带矩形刀片的钻孔工具制造技术

钻孔工具１配有两个矩形转位刀片１１、１２，刀片各有两个短切刃１４、１５和长切刃１６、１７。若其中转位刀片１１紧邻钻具１的转轴２４设置，另一转位刀片１２则紧邻由钻具１限定的外圆设置。钻具端面上有效工作的切刃１４、１４’是直刃并按孔径作些许重叠。无弯曲和拐点地构成有效切刃１４、１４’，以使直径不同的钻具使用同一种刀片１１、１２。但重叠率须是可变的而切削比基本不变。可采用比先更小的最小直径是因为环绕转位刀片钻孔的区域是按最小刀片尺寸确定的。转位刀片简单且可在较宽的直径范围内使用。转位刀片的安装结构简单。受力情况和方向简单明了。内切刃总是以其全长接触被切削物体。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的主题是一种具有权利要求1前序部分特征的钻孔工具以及一套这样的钻孔工具。一种装配有转位刀片的钻孔工具例如在EP0750960A1中公开了。此钻孔工具具有一个钻头，此钻头一端具有一个将其用于固定在相应衬套上的柄部，在其另一端上设有两个刀片座。在所述刀片座上装有两个大致成矩形的转位刀片，刀片的四个切削刃被设计成相同形状。为了明确地用一个端面切削刃切削孔壁，刀片略微成凹形弯曲，于是它只通过一个刀尖或一个短刃段与孔壁接触。两个在钻孔工具端面处卡在相应刀片座内的转位刀片在钻孔工具端面相互重叠。特别是在刀尖处相连的切削刃段实行切削加工。实际的切削比是由钻头直径和转位刀片中的重叠程度确定的。此外，如果钻头半径大于转位刀片切削刃长度的两倍，则根据方形转位刀片而定的数量必须大于两个转位刀片。WO93／02824公开了带转位刀片的钻孔工具。此钻孔工具具有带两个端面刀片座的钻头。基本形状成矩形的转位刀片固定在所述片座上。具体地说，在转位刀片上形成了两个对置的凹拱形短切削刃，所述切削刃经拱弯形凸出刀尖转变为同样成凹形的长侧壁，所述侧壁不作为切削刃。如此根据钻头直径确定转位刀片的尺寸，即径向靠外的转位刀片的内刀尖大致位于径向靠内的转位刀片的切削刃中心区内。于是，切削加工主要集中在靠刀尖的各切削刃区内。相反，尽可能使中央刃段不承受负荷。DE4018043A1公开了一种具有三角形刀片的钻孔工具。各切削刃或成弧凸形或具有相应的拐点。当处于钻头端面的转位刀片的多个切削刃重叠时，整体地形成了一个波形或锯齿形刀刃。径向内置矩形刀片以其刀尖大致位于转轴地突出，而转位刀片切削刃中央大约构成了轴向最靠前的点。此点离转轴较远。此外，在具有不同直径的钻孔工具中采用同一个转位刀片，这导致了转位刀片不同程度地重叠。其切削刃因其弧凸形或凸折形几何形状而随着总是变短的刃部的逐渐重叠而接触工件，这可能造成不均匀的应力。刀片原则上是根据钻头即本体(刀片是为本体设计的)而确定的。另外，根据不同的工具直径、右旋工具和左旋工具而设计了不同的刀片。这明显增加了经济成本。另外，在许多钻孔工具中确定转位刀片位置，结果在切削过程中产生了径向力，此力使工具本体沿径向偏移。这造成孔径扩大，而孔径扩大与工具长度、工具转数和切削材料有关。因此，本专利技术的目的是提供一种钻孔工具，它允许经济地使用并可具有良好的加工质量。另外，小直径钻孔工具应能够配备转位刀片。另外，钻孔工具可与直径无关地延长其使用寿命。最后，在不同钻头直径的情况下，使用同一个转位刀片就可以了。此目的是通过具有权利要求1特征的钻孔工具实现的。本专利技术的钻孔工具具有至少一个但最好是两个的转位刀片，它们共有四个切削刃。对置的两个切削刃(其中一个是有效工作刃，即它安装在钻头端面上)完全是直刃即无弯曲和拐点。有效切削刃是由矩形刀片的短和／或长切削刃构成的，有效切削刃大致垂直于钻头长度方向或其转轴，但也可以略微倾斜地设置所述有效切削刃。长切削刃最好完全是直刃即无弯曲和拐点。长直切削刃与短直切削刃的组合允许可纵横选择地安装转位刀片，可以由此交叠出另一个直径区。如果使用两个长切削刃，则出现了直径区与转位刀片尺寸更大地重叠的现象。通过直线地构成重叠切削刃而当在钻头中相应地布置有效切削刃时与安装在钻头上的两个转位刀片的重叠量无关地即与钻头直径无关地实现了两个有效切削刃在其全长上与工件材料的接触并同时有助于切削加工。这提高了钻孔工具的寿命。这一措施不仅适用于矩形转位刀片，而且适用于略微成菱形的转位刀片。但是，转位刀片最好成矩形即分别成长直线形的切削刃和短直线形的切削刃相交成90度直角。这样的转位刀片被证明特别稳定。它可以改善作用于刀片座上的受力情况并扩大钻头刀尖与螺纹孔间的距离。由此避免了钻头断裂的危险。由轴向长刀片造成了较小的表面压力并改善了承受不均匀负荷分布的状况。矩形刀片不仅允许配备在右旋钻孔工具上，而且可以配备在左旋钻孔工具上，这些刀片属于一套工具。另外，对许多直径和许多工具类型(左、右)来说，使用一种刀片构形和尺寸就可以了。转位刀片最好借助一个固定螺钉来固定，此螺钉在一个固定孔当中穿过转位刀片。一个钻孔工具的两个转位刀片最好安装在不同的径向位置上。一个转位刀片与钻孔工具外圆(切削刃轨迹)相接并限定所述外圆，而另一个转位刀片与转轴相连。切削比与钻头直径无关地基本相同。如果直径不同的钻头配有相同的转位刀片，则根据不同的直径略微改变两个转位刀片的重叠率。钻孔工具的两个转位刀片最好相对布置成180度角。径向靠内的转位刀片在轴向上比径向靠外的转位刀片靠前。于是，内刀片上的切削力大于外转位刀片上的切削力。切削力以与各自切削刃大约垂直对准的径向力的方式出现。在内转位刀片的径向力占优之后，钻孔工具的钻头承受着明显不太大的力，此力造成活动钻头只是很轻微地向外偏移且同时造成孔径扩大。另外，明显的径向力造成钻头耐晃动的稳定性。如果钻头刚性很高且所引起的偏移较小，则情况就是如此。由于容屑槽作为部分螺旋线地绕钻头45度，所以优选地获得了高刚性。可是，尽管产生的径向力不大，也可能出现直径明显增大的现象。当如此确定刀片位置时，情况更是如此，即它首先在近转轴点处以切削刃接触工件。如果需要，所出现的径向力不为零但很小，从而工具精确地加工出所需的直径。刀片的圆周切削刃最好是倾斜的，从而它与转轴和所形成的孔壁构成一个锐角。这防止了圆周切削刃刮削孔壁。最好如此构成钻孔工具，即内转位刀片的内刀尖位于转轴旁边。转轴大致经过刀尖中央或横穿刀尖。通过转位刀片相对转轴略微倾斜的方式实现了在轴向上最靠前的点是有效主切削刃和刀尖间的转折点，此点紧邻转轴。由此在钻头中央区内获得了确定的切削比。可以避免在转轴区内挤压钻头且薄锥体或针体在钻孔过程中不钻去材料地暂时保留了下来。如果所引起的径向力最低程度地使钻头偏移，情况就是如此。而最迟当钻头从由径向力引起的偏移位置返回其不偏移位置时，保留的中间锥在钻孔过程中通过切屑而连续地被崩落、压除或剪切掉。这是由此实现的，即刀尖和主切削刃间的转折点在轴向上比刀尖本身更靠前。如果此转折点是在整个轴向上最靠前的点，则情况就是如此。通过上述刀片在钻孔工具上的布置结构而实现了，在开始钻孔和钻孔过程中，在整个切削面内没有出现总切削力反向的情况，同时由切削引起的力在转轴区内大致对准如其它的切削刃。由此避免了逐点的过度磨损。另外如上所述，钻孔工具中的矩形转位刀片可以覆盖比方形刀片明显大的直径区。如果在此套钻孔工具中根据不同钻头直径设置了许多钻头，则这些钻头或许可配备单一类型的转位刀片。如果纵向地将转位刀片装入小直径钻头中且横向地将其装入大直径钻头中，则这是可行的。这意味着，在小直径钻头中，转位刀片的短切削刃是有效切削刃，而在大直径钻孔工具的转位刀片中，长切削刃是有效切削刃。钻头直径的细分级是由转位刀片的不同重叠程度引起的。由于转位刀片总是在其整个切削刃长度上接触工件，所以切削比是相似的。附图和所属描述给出了有利实施例的其它细节。在附图中示出了本专利技术的实施例。其中附图说明图1以透视简图示出了带有矩形转位刀片的本专利技术钻孔工具。图2利用垂直投影示意图示出了转位刀片在图1所示的钻孔工具中的布局，其中很夸大地示出了相对示意画出的转轴倾斜的情况。图2a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特别适用于金属工件的钻孔工具（１），它具有一个基本成圆柱形的且绕转轴（２４）转动的钻头（３），此钻头在夹紧侧端部上具有一个同轴卡柄（２）而在其另一个切削侧端部（４）上具有至少一个四角形转位刀片（１１），所述转位刀片具有四个切削刃（１４，１５，１６，１７），所述钻孔工具还具有至少一个用于固定转位刀片（１１，１２）的刀片座，所述刀片座设置在钻头（３）的切削侧端部（４）上且从此刀片座延伸出一个容屑槽（５），其特征在于，转位刀片（１１）是一个其在全长上具有直切削刃（１４，１５，１６，１７）的矩形刀片，分别在一个公用角处相连的切削刃（１４，１５，１６，１７）分别被设计成不同的长度，为此根据钻头（３）直径而将长切削刃或短切削刃（１４，１５，１６，１７）定位于钻头（３）的端面上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RV范哈斯，
申请(专利权)人：沃尔特公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]