帶冷卻劑通道的螺旋鑽頭和製造鑽頭的方法
2023-07-28 03:00:41
專利名稱：帶冷卻劑通道的螺旋鑽頭和製造鑽頭的方法
螺旋鑽頭包括一在尖端帶切削邊緣的螺旋部，和一至少在某種程度上為圓柱表面的柄部。對於金屬鑽孔的螺旋鑽頭，使得在螺旋出屑槽中沒有任何可切屑堆積是很重要的，因為即使來自粘附的切屑的一個小的反壓力，也會嚴重地幹擾切屑的形成，並導致進刀和切削力的增大和進刀速度的減小。
為了使切屑順利流過螺旋出屑槽，這些槽應該具有寬闊的橫截面以避免將切屑壓在孔壁上。也可給冷卻劑通道把液體供應至靠近切削邊緣的開口，以利於切屑的形成，並降低出屑槽中的摩擦。為了不降低扭轉剛度或在軸向力和扭轉角之間產生不良匹配，如瑞典專利SE335111和德國專利DE3304277所示，可在鑽頭上的出屑槽之間的肋部上開兩條螺旋冷凍劑通道，以對強度和剛度產生最少的損害。這些專利還表明了這種螺旋通道與具有不同位置的冷卻劑通道的分開的柄部相結合如何實施鑽孔。
在SE194706中公開了一種在鋼體上的空穴中帶有可變址的硬質合金嵌入物的鑽頭，通過使用兩個或多個不對稱設置的嵌入物，可利用有限數量的嵌入物的尺寸來加工很多的鑽孔直徑，其中嵌入物中的一個是靠近鑽頭中心線的中心嵌入物，一個是靠近鑽頭周邊的周邊嵌入物。
本發明涉及一種帶冷卻劑通道的螺旋鑽頭，其長度的大部分處在儘可能小地降低鑽頭的強度和剛度的地方，其靠近切削邊緣的一小部分相對於嵌入物的位置而設置以產生最佳的冷卻和潤滑效果。
以前所知的帶螺旋冷卻劑通道的鑽頭具有相對於橫截面固定的位置連續延伸穿過整個螺旋部分的通道，不論其是通過扭轉，鍛造或擠壓帶槽的坯料而製成。在帶槽的坯料由鍛造製成時，在鍛造前先做出通道，其中充滿低熔點物質，其不延續通過尖端表面或在端部塞上一高熔點金屬。
根據本發明，從圓形坯料的柄部鑽出冷卻劑通道但並不穿過坯料而至尖端。然後，局部加熱坯料的螺旋部分並扭轉一預定角度。扭轉之後，用柄部的通道作為角度參考而加工出屑槽，嵌入物空穴和尖端的其它表面，並從尖端面上的出口開口鑽出-與冷卻劑通道相遇的直的出口通道。這樣就使出口開口相對於嵌入物位於最佳位置，而不管螺旋通道在橫截面上的位置。
嵌入物空穴不對稱設置，一個靠近中心，一個靠近周邊。為了達到最好的潤滑和冷卻效果，出口開口應設置在距嵌入物中點相同半徑的位置，因而，一個出口開口應靠近中心而設置，一個靠近周邊而設置，這是通過在加工出嵌入物空穴之後鑽出出口通道而完成的。
下面參照附圖詳細描述本發明，附圖中
圖1為根據本發明的鑽頭;
圖2為鑽頭的尖端的軸向視圖;
圖3為準備扭轉的鑽頭坯料。
根據本發明的鑽頭包括一柄部15，一具有兩個出屑槽29，30和兩個肋部11、12的螺旋部分以及一尖端，其中，在形成於肋部11、12的端部上的空穴中通過螺絲固定有一中心嵌入物13和一周邊嵌入物14。為了使鑽頭安裝在機械中時能很好地軸向定位，在其柄部和螺旋部之間有一法蘭16。
在每個肋部11、12中有一曲率與肋部相同的螺旋彎曲的冷卻劑通道17、18，該通道17、18延伸至柄部15成一直線槽23、24，其在至柄部的端面31的長度內距離中心線一恆定的距離。
螺旋冷卻劑通道17、18在靠近尖端肋部11、12內的終點19、20處終止。直的出口通道從終點19、20引導至位於嵌入物之後的尖端端面的出口開口21、22。出口開口是不對稱的。但支承中心嵌入物13的肋部11上的出口開口21位於離中心線較遠的徑向位置以冷卻和潤滑周邊嵌入物14，而支承周邊嵌入物14的肋部12上的出口開口22位於離中心線較近的位置以冷卻和潤滑中心嵌入物13。
根據本發明的鑽頭是由一圓柱形的鑽頭坯料製造的，坯料中的兩條直的平行的軸向通道被做成從一端面31通向終點19、20的冷卻劑通道23、24，終點位於坯料中靠近形成尖端的另一端部(25)。鑽頭坯料安裝在兩個夾盤中，其中一個夾盤27夾持將成為柄部15的部分，另一夾盤28夾持坯料的靠近將成為尖端的坯料的部分。通過感應線圈26或其它合適的裝置對兩夾盤之間的鑽頭坯料進行加熱，然後用夾盤將坯料扭轉一個預定的角度。夾盤的夾持必須足夠穩定以避免夾持在夾盤中的鑽頭坯料部分的扭轉。位於夾盤之間的通道17、18部分將成螺旋形彎曲，而終點19、20的位置相對於直的通道部分23、24而精確限定。
扭轉之後，鑽頭坯料減小至其最終直徑，並加工出屑槽29、30。用通道23、24的直的部分作為角度參考，可使出屑槽距冷卻劑通道17、18一適當距離。加工出用於嵌入物13、14的空穴，並從出口開口21、22至終點19、20鑽出直的出口通道，出口開口位於距中心線不同徑向距離的位置上。
權利要求
1.帶有可變址的嵌入物的螺旋鑽頭，包括一柄部(15)，一具有用於中心嵌入物(13)和周邊嵌入物(14)的空穴的尖端，以及一具有兩個螺旋彎曲肋部(11、12)的螺旋部，每個肋部中有一冷卻劑通道(17、18)，所述冷卻劑通道以與肋部相同的曲率螺旋彎曲，距中心線相同的距離而延伸，並繼續延伸至位於柄部中的平行於中心線的直的通道(23、24)，其特徵在於，每個螺旋彎曲冷卻劑通道由一直的出口通道而繼續，該出口通道從靠近尖端的終止點(19、20)延伸至位於肋部的尖端表面上的出口開口(21、22)，所述出口開口(21、22)位於距中心線的不同的徑向距離的位置。
2.根據權利要求1的螺旋鑽頭，其特徵在於，與中心嵌入物(13)位於同一肋部(11)上的出口開口(21)比與周邊嵌入物(14)位於同一肋部(12)上的出口開口(22)距中心線的距離遠。
3.用於製造帶有冷卻劑通道和兩個可變址的嵌入物的螺旋鑽頭的方法，其特徵在於，它包括如下步驟以距中心線相同的距離在圓柱形坯料上鑽兩個平行的孔(23，24)，所述孔從圓柱形坯料的一端(31)延伸至靠近其另一端的坯料中的終止點(19、20);至少對坯料的中間部分進行加熱;用夾持裝置夾住坯料兩端部;給夾持裝置施加力矩以使所述中間部分扭轉一預定的角度，從而使中間部分中的平行孔形成為螺旋彎曲的通道(17、18);用端面(31)上的平行孔(23，24)作為角度參考而加工出螺旋出屑槽，尖端表面和嵌入物空穴;從位於尖端表面上的出口開口(21，22)至所述終止點(19、20)鑽出出口通道，所述出口開口位於距鑽頭中心線不同的徑向距離的位置。
4.根據權利要求3的方法，其特徵在於，夾持裝置對鑽頭坯料的端部(15、25)的夾持很穩定，足以避免所述端部的扭轉。
全文摘要
一種螺旋鑽頭和製造螺旋鑽頭的方法，鑽頭上帶有兩個距中心線不同距離的可變址的嵌入物和兩個冷卻劑通道，冷卻劑通道在柄部中平行於中心線，螺旋部被加熱扭轉以形成螺旋彎曲的冷卻劑通道(17、18)，並在扭轉後在尖端鑽出出口通道，出口開口(21、22)位於距中心線不同的距離處。
文檔編號B23B51/04GK1091066SQ9312088
公開日1994年8月24日 申請日期1993年12月10日 優先權日1992年12月10日
發明者託米·圖凱拉, 利夫·卡爾森, 肯特·埃裡克森 申請人:桑德維克公司