切削工具及用于制备切削工具的方法技术

本发明专利技术公开了切削工具(1)，尤其是钻具或铣刀，所述切削工具(1)包括基部(3)，所述基部(3)在轴向方向(2)上延伸并且具有外壳(14)，所述外壳(14)具有至少一个内部凹陷部(18)、支撑结构(16)，所述至少一个内部凹陷部(18)在所述轴向方向(2)上延伸，所述支撑结构(16)具有至少一个分隔件(26)，所述至少一个分隔件(26)使多个凹陷部(18)彼此分隔并且形成于所述支撑结构中。所述切削工具(1)特别是固体硬质金属工具。所述支撑结构(16)确保了材料的有效使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及切削工具，特别是钻具，其具有基部，所述基部在轴向方向上延伸并且具有外壳，所述外壳具有在轴向方向上延伸的至少一个内部凹陷部。本专利技术还涉及用于制备这种切削工具的方法。
技术介绍
切削工具，特别是钻具，通常具有在轴向方向上延伸的夹紧轴，典型开槽的切削部分连接到所述夹紧轴，所述典型开槽的切削部分延伸到达前刀头，特别是到达钻头。就此类切削工具(也称为轴工具)而言，通常在基体的内部中形成凹陷部，特别是供冷却剂使用，如可见于例如 EP 0 843 609 B1 或 W0 03/024661 A1。在所称的固体碳化物钻具中，整体式基体形成为烧结体。制造工艺涉及首先通过如下方式制备基体:由金属粉末压缩为例如烧结性材料，然后对烧结性材料进行烧结。美国专利N0.7，226，254 B2公开了烧结基体，其中为了节省烧结性材料，在烧结所述基体之前在基体的夹紧轴区域中制备中心凹陷部。由此节省的烧结性材料用于制造另外的工具。
技术实现思路
基于此，本专利技术基于提供切削工具，特别是固体碳化物工具，以及用于其制造的方法，其中确保了材料的有效使用。该问题根据本专利技术通过具有权利要求1所述的特征的切削工具得到解决。切削工具被设计为钻具或铣刀并且具有优选地由碳化物钢制成的基体，所述基体在轴向方向上延伸并具有凹陷部，所述凹陷部由在轴向方向上延伸的实心外壳所封装。基体通常由夹紧轴和邻接的切削元件形成。切削元件优选地带有凹槽，并且在端部处具有作为基体一部分的刀头。基本上，还可以使用可更换的刀头。然而，对于固体碳化物工具而言，这通常是基体的一体部分。在被外壳包围的基体的内部中，还形成具有至少一个分隔片的支撑结构，所述至少一个分隔片使所述多个凹陷部彼此分隔。因此，为了节省材料，并非形成单个中心凹陷部，而是形成多个凹陷部，其中单独凹陷部彼此由支撑结构的分隔片分隔。该构型基于这样的观察:由轴所吸收的力可由内部支撑结构承担，以使得原则上，外壳的壁厚可保持较低以节省材料。内支撑结构可因此提供最大材料节省，与此同时提供足够高的机械稳定性。在最简单的情况下，中心凹陷部被横向网分成两个子空间。然而，优选地，形成不止两个凹陷部。为了做到这点，支撑结构延伸到夹紧柄部的区域中并且也可在切削元件内作为例如冷却管道延续。为了实现最大稳定性，支撑结构优选地被设计为横截面呈格栅状。这意味着在横截面中观察的单独分隔片彼此相交或邻接。单独分隔片通常被设计为平坦、板形撑条。在特别有利的实施例中，支撑结构在横截面中被设计为总体上类似蜂窝。在横截面中观察时，单独凹陷部因此形成由分隔片界定的六边形子通道。这种蜂窝支撑结构具有非常高的机械稳定性而仅需要最少材料。在有利的实施例中，外壳是至少近似环形的并且包围居中的中心空间。中心空间优选地为圆形横截面并且因此形成圆柱形空间。原则上，中心空间也可以具有多边形横截面，即，多角(三角形、正方形、五边形)横截面。环形外壳因此一般被理解为具有内轮廓的外壳，所述内轮廓限定中心空间的这种圆形或多边形内横截面面积。在特别有利的实施例中，支撑结构被设计为单独插件，所述单独插件被插入中心空间中。例如，该插件被按压或焊接到中心空间中。当使用被构造为烧结体的基体时，插件被有利地插入实际烧结工艺后的最终烧结体中。具体地讲，借助于此类烧结体，简单制备是可能的，因为主要中心空间必须仅仅在产生烧结体时形成。另外，为了这一目的，在优选实施例中提供了支撑结构由与外壳材料不同的材料制成。具体地讲，支撑结构由比基体更软的材料制成。支撑结构例如由简单工具钢或塑料组成。由于作为支撑结构的该设计，可使用比碳化物明显更软的材料。因此，在中心空间的区域中，仅外壳由碳化物制成。作为另外一种选择，支撑结构直接由基体自身形成。如上所述，本文所述的实施例对于烧结体是特别有利的。然而，该构思可基本上迀移到其他工具。如果夹紧柄部中的所述多个凹陷部在轴向方向上在切削元件中至少部分地延续，则这是有利的。因此在切削元件中形成多个凹陷部，即，至少一个或多个凹陷部。有利地，切削元件中的凹陷部的总横截面面积小于夹紧轴中的凹陷部的总横截面面积。由于外部排肩槽通常结合到切削元件中，已减小了切削元件的材料横截面，以使得在主体内部中必须保持足够的材料横截面，以提供足够的稳定性，特别是在例如用于传递所需扭矩的钻具或铣刀的情况下。为了这一目的，切削元件中的凹陷部优选地被设计为冷却管道，所述冷却管道延伸到在刀头处的出口孔。对于螺旋排肩槽而言，这些冷却剂通道优选地还被设计为螺旋形。作为另外一种选择，形成仅一个中心冷却剂通道，所述中心冷却剂通道邻接刀头区域中的分布结构，特别是径向向外定向的单独冷却剂孔。此外，有利的是确保夹紧柄部区域中的外壳和支撑结构具有的材料横截面面积近似等于基体切削部分中的最小材料横截面面积。这基于这样的观察:如果夹紧轴具有足以传递扭矩力的材料横截面面积，则这是足够的。该目的还通过用于制备具有权利要求9所述的特征的这种切削工具的方法而实现。该方法的特征在于将支撑结构引入基体的外壳中以使得形成许多彼此分离的凹陷部。为了这一目的，根据第一变型，首先将被外壳包围的居中的中心空间引入生坯中，然后将支撑结构作为单独插件引入生坯中。优选地，基体形成为烧结体，其中首先制备生坯，然后对生坯进行烧结。生坯通常为(碳化物)金属粉末，所述(碳化物)金属粉末在添加粘结剂的情况下形成为基体的适当形状，例如通过压制形成。在后续的烧结工艺中，在高温下对该生坯进行烧结。根据第一变型，首先通过例如钻削将居中的中心空间引入生坯中；然后对生坯进行烧结，并且仅在此时引入形成支撑结构的插件，例如通过压制、焊接、织造等引入。根据可供选择的实施例，在生坯中形成支撑结构，然后对此进行烧结。为了做到这点，为了引入并形成支撑结构，将所述多个凹陷部引入生坯中，所述生坯初始形成为实心材料。这优选地通过简单的钻削操作进行。因此，在生坯的初始状态中，多个单独孔设置在夹紧轴的背面中。这些孔继而被外壳包围，所述外壳一体地且无缝地合并到使孔彼此分开的单独分隔片中。在这种情况下，分区为凸形或凹形弯曲的，对应于孔的圆形形状。【附图说明】参考附图对本专利技术的实施例进行更详细的阐释。在每种情况下，它们示出了简化的表示。图1为固体碳化物钻具的局部剖视图，图2为根据第一实施例的图1的切割线A-A区域中的剖视图，图3为根据第二实施例的沿着图1的切割线A-A截取的剖视图，图4为沿着图1的切割线B-B的剖视图。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削工具(1)，特别是钻具，所述切削工具包括基体(3)，所述基体在轴向方向(2)上延伸并具有外壳(14)，所述外壳具有位于内部的在轴向方向(2)上延伸的至少一个凹陷部(18)，其特征在于：在所述外壳(14)内部形成具有至少一个分隔片(26)的支撑结构(16)，多个凹陷部(18)借助于所述至少一个分隔片(26)彼此分隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·阿赫，J·施韦格尔，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：美国;US