CN1071610C - 钻头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻头(11)，包括一个钻柄(12)，钻柄(12)具有一个内侧钻屑通道(13)和一个外侧钻屑通道(14)，两个钻屑通道均沿钻柄(12)轴向地延伸，每个钻屑通道至少容纳一个分离刀刃(21，22)，钻柄(12)具有左旋结构，以产生和减振和增加钻屑能力的效果。

Description

钻头
本发明涉及用于对金属固体材料进行钻削的钻头，特别涉及一种用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括钻柄和至少两个分度刀刃，其中的钻柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃径向地在钻柄的端面上处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃，两个刀刃相互倾斜、夹以钝角、同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头的纵向轴，径向地处于外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α。
EP-A0054913公布了一种可径向补偿切削力的钻头，其钻柄至少有两个钻屑通道，并沿周向均布，刀刃长度相同具有互换性的分度刀刃径向地进行设置。各分度刀刃的工作范围至少要部分地重叠，径向地位于内侧的分度刀刃的一个刀刃要略微跨过钻头的轴线一点儿。两刀刃间的平分线相对于钻头的轴线偏转一个角度α。径向内侧和径向外侧的分度刀刃的平分线的偏转角是相同的，钻头的基体是右旋的，这样，钻柄上的切削合力在径向上是相互抵消的，从而实现了钻柄的合力补偿。
虽然钻柄在径向上实现了合力补偿、钻柄不会离开轴线进行转动，然而，当钻头从钻孔中抽出时，划痕就出现了。
为了克服上述缺点，EP-B0532532公布了一种钻头，其分度刀刃进行了精心布置，在切削时来自所有刀刃的径向合力不为零。这样，钻孔的直径会比钻头的直径略大一点儿。当抽取钻柄时，钻头不会卡在钻孔中，不会有划痕产生。
然而，这样的钻头在设计上具有一个缺点，就是在钻削固体材料时容易加大振动。这可以从钻孔底面上的可见的颤振痕迹上得到证实。这样的振动导致了需要加大切削力才能切削材料，结果切削合力也增大了。进一步说，切削合力随着钻孔深度的加大而增加，为了避免钻头断裂，就要选择适当的钻头，另外，为了切削材料也需要加大进给力。更进一步地说，还有一个缺点，就是振动的增加导致了噪音加大，也导致了钻床的局部振动。
本发明的目的是进一步开发所述的钻头，至少要有可能减少钻头的振动和提高其钻削能力。
本发明的钻头具有的特点是其特征在于从转动方向上看，钻柄的前端相对于后部而言是左旋的。与现行技术中的钻头不同，钻头的基体取消了右旋的方式。本发明的钻头是左旋的，这可大大降低钻头的振动。对于基体左钻头来说，其中的应力在钻削过程中为拉应力，而对于基体右旋的钻头来说，其中的应力在钻削过程中为压应力。这种压应力导致了钻孔底面的颤振痕迹，这表明应力有瞬时增加的现象，颤振痕迹中的凹口就是这时产生的，下一次颤动就会产生下一个凹口。与此相反，左旋的钻头其基体中产生的是拉应力，其结果是，没有倾斜力矩产生，也就没有振动的激励。
左旋的钻头至少左旋的角度不为零，钻头的主惯性轴位于这样的位置，在这个位置上分力最大，最具有振动的可能性，也就是说，主惯性轴位于外侧分度刀刃的刀刃上。由于最具有振动可能性的分力位于主惯性轴上，从而就有了减振的效果。
另外，由于本发明的钻头的基体是左旋的，也可以增加钻头的刚度，作用在钻头上的振动载荷也较小。
进一步说，左旋的钻头也可使主惯性轴提前位于具有最大振动可能性的分力方向上，该位置上的最大截面模数不仅仅只出现在基体的钻屑的出口处。主惯性轴在钻柄的最后1/3段±20％处达到并保持在上述位置上，钻屑通道出现一个直线段。
为了增加钻头的刚度，本发明在钻柄的后部进一步设置了一个扩径段。该扩径段的横截面比钻柄前端的横截面要扩大10％，这个横截面的扩大量使钻屑通道的变窄不大，因此，排放钻屑没有困难。
为了增加钻头的刚度，本发明的基体在钻屑通道的一个侧壁上进一步设置了加强边缘，设置该加强边缘的侧壁与安装分度刀刃的侧壁是相对的。该加强边缘设置在所述侧壁的外边缘上，使得钻头基体的截面模数和惯性矩都提高了。该加强边缘从钻柄的端面延伸至钻屑通道的出口处。
为了增加钻头的刚度，本发明在结构上采取了措施，使得基体的横截面得以优化，形成了较大的钻屑通道，同时截面模数和惯性矩也提高了，基体的横截面具有两个对称的、几乎呈扇形的实体段，钻屑通道处于两实体段之间在X-Y座标系中看，这种结构使横截面的实体段占据了第一和第三象限。而在第二和第四象限处则是钻屑通道的位置。所采取的措施就是在钻屑通道的一个侧壁上设置加强边缘。
本发明的结构的一个进一步的优点是优化了钻屑通道的形状，并可以起减振的作用。优化钻屑通道是通过设置一个尽可能小的斜面实现的，该斜面即导角，位于钻头端面和钻屑通道的一个侧壁的过渡处，该斜面从钻头端面相对于所述的侧壁倾斜。这个导角是一种斜面，从钻头端面向钻屑通道的一个侧壁延伸几个毫米。从而可以避免振动的进一步激励，而在现行技术中该斜面面积较大、延伸的长度也大，所述的振动激励是由钻屑通道产生的，钻屑压靠在孔壁上。从而附加力产生了，这个力反过来作用于钻头使其发生变形，结果振动的激励就产生了。对于很小的导角来说，钻屑通道从钻头的端面至钻柄的后部，其横截面保持不变，因而也就没有附加力产生，在钻柄的端面也就不会产生干扰力。
为了减振和/或增加刚度，本发明的钻头采用了左旋结构，具有扩径段、加强边缘、小导角，其基体具有两个对称的呈扇形的实体横截面，该钻头为了减振和/或增加刚度可采用任何一种上述的特征或几种上述特征的组合。
也就是说，本发明提出用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括钻柄和至少两个分度刀刃，其中的钻柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃径向地在钻柄的端面上处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃，两个刀刃相互倾斜、夹以钝角、同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头的纵向轴，径向地处于外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α，其特征在于从转动方向上看，钻柄的前端相对于后部而言是左旋的。
所述的钻头，其特征在于，钻柄的前端相对于后部的左旋是连续的。
所述的钻头，其特征在于，前端相对于后部的左旋不是连续到头的左旋。
所述的钻头，其特征在于左旋角δ在0.1°至25°之间。
所述的钻头，其特征在于，左旋角δ在2°至6°之间。
所述的钻头，其特征在于，分度刀刃的两个刀刃之间的夹角平分线一同转动一个角度α，所述角度α在0°至10°之间。
所述的钻头，其特征在于，分度刀刃相对于钻头纵向轴的径向位置的夹角Ω在165°至185°之间。
本发明还提出一种用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括钻柄和至少两个分度刀刃，其中钻柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃在钻柄的端面上径向地处于不同的位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，并具有两个长度相同的刀刃，这两个刀刃相互处于倾斜的位置、夹以一个钝角并同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头的纵向轴，径向地处于外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α，其特征在于，在钻柄的端面的相对的一端设置了横截面比前端的横截面要大一些的扩径段。
所述的钻头，其特征在于，横截面加大了的扩径段设置在钻屑通道的侧壁的后部，分度刀刃设置在侧壁上。
所述的钻头，其特征在于，横截面加大了的扩径段设置在钻屑通道的一个侧壁的后部，分度刀刃与侧壁是相面对的。
所述的钻头，其特征在于，扩径段至少设置在钻屑通道的一个侧壁上。
所述的钻头，其特征在于，扩径段至少设置在一个侧壁上。
所述的钻头，其特征在于，扩径段至少设置在一个侧壁上和至少设置在一个侧壁上。
所述的钻头，其特征在于，扩径段在钻柄的不足一半长度的后半部延伸。
所述的钻头，其特征在于，扩径段的横截面逐渐加大。
所述的钻头，其特征在于，扩径段的横截面连续地加大。
所述的钻头，其特征在于，扩径段的横截面不是连续地加大。
所述的钻头，其特征在于，扩径段的横截面积小于钻柄的前端的20％。
所述的钻头，其特征在于，扩径段的横截面积小于钻柄的前端的10％。
所述的钻头，其特征在于，扩径段的横截面积于小于钻柄的前端的5％。
所述的钻头，其特征在于，从前端至钻柄的后部，钻柄的横截面是光滑过渡的。
本发明还提出一种用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括一个钻柄和至少两个分度刀刃，其中的钻柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃在钻柄的端面上径向地处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有重叠之外，并具有两个长度相同的刀刃，两个刀刃相互处于倾斜的位置，夹以一个钝角，并同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头纵向轴，径向地处于外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃之间的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α，其特征在于，在一个与分度刀刃相对的侧壁上，在轴向延伸的钻屑通道具有加强边缘，加强边缘与钻柄的圆周面相接合，至少在钻屑通道的部分长度上轴向地延伸。
所述的钻头，其特征在于，加强边缘在钻柄的整个长度上延伸。
所述的钻头，其特征在于，加强边缘相对于侧壁的宽度来说是很窄的。
所述的钻头，其特征在于，加强边缘增加了钻柄的惯性矩和/或截面模数。
所述的钻头，其特征在于，加强边缘的外侧面是钻柄的圆周面的一部分，并且是一种导向面。
所述的钻头，其特征在于，加强边缘相对于钻屑通道的侧壁凸起的量小于3毫米。
本发明还提出一种用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括一个钻柄和至少两个分度刀刃，其中的钻柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃在钻柄的端面上径向地处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃，两个刀刃相互处于倾斜的位置上、夹以一个钝角，并且同时进行钻削，处于径向内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头纵向轴，处于径向外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃之间的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α，其特征在于，在与分度刀刃相对的侧壁上的钻柄的前端设置了一个较窄的斜面。
所述的钻头，其特征在于，斜面具有一个负的轴向角β。
所述的钻头，其特征在于，斜面和钻屑通道的侧壁之间的过渡段远远小于分度刀刃沿钻头纵向轴的延伸长度。
所述的钻头，其特征在于，斜面是一条很窄的斜面。
本发明还提出一种用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括一个钻柄和至少两个分度刀刃，其中钻柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃在钻柄的端面上径向地处于不同的径向位置上，其几何形状相似，工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃，两个刀刃处于相互倾斜的位置上，夹以一个钝角，同时进行钻削，处于径向内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头纵向轴，处于径向外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃之间的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α，其特征在于，钻柄具有两个对称的钻屑通道，其侧壁与侧壁至少在钻柄的部分长度上几乎呈垂直关系。
所述的钻头，其特征在于，在钻柄的实体的截面上至少设有一个冷却液孔，该实体截面介于两钻屑通道之间，并大致呈扇形结构。
所述的钻头，其特征在于，侧壁和侧壁本质上是面结构。
本发明的进一步的优点和实施例将在权利要求中进行声明，并且要在下文进行详细说明。
本发明的一个推荐的实施例如附图所示，其中：
图1是根据本发明的左旋钻头的总体侧视图，
图2是本发明的钻头的扩芯结构的总体侧视图，
图3是如图1所示的本发明的钻头的一个平面图，图4是具有右旋结构的钻头的示意图，
图5是根据本发明的具有左旋结构的钻头的示意图，
图6图示了本发明的具有相对于纵向轴线对称的分度刀刃结构的钻头。
图7是本发明的钻头的前端的透视图。
图1、图2、图4至图6图示了本发明的钻头11。该钻头11尤其是3.5×D型的钻头，其特点有可能应用于其它的浅孔钻头。钻柄12具有两个对称的、沿轴向延伸的凹槽13和14，用于清除钻屑。凹槽13和14大约相隔180°。在钻头11的端面16处，在凹槽13、14的侧壁17、18的接收位置上分别设置了分度刀刃21、22。分度刀刃21、22呈六边形，其切削刃41和42、43和44所构成的角度在150°至170°之间。每个分度刀刃21、22均以螺栓固定，该螺栓是可拆卸可互换的。分度刀刃21、22分别以切削刃41和42、43和44进行切削，分度刀刃21切削邻近钻头纵向轴线26的区域，并且略微跨过轴线26少许，而分度刀刃22用于切削孔边区域，并且略微跨出钻头的周面一点儿。分度刀刃21和22的切削区域是有重叠的。
径向内侧的分度刀刃21设置于凹槽13中，凹槽13作为径向内侧的钻屑通道。邻近钻孔边缘的径向外侧的分度刀刃22设置于凹槽14中，凹槽14作为径向外侧的钻屑通道。分度刀刃21、22相互之是的夹角为172°，这是根据相对于钻头纵向轴线26的径向而言的。这个角度设置的优点是，内侧的钻屑通道13可以加大或扩大，这有利于内侧分度刀刃的钻屑的流动并且可以减振。对于每个分度刀刃21、22平分线23、24相对于钻头纵向轴线26倾斜同样一个角度，该角度在0°至10°之间。分度刀刃21、22是以如下的方式精心布置的，就是在切削时来自所有有效切削刃41、42、43和44的径向分力要不为零，并且指向外侧分度刀刃的外侧端，即钻孔的切削区域。这样，在钻孔过程中钻头11的工作半径就会略大一点。其优点是，当抽出钻柄12时，钻头11不会卡在孔中，在孔的侧壁上也不会留下划痕。在3.5×D型的钻头11中，分度刀刃21、22的径向夹角为172°，实践证明分度刀刃21、22相对于钻头纵向轴线26偏转4°是成功的。
根据本发明，钻头11的钻柄12在后部27处的横截面加大了，以增加基体的刚度。该扩径段28设置在内外侧钻屑通道13、14中。而钻柄12的外径保持不变。从后部27至钻屑出口29，钻柄12的横截面相对于前端的横截面31要加大10％，横截面31与分度刀刃21、22邻近，尤其是加大的范围在5％～20％之间。扩径段28可以设置在内外侧钻屑通道13、14的侧壁17、18上，或者设置在对面的侧壁32、33上，也可以既设置在侧壁17、18上又设置在侧壁32、33上。扩径段28从钻柄12的后部27处逐步扩大横截面。其优点是扩径段28的侧壁32、33和侧壁17、18均为光滑过渡，从而可有效地排泄内外钻屑通道13、14中的钻屑，而钻屑通通3、14的变窄不会导致振动加大。
另一方面，也可以采取措施，使得尽管扩径段28的横截面加大很少，但通过加大钻柄12的弹性模量和惯性矩，也可使钻柄12后部27的刚度大为增加。
根据本发明的钻柄12的横截面形状，可以进一步改善钻头11的刚度。内侧钻屑通道13的侧壁32和侧壁17相互之间以直角进行布置。类似地，外侧钻屑通道14的侧壁18和侧壁33也相互之间以直角进行布置。两个钻屑通道13、14相互对称设置。根据本发明的左旋方案，内外钻屑通道13、14沿钻柄12扭转一个角度γ，该左旋方案将在下文进行说明，角度γ在15°至40°之间，尤其是以29°为好。这样，有效排放钻屑的较大的钻屑通道就可以在钻柄12上形成了。
为了进一步改善钻柄12的横截面的刚度，根据本发明可以设置加强边缘34，具体设置在内外侧钻屑通道13、14的侧壁32、33上。该加强边缘34设置在侧壁32、33的外边缘上，尤其是沿着钻柄12的整个长度延伸，这使得弹性模量和惯性矩加大了。还有可能使内外侧钻屑通道13、14加大。加强边缘34呈条状，相对于侧壁32、33来说略微凸出。侧壁32、33和加强边缘34之间是光滑过渡的。加强边缘34的外侧面直接与钻柄12的圆周面36相接。加强边缘34相对于侧壁32、33的凸出高度可达几个毫米。加强边缘34宽度相对于侧壁32、33来说是很小的，以保持钻屑通道13、14的空间足够大。
根据本发明，钻头11是左旋的。左旋角δ在0.1°至20°之间，尤其是以2°至4°为好。现行技术中的钻头是右旋的，与传统的钻头相比，本发明的左旋的钻头具有下列优点，就是在分度刀刃21、22进行切削的过程中，钻柄12中沿箭头51方向的应力变小了。从而，钻头11的振动也大为减小。从力学角度看，如图4和图5所示的比较，如果将分度刀刃21、22的切削点看作固定点或支撑点，上述结论就很清楚了。对于左旋的钻头11来说，分度刀刃21、22使支撑点受拉，而传统的右旋钻头11则受压、使得沿箭头52的方向产生压应力。因而，左旋钻头在切削时可减振也就容易理解了。为什么钻孔的底面没有颤振的痕迹也就清楚了，而右旋钻头则有此颤振痕迹。同时，左旋钻头钻出的也具有较好的表面质量，这是因为在振动小的切削过程中，没有未知的径向力作用于钻柄上并使钻柄产生不规则的变形，而切削力仅产生于钻头的底面，该切削力使钻头11沿其纵向轴线26而连续移动。
随着左旋钻头的转动，内外侧钻屑通道13、14就获得了输送力，因而就形成了优化的钻屑流。根据本发明，为了减振、为了加大切削力和切削能力，左旋的钻头11具有一个扩径段28、加大的内外侧钻屑通道13、14以及加强边缘34，钻柄12的横截面是优化的。另外，可采取一种措施或几种措施的组合来改善刚度和减振。
进一步说，为了优化钻屑流，本发明在侧壁32上设置了导角37，导角37是很小的。如图6所示，钻柄12的端面31上的斜面具有一个负的轴向角β。该斜面就是导角37。该导角37在前端31上延伸，沿着钻头的纵向轴线向后部27倾斜，其优点是钻屑通道的空间变化最小，对钻屑流没有影响。已经发现，如果导角使得钻屑通道的空间变化过大，钻屑就会从孔壁压向钻头钻柄12的中心部位。这就意味着附加力会作用于钻头，使其发生变形。钻孔或切削过程就会受到干扰，切削力也受到了不良影响。
相应地，可以采取措施使导角37仅为一条窄的斜面或者完全取消，这样在钻孔过程中可以实现进一步的减振作用。
为了使钻孔过程中的钻头11冷却，根据内外侧钻屑通道13、14设置了两上冷却液孔，所述冷却液孔沿钻头11的轴向延伸，位于钻柄12的内外侧钻屑通道13、14之间的实体部分的横截面中。这样，冷却液可以在端面38上流动，直接冷却分度刀刃21、22，从转动方向上看，分度刀刃21、22位于其后方。*

Claims (34)

1、用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括钻柄(12)和至少两个分度刀刃(21,22)，其中的钻柄(12)至少具有一个轴向延伸的钻屑通道(13,14)，分度刀刃(21,22)径向地在钻柄(12)的端面上处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃(41,42；43,44)，两个刀刃相互倾斜、夹以钝角、同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃(21)的一个刀刃(41)略微地跨过钻头的纵向轴(26)，径向地处于外侧的分度刀刃(22)的一个刀刃(43)略微地跨过钻柄(12)的圆周面(36)，分度刀刃(21,22)的两个刀刃(41,42；43,44)的夹角平分线(23,24)相对于钻头纵向轴(26)偏转一个角度(α)，其特征在于从转动方向上看，钻柄(12)的前端(31)相对于后部(27)而言是左旋的。
2、如权利要求1所述的钻头，其特征在于，钻柄(12)的前端(31)相对于后部(27)的左旋是连续的。
3、如权利要求1所述的钻头，其特征在于，前端(31)相对于后部(27)的左旋是不连续的。
4、如权利要求1所述的钻头，其特征在于左旋角(δ)在0.1°至25°之间。
5、如权利要求1至3其中之一所述的钻头，其特征在于，左旋角(δ)在2°至6°之间。
6、如权利要求1所述的钻头，其特征在于，分度刀刃(21,22)的两个刀刃(41,42；43,44)之间的夹角平分线(23,24)一同转动一个角度(α)，所述角度(α)在0°至10°之间。
7、如权利要求1所述的钻头，其特征在于，分度刀刃(21,22)相对于钻头纵向轴(26)的径向位置的夹角(Ω)在165°至185°之间。
8、用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括钻柄(12)和至少两个分度刀刃(21,22)，其中钻柄(12)至少具有一个轴向延伸的钻屑通道(13,14)，分度刀刃(21,22)在钻柄(12)的端面上径向地处于不同的位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，并具有两个长度相同的刀刃(41,42；43,44)，这两个刀刃相互处于倾斜的位置、夹以一个钝角并同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃(21)的一个刀刃(41)略微地跨过钻头的纵向轴(26)，径向地处于外侧的分度刀刃(22)的一个刀刃(43)略微地跨过钻柄(12)的圆周面(36)，分度刀刃(21,22)的两个刀刃(41,42；43,44)的夹角平分线(23,24)相对于钻头纵向轴(26)偏转一个角度(α)，其特征在于，在钻柄(12)的端面(16)的相对的一端设置了横截面比前端(31)的横截面要大一些的扩径段(28)。
9、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，横截面加大了的扩径段(28)设置在钻屑通道(13,14)的侧壁(17,18)的后部，分度刀刃(21,22)设置在侧壁(17,18)上。
10、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，横截面加大了的扩径段(28)设置在钻屑通道(13,14)的一个侧壁(32,33)的后部，分度刀刃(21,22)与侧壁(32,33)是相对的。
11、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)至少设置在钻屑通道(13,14)的一个侧壁(32,33)上。
12、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)至少设置在一个侧壁(17,18)上。
13、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)至少设置在一个侧壁(17,18)上和至少设置在一个侧壁(32,33)上。
14、如权利要求8至13其中之一所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)在钻柄(12)的不足一半长度的后半部延伸。
15、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)的横截面逐渐加大。
16、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)的横截面连续地加大。
17、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)的横截面不是连续地加大。
18、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)的横截面积小于钻柄(12)的前端(31)的20％。
19、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)的横截面积小于钻柄(12)的前端(31)的10％。
20、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，扩径段(28)的横截面积于小于钻柄(12)的前端(31)的5％。
21、如权利要求8所述的钻头，其特征在于，从前端(31)至钻柄(12)的后部(27)，钻柄(12)的横截面是光滑过渡的。
22、用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括一个钻柄(12)和至少两个分度刀刃(21,22)，其中的，钻柄(12)至少具有一个轴向延伸的钻屑通道(13,14)，分度刀刃(21,22)在钻柄(12)的端面上径向地处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有重叠之外，并具有两个长度相同的刀刃(41,42；43,44)，两个刀刃相互处于倾斜的位置，夹以一个钝角，并同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃(21)的一个刀刃(41)略微地跨过钻头纵向轴(26)，径向地处于外侧的分度刀刃(22)的一个刀刃(43)略微地跨过钻柄(12)的圆周面(36)，分度刀刃(21,22)的两个刀刃(41,42；43,44)之间的夹角平分线(23,24)相对于钻头纵向轴(26)偏转一个角度(α)。其特征在于，在与分度刀刃(21,22)相对的一个侧壁(32,33)上，轴向延伸的钻屑通道(13,14)具有加强边缘(34)，加强边缘(34)与钻柄(12)的圆周面相接合，至少在钻屑通道(13,14)的部分长度上轴向地延伸。
23、如权利要求22所述的钻头，其特征在于，加强边缘(34)在钻柄(12)的整个长度上延伸。
24、如权利要求22所述的钻头，其特征在于，加强边缘(34)相对于侧壁(32,33)的宽度来说是很窄的。
25、如权利要求22所述的钻头，其特征在于，加强边缘(34)增加了钻柄(12)的惯性矩和/或截面模数。
26、如权利要求22所述的钻头，其特征在于，加强边缘(34)的外侧面是钻柄(12)的圆周面(36)的一部分，并且是一种导向面。
27、如权利要求22所述的钻头，其特征在于，加强边缘(34)相对于钻屑通道(13,14)的侧壁(32,33)凸起的量小于3毫米。
28、用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括一个钻柄(12)和至少两个分度刀刃(21,22)，其中的钻柄(12)至少具有一个轴向延伸的钻屑通道(13,14)，分度刀刃(21,22)在钻柄(12)的端面上径向地处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃(41,42；43,44)，两个刀刃相互处于倾斜的位置上、夹以一个钝角，并且同时进行钻削，处于径向内侧的分度刀刃(21)的一个刀刃(41)略微地跨过钻头纵向轴(26)，处于径向外侧的分度刀刃(22)的一个刀刃(43)略微地跨过钻柄(12)的圆周面(36)，分度刀刃(21,22)的两个刀刃(41,42；43,44)之间的夹角平分线相对于钻头纵向轴(26)偏转一个角度(α)，其特征在于，在与分度刀刃(21,22相对的至少一个侧壁(32,33)上的钻柄(12)的前端(31)设置了一个较窄的斜面(37)。
29、如权利要求28所述的钻头，其特征在于，斜面(37)具有一个负的轴向角(β)。
30、如权利要求28所述的钻头，其特征在于，斜面(37)和钻屑通道(13,14)的侧壁(32,33)之间的过渡段远远小于分度刀刃(21,22)沿钻头纵向轴(26)的延伸长度。
31、如权利要求28所述的钻头，其特征在于，斜面(37)是一条很窄的斜面。
32、用于对金属固体材料进行钻削的钻头，包括一个钻柄(12)和至少两个分度刀刃(21,22)，其中钻柄(12)至少具有一个轴向延伸的钻屑通道(13,14)，分度刀刃(21,22)在钻柄(12)的端面上径向地处于不同的径向位置上，其几何形状相似，工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃(41、42；43,44)，两个刀刃处于相互倾斜的位置上，夹以一个钝角，同时进行钻削，处于径向内侧的分度刀刃(21)的一个刀刃(41)略微地跨过钻头纵向轴(26)，处于径向外侧的分度刀刃(22)的一个刀刃(43)略微地跨过钻柄(12)的圆周面(36)，分度刀刃(21,22)的两个刀刃(41,42；43,44)之间的夹角平分线(23,24)相对于钻头纵向轴(26)偏转一个角度(α)，其特征在于，钻柄(12)具有两个对称的钻屑通道(13,14)，其侧壁(17,18)与侧壁(32,33)至少在钻柄(12)的部分长度上几乎呈垂直关系。
33、如权利要求32所述的钻头，其特征在于，在钻柄(12)的实体的截面上至少设有一个冷却液孔(39)，该实体截面介于两钻屑通道(13,14)之间，并呈扇形结构。
34、如权利要求32所述的钻头，其特征在于，侧壁(17,18)和侧壁(32,33)本质上是面结构。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001518021A (ja) 1997-03-25 2001-10-09 ギューリング ヨルグ 穴あけ工具
SE512187C2 (sv) * 1997-04-30 2000-02-07 Seco Tools Ab Borr
DE19757242A1 (de) * 1997-12-22 1999-07-01 Beck August Gmbh Co Bohrwerkzeug für Bohrungen in Vollmaterial
US6000887A (en) * 1998-05-19 1999-12-14 Ingersoll Cutting Tool Company Stiff drill
JP3317490B2 (ja) * 1998-06-18 2002-08-26 日立ツール株式会社 高送りスローアウェイ式回転工具
DE10021879A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-08 Komet Stahlhalter Werkzeuge Vollbohrer für Werkzeugmaschinen
AT410188B (de) * 2001-01-18 2003-02-25 Boehlerit Gmbh & Co Kg Schneidwerkzeug und wendeschneidplatte
US6773211B2 (en) 2001-05-18 2004-08-10 Novator Ab Orbital drilling cutting tool
EP1273396B1 (de) * 2001-07-06 2009-12-30 Robert Bosch Gmbh Meissel bzw. Hammerbohrer
DE10142265B4 (de) * 2001-08-29 2005-04-28 Arno Friedrichs Stabförmiges Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks
ES2215941T3 (es) 2002-01-18 2004-10-16 Brainlab Ag Metodo y dispositivo para asignar informacion de imagen digital a los datos de navegacion de un sistema medico de navegacion.
DE10235606A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-19 Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh Vollbohrer für Werkzeugmaschinen
US7665935B1 (en) * 2006-07-27 2010-02-23 Precorp, Inc. Carbide drill bit for composite materials
DE102007042280A1 (de) 2007-09-06 2009-03-12 Komet Group Holding Gmbh Bohrwerkzeug für Werkzeugmaschinen sowie Verfahren zu dessen Herstellung
US8827606B2 (en) 2009-02-10 2014-09-09 Kennametal Inc. Multi-piece drill head and drill including the same
US8702357B2 (en) * 2009-02-10 2014-04-22 Kennametal Inc. Multi-piece drill head and drill including the same
US9539652B2 (en) 2010-04-30 2017-01-10 Kennametal Inc. Rotary cutting tool having PCD cutting tip
US8926237B2 (en) 2011-07-11 2015-01-06 Kennametal Inc. Multi-piece twist drill head and twist drill including the same
JP6462364B2 (ja) * 2015-01-10 2019-01-30 京セラ株式会社 スローアウェイ式ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法
CN105458827A (zh) * 2015-12-10 2016-04-06 宁波高新区世代能源科技有限公司 金属切削液供给系统
DE102016208228B4 (de) * 2016-05-12 2022-08-04 Kennametal Inc. Bohrer
EP3401043B1 (en) * 2017-05-11 2020-03-25 Sandvik Intellectual Property AB Drill body and drill
CN109158664B (zh) * 2018-08-14 2021-06-18 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种可转位钻孔刀具

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2046414U (zh) * 1989-03-24 1989-10-25 深圳南南电器设备有限公司 不锈钢深孔钻头
CN2059381U (zh) * 1989-12-20 1990-07-18 桂育鹏 机夹内冷复合钻
CN1077671A (zh) * 1992-04-15 1993-10-27 田清安 硬质合金高速套料钻
CN1147779A (zh) * 1994-05-09 1997-04-16 桑德维克公司 钻头和钻头用的切削刀片
CN1162942A (zh) * 1994-12-10 1997-10-22 克纳门特尔-赫特尔刀具及硬质材料股份有限公司 在金属实心材料中钻孔的钻孔工具
CN1047972C (zh) * 1993-05-20 2000-01-05 伊斯卡有限公司 一种可分度镶装刀片式钻头

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US190907A (en) * 1877-05-15 Improvement in locks for satchels
US2360385A (en) * 1941-03-08 1944-10-17 Blackhawk Mfg Co Drill
SU562389A1 (ru) * 1975-04-08 1977-06-25 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Объединения "Ленмебель" Спиральное сверло
SE411310B (sv) * 1976-11-17 1979-12-17 Sandvik Ab Borr, foretredesvis med vendsker
US4340327A (en) * 1980-07-01 1982-07-20 Gulf & Western Manufacturing Co. Tool support and drilling tool
AT384977B (de) * 1980-12-22 1988-02-10 Plansee Metallwerk Bohrwerkzeug
US4563113A (en) * 1983-04-14 1986-01-07 Waukesha Cutting Tools, Inc. Indexable insert drill
DE3545586A1 (de) * 1985-12-21 1987-07-02 Komet Stahlhalter Werkzeug Bohrwerkzeug
JPH0688168B2 (ja) * 1986-03-14 1994-11-09 三菱マテリアル株式会社 穴明け工具
JP2775912B2 (ja) * 1989-10-27 1998-07-16 三菱マテリアル株式会社 穴明け工具
JPH03184707A (ja) * 1989-12-15 1991-08-12 Hitachi Ltd ツイストドリル
DE4018043A1 (de) * 1990-06-06 1991-12-12 Krupp Widia Gmbh Bohrwerkzeug
JPH04244311A (ja) * 1991-01-29 1992-09-01 Hitachi Ltd 三段ウエブテーパドリル

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2046414U (zh) * 1989-03-24 1989-10-25 深圳南南电器设备有限公司 不锈钢深孔钻头
CN2059381U (zh) * 1989-12-20 1990-07-18 桂育鹏 机夹内冷复合钻
CN1077671A (zh) * 1992-04-15 1993-10-27 田清安 硬质合金高速套料钻
CN1047972C (zh) * 1993-05-20 2000-01-05 伊斯卡有限公司 一种可分度镶装刀片式钻头
CN1147779A (zh) * 1994-05-09 1997-04-16 桑德维克公司 钻头和钻头用的切削刀片
CN1162942A (zh) * 1994-12-10 1997-10-22 克纳门特尔-赫特尔刀具及硬质材料股份有限公司 在金属实心材料中钻孔的钻孔工具

Also Published As

Publication number Publication date
EP0749794A1 (de) 1996-12-27
DE19522837A1 (de) 1997-01-02
US5788431A (en) 1998-08-04
ES2202398T3 (es) 2004-04-01
DE59610434D1 (de) 2003-06-18
CN1140113A (zh) 1997-01-15
KR970000408A (ko) 1997-01-21
EP0749794B1 (de) 2003-05-14
ATE240178T1 (de) 2003-05-15

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