CN102699389B - 改进的切削刃尖以及采用其的旋转切削刀具 - Google Patents

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Abstract

一种用于对工件进行孔切削操作的旋转切削刀具(30)包括一个第一端(32)，该第一端被构造为用于接合该工件并在该工件上进行切削操作。该第一端(32)是由一个切削轮廓限定的。该切削刀具(30)还包括：一个相反的第二端(34)，该第二端被构造为安装在一台机床中；一条在第一与第二端(32，34)之间延伸的中央纵向轴线(36)；以及一个总体上圆柱形的本体(42)，该本体围绕中央纵向轴线(36)而置于第一端(32)与该相反的第二端(34)之间。该切削轮廓包括：一个第一部分(46)，该第一部分邻近中央纵向轴线(36)并且被置于总体上相对于中央纵向轴线(36)成一个第一角度(α1)；一个第二部分(48)，该第二部分邻近第一部分(46)并且被置于总体上相对于中央纵向轴线(36)成一个第二角度(α2)；以及一个第三部分(50)，该第三部分邻近第二部分(48)并且被置于总体上相对于中央纵向轴线(36)成一个第三角度(α3)。第二角度(α2)大于第一和第三角度(α1，α3)。

Description

改进的切削刃尖以及采用其的旋转切削刀具
技术领域
本发明总体涉及旋转切削刀具，并且更具体地涉及用于旋转切削刀具的切削刃尖。
背景技术
旋转切削刀具是已知的，如图1和图2中所示的有槽的钻头10。这些钻头通常被形成为包括位于第一端14之处或附近的一个切削刃尖12、位于第二端18之处或附近的一个安装部分16、以及一条围绕中央纵向轴线22布置的一个本体部分20，该中央纵向轴线总体上在第一端14与第二端18之间延伸。本体部分20具有总体上圆柱形的形状并且包括多个置于其中的螺旋槽24。
切削刃尖12被构造为在工件(未示出)上进行切削操作，这些切削操作在有槽钻头的情况下包括孔切削操作。为了辅助进行此类切削操作，已知对切削刃尖12配备一种直锥形的轮廓26(图2)，该直锥形轮廓总体上被置于相对于中央纵向轴线22成一个角度
虽然这样的具有直锥形轮廓的切削刃尖普遍适用于许多应用中，但是仍然存在改进空间。例如，当在许多材料上进行孔切削操作时，保持干净的表面光洁度通常是关键的。工程材料，如碳纤维增强的聚合物(CFRP)特别提出了这种挑战。已知的钻头设计典型地不能产生这种希望的表面光洁度或者为了满意的使用寿命而不能这样做。
因此，对于用于切削工程材料的改进的切削刃尖轮廓存在着需要。
发明内容
本发明的实施方案来着手解决了现有技术中的此类缺陷，这些实施方案是针对一种改进的切削刃尖以及结合了改进的切削刃尖的一种旋转切削刀具。
作为本发明的一个方面，提供了用于在工件上进行孔切削操作的一种旋转切削刀具。该旋转切削刀具包括：一个第一端，该第一端被构造为用于接合该工件并在该工件上进行切削操作，该第一端由一个切削轮廓限定；一个相反的第二端，该第二端被构造为安装在一台机床中；一条中央纵向轴线，该轴线在该第一端与该相反的第二端之间延伸；以及一个总体上圆柱形的本体，该本体围绕该中央纵向轴线而置于该第一端与该相反的第二端之间，该总体上圆柱形的本体具有一个外表面。该切削轮廓包括：一个第一部分，该第一部分邻近该中央纵向轴线并且被置于总体上相对于该中央纵向轴线成一个第一角度；一个第二部分，该第二部分邻近该第一部分并且被置于总体上相对于该中央纵向轴线成一个第二角度；以及一个第三部分，该第三部分邻近该第二部分并且被置于总体上相对于该中央纵向轴线成一个第三角度。该第二角度是大于该第一角度，并且该第二角度是大于该第三角度。
该第一角度可以在约30度到约35度的范围之内。该第二角度可以是约60度。该第三角度可以在约40度到约50度的范围之内。
作为本发明的另一个方面，提供了一种改进的切削刃尖，该切削刀具用于同一个切削刀具一起使用而在该切削刀具和切削刃尖围绕一条中央纵向轴线旋转时在一个工件上进行孔切削操作。该切削刃尖包括：一个第一部分，该第一部分被置于总体上相对于该中央纵向轴线成一个第一角度；一个第二部分，该第二部分邻近该第一部分并且被置于总体上相对于该中央纵向轴线成一个第二角度；以及一个第三部分，该第三部分邻近该第二部分并且被置于总体上相对于该中央纵向轴线成一个第三角度。该第二角度大于该第一角度，并且该第二角度大于该第三角度。
该第一部分可以被置于邻近该中央纵向轴线。该第二部分和该第三部分可以被置于从该第一部分径向地向外。该第三部分可以被置于从该第二部分径向地向外。该第一角度可以在约30度到约35度的范围之内。该第二角度可以是约60度。该第三角度可以在约40度到约50度的范围之内。
作为本发明的另一个方面，提供了一种改进的切削刃尖，该切削刀具用于同一个切削刀具一起使用而在该切削刀具和切削刃尖围绕一条中央纵向轴线旋转时在一个工件上进行孔切削操作。该切削刃尖包括一个凹形的部分和一个凸形的部分。
该凸形部分可以被置于从该凹形部分径向地向外。
附图说明
当结合这些附图来阅读时，从以下对优选实施方案的说明中可以获得对本发明的全面理解，在附图中：
图1是一种已知的旋转切削刀具的等角视图；
图2是图1的旋转切削刀具的一部分的立面侧视图，示出了该切削刃尖的轮廓；
图3是根据本发明的一个实施方案的一种旋转切削刀具的等角视图；
图4是朝第二端向下看该刀具的纵向轴线时图3的旋转切削刀具的立面端视图；
图5是图3的旋转切削刀具的切削刃尖的立面侧视图。
具体实施方式
这里使用的方向性短语(例如像：左、右、前、后、顶部、底部及其派生词)涉及在附图中示出的这些元件的取向、并且对于权利要求并非限制性的，除非在其中明确地引述。在所有附图中对相同的部件提供相同的参考号。
如在此使用的，术语“多个(number)”是指任何非零的数量(即，一个或大于一的任何数量)。
图3至图5描绘了根据本发明的一个非限制性实施方案的一种示例性的旋转切削刀具30，该旋转切削刀具用于在切削刀具30围绕一条中央纵向轴线36旋转时在一个工件(未示出)上进行旋转切削操作。旋转切削刀具30包括一个第一端32和一个相反的第二端34。虽然所示的切削刀具30是一个钻头的形式，但应理解，在此说明的概念还可以应用于其他旋转切削刀具，例如像模块式钻头和扁钻。
参见图3，类似于先前讨论的有槽的钻头10，切削刀具30包括：一个安装部分38，该安装部分被置于第一端32之处或附近、用于将切削刀具30安装在一台机床的卡盘机构(未示出)中；一个切削刃尖40，该切削刃尖总体上被置于第二端34处、用于接合并切削一个工件(未示出)；以及一个总体上圆柱形的本体部分42，该本体部分被置于安装部分38与切削刃尖40之间。在本体部分42中提供了多个槽44，这些槽优选是螺旋形状的。
不同于利用了一个直锥形轮廓26的先前讨论的有槽钻头10的切削刃尖12(图2)，切削刀具30的切削刃尖40利用一个非线性切削轮廓，该切削轮廓具有由多个以不同角度定向的部分所形成的一个总体上凹凸的轮廓。如图5的侧视立面图所示，该切削轮廓包括一个第一部分46，该第一部分邻近中央纵向轴线36被置于总体上相对于中央纵向轴线36成一个第一角度α1。这个第一部分46总体上限定了该切削刀具的首先接触工件的一个刃尖47。优选地，α1是在约30度到约35度的范围之内。通过提供一个相对陡的刃尖47(并且因此提供一个相对小的刃尖直径)，切削刀具30能够容易地刺入一种工程材料中。
该轮廓进一步包括一个第二部分48，该第二部分被置于总体上相对于中央纵向轴线36成一个第二角度α2。这个第二部分48总体上限定了在刃尖47与本体部分42之间的一个过渡区。优选地，α2大于α1、总体上是约60度，以便提供一个强力的过渡区。
一般一个第三部分50来结束该切削轮廓，该第三部分被置于总体上相对于中央纵向轴线36成一个第三角度α3。该第三部分总体上用于在工件(未示出)中的一个被机加工的孔的拐角上提供减小的压力。这种减小的压力有助于减小正被机加工的工件的分层。优选地，α3小于α2、总体上是在约40度到约50度的范围之内。
继续参见图5，可以理解，第一和第二部分46、48形成了切削刃尖40中的一个总体上凸形的部分，而第二和第三部分48、50形成了切削刃尖40中的一个总体上凹的部分。
虽然已详细说明了本发明的具体实施方案，但本领域的技术人员应了解的是鉴于本披露的全部传授内容可以对这些细节发展出不同的修改和替代方案。因此，所披露的具体安排关于本发明的范围仅旨在是解说性的而非限制性的，对本发明的范围应当给予所附权利要求以及其任何和所有的等效物的全部宽广度。

Claims (9)

1.一种用于对工件进行孔切削操作的旋转切削刀具(30)，该旋转切削刀具(30)包括：
一个第一端(32)，该第一端被构造为用于接合该工件并在该工件上进行切削操作，该第一端(32)是由一个切削轮廓限定的；
一个相反的第二端(34)，该第二端被构造为安装在一台机床中；
一条中央纵向轴线(36)，该中央纵向轴线在该第一端(32)与该相反的第二端(34)之间延伸；以及
一个总体上圆柱形的本体(42)，该本体围绕该中央纵向轴线(36)而置于该第一端(32)与该相反的第二端(34)之间，该总体上圆柱形的本体(42)具有一个外表面，
其中，该切削轮廓包括：
一个第一部分(46)，该第一部分邻近该中央纵向轴线(36)并且在该总体上圆柱形的本体(42)之内被置于总体上相对于该中央纵向轴线(36)成一个第一角度(α1)；
一个第二部分(48)，该第二部分邻近该第一部分(46)并且在该总体上圆柱形的本体(42)之内被置于总体上相对于该中央纵向轴线(36)成一个第二角度(α2)；以及
一个第三部分(50)，该第三部分邻近该第二部分(48)和所述圆柱形的本体(42)的外表面，该第三部分(50)在该总体上圆柱形的本体(42)之内被置于总体上相对于该中央纵向轴线(36)成一个第三角度(α3)，
其中，该第一部分限定了一个围绕所述切削刀具的中央纵向轴线布置的凸形刃尖部分的一部分，
其中，该第二角度(α2)是大于该第一角度(α1)，并且该第二角度(α2)是大于该第三角度(α3)，并且
其中，所述第二角度(α2)是约60度。
2.如权利要求1所述的旋转切削刀具(30)，其中该第一角度(α1)是在30度至35度的范围之内。
3.如权利要求1所述的旋转切削刀具(30)，其中该第三角度(α3)是在40度至50度的范围之内。
4.一种改进的切削刃尖(47)，用于同一个切削刀具(30)一起使用而在该切削刀具(30)和该切削刃尖(47)围绕一条中央纵向轴线(36)旋转时在一个工件上进行孔切削操作，该切削刃尖(47)包括：
一个第一部分(46)，该第一部分被置于总体上相对于该中央纵向轴线(36)成一个第一角度(α1)；
一个第二部分(48)，该第二部分邻近该第一部分(46)并且被置于总体上相对于该中央纵向轴线(36)成一个第二角度(α2)；以及
一个第三部分(50)，该第三部分邻近该第二部分(48)并且被置于总体上相对于该中央纵向轴线(36)成一个第三角度(α3)，
其中，该第一部分限定了一个围绕所述切削刀具的中央纵向轴线布置的凸形刃尖部分的一部分，
其中，该第二角度(α2)是大于该第一角度(α1)，并且该第二角度(α2)是大于该第三角度(α3)，并且
其中，所述第二角度(α2)是约60度。
5.如权利要求4所述的切削刃尖(47)，其中该第一部分(46)被置于邻近该中央纵向轴线(36)。
6.如权利要求5所述的切削刃尖(47)，其中该第二部分(48)和该第三部分(50)被置于从该第一部分(46)径向地向外。
7.如权利要求6所述的切削刃尖(47)，其中该第三部分(50)被置于从该第二部分(48)径向地向外。
8.如权利要求4所述的切削刃尖(47)，其中该第一角度(α1)是在30度至35度的范围之内。
9.如权利要求4所述的切削刃尖(47)，其中该第三角度(α3)是在40度至50度的范围之内。
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