实心阶梯钻制造技术

本发明专利技术涉及一种实心阶梯钻，所述实心阶梯钻包括两个柱形的区段（４、５），其中的第一区段（４）从前尖端（２）向后延伸，具有第一直径（Ｄ１），并且通过阶梯（６）转换到具有较大直径（Ｄ２）的后部区段。所述阶梯钻的尖端（２）包括与切屑槽（１０）协作的两个主切削刃（９），各切屑槽（１０）不但沉入第一区段（４）中，而且还沉入第二区段（５）中，并且与阶梯（６）相交，同时形成辅助切削刃（１８）。根据本发明专利技术，在至少各个辅助切削刃（１８）附近，在切削刃的切削刃线与附属的切屑槽表面之间形成断屑凹口（１９）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以下类型的实心阶梯钻，包括前尖端和后端，中心轴线在所述前 尖端和后端之间延伸，钻能够围绕所述中心轴线沿预定方向旋转，且至少两个柱形的区段 与所述中心轴线同心，即第一区段，所述第一区段从前尖端向后延伸，具有第一直径，且通 过阶梯转换到后面的第二区段，所述第二区段具有较大的第二直径，尖端包括两个整体的 主切削刃，所述主切削刃分别具有切屑表面和间隙表面，并与切屑槽协作，每个切屑槽不但 沉入第一区段，而且沉入第二区段中，且各个切屑槽与阶梯相交，同时形成整体的辅助切削 刃，所述辅助切削刃的切屑表面被包括在切屑槽中。现有技术为了使钻头最普遍地令人满意的工作并给出良好的加工结果，一个重要因素在 于，对于所述的应用而言以方便的方式进行切屑形成和切屑排出。在特定情况下，钻被用于 在短切屑材料即延展性低的材料如铸铁中造孔，其中，去除的切屑变得很短(通常为逗点 状)，且易于通过钻的切屑槽被排出。然而，其它延展性较大的材料，如低碳钢、铝、铜、钛和 耐酸钢，最常产生难以处理的长切屑，这会引起最不利的问题，如切屑阻塞、降低开孔质量、 缠结在驱动机器中，且甚至有出事故的风险。在阶梯钻中，由于至少两类或两组长切屑将经 由共同的切屑槽排出的事实，即，不但在钻尖端中的主切削刃产生的第一组切屑，而且还有 钻头的阶梯中的辅助切削刃所产生的至少一个第二组切屑，所以这些问题可能变得突出。 由于所有切屑都必须经由共同的切屑槽排出，故缠结和切屑阻塞的风险变得更大。就此而论，还应当指出的是，由短切削刃产生的窄切屑通常保持为是长的且未被 断开，而由较长的切削刃产生的较宽的切屑倾向于较容易被断开，且变成可接受的长度。影 响切屑形成的另一因素在于成对协作的切削刃之间的角度。因此，主切削刃通常具有在 120°至160°范围内的所称的前端角(nose angle)，而辅助切削刃之间的对应角(阶梯 角)始终可相当大的变化，从180°至大约40°。如果阶梯角大，则与阶梯角小相比，切屑 就被更为轴向地引导。在后述情况下，切屑将被更为径向地引导，且因此得到更大的缠绕成 结的倾向，这会造成严重的切屑阻塞。结合非实心阶梯钻在长切屑材料中形成和排出切屑的控制问题至少在某种程度 上已经解决了，即，通过已经使制造结合了随后应用到钻上的分离切削刀片的事实，切削刀 片设计有专用断屑器，其能在切削过程的早期阶段将切屑断开和分裂成短节。W000/44518 中公开了具有半永久性附接的切削刀片的阶梯钻的实例，其示出了具有嵌入式断屑器的分 层切削刀片如何焊接或以其它方式半永久性地附接到阶梯钻上，以用于控制切屑形成和排 出的目的。然而，非实心钻，且尤其是阶梯钻的缺点通常在于，会出现结合安装或紧固分离 的切削刀片的多种误差根源，更准确地说是切削刀片和切削刃相对于钻头体的其余部分的 位置精确度。为此，非实心阶梯钻不太适于孔位置精确度要求特别高的这种造孔。本专利技术的目的和特征本专利技术的目的在于消除前述已知实心阶梯钻的缺点并提供改进的实心阶梯钻。因 此，本专利技术的主要目的在于提供一种实心阶梯钻，所述实心阶梯钻以高精确度产生孔，而不 引起形成和排出长切屑的困难。在此情况下，不但制造成具有不同直径且由相应切削刃产 生的柱形孔壁应当可能被给予高尺寸精度，而且形成在相应孔壁之间的环形(通常为圆锥形)的过渡表面也应当可以被给予高尺寸精度。根据本专利技术，通过在权利要求1的特征部分中看到的特征至少可达到主要目的。 本专利技术的优选实施例进一步在从属权利要求2至5中限定。
技术实现思路
本专利技术基于对实心阶梯钻中的切屑形成和切屑排出的困难能够通过极为容易的 方式解决的理解，即，通过在至少一个(且适于在两个)辅助切削刃附近形成凹口，其中，切 屑在开始去除之后能立即下潜且能够在其通过期间沿凹口的限制表面形成，并且/或者在 其进入适合的切屑槽之前被断开。这意味着当切屑槽的(凹面或平面)限制表面始终延伸 至所述切削刃的切削刃线时，切屑形成不会经受即将到来的类型的不可预知的状况。附图说明在附图中图1为根据本专利技术的实心阶梯钻的透视图，图2为上述阶梯钻的侧视图，图3为示出钻在阶梯区域中的设计的局部细节侧视图，图4为示出阶梯钻的尖端的局部侧视图，图5为图3中的V-V的细节截面，图6为从前方看的端视图，图7为示出由所述阶梯钻钻凿的孔的形状的纵向截面图，图8为对应于图3的示出本专利技术的可选实施例的细节侧视图，以及图9为图8中的IX-IX的细节截面图。具体实施例方式在附图中，本专利技术以被制造成螺旋钻的实心阶梯钻的形式为实例，S卩，在此情况下 钻的切屑槽为螺旋形(与所称的螺孔钻中所见的直切屑槽相反)。钻为长而窄的本体1形 式，包括前尖端2和后端3，中心轴线C在前尖端2和后端3之间延伸，钻能够围绕中心轴 线C沿预定方向R旋转。在本体中的两个基本柱形的区段与中心轴线C同心，即，从尖端2 向后延伸的前面的第一区段4，以及经由所称的阶梯6与第一区段间隔开的后面的第二区 段5。如图2中所见，前面的区段4所具有的直径D1小于第二区段5的直径D2。在此情况 下，钻中还包括后部紧固部分7，紧固部分7的直径D3大于D2。为了将转矩传递至钻，在此 情况下，紧固部分7在端表面3上形成有凹槽8，端表面3代表钻的后端。在尖端2中包括两个主切削刃9，两个主切削刃9分别与切屑槽10协作。第一区 段包括包络面11，包络面11通过阶梯6与包括在第二区段5中的包络面12间隔开。两个 螺旋形切屑槽10沉入第一区段4的包络面11中，且经由第二区段5向后延伸，切屑槽10在 第二区段5处变宽。各切屑槽由凹表面13界定，所述凹表面在下文中称为“切屑槽表面”， 且在一对刃线或边界线14、15之间延伸，其中先提到的刃线或边界线14包括在常规导向块 16(参看图4)中，导向块16仅沿第一区段延展。导向块所具有的目的在于在钻进入工件之 后引导钻。如图6中所见，各个切削刃9包括第一间隙表面17，第一间隙表面17在后面(可 旋转地)转变成两个间隙表面17a、17b，后面提到的间隙表面17b形成朝切屑槽的过渡。切 屑槽表面13终止(rim out)于尖端的事实形成了切削刃9的切屑表面。一方面由于后部区段5所具有的直径D2大于前部区段4的直径D1的事实，并且， 另一方面由于各切屑槽连续地延展穿过两个区段的事实，所以，在切屑槽与在此情况下为 圆锥形且形成所称的阶梯的表面6相交之处，形成辅助切削刃18。在传统阶梯钻中，各个这 种辅助切削刃或阶梯刃18 —方面由凹切屑槽表面13界定，另一个面由阶梯表面6连接到 切削刃且形成其间隙表面的部分限定。在图4中a表示两个主切削刃9的前端角或尖端角。该角通常在120°至160° 的范围内，而在本实例中的量为大约130°。在本实例中的辅助切削刃18之间的阶梯角 3 (参看图2)大小为90°，但始终可最显著地变化，从极值180°至大约40°。在图7中示出了钻怎样产生具有两个柱形孔壁A、B的孔，所述两个柱形孔壁A、B 由阶梯刃18所产生的圆锥形过渡表面C间隔开。在各个辅助切削刃或阶梯刃18附近形成凹口 19，其中，切屑能被形成为有利的切 屑形状和/或被断成短节。在图3和图5中所示的实施例中，凹口 19具有斜槽形，所述斜 槽沉入切屑槽表面13中，且通过加强斜面2本文档来自技高网...

【技术保护点】
实心阶梯钻，包括前尖端（２）和后端（３），中心轴线（Ｃ）在所述前尖端（２）和后端（３）之间延伸，所述钻能够围绕所述中心轴线（Ｃ）沿预定方向（Ｒ）旋转，且至少两个柱形的区段（４、５）与所述中心轴线（Ｃ）同心，即：第一区段（４），所述第一区段（４）从所述前尖端（２）向后延伸，具有第一直径（Ｄ１），且通过阶梯（６）转换到后面的第二区段（５），所述第二区段具有较大的直径（Ｄ２），所述尖端（２）包括两个主切削刃（９），所述两个主切削刃（９）分别与切屑槽（１０）协作，所述切屑槽（１０）由凹形切屑槽表面（１３）界定，并且不但沉入所述第一区段（４）中，而且还沉入所述第二区段（５）中，且各个切屑槽（１０）与所述阶梯（６）相交，同时形成辅助切削刃（１８），其特征在于，在至少所述各个辅助切削刃（１８）附近，在所述切削刃的切削刃线与附属的切屑槽表面（１３）之间形成断屑凹口（１９）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯韦德纳，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]