CN101795812A - 用于机床的钻孔工具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机床的钻孔工具，包括钻体(10)和在端面侧设置于该钻体(10)上的切削头(12)。钻体(10)具有至少两个在其型面上通过筋条(18)限定的切屑输送槽(20)，其中的至少一个是螺旋形弯曲的。在钻体(10)的筋条(18)中设有冷却剂通道(26)，该冷却剂通道在钻体的切削头侧的端部具有排出孔(28)。本发明的特点是，各排出孔(28)分别设置在其中一个切屑输送槽(20)内并且经由一个直线的通道段(26′)与其中一个在筋条(18)中设置的冷却剂通道(26)连通。

Description

用于机床的钻孔工具及其制造方法

本发明涉及一种用于机床的钻孔工具，包括钻体和在端面侧设置于该钻体上的切削头，其中，钻体具有至少两个在其型面上通过筋条限定的切屑输送槽，其中的至少一个是螺旋形弯曲的；以及，在钻体的筋条中设有冷却剂通道，其中的至少一个是螺旋形弯曲的并且在钻体的切削头侧的端部具有排出孔。本发明还涉及一种用于制造钻孔工具的方法，该钻孔工具包括钻体，所述钻体带有在端面侧的切削头，以及带有在尾端侧的柄杆，其中，将基础材料体车削成钻体轮廓，形成一个旋转对称的第一坯件；在第一坯件中制出至少两个彼此间隔开设置的深钻孔，它们从相对于中心轴线偏心地布置在切削头侧的坯件端部的端面上的位置出发向其柄杆的方向延伸；以及，将按该方式制成的第二坯件夹紧在轴向彼此间隔开设置的夹紧位置，在处于它们之间的区域内加热到一预定的温度并绕一预定的角度塑性扭转成螺旋形。

在这种型式的钻孔工具中，已知的是(EP 0 883 455 B1)，在未扭转的基础材料体中制出深钻孔和排屑槽，以及，接着将按此方式预制而成的坯件夹紧在轴向彼此间隔开设置的夹紧位置，在处于它们之间的区域内加热到一预定的温度，并且在同时扭转切屑输送槽和冷却剂通道的情况下塑性扭转成螺旋形。冷却剂通道在这种情况下在筋条的端面侧端部从钻体中引出。由于通过事后嵌置的切削刀片或通过配装的冠形钻头所构成的切削头的刀刃在其切削面(刀具前面)的区域内连接到切屑输送槽，因此，必须使冷却剂通道在其端面侧的端部封闭并且通过排放孔向切屑输送槽的方向偏转。由于该措施而产生了附加的制造费用。此外，冷却剂通道的偏转还会导致一种所不期望的压力损失。

由此出发，本发明的目的就在于，改进已知的钻孔工具及其已知的制造方法，从而确保能够更加简单地制作出冷却剂通道，以及在冷却剂通道的排出点有更好的流动型线特性。

为了实现上述目的，提出了权利要求1和12中所说明的特征组合。由各从属权利要求可得出本发明的有利设计和发展。

按照本发明的解决方案是依据这样的认识，即，在对设有深钻孔的坯件进行扭转时，从夹紧位置往外形成一未予扭转的区域。如果接着扭转工序之后在钻体中以螺旋形方式制出优选是铣出切屑输送槽，并且将螺旋铣削过程延续到坯件的未扭转的切削头侧端部，则粗铣处在那里的直线的通道段，从而构成通入到切屑输送槽中的排出孔。

为了实现这一点，本发明提出，使各排出孔分别设置在其中一个切屑输送槽内并且经由一个直线的通道段分别与其中一个冷却剂通道连通。这时，排出孔便具有了一种沿切屑输送槽的方向纵长延伸的椭圆形或卵形轮廓。原则上也有可能的是，排出孔构成一种沿着切屑输送槽延伸的边缘敞开的沟槽，或者在排出孔上连接着在切屑输送槽内向刀刃方向延伸的边缘敞开的沟槽。其中，切屑输送槽也可能在切削头侧沿着冷却剂通道至少部分地是不旋绕的。

对于本发明提出的钻孔工具的制造，按照本发明针对方法是考虑：在设有深钻孔的经扭转的坯件中成螺旋形地铣出切屑输送槽，切屑输送槽的数目相应于深钻孔的数目，而使得扭转的深钻孔在各切屑输送槽的相邻型面之间保留的筋条内延伸，以及，在切削头侧，将深钻孔在未扭转的直线的区域内进行粗铣而形成通入切屑输送槽中的排出孔。接着，在这样形成的第四坯件的切削头侧的端部中，紧挨着排出孔制出一个用于至少一个构成切削头的切削刀片或用于冠形钻头的容纳槽。有利的是，在铣出切屑输送槽之后将第四坯件的切削头侧的端部缩短。

原则上有可能的是，在切削头中也设置沟槽，这些沟槽与钻体的沟槽和/或冷却剂通道连通。排屑可以通过下述措施得以改善，即，令切屑输送槽向钻体的柄杆侧的端部那边变得越来越陡。因此有利的是，冷却剂通道向钻体的柄杆侧端部那边也更陡地引出。

在制造过程中，深钻孔在相应的坯件中可以或是相对平行或是相对倾斜地离开中心轴线相同或者不同间距地制出。在此，适宜将深钻孔在切削头侧在其未扭转的直线的区域内粗铣而形成具有椭圆形或卵形轮廓的排出孔。其中，适宜地产生排出孔的一种沿切屑输送槽的走向纵长延伸的轮廓。本发明的一种有利设计规定：深钻孔在切削头侧在其未扭转的直线的区域内被粗铣而形成沿切屑输送槽的走向定向的边缘敞开的沟槽。为了实现这一点，有利的是，在深钻孔的未扭转的区域内以渐增的螺距或者不旋绕地基本平行于深钻孔铣出切屑输送槽，并且在此情况下粗铣深钻孔而形成边缘敞开的沟槽。原则上有可能的是，在制出切屑输送槽和排出孔之后，接着在切屑输送槽中铣出附加的边缘敞开的沟槽。

以下借助附图中示意表示的实施例更详细地说明本发明。其中：

图1a和b    一种可换头钻头的侧视图和俯视图；

图2a至c    由车削成钻体轮廓的坯件制造扭转的钻体时方法流程的示意图；

图3已旋绕处理的钻体坯件的切削头侧端部的放大的局部；

图4a和b  切削头侧的钻体坯件的示意图和侧视图，包括沟槽形的冷却剂出口。

附图中所示的钻孔工具确定用于机床中。它具有钻体10、在端面侧在该钻体10上设置的构成为冠形钻头的切削头12、以及经由一定位环肩14与钻体10连接的可在未示出的工具夹具中夹紧的柄杆16。钻体10包括两个在其型面上通过筋条18限定的切屑输送槽20，它们在切削头侧一直延伸到通过刀刃22限定的、在冠形钻头12′内的切削面24。在图1a和b所示的实施例中，各切屑输送槽20及其限界筋条18在钻体的全长上呈螺线形旋绕。此外，在钻体中还设有冷却剂通道26，它们在筋条18的大部分部段内以相同螺距旋绕地延伸，并且向切削头侧那边过渡到一个直线的通道部分26′。该通道部分26′在那里由旋绕的切屑输送槽20横切而形成一个指向切屑输送槽的椭圆形排出孔28。各排出孔定位成，使得它们经切削面24指向冠形钻头12′的所属的刀刃22。

如图4a和b所示，可以保留切屑输送槽的切削头侧的部分20′为不旋绕，并且通过一个纵长延伸的沟槽30延长了排出孔28，用于冷却剂出口。

原则上有可能的是，也在切削头中制出一些边缘敞开的沟槽，它们在组装好的状态下与钻体10中的排出孔28连通。由此，不仅改善了冷却，而且还改善了切屑输送。切屑输送也可以通过下述方式进行改善，即，令切屑输送槽向钻体的柄杆侧的端部那边变得越来越陡。与之相应地，冷却剂通道向钻体的柄杆侧端部那边也更陡地引出。

由图1a和b可见，切削头12构成为冠形钻头，并且钻体具有一个用于在冠形钻头上所设的接合件的接合容纳槽，。

正如由图2a至c可以看出的那样，按照以下工作步骤实现钻体10的制造：

首先，在车床中将圆柱形的基础材料体车削成钻体轮廓，并且配置柄杆16以及去往定位环肩14的圆锥形过渡部13。还是在车床中，制出一个构成供应通道32的、从柄杆侧直到定位环肩14区域的中心孔。此外，还从切削头侧的端面出发，制出两个相对于中心轴线34偏心的深钻孔36，它们一直延伸到在钻体10的柄杆侧端部处的中心供应通道32(图2a)。最后，将钻体10的切削头侧端部12车削到钻体直径并在端面侧截短。

将按此方式预制而成的第二坯件夹紧在图2b中通过箭头标明的位置38、40，在处于它们之间的区域41内加热到一预定的温度并绕一预定的角度塑性扭转成螺旋形。借此便使得深钻孔36以一预定的螺距(导程)成螺旋形弯曲，形成了冷却剂通道26。在切削头侧的区域内，在夹紧位置38之前保持深钻孔36未被扭转，而形成直线的通道部分26′(图2b)。相应地，在夹紧位置40之外无柄杆的区域也是如此。

在按图2c的第三个方法步骤中，则是在钻体10的长度上成螺线形铣出切屑输送槽20，使得旋绕的冷却剂通道26处于限定各切屑输送槽20的筋条18中。螺旋铣削过程也延续到钻体的未扭转的区域43，以便在那里粗铣直线的通道部分26′，而形成椭圆形或卵形的排出孔28。各排出孔28的位置可以通过旋绕的切屑输送槽20与冷却剂通道26及其直线的通道部分26′的相对配置关系这样确定，即，使它们在其切屑输送槽内指向所期望的方向(图2c和图3)。

原则上也有可能的是，在铣削过程中通过改变螺距来构造较长的排出孔28，以形成一种纵长延伸的沟槽30。在图4a和b所示的实施例中，与此不同，在钻体10的切削头侧的端部中制作一个未扭转的切屑输送槽部分20′，在其中成形从排出孔28轴向平行地延伸的沟槽30，用于冷却剂输送。通过该措施能实现：冷却剂从排出孔28出发无碍地一直到达切削头侧的切削面24，并且可以容易地输走在那里所产生的切屑。

概括地确定如下：本发明涉及一种用于机床的钻孔工具，包括钻体10和在端面侧设置于该钻体10上的切削头12。钻体10具有至少两个在其型面上通过筋条18限定的切屑输送槽20，其中的至少一个是螺旋形弯曲的。在钻体10的筋条18中设有冷却剂通道26，该冷却剂通道在钻体的切削头侧的端部具有排出孔28。本发明的特点是，各排出孔28分别设置在其中一个切屑输送槽20内并且经由一个直线的通道段26′与其中一个在筋条18中设置的冷却剂通道26连通。

Claims (19)

1.用于制造钻孔工具的方法，该钻孔工具包括钻体(10)，所述钻体带有在端面侧的切削头(12)，以及带有在尾端侧的柄杆(16)，其中

将基础材料体车削成钻体轮廓，形成一个旋转对称的第一坯件，

在第一坯件中制出至少两个彼此间隔开设置的深钻孔(36)，它们从相对于中心轴线(34)偏心地布置在切削头侧的坯件端部的端面上的位置出发向其柄杆(16)的方向延伸，

将按该方式预制而成的第二坯件夹紧在轴向彼此间隔开设置的夹紧位置(38、40)，在处于它们之间的区域内加热到一预定的温度并绕一预定的角度塑性扭转成螺旋形；

其特征在于，在这样形成的第三坯件中成螺旋形地铣出切屑输送槽(20)，切屑输送槽(20)的数目相应于深钻孔(36、26)的数目，而使得扭转的深钻孔在各切屑输送槽(20)的相邻型面之间保留的筋条(18)内部延伸，以及，在切削头侧，将深钻孔(36、26)在未扭转的直线的区域(26′)内进行粗铣而形成通入切屑输送槽(20)中的排出孔(28)。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在这样形成的第四坯件的切削头侧的端部，紧挨着排出孔(28)制出一个用于至少一个构成切削头的切削刀片或者用于冠形钻头(12′)的容纳槽。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在铣出切屑输送槽(20)之后将坯件的切削头侧的端部截短。

4.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，各深钻孔(36)在第一坯件中平行于或倾斜于中心轴线(34)制出。

5.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，各深钻孔(36)在第一坯件中离开中心轴线(34)不同间距地制出。

6.按照权利要求1至5之一项所述的方法，其特征在于，深钻孔(36、26)在切削头侧在其未扭转的直线的区域(26′)内被粗铣而形成具有椭圆形或卵形轮廓的排出孔(28)。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，深钻孔(36、26)被粗铣而形成具有沿切屑输送槽(20)的走向纵长延伸之轮廓的排出孔(28)。

8.按照权利要求1至7之一项所述的方法，其特征在于，深钻孔(36、26)在切削头侧在其未扭转的直线的区域(26′)内被粗铣而形成沿切屑输送槽(20)的走向构成为边缘敞开的沟槽(30)的排出孔。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，在深钻孔(36、26)的未扭转的区域(26′)内以渐增的螺距或者不旋绕地基本平行于深钻孔(36)铣出切屑输送槽(20)，并且在此情况下粗铣深钻孔而形成构成为边缘敞开的沟槽(30)的排出孔。

10.按照权利要求1至8之一项所述的方法，其特征在于，紧接着排出孔(28)，在切屑输送槽(20)中铣出边缘敞开的沟槽(30)。

11.按照权利要求1至10之一项所述的方法，其特征在于，切削头(12)构造为冠形钻头，并且在该切削头中制出边缘敞开的沟槽，它们在组装的状态下与钻体(10)中的排出孔(28)连通。

12.用于机床的钻孔工具，包括钻体(10)和在端面侧设置于该钻体上的切削头(12)，其中，钻体(10)具有至少两个在其型面上通过筋条(18)限定的切屑输送槽(20)，其中的至少一个是螺旋形弯曲的；在钻体(10)的筋条(18)中设有冷却剂通道(26)，该冷却剂通道在钻体的切削头侧的端部具有排出孔(28)；其特征在于，各排出孔(28)分别设置在其中一个切屑输送槽(20)内并且经由一个不旋绕的通道段(26′)与其中一个在筋条(18)中设置的冷却剂通道(26)连通。

13.按照权利要求12所述的钻孔工具，其特征在于，排出孔(28)具有一种沿切屑输送槽(20)的方向纵长延伸的椭圆形或卵形的轮廓。

14.按照权利要求12所述的钻孔工具，其特征在于，排出孔(28)构成一种沿着切屑输送槽(20)延伸的边缘敞开的沟槽(30)。

15.按照权利要求12或13所述的钻孔工具，其特征在于，在排出孔(28)上连接着在切屑输送槽(20)内朝切削头(12)方向延伸的边缘敞开的沟槽(30)。

16.按照权利要求14或15所述的钻孔工具，其特征在于，切屑输送槽(20)向切削头侧那边沿着冷却剂通道(26、26′)至少部分是不旋绕的。

17.按照权利要求12至16之一项所述的钻孔工具，其特征在于，切削头(12)构成为冠形钻头，并且，在该切削头中设有沟槽，这些沟槽与钻体(10)的沟槽和/或冷却剂通道(26)连通。

18.按照权利要求12至17之一项所述的钻孔工具，其特征在于，切屑输送槽(20)向钻体(10)的柄杆侧端部那边越来越陡。

19.按照权利要求12至18之一项所述的钻孔工具，其特征在于，冷却剂通道(26)向钻体的柄杆侧端部那边更陡地引出。

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