用于制造平底孔的钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种螺旋钻头构造，其允许加工基本平的底孔。在主体构件的切削端部处，具有在钻头的旋转轴的相反侧上对称定向的至少两个切削刃（３５）。在本发明专利技术的实施例中，第一切削刃部（３６）和第二切削刃部（３５）形成提供强度和工具稳定性的连续表面。每一个切削刃的第二部分（３５）的高度沿着水平形成大体平的底孔的方向保持相对恒定。在实施例中，通过两个倾斜的最高表面（４５）限定中心点。通过两个倾斜最高表面（４５）的相交形成中心直线凿刃（４１）。第一切削刃部（３６）从凿刃延伸到第二切削刃部（３５）。对于两个切削刃来说，第一切削刃部通过对称薄化两个最高表面（４５）而形成。在本发明专利技术中，通过凿刃（４１）和靠近具有平衡的几何形状的中心部分的切削刃的第一部分（３６）来限制在螺旋切削工具的中心部分处的应力。螺旋钻头的平衡的几何形状也防止在形成孔过程中钻头摇晃及产生偏差。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在原材料内产生平底孔的工具。
技术介绍
对于许多应用来说，会期望在工件基底上形成以平底表面终止的孔。已经发展了多种切削工具和钻孔系统用于产生具有平底部的孔。现有技术中的一些切削工具使用一种钻头用于起始这种孔，然后使用第二金属切削工具以在孔内产生期望的平底部。设计用来切削平底孔的现有技术切削工具具有各种缺陷。一些平底孔钻头具有能够形成平底孔的切削刃设计，但是这些钻头构造导致弱化区域、点或线，其中这些现有技术钻头有时候会损坏或破裂。在其它现有技术平底孔切削钻头中，钻头构造成使得钻孔过程中产生的碎屑不会有效地形成，引起过度的磨损和碎屑控制问题。另外，这些切削刃的特性导致高的切削力，特别是推力。
技术实现思路
本专利技术在于一种允许加工基本平底孔的螺旋钻头构造。本专利技术的钻头包括具有纵轴的细长主体构件、具有切削端的向前的槽部以及用于安装到旋转机器上的向后的圆柱柄部。螺旋钻头构造成围绕纵向轴可旋转驱动或者使工件旋转，或者主体构件和工具相对彼此旋转。在主体构件的切削端处，具有在钻头的旋转轴的相反侧上对称定向的至少两个切削刃。每个刃具有至少第一和第二切削刃部，第一切削刃部从邻近主体的纵向或旋转轴的位置径向延伸到第二切削刃部，并且第二切削刃部径向向外延伸到至少几乎接近在钻头的外部径向圆周上的边缘。在本专利技术的实施例中，第一和第二切削刃部形成提供强度和工具稳定性的连续表面。每个切削刃的第二切削刃部的高度沿着水平方向保持相对恒定用于形成总体上平底孔。在该实施例中，中心点由两个倾斜的最高表面(peak surface)进行限定。通过两个倾斜表面的相交形成中心直线凿刃。第一切削刃部从凿刃延伸到第二切削刃部。最高表面以相对于水平方向角度伽马定向。钻头的中心尖头部分在孔的底壁中形成居中设置的圆锥凹槽。在本专利技术中，通过凿刃和靠近具有平衡的几何形状的中心部分的切削刃的第一部分来限制在螺旋切削工具的中心部分处的应力。螺旋钻头的平衡的几何形状也防止钻头在正在形成的孔中摇晃及产生偏差。与第一和第二切削刃相联系形成槽，用于去除由切削刃切削的材料碎屑。这些槽可以形成有正的前倾角以方便碎屑形成。可选择地，槽可以具有可变的前倾角表面，其中邻近中心轴的切削刃部的前倾角表面朝向在钻头外周附近的切削刃的最径向向外部分是负的和正的。预期切削刃部的前倾角可以根据本领域公知沿着切削刃的长度成角度。可选择地，如本领域公知的，能够在平底部工具钻头的切削表面刃内切入诸如凹口之类的碎屑破碎器，以允许在特定材料组中的更好的碎屑控制。本专利技术的目的在于提供一种能够以成本有效方式制成并且能够有效及精确切削平底孔的钻头。本专利技术的这些和其它目的及优点以及例示的实施例的细节通过下面的说明书和附图将会得到更完全地理解。附图说明图1是用于切削平底孔的现有技术螺旋钻头的切削端的顶视图。图2是沿本专利技术的螺旋钻头的切削端的基本垂直于并且在与主切削刃、第二切削刃部相同的水平面内的线截取的侧视图。图3是图2所示钻头的第二侧视图，其沿着平行于主切削刃并且在与螺旋钻头的主切削刃相同的水平面内的线截取。图3a是图3所示螺旋钻头的最前尖端部分的放大详细视图。图4是图2所示平底孔的切削端的顶视图。具体实施例方式如本
中公知的，本专利技术的螺旋钻头包括基本圆柱的、具有纵向轴的细长主体，带有切削端的向前的槽部，以及用于安装到旋转机器上的向后的圆柱柄部(未示出)。图2示出本专利技术的钻头的向前切削端，其具有由诸如高速钢、硬质合金等之类的硬质材料形成的钻头主体，并且基本形成为具有纵向中心轴A-A的杆形。在图1中示出用于形成平底孔的现有技术的钻头。在这种现有技术平底钻头中，切削刃20、20是线性的并且在径向方向水平向外延伸到在钻头外圆周刃处的边缘17。现有技术的平底钻头具有由从水平面向上倾斜的两个最高表面24形成的中心点。向上倾斜的最高表面24在钻头的纵向中心轴处及邻近该处相交以形成凿刃23。图1中的横向阴影线表示在制造螺旋钻头的过程中由磨轮形成的第二薄化表面18。第一薄化表面平行于钻头的中心轴，因此在图1中未示出。第一薄化表面是向后延伸的平直平表面，并且其基本上平行于中心轴直到与第二薄化表面18相交为止。由最高表面24和第一薄化表面相交形成的刃限定切削刃的第一向内部分21。切削刃20、20包括从凿刃23延伸到第二切削刃部22的第一向内切削刃部21。切削刃的第二部分22是线性的并且从与切削刃的第一向内部分21的相交点向外延伸到钻头17的外周。当沿着中心轴截取的顶视图看时，切削刃的第一部分21以相对于切削刃的第二部分22的角度贝塔(β)定向。现有技术中的角度贝塔(β)通常在140度到170度的范围内。在第一切削刃部21和第二切削刃部22之间的相交点容易地认识为锋利刃。在图2-4中所示的本专利技术的螺旋钻头构造为围绕纵向轴A-A被旋转驱动或者使工件旋转，或者主体构件和工件相对彼此旋转。布置钻头的主体使得在柄的外端处形成切削端并且具有两个碎屑排放槽32、32。槽32从切削端的顶端形成并且向后延伸邻近钻头的用于固定的柄部。槽32、32是对称的并且在圆周和轴向上等间隔，并且一对对称的切削刃30、30沿着相交脊形成，在该相交脊处向前的槽壁表面33、33与顶侧面34相交。顶侧面34是对称的并且在钻头的相反侧具有向前的表面部分34a和向后的表面部分34b。切削刃30、30相对于钻头旋转和中心轴线A-A同样是对称的。第一切削刃部36朝向直线凿脊41向内径向延伸。直线凿刃41由相交的最高表面45形成。每个切削刃具有至少曲线的第一切削刃部36和直线的第二切削刃部35，曲线的第一切削刃部36从中心的直线凿刃41径向延伸到直线的第二切削刃部35，并且第二切削刃部35向外径向延伸到至少几乎接近在钻头的外部径向圆周上的外边缘39。第二直线部分35向外径向延伸到第三外切削刃部37。第三外切削刃部37从第二直线部分35径向向外延伸到钻头边缘39以及轴向向后延伸。相比于钻头的直径，凿刃41的长度设计为大约在钻头直径的1％-10％之间。切削刃30、30的上述对称设计极大有利于在使用钻孔系统中的稳定性。该特征通过切削表面的中性或平衡的几何形状而获得，这明显减少了钻孔系统在使用中摇晃的倾向性。直接邻近切削刃30的所有部分的顶侧表面向前部分34a以本领域公知的5度到20度之间或者大约10度的第一后角定向。顶侧表面向后部分34b以比顶侧面向前部分34a更大的第二后角定向。顶侧表面向后部分34b以20度到50度之间、25度到40度之间或者大约30度的第二后角定向。在例示的实施例中，如图4所示，当从沿着中心轴的顶视图看时，第一切削刃部36是凸起的并且具有大致恒定的曲率半径“R”。当从沿着钻头的中心轴截取的顶视图看时，在图4中表示第一切削刃部36的外凸曲线具有设定为范围从钻头的外径XD的8％到20％的曲率半径R。曲率半径“R”对于工具的操作/寿命/功能来说是关键的。半径R消除在切削刃之间的突然过渡，使得不管钻孔条件都能够安全地防止切削刃的损坏。可替换地，预期第一切削刃部可以是其它外凸起曲线几何形状而不是具有大致恒定半径的外凸形状。通过在钻头的切削端处薄化而形成钻头。在钻头主体的尖端处使得厚的中心部分薄化，并且曲线的第一切削刃部36通过薄化形成，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有切削端部的切削工具，包括：凿刃、第二切削刃部以及位于所述凿刃和所述第二切削刃部之间的第一切削刃部，其中，所述第一切削刃部是曲线的。

【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：SM乔治，RE莫林，DL福特，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]