CN101784354B - 钻头 - Google Patents

Abstract

建议了一种钻头，具有：至少两个端侧主刀刃(3、3’)，邻接主刀刃(3、3’)的在第一方向上下降的切削面(11、11’)，邻接至少两个主刀刃(3、3’)的在与切削面(11、11’)相反的方向上下降的第一排屑面(15a、15’a)，至少两个端侧磨尖，通过磨尖分别形成邻接主刀刃(3、3’)的中心刀刃(25、25’)，在第一方向上下降的切削面(27、27’)邻接中心刀刃(25、25’)，在至少两个中心刀刃(25、25’)之间延伸的横刀刃(7)，和提供在钻头(1)的圆周面(17)的区域内的副刀刃(19、19’)，其中每个主刀刃(3、3’)配设一个副刀刃(19、19’)，其中至少两个主刀刃(3、3’)通过切削面(11、11’)与第一排屑面(15a、15’a)的切割线形成，且其中主刀刃(3、3’)的切削面(11、11’)和中心刀刃(25、25’)的切削面(27、27’)相互成钝角地布置。所述钻头的特征在于，第一排屑面(15a、15’a)具有相互间以钝角布置的部分段(29a、29’a、31a、31’a)，其中第一排屑面(15a、15’a)的部分段配设于中心刀刃(25、25’)的切削面(27、27’)和主刀刃(3、3’)的切削面(11、11’)的部分段，其中在主刀刃(3、3’)上连接中心刀刃(25、25’)，且其中第一排屑面(15a、15’a)与切削面(11、27)相反地成角度，使得主刀刃(3、3’)和中心刀刃(25、25’)在钻头(1)的圆周面(17)的方向上以恒定的顶角α向外延伸。

Description

钻头

技术领域

本发明涉及一种钻头。 

背景技术

在本文中所述类型的钻头是已知的。钻头在其端面上具有两个主刀刃，所述主刀刃渐变为提供在转头的圆周区域内的副刀刃。主刀刃通过相邻的切削面和排屑面形成，其中切削面在钻头的旋转方向上下降且排屑面在相反的方向上下降。通常，使钻头旋转且与工件接合。但也可构思的是使工件旋转且抗扭地保持住钻头。在此情况中，切削面指向与工件旋转方向相反的方向。由至少一个主刀刃所切下的切屑在切削面上流下。在钻头的中心轴线的区域内形成了横刀刃，两个端面主刀刃邻接在所述横刀刃上。在此所述类型的钻头通常由钻孔直径的10％至30％的相对核心直径制成。在核心直径大于20％时，要求通过所谓的磨尖(Ausspitzung)将连接两个主刀刃的横刀刃缩短。通过此磨尖形成中心刀刃，中心刀刃通常与主刀刃形成钝角。此角度越小，则此中心刀刃越短且通常失去易切削性。磨尖也导致配设于主刀刃的切削面和配设于中心刀刃的切削面形成钝角。在带有连续排屑面的常规钻头磨刃(Anschliff)时，在中心刀刃区域内必然比在主刀刃区域内形成更大的顶角。由此表明，在此类转头构造中，由刀刃所切削的切屑聚集且不能自由地落下。因此，钻孔效率降低。也能够导致钻头的损坏。 

发明内容

因此，本发明的任务是提供避免所述缺点的钻头。 

为解决此任务，建议了具有根据权利要求1所述的特征的钻头。此钻头包括至少两个端侧主刀刃，所述主刀刃带有连接在其上的位于外侧的副刀刃，所述副刀刃布置在钻头的圆周面的区域内。邻接主刀刃的不仅有切削面而且还有第一排屑面，其是相反地倾斜的。切削面在钻头的旋转方向上倾斜，而第一排屑面在相反的方向上倾斜。钻头的至少两个主刀刃通过 切削面与第一排屑面的切割线形成。此外，至少两个中心刀刃提供有切削面，所述切削面与主刀刃的切削面形成钝角。钻头的特征在于第一排屑面也具有部分段，所述部分段相互成钝角地布置，其中第一排屑面的数量等于切削面的部分段的数量。至少两个中心刀刃和主刀刃从横刀刃观察以恒定的顶角α向外在钻头的圆周面的方向上下降，即在副刀刃的方向上下降。 

钻头的一个优选实施例的特征在于，中心刀刃的位于内部的切削面比位于更外部的主刀刃的切削面倾斜更小。主刀刃的切削面在钻头的中心轴线或旋转轴线所位于的平面内延伸。位于内部的切削面与中心轴线垂直于其伸出的平面优选地形成顶角。 

在钻头的优选的实施例中建议，使中心刀刃的位于内部的切削面通过转折或通过弯曲渐变为主刀刃的位于外侧的切削面。以此方式，能够在另一个区域内影响切屑的流下。 

在另一个优选的实施例中建议，使第一排屑面的位于内部的部分段比位于外部的部分段更倾斜，即从钻头的中心轴线观察，排屑面的位于内部的第一部分段在向着钻头的圆周面的方向上比排屑面的位于外部的达到钻头的圆周面的部分段更强地下降。 

钻头的特别有利的实施例的特征在于，从钻头的中心观察，即从中心轴线观察，则第一排屑面的排屑角向外缩小。优选地，排屑角持续减小。 

在钻头的另一个优选实施例中建议，邻接主刀刃的至少第一排屑面上连接有第二排屑面。此第二排屑面比第一排屑面更强地倾斜，其排屑角因此大于第一排屑面。 

特别有利的是在如下的钻头的实施例中，即其中第二排屑面类似于第一排屑面具有部分段，该部分段在钻头的径向方向上观察时相对于与第一排屑面的部分段不同地倾斜，且通过转折或弯曲相互渐变。 

钻头的另外的构造从从属权利要求中得到。 

附图说明

在下文中根据附图进一步解释本发明。各图为： 

图1在端视图中示出了带有常规磨刃而无磨尖的钻头； 

图2在端视图中示出了带有常规磨刃以及磨尖的钻头； 

图3在端视图以及侧视图中示出了带有根据本发明的磨刃的钻头； 

图3a示出了在图3中图示的钻头的第一端视图； 

图3b示出了在图3中图示的钻头的第二视图； 

图4在端视图以及侧视图中示出了带有弯曲刀刃的钻头的变化的实施例； 

图4a示出了在图4中图示的钻头的第一侧视图 

图4b示出了在图4中图示的钻头的第二侧视图；和 

图5示出了带有180°的顶角的根据本发明的钻头的另一个修改实施例。 

具体实施方式

图1中在端视图中图示的已知的钻头10具有第一主刀刃3和相对于钻头的中心轴线5点对称布置的第二主刀刃3’。两个主刀刃3、3’通过横刀刃相互连接，所述横刀刃延伸通过所述中心轴线5。两个主刀刃3、3’平行于直径线9布置，所述直径线9在图1中水平地延伸通过中心轴线5。第一主刀刃3配设了垂直于图1的图面延伸的切削面11，第二主刀刃3’配设了相应的切削面11’。 

在以箭头13指示的转头10的旋转方向上观察时，切削面11、11’在旋转方向上倾斜。排屑面15、15’紧接在主刀刃3、3’上，排屑面15、15’在相对的方向上下降，且因此与由箭头13指示的转头10的旋转方向相反地倾斜。 

主刀刃3、3’渐变为布置在钻头的圆周面17的区域内的副刀刃19、19’，所述副刀刃19、19’在图1中垂直于图面延伸。副刀刃能够平行于钻头的中心轴线5指向，或沿虚拟的螺旋线延伸。 

图1中示出，横刀刃7与垂直于直径线9延伸的直径线21形成顶角。在此横刀刃7的区域内产生钻头的不良切削特征，因此，此横刀刃7应尽可能短。这通过磨尖实现，所述磨尖从图2中可见。 

图2在端视图中示出了已知的钻头10’。相同且功能相同的部分以相同的附图标号表示，因此可参考图1的描述。 

图2中图示的钻头10’基本上如图1中所解释而构造。区别在于，在其端面中引入截顶23、23’，所述截顶23、23’延伸直至钻头的中心轴线5附近，且包括主刀刃3、3’的部分，且特别地包括横刀刃7的部分。主刀刃3不再从副刀刃19直线地连续延伸直至横刀刃7。而是主刀刃3距直径线21具有距离地且与直径线9成顶角下降。这也适用于第二主刀刃3’。 

因此，通过截顶23、23’产生了相对于直径线9下降的主刀刃的刀刃部分，该刀刃部分称为中心刀刃，所述中心刀刃相对于主刀刃3、3’成顶 角地延伸。该角度越小，则中心刀刃越短，且通常中心刀刃失去易切削性。这也适合于第二主刀刃3’。 

但另一方面，通过如此由截顶23、23’而形成的磨尖使中心刀刃相对于主刀刃顶角的顶角加大。在中心区域内顶角的加大对于钻头的定心特性具有很不利的影响，特别是在起钻阶段期间，这能够导致钻头的偏离。如果钻头在起钻时已偏离，则该钻头在随后的完全钻孔过程中不再稳定，因为其引导棱(Führungsfasen)将其保持在此相对于旋转轴线偏置的位置。因此，很高的法向力作用在钻头的引导棱上，且也作用在位于主刀刃和副刀刃之间的刀刃棱上，这明显降低了钻头的耐用度。 

此外，在主刀刃3、3’的转折点上产生从工件切削的切屑的聚集，使得切屑不能自由落下。 

图3在端视图中示出根据本发明的钻头1。钻头1的前端在图3a中在侧视图中图示。此端视图在此为右视图。 

在图3b中在侧视图中示出钻头1的前侧，该侧视图根据图3的端视图给出了底视图。相同且功能相同的部分以相同的附图标号指示，因此可参考图1和图2的描述。 

钻头1具有相应的第一主刀刃3和第二主刀刃3’，所述第一主刀刃3和第二主刀刃3’相对于钻头的中心轴线5相互点对称地布置。在以箭头13指示的转头10的旋转方向上观察时，第一切削面11和第二切削面11’连接在主刀刃3和3’上。该切削面11、11’在旋转方向上倾斜。图3中图示的钻头也具有连接在主刀刃3和3’上的排屑面15、15’，该排屑面15、15’从主刀刃3和3’发出，在与旋转方向相反的方向上下降。 

如同在根据图2的已知钻头10’中的情况，在钻头1中也提供称为磨尖的截顶23、23’，所述截顶23、23’达到中心轴线5附近，且因此与根据图1的已知钻头相比使横刀刃7明显缩短。所述截顶23、23’导致从副刀刃19发出的第一主刀刃3首先平行于直径线9延伸，且然后继续以与直径线9形成顶角。因此，在此产生中心刀刃25。同样适用于第二主刀刃3’，其中通过截顶23’形成中心刀刃25’。 

配设于第一主刀刃3、3’的切削面11、11’垂直于图3的图面延伸，而配设于主刀刃的内部部分的切削面，即配设于中心刀刃25、25’的切削面27、27’虽然也在以箭头13指示的旋转方向上下降，但以基本上更平的角度下降。切削面的两个部分刀刃形成钝角。 

从图3可见，第一排屑面15a、15a’具有两个以钝角相互倾斜的部分段 29a和31a。连接在圆周面17上的第一部分段29a延伸越过第一主刀刃3的基本上平行于直径线9延伸的区域。第一排屑面15a的第二部分段31a向内连接在第一部分段29a上且延伸越过第一主刀刃的第二部分，即越过中心刀刃25的区域。两个部分段29a和31a形成钝角，其中内部第二部分段31a从中心轴线5发出，比外部的第一部分段29a更陡地向外向圆周面下降。两个部分段29a和31a通过转折线33a相互分开。相同的关系适合于第二主刀刃3’。因此，参考第一主刀刃3的解释。 

直径线9将第一排屑面15a、15a’与第二排屑面15b、15b’分开，所述第二排屑面15b、15b’相对于虚拟平面比第一排屑面15a、15a’更明显地倾斜，中心轴线15垂直于所述虚拟平面且所述虚拟平面与图3的图面重合。因此，排屑角在此比第一排屑面的区域内更大。 

第二排屑面15b、15b’与第一排屑面15a、15a’相应地形成；第二排屑面15b、15b’每个具有第一部分段29b和29b’以及31b和31b’。与第一和第二部分段29a、31a、29’a、31’a相对应，第二部分段29b、29’b和31b、31’b也相互倾斜成钝角，其中连接在中心轴线5上的部分段29b、29’b以比另外的位于外侧的第二部分段31b和31’b更陡的角度在钻头1的圆周面的方向上下降。 

两个部分段29b、29’b和31b、31’b越过转折线33b相互渐变。 

如果从右侧观察图3中给出的钻头1，则得到在图3a中给出的侧视图。相同的部分以相同的附图标号表示，因此可参考图3的描述。 

图中表明，第一主刀刃3基本上平行于在图3a中垂直于图面延伸的直径线9布置，且也平行于距中心轴线5具有距离地延伸的平面布置。带有第一部分段29a和第二部分段31a的第一排屑面15a位于主刀刃3下方。这两个部分段越过转折线33a相互渐变。也可见带有第一部分段29b和第二部分段31b的第二排屑面15b。这两个段越过转折线33b相互渐变。图中清楚地表明，相对于中心轴线5从其垂直伸出的平面，第二部分段31b比第一部分段29b向外向圆周面17更陡地下降。 

图3a还示出了截顶23，此外还示出副刀刃19，所述副刀刃19在此沿虚拟的螺旋线延伸，即不平行于中心轴线5。在工件加工时，副刀刃19跟随引导棱20。 

如果从下方观察在图3中以端侧视图图示的钻头1，则得到在图3b中给出的侧视图，其中在此仅给出钻头1的前部分。相同的部分以相同的附图标号指示，因此可参考图3和图3a的解释。 

在图3b中，在中心轴线5下方可见连接到钻头1的尖端35的中心刀刃25’，该中心刀刃25’是钻头1的主刀刃的部分。所属的切削面27’指向观察者。所述切削面27’是描绘出钻头1的磨尖的截顶23’的部分，且所述切削面27’越过转折线36’渐变为切削面11’。但特别优选的是弯曲的过渡。 

第二主刀刃3’以所属的切削面11’连接在中心刀刃25’上。在此，第二主刀刃3’渐变为副刀刃19’。在第二主刀刃3’和副刀刃19’之间可见边缘37。然而，也可以建议使得主刀刃在半径的范围内渐变为副刀刃。 

对于第二副刀刃3’和中心刀刃25’的陈述也适合于点对称地布置的第一主刀刃3和中心刀刃25。在中心轴线5上方可见第一排屑面15a和第二排屑面15b，它们带有所述的部分段29a、31a以及29b、31b。也可见第一部分面15a的转折线33a和第二部分面15b的转折线33b。 

图3b很清楚地示出中心刀刃25’和从钻头1的尖端35发出的第二主刀刃3相互渐变，且具有相对于中心轴线5相同的恒定的也称为顶角的倾斜角。 

图4在端视图中示出了图3中图示的钻头1的变化的实施例。相同的部分以相同的附图标号指示，因此可参考前述附图的描述。 

在图4中给出的钻头1与在图3中图示的钻头的区别仅在于，第一排屑面15a的部分段29a、31a不通过转折线相互渐变，而是弯曲地渐变。因此，在两个部分段之间不形成清晰限定的分段。 

相应地适用于相对于中心轴线5与第一排屑面15a点对称对置的第一排屑面15’a的部分段29’a、31’a。 

同样情况也适用于第二部分面15b和15’b：第一部分段29b和29’b弯曲地渐变为第二部分段31b和31’b，使得在此也不形成转折，而是形成柔和的过渡。 

如果从右侧观察在图4中以端视图图示的钻头1，则得到在图4a中图示的侧视图。所有对于图3a的陈述也相应地适用于此图示。 

从在图4中以端视图给出的钻头1的底视图得到在图4(图4b？译注)中图示的钻头1的侧视图。所有对于图3b的陈述也相应地适用于根据图4b的图示。 

从根据图4a和图4b的图示也可见，在此不提供转折线，且排屑面的部分段弯曲地相互渐变。 

因此，在图4、图4a和图4b中图示的钻头中取消了在图3、图3a和图3b中提及的转折线33a和33b，且所述转折线33a和33b通过部分段的 弯曲的过渡替代。 

在图4b中，由主刀刃3、3’和中心刀刃25、25’所形成的顶角以α表示，由于清晰性原因，所述顶角在图3b中未图示。 

图5在侧视图中示出了钻头1的另一个实施例。此视图对应于根据图3b和图4b的侧视图。相同且功能相同的部分以相同的附图标号指示，因此可参考前述附图的描述。在图5中图示的特别地优选的钻头的实施例中建议使顶角α为180°，即使得钻头的两个端侧主刀刃3和3’以及中心刀刃25、25’位于中心轴线5垂直从其伸出的平面内。在此钻头中，与在已知的钻头中不同，不需要切削面修正，因为如从图3和图4可见，主刀刃位于中心前方大约5％至15％，即在以箭头13指示的旋转方向上观察时，主刀刃布置在直径线9前方。在此，将第一排屑面15a和15’a构造为使得即使对于弯曲的主刀刃情况，即对于在中心刀刃25、25’的区域内位于中心前方的主刀刃的情况，也得到绝对平的钻孔底部。 

以上根据图3、图3a、图3b以及图4、图4a、图4b图示出第一部分段29a、29’a、29b、29’b以及第二部分段31a、31’a、31b、31’b通过转折线或弯曲区域相互渐变。另外，优选地建议，使得排屑面的排屑角从中心发出，即从中心轴线5发出，向圆周面17减小。通过此构造能够稳定地形成特别高承载的切角。同时，在钻头中心内实现许多排屑通道(Freigang)，使得以此钻头类型可实现很大的进刀。 

通过在主刀刃和副刀刃之间的过渡区域内避免边缘17且形成半径，能够实现切角的进一步卸载。 

因此，图5示出了一种钻头，其中顶角α为180°。此类钻头的端侧的俯视图对应于图3中给出的俯视图。就此而言，特别地参考图3。 

在图5中，在中心线5上方可见第一排屑面15a和第二排屑面15b，此外可见此第二排屑面15b的第一部分段29b和第二部分段31b。在中心线5下方可见第二主刀刃3’及其部分段，即中心刀刃25’。也可见配设于第二主刀刃3’的切削面11’和配设于中心刀刃25’的切削面27’。这些切削面通过转折线36’分开，或通过弯曲相互渐变。 

如在图3b和图4b中的情况，在此图示中也显见的是，从中心线5发出的第二主刀刃3’及其所属的刀刃部分，即中心刀刃25’以相同的-优选地以固定的-顶角倾斜，其中在中心刀刃25’和第二部分段3’之间给出连续的过渡。在图5中，中心刀刃25’和第二主刀刃3’以与中心轴线5成90°的角度布置。相应的情况适用于带有所属刀刃部分-即中心刀刃25的点对 称的第一主刀刃。以此得到180°的顶角α。 

在使用在图5中图示的钻头1时，得到完全平坦的钻孔底部。由于通过截顶23’和在此不可见的截顶23所实现的磨尖的特别构造，可靠的避免了由中心刀刃25和25’所切削的切屑的聚集。该切屑能够自由地越过切削面27、27’流出。 

因此表明，以简单的方式完成了一种钻头，该钻头避免了在现有技术中已知的缺点。在根据图3和图4的实施例中，保证钻头特别地在起钻阶段很好地定心。这通过磨尖，即通过导致在中心区域内将顶角放大的切削面23和23’实现，这从图3a和图3b中可见。同时，避免了在此所切削的切屑的聚集。 

切屑聚集的避免也在如在图5中图示的钻头1的实施例中实现。 

Claims (18)

1.一种钻头，具有

至少两个端侧主刀刃(3、3’)，

邻接所述主刀刃(3、3’)的在旋转方向上下降的切削面(11、11’)，

邻接至少两个主刀刃(3、3’)的在与切削面(11、11’)相反的方向上下降的第一排屑面(15a、15’a)，

至少两个端侧磨尖，通过所述磨尖分别形成邻接主刀刃(3、3’)的中心刀刃(25、25’)，在旋转方向上下降的切削面(27、27’)邻接所述中心刀刃(25、25’)，

在至少两个中心刀刃(25、25’)之间延伸的横刀刃(7)，和

提供在钻头(1)的圆周面(17)的区域内的副刀刃(19、19’)，其中每个主刀刃(3、3’)配设一个副刀刃(19、19’)，其中

至少两个主刀刃(3、3’)通过切削面(11、11’)与第一排屑面(15a、15’a)的切割线形成，且其中

主刀刃(3、3’)的切削面(11、11’)和中心刀刃(25、25’)的切削面(27、27’)彼此成钝角地布置，

其特征在于，

第一排屑面(15a、15’a)具有相互间成钝角布置的第一部分段(29a、29’a)和第二部分段(31a、31’a)，其中

第一排屑面(15a、15’a)的第二部分段(31a、31’a)连接于中心刀刃(25、25’)的切削面(27、27’)，第一排屑面(15a、15’a)的第一部分段(29a、29’a)连接于主刀刃(3、3’)的切削面(11、11’)，其中

在主刀刃(3、3’)上连接中心刀刃(25、25’)，且其中

第一排屑面(15a、15’a)与切削面(11、27)相反地成角度，使得主刀刃(3、3’)和中心刀刃(25、25’)在钻头(1)的圆周面(17)的方向上以恒定的顶角α向外延伸。

2.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，顶角α是钝角。

3.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，对于顶角α适用0°≤α≤180°。

4.根据权利要求3所述的钻头，其特征在于，对于顶角α适用120°≤α≤180°。

5.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其特征在于，中心刀刃(25、25’)的位于内部的切削面(27、27’)比主刀刃(3、3’)的位于外部的切削面(11、11’)倾斜更小。

6.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，中心刀刃(25、25’)的位于内部的切削面(27、27’)通过转折线(36、36’)或通过弯曲渐变为主刀刃的位于外部的切削面(11、11’)。

7.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，第一排屑面(15a、15’a)的位于内部的第二部分段(31a、31’a)具有与所属主刀刃(3、3’)的位于外部的第一部分段(29a、29’a)相比更大的排屑角。

8.根据权利要求7所述的钻头，其特征在于，第一排屑面(15a、15’a)的位于内部的第二部分段(31a、31’a)通过转折线(33a、33’a)或通过弯曲渐变为位于外部的第一部分段(29a、29’a)。

9.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，第一排屑面(15a、15’a)的排屑角从钻头(1)的中心线(5)向外减小。

10.根据权利要求9所述的钻头，其特征在于，排屑角持续减小。

11.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于邻接至少两个第一排屑面的第二排屑面(15b、15’b)，所述第二排屑面(15b、15’b)相对于虚拟平面比第一排屑面倾斜更大，其中所述虚拟平面垂直于所述钻头的中心轴线。

12.根据权利要求11所述的钻头，其特征在于，第二排屑面(15b、15’b)具有部分段(29b、29’b、31b、31’b)，所述部分段的数量等于第一排屑面(15a、15’a)的部分段的数量，且它们彼此成钝角地布置。

13.根据权利要求11或12所述的钻头，其特征在于，相对于所述虚拟平面，第二排屑面(15b、15’b)的位于内部的部分段(31b、31’b)比位于外部的部分段(29b、29’b)倾斜更大。

14.根据权利要求11所述的钻头，其特征在于，第二排屑面(15b、15’b)的位于内部的部分段(31b、31’b)通过转折线(33b、33’b)或通过弯曲渐变为位于外部的部分段(29b、29’b)。

15.根据权利要求11所述的钻头，其特征在于，第二排屑面(15b、15’b)的排屑角从钻头(1)的中心线(5)向外减小。

16.根据权利要求15所述的钻头，其特征在于，排屑角持续减小。

17.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，主刀刃(3、3’)在半径的范围内渐变为副刀刃(17、17’)。

18.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于180°的顶角α。

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