切削刃-10-、過渡部分-11-,以及次級切削刃-12-。主要切削刃-10-連接到界定對應的部分切削刃-9-的一個切角-8-上,並且次級切削刃-12-連接到界定對應的部分切削刃-9-的另一個切角-8-上。藉助於過渡部分-11-,主要切削刃-10-與次級切削刃-12-彼此合併,也即,過渡部分-11-為部分切削刃-9-的分隔部分,所述分隔部分將主要切削刃-10-與次級切削刃-12-連接在一起。在相對於對稱軸線-S-大體垂直延伸的頂部表面-2-之上的俯視圖中,主要切削刃-10-以筆直的方式延伸。在頂部表面-2-之上的俯視圖中,次級切削刃-12-也以筆直的方式延伸。過渡部分-11-具有鄰接主要切削刃-10-的凸面部分以及鄰接次級切削刃-12-的凹面部分。
[0074]如同在第一實施例情況下,切削刃-5-延伸至其在平面上的整個展開,所述平面相對於對稱軸線-S-垂直延伸,也即,切削刃-5-在切角-8-的區域中、在主要切削刃-10-的區域中、在過渡部分-11-的區域中,以及在次級切削刃-12-的區域中,在相對於對稱軸線-S-垂直的同一平面中延伸。
[0075]在每一種情況下,兩個相鄰部分切削刃-9-的主要切削刃-10-相對於彼此以60°的角度延伸(當n=3時),從而主要切削刃-10-沿著假想第一三角形的輪廓(η角形,其中η=3)延伸。換句話說,在其延伸中,主要切削刃-10-形成關於鑽孔切削刀片-1-的對稱軸線-S-的第一圓的切線。
[0076]在每一種情況下,兩個相鄰部分切削刃-9-的次級切削刃-12-相對於彼此以60°的角度延伸(當η=3時),從而次級切削刃-12-沿著假想第二三角形的輪廓(η角形,其中η=3)延伸。換句話說,次級切削刃-12-形成與第一圓同心的第二圓的切線。在此情況下,(如同在第一實施例的情況下)第二圓的半徑小於第一圓的半徑。換句話說,第二三角形的邊長小於第一三角形的邊長。
[0077]參照對稱軸線-S-,假想的第一三角形相對於假想的第二三角形以角度-β_傾斜,其方式為使得在每一種情況下部分切削刃-9-的主要切削刃-10-與次級切削刃-12-相對於彼此形成小於180°的外角-α- (=180° — β _),從而連接到過渡部分-11-上的次級切削刃-12-的末端被布置為在對稱軸線-S-的方向上相對於連接線偏移,所述連接線連接兩個相鄰切角-8-。在此情況下,角度-β-為在1°與7。之間、以優選的方式為在2°與5°之間,並且以最優選的方式為3°。在第二實施例的情況下,切角-8-本身也具有恆定拐角半徑。[0078]在第二實施例中,圓的半徑比也被選定,其方式為使得主要切削刃-10-的延伸將與切削刃-5-在一個點處相交,在所述點處,次級切削刃-12-與鄰接切角-8-合併。正如已經參考第一實施例所說明,在第二實施例的情況下所述實現也不是絕對必需的。
[0079]在第二實施例的情況下,也可以以本身已知的方式將合適的切屑引導結構提供給鑽孔切削刀片-1-的頂部表面-2_。
[0080]第二實施例中所主張的兩個相同鑽孔切削刀片-1-可以作為內切削刀片-1a-以及外切削刀片-1b-而布置在鑽孔工具-20-上,其方式為使得在每一種情況下,一個部分切削刃-9-形成在軸向方向上突出超過鑽孔工具-20-的基本主體-21-的起作用部分切削刃-9-。在此情況下,內切削刀片-1a-以及外切削刀片-1b-的起作用部分切削刃-9-按照第二實施例中所主張進行布置,其方式為使得其以已經參考第一實施例在上文中描述的方式延伸,也即,利用參照縱向軸線-L-的相同對準。
【權利要求】
1.一種鑽孔切削刀片(I),其具有 頂部表面(2), 底部表面(3), 將所述頂部表面(2)與所述底部表面(3)連接在一起的圓周側面(4),以及 在所述側面(4)與所述頂部表面(2)之間的過渡處實現的切削刃(5), 其中實現所述切削刃(5),其方式為使得η個相同切角(8)以及η個相同部分切削刃(9)被實現,所述部分切削刃(9)在每一種情況下在兩個切角(8)之間延伸,其中n e {3,4}, 其中所述η個部分切削刃(9)的每一者具有: 鄰接第一切角(8)、在所述頂部表面(2)之上的俯視圖中的為直線的主要切削刃(10), 鄰接另一個切角(8)、在所述頂部表面(2)之上的俯視圖中的為直線的次級切削刃(12),以及 過渡部分(11),藉助於所述過渡部分(11)所述主要切削刃(10)與所述次級切削刃(12)彼此合併,並且所述過渡部分(11)具有鄰接所述主要切削刃(10)的凸面部分以及鄰接所述次級切削刃(12)的凹面部分, 其中,在所述頂部表面(2)之上的俯視圖中,所述主要切削刃(10)以及所述次級切削刃(12)在外側上彼此圍成角度α,其中α〈180°。
2.根據權利要求1所述的鑽孔切削刀片,其特徵在於部分切削刃(9)的所述主要切削刃(10)以及相鄰部分切削刃(9)的所述次級切削刃(12)彼此圍成銳角,從而形成銳切角(8)。
3.根據前述權利要求中任一權利要求所述的鑽孔切削刀片,其特徵在於所述η個主要切削刃(10)沿著假想的第一 η角形(El)的輪廓延伸,而所述η個次級切削刃(12)沿著假想的第二 η角形(Ε2)的輪廓延伸,所述假想的第二 η角形(Ε2)具有比所述假想的第一 η角形(El)更小的邊長。
4.根據前述權利要求中任一權利要求所述的鑽孔切削刀片,其特徵為對稱軸線(S),存在關於所述對稱軸線(S)的η重旋轉對稱性。
5.根據權利要求4所述的鑽孔切削刀片,其特徵為將所述頂部表面(2)與所述底部表面(3)連接在一起並且相對於所述對稱軸線(S)同軸延伸的孔(6)。
6.根據權利要求4或5所述的鑽孔切削刀片,其特徵在於所述切削刃(5)在相對於所述對稱軸線(S)垂直延伸的平面中延伸。
7.根據前述權利要求中任一權利要求所述的鑽孔切削刀片,其特徵在於產生所述圓周側面(4),其方式為使得沿著所述整個切削刃(5)形成正后角。
8.根據前述權利要求中任一權利要求所述的鑽孔切削刀片,其特徵在於所述主要切削刃(10)的長度為在所述次級切削刃(12)的長度的20%與80%之間。
9.根據前述權利要求中任一權利要求所述的鑽孔切削刀片,其特徵為η=4。
10.根據前述權利要求中任一權利要求所述的鑽孔切削刀片,其特徵在於所述頂部表面(2)具有切屑引導結構(13),所述切屑引導結構(13)的寬度從所述次級切削刃(12)到所述主要切削刃(10)沿著部分切削刃(9)不斷增加。
11.一種鑽孔工具(20),其具有:關於縱向軸線(L)可旋轉的基本主體(21)以及 至少一個內切削刀片(Ia)以及一個外切削刀片(lb),所述外切削刀片(Ib)與所述內切削刀片(Ia)以相同方式實現並且經布置在徑向方向(R)上在更外側, 其中在每一種情況下所述內切削刀片(Ia)以及所述外切削刀片(Ib)由根據前述權利要求中任一權利要求所述的鑽孔切削刀片(I)形成。
12.根據權利要求11所述的鑽孔工具,其特徵在於所述內切削刀片(Ia)在所述軸向方向上突出超過所述基本主體(21)而作為起作用部分切削刃(9),並且所述外切削刀片(Ib)在所述軸向方向上突出超過所述基本主體(21)而作為起作用部分切削刃(9), 其中在所述內切削刀片(Ia)的所述起作用部分切削刃(9)的情況下,所述次級切削刃(12)經布置比所述主要切削刃(10)更靠近所述縱向軸線(L),所述主要切削刃(10)在所述軸向方向上被布置在前面,並且在所述外切削刀片(Ib)的所述起作用部分切削刃(9)的情況下,所述次級切削刃(12)經布置比所述主要切削刃(10)更靠近所述縱向軸線(L)。
13.根據權利要求11或12所述的鑽孔工具,其特徵在於使所述內切削刀片(Ia)的所述起作用部分切削刃(9)的所述主要切削刃(10)對準,其方式為使得其在所述徑向方向(R)上距離所述縱向軸線(L)較遠的區域比其被布置為在所述徑向方向(R)上更靠近所述縱向軸線(L) 的區域在所述軸向方向上突出得更遠,以及 使所述外切削刀片(Ib)的所述起作用部分切削刃(9)的所述主要切削刃(10)對準,其方式為使得其被布置為在所述徑向方向(R)上更靠近所述縱向軸線(L)的區域比其在所述徑向方向(R)上距離所述縱向軸線(L)較遠的區域在所述軸向方向上突出得更遠。
14.一種鑽孔工具,其具有: 關於縱向軸線(L)可旋轉的基本主體(21)以及 至少一個可更換的內切削刀片(Ia)以及經布置在徑向方向(R)上在更外側的一個可更換的外切削刀片(lb),其中: 所述內切削刀片(Ia)與所述外切削刀片(Ib)以相同方式實現,並且在每一種情況下具有至少一個部分切削刃(9),所述部分切削刃(9)在所述軸向方向上突出超過所述基本主體(21)、以相同方式實現,並且在兩個切角(8)之間延伸, 其中所述部分切削刃(9)具有: 鄰接第一切角(8)的筆直主要切削刃(10), 鄰接另一個切角(8)的筆直次級切削刃(12),以及 過渡部分(11),藉助於所述過渡部分(11)所述主要切削刃(10)與所述次級切削刃(12)彼此合併,並且所述過渡部分(11)具有鄰接所述主要切削刃(10)的凸面部分以及鄰接所述次級切削刃(12)的凹面部分, 其中在所述內切削刀片(Ia)的情況下以及在所述外切削刀片(Ib)的情況下,所述主要切削刃(10)經布置比所述次級切削刃(12)在所述徑向方向(R)上距離所述縱向軸線(L)更遠, 布置所述內切削刀片(la),其方式為使得所述主要切削刃(10)經布置為軸向地在所述次級切削刃(12)的前面並且被對準,其方式為使得其在所述徑向方向(R)上距離所述縱向軸線(L)較遠的區域比其被布置為在所述徑向方向(R)上更靠近所述縱向軸線(L)的區域在所述軸向方向上突出得更遠以及布置所述外切削刀片(lb),其方式為使得所述主要切削刃(10)對準,其方式為使得其被布置為在所述徑向方向(R)上更靠近所述縱向軸線(L)的區域比其在所述徑向方向(R)上距離所述縱向軸線(L)較遠的區域在所述軸向方向上突出得更遠。
15.根據權利要求11到14中任一權利要求所述的鑽孔工具,其特徵在於布置所述外切削刀片(Ib)的所述起作用部分切削刃(9)的所述次級切削刃(12),其方式為使得其被布置為在所述徑向方向(R)上更靠近所述縱向軸線(L)的區域比其在所述徑向方向(R)上距離所述縱向軸線(L)較遠的區域在所述軸向方向上突出得更遠。
【文檔編號】B23B27/14GK103648691SQ201280033308
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月3日 優先權日:2011年7月5日
【發明者】約瑟夫·普拉斯特, 雷穆斯·文圖裡尼, 烏韋·施萊因科弗 申請人:森拉天時奧地利有限公司