CN102056693B - 钻头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻头，其具有一个直夹持槽（4），具有：一个凸起弯曲的主切削刃（1），具有邻接主切削刃（1）的一个凸起设计的槽基（2）的区域，并且具有邻接该凸起设计的槽基（2）的区域的一个凹入设计的槽基（12）；或一个凹入弯曲的主切削刃（11），具有邻接主切削刃的一个凹入设计的槽基（12），邻接该凹入设计的槽基（12）的区域具有一个凸起设计的槽基（2）的区域。

Description

钻头

技术领域

本发明涉及一种包括多个直槽的钻头。

背景技术

包括直槽的钻头特别适合用于切削短碎屑的材料。在这些钻头中，这些槽用于去除切屑。

然而，在本性为长碎屑的材料的情况下，存在的问题是这些长切屑会在直槽的走向上阻塞在槽的出口与邻接的副切削刃之间。然而，在短的碎屑材料的情况下则不会观看到这种阻塞。因此，在切削技术中，长久以来的常规做法是使用具有螺旋槽的钻头。在这种情况下，这些槽的螺旋构形（似乎是）具有使这些切屑的流动方向偏转的功能，以便在槽内使这些切屑破碎。作为这些螺旋槽的这种切屑破碎器功能的结果，在长碎屑材料的情况下同样产生了短的切屑，这种短的切屑可以由螺旋槽移除而不阻塞在槽与副切削刃之间。

在具有螺旋槽的刀具的情况下的一种缺点是降低了钻头的抗弯曲性。

在根据现有技术的这些有直槽的钻头中，主切削刃具有与该槽一样直的一个走向。主切削刃与槽的完全相同的走向的结果是，可以通过一个研磨轮在一次操作中在刀具中研磨出所述的主切削刃和槽。

最后，在具有螺旋槽的钻头的领域中人们已知给予该主切削刃一个特别的非线性的形状以便影响其切削行为，例如切削刃的锋利性或切削刃的稳定性。

发明内容

发明目的

从开篇处所述的现有技术出发，本发明的目的是提供一种钻头，这种钻头是抗弯曲的并且它同时具有破碎切屑的作用并且特别适用于切削本质上长碎屑的材料。

根据本发明的解决方案

从以下已知事实出发，即使用一个相对于钻头的纵向中心轴线是直的槽增加了钻头刚度，本发明第一次将包括一个直槽的这样一种钻头与一个非线性的切削刃相结合。在这种情况下，本发明利用了以下知识，即使用弯曲的主切削刃已导致将切屑旋转进入该直槽中；因此切屑已经历了由于切削刃的非线性构形所引起的一个方向上的改变，并且这种方向的改变最终导致了切屑在槽中被破碎。因此通过使用这些非线性的切削刃在所希望的方向上影响和协助了切屑的形成。此外，一个具有弯曲的切削刃的钻头截面增加了钻头的扭转刚度和抗弯曲性。

一种包括直的钻头，其特征在于，所述钻头包括凸起弯曲的主切削刃以及与该主切削刃邻接的一个凸起设计的槽根和一个与该槽根的凸起设计的区域在钻头纵向方向上邻接的该槽根的一个凹入设计的区域；或者所述钻头包括凹入弯曲的主切削刃以及与该主切削刃邻接的一个凹入设计的槽根和一个与该槽根的凹入设计的区域在钻头纵向方向上邻接的该槽根的一个凸起设计的区域。

原则上，本发明在一方面具有一个凸起弯曲的主切削刃的钻头的构形与另一方面具有一个凹入弯曲的主切削刃的构形之间进行区分。

具有凸起弯曲的主切削刃的构形要求更多的是一种受保护的切削刃拐角构形。该切削刃因此是非常耐磨损的。在一个另外的构形中同样有利的是使槽的根部与主切削刃的弯曲形状相适配。因此，在本发明的一个实施方案中，槽根应跟随着凸起弯曲的主切削刃是凹入形状的。其结果是产生了一个所希望的正前角。这样一个正前角导致了一个“锋利的切削刃”。所述切削刃是特别适合于切削柔软材料。

此外，进一步改变了槽根的设计。将钻头的槽分成两个区域，即在一个凸起弯曲的主切削刃的情况下分成一个邻接槽根的凸起设计的区域，该区域通向槽根的一个邻接的凹入设计的区域。切屑的排出方向也被槽根形状的这种变化所改变，并因此在槽内在切屑排出区段上的切屑的破碎行为可以受到槽根构形的影响。与此同时，钻头的副切削刃也改变了。钻头的副切削刃的凸起构形伴随有槽根部的一个凸起构形。这类似地适用于槽根和钻头副切削刃的凹入设计。在一个优选的构形中，形成钻头的槽的这两个区域的长度相同。因此，具有凹入设计的槽根的一个等长的区域与槽根的凸出设计的区域邻接。

在这个第二个实施方案中，主切削刃是凹入弯曲的。在经受特定负载的切削刃拐角的区域中，这种凹入弯曲的主切削刃是特别具有攻入性的，这导致特别高的切削能力。然而，相比之下，该切削刃拐角是非常暴露的并且因此是易受磨损的。

同样在这个实施方案中，对于凹入弯曲的主切削刃配备一个具有凹入设计的槽根的槽。为了提供一种交替性的凹入副切削刃和凸起副切削刃并提供多个变化的槽区域，进而做出的安排是通过一个具有凸起设计的槽根的区域来对邻接主切削刃的槽根的凹入设计的区域进行补偿，该凸起设计的槽根的区域进而与所述凹入设计的区域邻接。同样在这种构形中，再次有利的是将这两个槽区域设计为同一长度。因此，该槽根的凹入设计的区域于是与具有凸出设计的槽根的区域刚好一样长。

另一种包括直槽的钻头，其特征在于，在该钻头中具有凸起弯曲的主切削刃以及槽根的与该主切削刃邻接的凸起设计的区域，具有一个直槽根的一个区域与该凸起设计的槽根在钻头纵向方向上邻接，进而与该直槽根在钻头纵向方向上邻接的是该槽根的一个凹入设计的区域；或者，该钻头中具有凹入弯曲的主切削刃以及槽根的与该主切削刃邻接的凹入设计的区域，在钻头纵向方向上在此之后是具有一个直槽根的一个区域，与该直槽根在钻头纵向方向上邻接的是具有一个凸起设计的槽根的一个区域。

此外，在凹入设计的主切削刃的情况下，存在的趋势是（似乎）将切屑拉入槽中，这样使得切屑被非常快地从主切削刃的作用点送走。

根据本发明的这些直槽可以具有高达5°的正斜度。同样有可能将这些直槽配置为使它们具有高达-5°的负斜度。具有正的或负的斜度的这些槽因此具有在其走向上的一定的坡度。

在钻尖区域或钻端面的区域中，这可能既提供钻尖修磨也提供一个劈裂钻尖或一个四面钻尖。钻头的这些切削刃拐角还可以具有一个拐角半径，也就是说用于支撑这些切削刃拐角的一个倒圆部分或一个拐角斜面。一个锋利的、非倒圆的拐角形状适用于切削例如铝材料。然而，一个倒圆的拐角形状适用于切削例如铸造材料。通过本发明还有可能使这些主切削刃以及同样使这些副切削刃具有非倒圆的或倒圆的构形或通过制作一个斜面而使其稳定性增加。

最后，还有可能在槽内提供就槽根的设计而言多于两个的不同配置的区域。此外，所做的安排是使一个具有凸起或凹入的槽根构形的区域首先跟随该凸起或凹入的切削刃，以便使一个具有直槽根的区域邻接所述具有凸起或凹入槽根构形的区域，并且一个具有凸起或凹入构形的槽根的区域进而可以邻接所述具有一个直槽根的区域。

通过本发明，首次有可能使用一个有直槽的钻头来切削长碎屑和/或较高强度的材料。

附图说明

示例性实施方案：

图1示出了一个具有凸出弯曲的主切削刃的钻头的钻尖透视图，

图2示出了图1所示的钻头区段的另一个透视图，

图3示出了图1和图2所示的钻头的一个侧视图，

图4示出了根据图3中的箭头IV的一个正视图，

图5示出了图3中的截面V-V，

图6示出了根据图4的钻尖连同相关联的研磨轮的可能的形状和位置的平面图，

图7示出了一个钻头的侧视图，该钻头具有一个凸起弯曲的切削刃、一个具有凸起设计的槽根的槽的邻接区域、以及一个具有凹入设计的槽根的邻接区域，

图8示出了来自图7的截面VIII-VIII，

图9示出了来自图7的截面IX-IX，

图10示出了具有凹入弯曲的的主切削刃的钻头的钻尖透视图，

图11示出了在图10所示的钻头区段的另一个透视图，

图12示出了在图10和图11中所示的钻头的一个侧视图，

图13示出了根据图12中的箭头XIII的一个正视图，

图14示出了图12中的截面XIV-XIV，

图15示出了根据图13的钻尖连同相关联的研磨轮的可能的形状和位置的平面图，

图16示出了一个钻头的侧视图，该钻头具有一个凹入弯曲的切削刃、一个具有凹入设计的槽根的槽的邻接区域、以及一个具有凸起设计的槽根的邻接区域，

图17示出了来自图16的截面XVII-XVII，

图18示出了来自图16的截面XVIII-XVIII。

具体实施方式

示例性实施方案的说明

图1示出了如在钻头的一般情况下成对形成的凸起的主切削刃1，以及与这些凸起主切削刃1邻接的凸起槽根2。凸起设计的槽根2是在钻头的纵向方向3上延伸的直槽4的一个整体的部分。槽4在其圆周表面处由副切削刃5限定。此外，一个主侧面6对应地邻接凸起的主切削刃1，而这些副侧面7邻接这些副切削刃5。在图4的正视图中可以特别清楚的看到这些凸起的主切削刃1的凸起设计。从图4的示图中还可看到这些凸起的主切削刃1的凸起设计导致切屑一定的偏转，这样使得这些切屑（似乎）以一定的扭曲被拉入这些槽4之中。

从图5的展示中可见，与这些副切削刃5邻接的这些槽4的区域同样各自被设计为凸起的槽根2。

最后，图6示出了作为一个形成工具而设计的一个研磨轮8。这个研磨轮8倾斜地作用于凸起的主切削刃1上并且在其侧向区域上具有一个凹入的机加工表面9，该表面被设计对于凸起的主切削刃1的凸起形状是互补的。

图9示出了根据本发明的钻头，它有一个凸起的主切削刃1。具有凸起的槽根2的这些槽4的区域（所述区域在图9中以截面示出）与这些凸起的主切削刃1邻接。在中心纵向方向3上，如从这些凸起的主切削刃1观看，具有凹入的槽根12的另一个外区域与具有凸起的槽根2的区域邻接。穿过具有凹入的槽根的区域的一个截面在图7和图8中被示为截面VIII-VIII。从图8的示图中可见，在具有槽4的凹入槽根12的区域中的这些副切削刃5具有一个正前角。

根据图10，该钻头具有由两个凹入的主切削刃11形成的一个主切削刃对。在钻头圆周处，这些凹入的主切削刃11各自由一个切削刃斜面13所限定。这个切削刃斜面一方面用于稳定这种有锋利钻尖的因此是攻入性的切削刃拐角14，并且另一方面稳定了同样有攻入性切削能力的副切削刃5。

凹入的槽根12（也就是说槽4的凹入设计的区域）在钻头的纵向方向3上邻接每个凹入的主切削刃11。

首先，由图12、图13和图14的展示中再次可见这些凹入的主切削刃11的凹入走向并且还可以看到凹入的槽根12的凹入走向。具体地讲，在图12和图14中的截面IX-IX示出的这个截面示出了凹入的槽根12以及所造成的具有一个正前角的攻入性的副切削刃5。从图15的展示再次可见一个研磨轮8，它倾斜地作用在钻尖上用于对凹入的主切削刃11进行机加工。这个研磨轮8在其圆周上具有一个凸起的机加工表面19，该表面被设计为对于凹入的主切削刃11的凹陷形状是互补的。凸起的机加工表面19是由研磨轮8的一个修圆拐角区域形成的。

最后，图16、图17和图18示出了一种组合的刀具，如从这些凹入的主切削刃11的中心纵向方向3上观看，该组合的刀具首先具有一个凹入的主切削刃11、一个在槽4内的邻接的凹入槽根12、以及具有凸起的槽根2的一个邻接区域。在这种连接中，从图17的展示中可见，具有一个凸起的槽根2的区域（在截面XVII-XVII并且在图17中示出）具有一个负前角。

总之，使用以下这种主切削刃对导致的优点是刀具的这些切削刃拐角是更加耐用，这种主切削刃对包括多个凸起的主切削刃1以及具有凸起的槽根2的一个槽4的区域，所述区域在刀具的中心纵向方向3上与所述主切削刃对邻接。考虑到这种较大的耐久性，可以切削更坚韧的材料。这还有助于切屑的形成和移除。

使用具有以下主切削刃对的刀具增加了这些槽4的体积并且因此产生出用于移除切屑的更大的空间，这种主切削刃对包括多个凹入的主切削刃11以及具有凹入的槽根12的这些槽4的区域，所述区域在刀具的中心纵向方向3方向上与所述主切削刃对邻接。如同这些副切削刃5，这些切削刃拐角14在这种情况下是明显地更具攻入性的。以此方式，可以更容易地对更脆性的材料或具有高强度但容易断裂的材料进行机加工。

Claims (6)

1.一种包括直槽（4）的钻头，其特征在于，所述钻头包括凸起弯曲的主切削刃（1）以及与该主切削刃（1）邻接的一个凸起设计的槽根（2）和一个与该槽根（2）的凸起设计的区域在钻头纵向方向上邻接的该槽根（12）的一个凹入设计的区域；或者所述钻头包括凹入弯曲的主切削刃（11）以及与该主切削刃邻接的一个凹入设计的槽根（12）和一个与该槽根（12）的凹入设计的区域在钻头纵向方向上邻接的该槽根（2）的一个凸起设计的区域。

2.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，该槽根（2）的凸起设计的区域以及该槽根（12）的凹入设计的区域各自具有相同的长度。

3.如权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，所述直槽具有一个高达±5°的斜度，从而所述直槽具有在其走向上的相应坡度。

4.一种包括直槽（4）的钻头，其特征在于，在该钻头中具有凸起弯曲的主切削刃以及槽根（2）的与该主切削刃邻接的凸起设计的区域，具有一个直槽根的一个区域与该凸起设计的槽根（2）在钻头纵向方向上邻接，进而与该直槽根在钻头纵向方向上邻接的是该槽根（12）的一个凹入设计的区域；或者，该钻头中具有凹入弯曲的主切削刃以及槽根（12）的与该主切削刃邻接的凹入设计的区域，在钻头纵向方向上在此之后是具有一个直槽根的一个区域，与该直槽根在钻头纵向方向上邻接的是具有一个凸起设计的槽根（2）的一个区域。

5.如权利要求4所述的钻头，其特征在于，该槽根（2）的凸起设计的区域以及该槽根（12）的凹入设计的区域各自具有相同的长度。

6.如权利要求4或5所述的钻头，其特征在于，所述直槽具有一个高达±5°的斜度，从而所述直槽具有在其走向上的相应坡度。

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