CN101678476A - 切削刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可旋转驱动的切削刀具，优选被设计成带有集成的冷却/润滑剂供给系统的精加工刀具，所述刀具用于加工孔，优选用于加工通孔。例如被设计成铰刀的所述刀具具有切削部分(324)，在所述切削部分上形成多个刀刃或者说切削刃与多个排屑槽(330)，刀具还具有刀杆(326)，所述刀杆在背对切削部分的一侧形成夹紧部分。为了更加有效地给刀刃供给冷却/润滑剂，同时提高制造工艺的经济性，在夹紧部分中形成多个与排屑槽数量相同的冷却/润滑剂通道(338)，所述冷却/润滑剂通道各自具有一个轴向排出口(342)并且沿着刀杆通向切削部分的相应排屑槽。

Description

切削刀具
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的可旋转驱动的切削刀具，优选为精加工刀具，比如铰刀。
这类刀具必须要满足各种不同的要求。一方面要求这种刀具具有越来越高的加工精度，这是以在刀刃与刀杆受到动态负荷时刀刃定位的高尺寸稳定性以及高的稳定性为前提。另一方面，要求这种刀具具有越来越高的耐用度，因此在这种刀具中往往集成有冷却/润滑剂供给系统。集成到刀具中的冷却/润滑剂供给系统在这里应当保证刀具在使用时受到最高负荷的区域在任何时候都被足量地供给冷却/润滑剂。
背景技术
在现有技术中有各种各样带有集成的冷却/润滑剂供给系统的这类刀具的构造方案。
在文献DE 10347755 A1中示出了一种高效铰刀形式的这类刀具，在所述高效铰刀中，与刀杆部分不可相对转动且轴向固定地连接的刀头是通过位于刀杆中的中央冷却/润滑剂供给通道与位于与刀头连接的接口之中或之上的径向通道系统被供给冷却/润滑剂，所述刀头由硬质材料制成，例如由烧结材料制成。径向通道系统位于径向外部的出口被冷却剂导套盖住，所述冷却剂导套朝着刀尖的方向延伸至排屑槽的出口区域，并且由此确保可以将所输送的冷却/润滑剂以尽可能低的损耗供给到排屑槽中。
公开的集成到带杆刀具中的冷却/润滑剂供给系统也适用于所谓的MMS(最小量冷却润滑)技术，根据所述技术，冷却/润滑剂——与所谓的“湿式加工”相反——在压缩空气流中以极其低的浓度被输送给刀刃。因此润滑介质在加工期间作为气溶胶被输送至刀刃，以便在紧挨切削刃的地方形成充分的润滑膜。
但是，在MMS技术中非常重要的一点是，要以精确的剂量以及尽可能保持不变的浓度将润滑剂引导至刀刃。为了在降低刀具制造工艺成本的同时解决该任务，在文献DE 202004008566 U1中描述了一种高效铰刀，在所述高效铰刀中，位于夹紧部分上的套筒延伸至刀具的排屑槽出口区域，其中，套筒与夹紧部分一体形式，并且把铰刀刀杆容纳在其内部，以形成轴向冷却/润滑剂通道。沿轴向延伸的润滑剂通道由位于夹紧部分中的中央润滑剂通道提供，使得冷却通道获得从刀杆末端至排屑槽出口区域恒定不变的横截面。
在公开的两种情况中，刀刃的冷却/润滑剂供给系统都只能通过相应高的刀具制造成本才能实现。此外，所公开的刀具是由不同的部件组装而成的。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提出一种本文开头所述类型的可旋转驱动的切削刀具，该刀具在刀具结构简化的情况下保证目前所要求的刀刃耐用度。本发明的另外一个目的在于，提出一种新方法，利用所述新方法，在湿式加工与干式加工(MMS技术)中都可以以很低的成本但过程安全并且以足够的量将冷却/润滑剂输送到这类刀具受到高负荷的刀刃。
该目的在刀具方面通过权利要求1的特征来实现，而在方法方面通过权利要求17的特征来解决。
根据本发明，冷却/润滑剂通道是以如下方式集成到刀具的夹紧部分中，即，从这些冷却/润滑剂通道中轴向流出的冷却/润滑剂在延伸至切削部分的刀杆的外侧上分别被输送至切削部分的一个排屑槽。试验表明，不管是在所谓的湿式加工中，也就是说是在用液态冷却/润滑剂时，还是在根据MMS技术的所谓“干式加工中”，利用这种刀具结构，即使冷却/润滑剂的工作压力保持在一个易于控制(例如5巴以上)的水平上，在排屑槽区域中以及在对于耐用度起关键作用的刀刃的表面还是都可以被稳定供给润滑剂。
对沿着刀具轴线(也就是从夹紧部分到刀尖)的冷却/润滑剂流进行的研究表明，即使从冷却/润滑剂通道中流出的流体射流在所产生的离心力的作用下而在没有径向外部限制的条件下必须朝着刀头的方向经过相当大的轴向长度，该流体射流在刀具沉入要进行精加工的孔特别是通孔中的时刻还是具有足够大的高流速的核心区域。随着刀刃在通孔中的作用长度的增加，甚至会在由排屑槽与孔壁限定的各个流动通道中形成越来越稳定的流动轮廓。由此保证，刀刃特别是在特别重要的区域中被供给足量的冷却/润滑剂。因为随着离工件表面的距离的增加，在这些流道中的流动轮廓越来越鲜明，因此即使是靠近刀尖的承受相对较高负荷的刀刃也可以有效地被冷却或润滑，这样可以把刀具耐用度保持在高的水平上。
此外，通过本发明的技术方案还可以得出如下优点，即，从位于夹紧部分中的端面排出口流出的冷却/润滑剂射流可以被考虑特别有效地用于朝着刀具的进给方向排出切屑。这开辟了给高效精加工刀具(例如高效铰刀)配备上述的集成的冷却/润滑剂供给系统的可能性。
这类高效铰刀以相当大的切削速度进行工作。但已经表明，从轴向排出口流出的各个射流即使在数量级为大约5巴的相对较小流质压力下也足够稳定，以便即使在有相当大的离心力作用于流体射流的情况下也能产生前面所述的效果，即过程安全地充满由处于作用状态中的切削部分的排屑槽限定的流动通道，所述数量级是指在常规冷却/润滑剂供给单元的工作压力范围内无困难地变动的流质压力的数量级。总之，通过本发明的刀具结构构思可以得出如下优点，即，通过在外部输送冷却/润滑剂可以大大提高排屑槽中的绝对的冷却/润滑剂量。将冷却/润滑剂输送到对刀具来说非常重要的位置的输送过程的损耗很少，因为避免了冷却/润滑剂流动的转向。因此，根据本发明的构思不仅适用于湿式加工，而且还适用于所谓的干式加工或者说最小量冷却润滑(MMS技术)。此外，冷却/润滑剂在排屑槽或排屑室中沿轴向的通过本发明的刀具结构而提高的流速可以有效地用于排屑。
此外，根据本发明把冷却/润滑剂供给系统集成到刀具中开辟了以单件的方式并且以很小重量来构造刀具的可能性。这在如下情况下是特别有利的，即刀具至少在夹紧部分以及与之相接的刀杆区域是由可烧结的硬质材料制成的，例如由整体硬质合金或金属陶瓷材料制成。如果要制造额定直径为8毫米的VHM(整体硬质合金)铰刀，那么在原材料方面，将可以节省20％以上。因为根据本发明的集成到刀具中的冷却/润滑剂供给系统的结构大大降低了刀具在刀杆与夹紧部分的体积，因此在制造刀具时还可获得材料去除率降低的另一个经济性方面的优点。例如，只需对位于切削部分区域内的排屑槽进行磨削就够了。在刀具的其它区域内，也就是说在刀杆与夹紧部分的区域内，可以完全取消切削加工过程。在夹紧部分中的位于内部的冷却/润滑剂通道以及必要时在刀杆上的位于外部的导向槽可以在制造烧结型坯时就已经几乎具有最终尺寸。
在方法方面，利用权利要求17的特征可以解决本发明的目的。已经表明，如果以5巴以上(迄今通用)的压力来输送冷却/润滑剂，就已经可以使上述根据本发明的方案即在关键位置给切削部分供给足够的冷却/润滑剂的得到保证。可以通过改变系统压力来考虑刀具的相应应用领域的特点，例如通过随着刀杆长度的增加和/或作用到各冷却/润滑剂射流上的离心力的增加而相应地提高系统压力来加以考虑。本发明的有利设计方案是从属权利要求的对象。
如果在夹紧部分中的冷却/润滑剂通道各自在形成于刀杆中的一个导向槽中延续，所述导向槽通向切削部分的相应排屑槽，那么各个冷却/润滑剂射流在流向排屑槽的路途上就会更加稳定，由此，进一步提高了在切削部分中的冷却/润滑剂通过量，从而进一步提高本文开头所述的刀刃冷却效果以及排屑效果。
同时，如果刀具是由可烧结的材料制成，例如由整体硬质合金或金属陶瓷材料制成，那么将进一步节省材料。在这种情况下，还特别有利的是，对于集成冷却/润滑剂系统所需的具有精确成型的凹槽可以在刀具毛坯中就已经以很好的尺寸精确性制成或者准备好，由此就可以在刀具的制造过程中进一步降低所需的材料去除率。
在夹紧部分中形成的冷却/润滑剂通道在周边可以是径向向外敞开。然后，冷却/润滑剂通道在夹紧部分区域内被卡盘封闭。
为了在实现大的夹紧力的情况下获得更多的间隙用于在夹紧部分中的冷却/润滑剂通道的横截面的几何形状，特别有利的是，将在夹紧部分中的冷却/润滑剂通道设计成在周边是封闭的。这些位于内部的通道可以在使用烧结材料(如整体硬质合金或金属陶瓷材料)的情况下已经以很低的制造工艺费用以及以高的形状精度被引入烧结毛坯中，例如被一起挤压成型。因此可以进一步节约原材料。在这里，位于内部的通道的成型足够精确，以便达到本文开头所述的冷却/润滑剂供给效果，而不必对位于内部的通道进行修整。此外，还可以提高刀具的稳定性，以及提高减振与力矩传递性能。
利用权利要求4的改进方案，即使在产生大量切屑的情况下(例如在高效铰刀的情况下)也可以特别好地给刀刃供给冷却/润滑剂并且特别好地排出切屑。这类刀具的排屑槽可以具有相对复杂的形状。但是，特别是在夹紧部分中设置的冷却/润滑剂通道在初级成型过程中，例如在挤压过程中或模压过程中已经被引入的情况下，冷却通道部分的这样更加复杂的成型已经以很高的形状精度在烧结毛坯中实现。利用这些技术方案，可以在与刀具轴线相距这样一个径向距离处提供最大冷却/润滑剂体积流，该径向距离使得在刀具的作用区域中，在排屑槽中形成特别有力且轮廓鲜明的冷却/润滑剂流，并且使该冷却/润滑剂流稳定，从而进一步提高刀具的效率。
如果在轴向投影中观察，在夹紧部分中的位于内部的冷却/润滑剂通道的排出口的横截面完全覆盖在切削部分中的排屑槽或者至少是与在切削部分中的排屑槽重合，那么可获得最好的结果。
在标准的范围内，即使排屑槽相对于冷却/润滑剂射流沿径向向内缩进一定尺寸，根据本发明的刀具也还具有在本文开头所说明的优点。这使得可以通过如下方式由一个相同的在夹紧部分中具有位于内部的冷却/润滑剂通道的刀具毛坯制造出具有不同额定工作直径的刀具，即，夹紧部分与刀杆的几何结构保持不变，而仅仅在切削部分的区域中根据额定工作直径和/或排屑槽的最终尺寸进行不同程度的切削加工。引入切削部分中的排屑槽齐平地或者平缓过渡地终止于在刀杆中设有的用于各个冷却/润滑剂射流的导向槽。
试验表明，如果在切削部分中的排屑槽相对于冷却/润滑剂射流的横截面沿径向稍微向内缩进，则轴向排出口横截面的几何结构根据权利要求6应当与排屑槽的几何结构相一致，因此在刀具的作用区域中，在排屑槽中产生一个这样的速度轮廓，所述速度轮廓保证在刀刃平面内获得特别好的润滑剂供给。
轴向排出口的横截面应当在位置和/或形状上与相应排屑槽的几何结构相匹配，使得在轴向投影中相关的横截面积的重叠部分尽可能大。但是，根据应用不同，夹紧部分也可以具有与切削部分不同的直径。为了在这种情况下还可以保证在关键位置给切削部分提供足够的冷却/润滑剂，在夹紧部分中的冷却/润滑剂通道可以以一个倾角延伸至切削部分的相应排屑槽。通过这种方式，可以通过改变冷却/润滑剂通道的倾角给不同尺寸的切削部分提供冷却/润滑剂，而无需改变刀具夹紧部分的(标准)直径。
如果冷却/润滑剂通道相对于刀具轴线倾斜，那么为了稳定冷却/润滑剂射流，导向槽也应当以一个倾角，优选以相同的倾角延伸至切削部分的相应排屑槽。
利用权利要求8的改进方案，从夹紧部分中流出的冷却/润滑剂流具有特别好的稳定性。在利用硬质材料，例如硬质合金或金属陶瓷之类的烧结材料，来制造道具的情况下，在夹紧部分中形成的冷却/润滑剂通道到位于刀杆中的相应导向槽中的连续过渡，在毛坯中也就是说在初级成型过程中就已经形成。但是，同样也可以通过对导向槽进行切削加工的方式，例如通过对导向槽进行磨削的方式，来形成该连续过渡。
对于给刀刃提供足够冷却/润滑剂的本发明的构思来说关键的是，给排屑槽加载各个沿轴向定向的冷却/润滑剂射流。但是，这种构思不必以刀具是直线开槽的为前提。排屑槽也可以是螺旋形走向。如果排屑槽走向是直线的，也就是说是沿轴向定向的，那么在切削部分的作用区域中，可实现排屑槽还要更大的冷却/润滑剂填满程度。在这里，还另有一有利之处在于，用于对切削部分中的排屑槽进行磨削的砂轮可以同时被用来制造刀杆中的导向槽，由此简化了制造工艺。此外，直线开槽的刀具还允许在挤压工艺中以单件的形式制造刀具，这特别是在使用硬质材料，优选为诸如整体硬质合金或金属陶瓷之类的烧结材料作为材料的情况下是有利的。
如果至少是刀具的刀杆与夹紧部分是由例如整体硬质合金或金属陶瓷的可烧结材料制成的，那么夹紧部分中的冷却/润滑剂通道以及必要时刀杆中的导向槽都可以在刀具毛坯中预成型，使得要么在烧结过程后完全不再需要修整，要么可以把修整量限至最低。此外，除了在制造刀具时可以提高经济性外，还可以把所需原材料的材料消耗降至最低。
可旋转驱动的切削刀具可以应用于不同的领域。例如，其可以用作精加工刀具，用作重镗孔刀具，特别是用作铰刀，用作铣削刀具，或用作螺纹切削刀具。特别是当刀具例如铰刀被设计成切削齿在周边上分布不均时，根据本发明的刀具有特别的优点，即，可以保证对于所有排屑槽来说以相同的质量给刀刃供给冷却/润滑剂，而不必增加制造工艺成本。为了对于刀具处于作用中的刀刃进行充分供给，位于5至70巴之间的范围内的流质压力对于可考虑刀具的通常几何结构来说足够了。这会允许使用不同稠度的流质来进行工作，例如使用液态的冷却/润滑剂，但也可以使用气溶胶，就像在干式加工或在MMS技术中所使用的那样。
利用权利要求20所述的改进方案，从夹紧部分中流出的各个冷却/润滑剂射流额外还可以被稳定，以便克服夹紧部分与切削部分之间较长的轴向距离，从而使各个冷却/润滑剂射流以尽可能大的面积重叠程度到达相应的排屑槽。
本发明的其它有利改进方案是其它从属权利要求的对象。
附图说明
下面将借助于示意图详细解释本发明的多个实施例。其中：
图1为根据第一实施方式的被设计成铰刀的本发明的可旋转驱动切削刀具的示意侧视图；
图2为根据图1中的“II”的视图；
图3为根据图1中的“III”的视图；
图4为图1中的“IV-IV”放大剖视图；
图5为图1中的“V-V”放大剖视图；
图6为图2中的“VI”细部的放大视图；
图7为被设计成铰刀的本发明的可旋转驱动切削刀具的一种改进实施方式对应于图1的侧视图，其中，根据图7的刀具能够由与图1中的刀具毛坯相同的毛坯制成；
图8为根据图7中的“VIII”的稍微放大的侧视图；
图9为根据图7中的“IX”的对应于图8的侧视图；
图10为根据图7中的“X-X”的放大剖视图；
图11为图7中的“XI-XI”剖视图；
图12为图8中的“XII”细部的放大视图；
图13为被设计成铰刀的根据本发明的刀具的第三实施方式的示意图；
图14为根据图13中“X IV”的以很大程度放大的侧视图；
图15为根据图13与14的刀具的透视图；
图16为根据第四实施方式的本发明刀具的纵向剖视图；
图17为根据第五实施方式的本发明刀具的纵向剖视图。
具体实施方式
在图1至图6中示出了可旋转驱动的切削式孔精整刀具的第一实施方式，所述刀具被设计成铰刀，特别是高效铰刀。用附图标记20标记的可旋转驱动的切削式精加工刀具是以单件的形式构成的，并且是由例如整体硬质合金或金属陶瓷材料的烧结材料制造而成的，也就是说，由具有碳化钛与氮化钛(TiC，TiN)作为主要硬度载体的烧结材料制造而成的，并且在所述烧结材料中，大多数都是用镍作为粘结相。
刀具具有三个部分，即，夹紧部分22、切削部分24和位于这两部分之间且直径较小的刀杆26。切削部分24是直线开槽的，并且具有多个切削刃28，在各切削刃之间分别存在一个排屑槽30。排屑槽总体上具有两个侧面，即，一个通向切削刃的第一侧面32与一个和第一侧面成一定角度延伸的第二侧面34，以及一个位于这两个侧面之间的倒圆的槽底36(参见图6)。在根据图1至图6所述的实施例中，切削刃28均匀地分布在周边上。但是节距也可以是非均匀的，这给高速运行的高效铰刀中带来提高运行平稳性并降低振动倾斜的优点。
在图1至图6中所示刀具的特征在于集成到刀具中的冷却/润滑剂系统的设计方案，下面将对其进行详细描述：
在夹紧部分22中，沿轴向与排屑槽30成一条直线地形成位于内部的冷却剂槽38，所述冷却槽分别平行于刀具轴线40延伸，并且所述冷却槽在夹紧部分22朝向切削部分24的一侧分别形成一个轴向排出口或出口42。位于内部的冷却/润滑剂通道38进而排出口42的横截面与排屑槽的横截面基本重合。详细地，也就是说，用于冷却/润滑剂射流的相应轴向排出口42的横截面与相应排屑槽30的横截面相配。
在根据图1至图6的设计方案中，轴向排出口42的横截面与相应的排屑槽30在槽底区域36和两个槽侧面32和34的区域中的几何结构相一致。只是开口42的径向长度与排屑槽30的深度相比减小了在夹紧区域22中剩余壁厚的尺寸T。
在排出口或出口42与排屑槽30之间延伸有构成排屑槽30的轴向延长部分的导向槽44，在根据图5的剖视图中，所述导向槽主要是与排屑槽30重合。换句话说，从剖视图中观察，导向槽基本具有包括侧面32与34以及位于侧面之间的槽底36的排屑槽的形状。
如果刀具是夹紧在刀架中的，那么在图1中的夹紧部分22右侧通过合适的接口供给具有压力(例如为5至70巴)的冷却/润滑剂。在这里可以是用于输送润滑剂的液态或气态流质，例如气溶胶，也就是说掺有润滑剂滴的压缩空气。刀具的旋转方向在图5中用箭头RD示出。
因此，在夹紧部分22中通过一个普通接口供给的冷却/润滑剂以高的流速流经形成于夹紧部分22中的冷却/润滑剂通道38，并在出口42处以轴向方向流出。在径向内部区域，各冷却/润滑剂射流由导向槽44的槽底与侧面引导，各个冷却/润滑剂射流在径向外部区域是敞开的。
根据刀具的节距而分布在刀具周边上的各个冷却/润滑剂射流在流经导向槽44之后射到排屑槽。一旦刀具沉入要加工的孔优选为通孔中，排屑槽几乎在整个周边上被孔壁封闭，从而再次提供了类似封闭的流动通道用于所供给的冷却/润滑剂。在该流动通道中从相应的位于内部的冷却/润滑剂通道38中出来的并且被截获的流质——如通过试验所能证实的那样——在5巴以上，优选10巴以上的流质系统压力下就具有很高的质量通过量，以至于在排屑槽中形成能保证过程安全地给切削刃供给足量的润滑剂的流动轮廓。这样保证了，可以将刀具的耐用度保持在足够的水平上。
试验表明，冷却/润滑剂在排屑槽中的通过量决定性地取决于在夹紧部分中构成的冷却/润滑剂通道的轮廓形状。
与具有位于内部的中央供给通道的刀具相比，通过根据本发明的冷却/润滑剂的外部输送以及通过在夹紧部分22中的位于内部的冷却/润滑剂通道的根据本发明扩大的横截面可以显著提高输送至刀刃的冷却/润滑剂量。这不仅可以用于提高刀刃的耐用度，同时还可以用于提高排屑效果。
此外，在根据本发明的刀具中，冷却/润滑剂输送的损耗量非常小，因为避免了多次转向。因为在夹紧部分中形成多个面积相对较大的冷却/润滑剂通道，以及另外在刀杆中形成多个导向槽，所以刀具的重量非常小，更确切地说，如果刀具是由烧结材料制成，那么所需的原材料很少。
在夹紧部分中的位于内部的冷却/润滑剂通道、在刀杆中的导向槽以及在切削部分中的排屑槽都可以在初级成型过程中就在烧结毛坯中尽可能地以最终尺寸制造而成。因此不再需要在夹紧部分中加工位于内部的冷却通道。同样，要么可以完全不需要对在刀杆中的导向槽进行磨削，要么可以将磨削量限制到最小。然后，仅仅在切削部分中需要切削加工过程，即，磨削至最终尺寸，这样可以大大降低在刀具生产过程中的材料去除率。
图7至图12描述了刀具的另外一种实施方式。在这里，与根据图1至图6的实施方式对应的刀具部件用类似的附图标记进行标识，但在标记前面加上“1”。
根据图7至图12的刀具可以由与图1至图6的毛坯相同的毛坯制造而成。但是，刀具被设计成用于更小的额定工作直径。
因此，根据图7至图12的实施方式与根据图1至图6的实施方式的区别在于，切削部分124的额定工作直径小于图1至图6的刀具的额定工作直径。因此，刀杆126的外径也较小，而夹紧部分122被设计成与图1至图6的夹紧部分22相同。
由于刀杆126的外径D126减小了，所以刀杆部分126中的导向槽144比在根据图1至图6的实施方式中更加扁平。从图10可以看出，在夹紧部分122中的位于内部的冷却/润滑剂通道又是连续地过渡到相应的导向槽144中。
但是，在切削部分124区域中的排屑槽130与冷却/润滑剂通道138或导向槽144相比沿径向更加靠内，这可以从图12最好地看出。在排屑槽130与导向槽144之间设有过渡部分146，在所述过渡部分中，导向槽144朝着排屑槽130的方向逐渐径向向内扩大。因此，在从导向槽144到排屑槽130的槽底136存在平缓的底面过渡部分。
切削刃128的冷却/润滑剂供给是以与前面借助于图1至图6所述的刀具相同的方式进行的：
从开口144中流出的冷却/润滑剂通过导向槽144引导沿轴向流向切削部分124。在过渡面区域中，冷却/润滑剂射流径向向内扩张，并且射到排屑槽130内。如可从图12最好地看出，轴向排出口或者说冷却通道138具有与相应排屑槽130的横截面相配(也就是说几何相似)的横截面。换句话来说，冷却/润滑剂通道138的横截面的几何结构在侧面区域与径向内边界的区域内与排屑槽130的轮廓相一致，也就是说，在槽底136与通向切削刃128的侧面132区域中。
以这种方式，轴向排出口142的横截面在位置和/或形状方面与相应排屑槽130的几何结构相配，使得在轴向投影中，相关的横截面面积重叠部分尽可能大，该重叠部分在图12中通过画上阴影线的面148来表示。
根据图7至12的刀具，由与图1至图6的额定工作直径为8毫米的刀具相同的烧结毛坯制造成额定工作直径为6.2mm的高效铰刀。在排屑槽区域中的冷却/润滑剂的流量在图7至图12所述的刀具中可以保持在一个仍然为根据图1至图6的实施方式的冷却/润滑剂通过量的60％的水平。输送润滑剂的流质的压力的范围位于10至70巴之间。
针对这些流质压力，可以被证明，作用到冷却/润滑剂射流上的离心力不会影响给刀刃供给足量的冷却/润滑剂。对于供给刀刃本身上的冷却/润滑剂的各个通过量，偏差还要更低。图7至图12的刀具也可以简单地并且能够以最小的原材料消耗来进行制造。在制造时(也就是说在对槽进行磨削时)的材料去除率同样被限制至最低量。
最后，借助于图13至15描述精加工刀具的第三实施方式，所述刀具被设计为高效VHM(整体硬质合金)铰刀。这里，与以上所述实施方式相应的结构部分又是用类似的附图标记进行标识，但在标记前面加上“2”。
根据图13至15的铰刀与上述刀具的区别在于轴向延长的夹紧部分222。在该夹紧部分中形成的重新位于外部的冷却剂/润滑剂通道238是由径向敞开的槽形成的，这些槽连续地在刀杆226的导向槽244中延续。用230标记的排屑槽通过倒圆的过渡面246终止于导向槽244中。如果刀具是容纳在刀架中，那么冷却剂/润滑剂通道由卡盘在径向外部封闭。
冷却/润滑剂通道238、导向槽244与排屑槽230之间的位置与几何结构匹配详细地由根据图14的视图得出。可以看到，槽238的侧面250被设计成与排屑槽通向切削刃228的侧面232基本重合。
根据图13至15的设计方案例如是额定工作直径为4毫米的金属陶瓷铰刀。用于根据图13至图15的刀具的毛坯材料同样可以很好地用于额定工作直径5.5毫米以下的铰刀。但是通过试验已经表明，即使对于与夹紧部分相比较小的4毫米额定工作直径也可以通过各个轴向定向的冷却/润滑剂射流把足够的冷却/润滑剂引导至刀具作用区域中的切削刃228，以便保证提高刀具的耐用度。在此，利用图13至图15的刀具可以进一步节省用于烧结材料的原材料，因为在夹紧部分中的位于内部的冷却/润滑剂通道的面积进一步被扩大。排屑槽230与导向槽244之间的过渡部分246可以简单地通过使用用于磨削排屑槽230的半径足够大的砂轮来进行制造。
因此，在根据图13至图15的刀具设计方案中，位于内部的冷却/润滑剂通道的轴向排出口的横截面至少在槽底236与通向切削刃228的槽侧面232的区域中也是与相应排屑槽230的几何结构基本一致，由此，即使在轴向投影上只有排屑槽的横截面的一小部分被冷却剂/润滑剂射流的横截面遮盖，到达切削刃的润滑剂的量也能够保持得足够高。
图16示出了刀具的第四实施方式。在这里，与根据图1至图6的实施方式相应的刀具部件用类似的附图标记进行标识，但在标记前面加上“3”。
第四实施方式基本与第一实施方式相一致，只是在夹紧部分322中的冷却/润滑剂通道338不是与刀具轴线340平行地延伸，而是相对于刀具轴线以一倾角α延伸。选择倾角α，使得冷却/润滑剂通道338的假想延长线越过位于润滑剂通道和排屑槽之间的刀杆部分326与切削部分324的排屑槽330大致成一条直线。在出口342与排屑槽330之间，位于刀杆部分上的相应导向槽在冷却/润滑剂通道338的轴向延长线上延伸，所述导向槽同样以角度α倾斜于刀具轴线。
在图16中示出的第四实施方式中，切削部分324的排屑槽330与冷却/润滑剂通道338的排出口342相比位于一个更大的分度圆上。但是，也可以想到相反的情况。通过使冷却/润滑剂通道338倾斜于刀具轴线440可以达到如下目的，即，夹紧部分322的直径可以与切削部分324的直径无关，以及可以补偿可能由此而产生的出口342与排屑槽330到刀具轴线340的径向距离之差。
图17示出了刀具的第五实施方式，该实施方式基本上是第三实施方式与第四实施方式的结合。在这里，与根据图13至图16的实施方式相应的刀具部件用类似的附图标记进行标识，但在标记前面加上“4”。
在图17中示出的根据本发明的刀具在夹紧部分422中具有径向敞开的冷却/润滑剂通道438，所述通道相对于刀具轴线440以一个倾角α延伸，并且通过刀杆部分426上的同样倾斜的导向槽444与切削部分424的排屑槽430基本成一条直线。
当然，在不背离本发明的基本构思的条件下，可以对所述实施例进行各种改变。
因此，不一定需要刀头与刀具的其它部分以单件的形式构成。刀头也可以以已知的方式不可相对旋转并轴向固定地安装在刀杆上，例如，焊接在刀杆上。在这些变形实施方式中仍可获得以上所述的全部优点。
刀具本身也不必由烧结材料制成。
此外，刀具的各种功能部分都可以具有已知的涂层。最后，刀具的切削部分也可以具有刀片。
所有以上所述的刀具都是被设计成铰刀。但是应该强调的是，根据本发明的刀具同样可以被设计成普通的重镗孔刀具、铣刀或螺纹切削刀具。
如果是直线开槽的刀具，那么在制造中特别是在刀具由烧结材料毛坯制成的情况下还会得到附加的优点，所述烧结材料毛坯例如可以通过挤压而成，或者在模压工艺中在同时就引入位于内部的冷却/润滑剂通道和/或导向槽和/或预备排屑槽的条件下形成。
但是切削部分也可以具有螺旋形的排屑槽。在这种情况下有利的是，切削部分以单独部件的形式安装在刀杆上。
第四与第五实施方式的冷却/润滑剂通道也可以直接从中央冷却/润滑剂通道分支出来，从而可以节省掉位于冷却剂供给系统和与刀具轴线间隔开并且沿周向分布的冷却/润滑剂通道之间的径向延伸的相应连接通道。
因此，本发明提供了一种带有集成的冷却/润滑剂供给系统的可旋转驱动的切削刀具，优选被设计成精加工刀具，例如高效铰刀，所述刀具用于加工孔，优选加工通孔。所述刀具具有切削部分，在所述切削部分上形成多个刀刃或切削刃与多个排屑槽，并且所述刀具还具有刀杆，所述刀杆在背对切削部分的一侧形成夹紧部分。为了更加有效地给刀刃供给冷却/润滑剂，同时提高制造工艺的经济性，在夹紧部分中形成多个与排屑槽数量相同的冷却/润滑剂通道，这些通道各自具有一个轴向排出口，并且沿着刀杆通向切削部分的相应排屑槽。

Claims (20)

1.带有集成的冷却/润滑剂供给系统的可旋转驱动的切削刀具，特别是精加工刀具，比如铰刀，所述刀具用于加工孔，优选加工通孔，所述刀具包括切削部分(24；124；224；324；424)，在所述切削部分上形成多个刀刃(28；128；228；328；428)或者说切削刃与多个排屑槽(30；130；230；330；430)，并且所述刀具还具有刀杆(26；126；226；326；426)，所述刀杆在背对所述切削部分(24；124；224；324；424)的一侧形成夹紧部分(22；122；222；322；422)，其特征在于，在所述夹紧部分(22；122；222；322；422)中形成多个与排屑槽(30；130；230；330；430)数量相同的冷却/润滑剂通道(38；138；238；338；438)，这些通道各自具有一个轴向排出口(42；142；242；342；442)并且沿着所述刀杆通向所述切削部分(24；124；224；324；424)的相应排屑槽(30；130；230；330；430)。
2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述冷却/润滑剂通道(38；138；238；338；438)各自在刀杆(26；126；226；326；426)形成的一个导向槽(44；144；244；344；444)中延续，所述导向槽通向所述切削部分(24；124；224；324；424)的相应排屑槽(30；130；230；330；430)。
3.根据权利要求1或2所述的刀具，其特征在于，所述冷却/润滑剂通道(38；138；338)在所述夹紧部分(22；122；322)中周边是封闭的。
4.根据权利要求1或2所述的刀具，其特征在于，所述冷却/润滑剂通道(238；438)在所述夹紧部分(222；422)中是径向敞开的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的刀具，其特征在于，在所述夹紧部分(22；122；222；322；422)中的所述冷却/润滑剂通道(38；138；238；338；438)的相应轴向排出口(42；142；242；342；442)具有一个与相应排屑槽(30；130；230；330；430)的横截面相配的横截面。
6.根据权利要求5所述的刀具，其特征在于，所述轴向排出口(42；142；242；342；442)的横截面与相应排屑槽(30；130；230)至少在槽底(36；136；236；336；436)和通向所述刀刃(28；128；228；328；428)的侧面(32；132；232；332；432)的区域中的几何结构基本一致。
7.根据权利要求5或6所述的刀具，其特征在于，所述轴向排出口(42；142；242)的横截面在位置和/或形状上以如下方式与相应排屑槽(30；130；230)的几何结构相匹配，即，在轴向投影中，相关横截面的重叠部分(148)尽可能大。
8.根据权利要求5或6所述的刀具，其特征在于，在所述夹紧部分(322；422)中的冷却/润滑剂通道(338；438)以如下方式从所述夹紧部分(322；422)中延伸出，即，所述冷却/润滑剂通道以一个倾角(α)通向所述切削部分(324；424)的相应排屑槽(330；430)。
9.根据权利要求8所述的刀具，其特征在于，所述导向槽(44；144；244；344；444)以所述倾角(α)通向所述切削部分(24；124；224；324；424)的相应排屑槽(30；130；230；330；430)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的刀具，其特征在于，在所述夹紧部分(22；122；222；322；422)中的所述冷却/润滑剂通道(38；138；238；338；438)在径向内部区域中连续地过渡到相应的导向槽(44；144；244；344；444)中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的刀具，其特征在于，所述排屑槽(30；130；230；330；430)呈直线延伸。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的刀具，其特征在于，所述刀具是由一种诸如整体硬质合金或金属陶瓷材料之类的硬质材料制成。
13.根据权利要求12所述的刀具，其特征在于，所述导向槽(44；144；244；344；444)与在所述夹紧部分(22；122；222；322；422)中的所述冷却/润滑剂通道(38；138；238；338；438)至少部分是在刀具毛坯中预成型的。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的刀具，其特征在于，所述刀具被设计成重镗孔刀具，优选被设计成铰刀。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的刀具，其特征在于，所述刀具被设计成铣刀。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的刀具，其特征在于，所述刀具被设计成螺纹切削刀具。
17.用于给如权利要求1至15任一项所述的刀具的刀刃提供处于压力下的冷却润滑剂的方法，其特征在于，将所述冷却润滑剂在5至80巴之间，优选为10至70巴之间的压力下输送通过所述夹紧部分(22；122；222；322；422)。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述冷却润滑剂由水状流质构成。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述冷却润滑剂由气态流体构成，所述气态流体被掺入润滑介质。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其特征在于，给所述冷却润滑剂在所述夹紧部分(22；122；222；322；422)中的流动加载围绕流体轴线的涡旋。
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