CN110603113A - 钻体和钻 - Google Patents

Abstract

公开了一种钻体(4)和钻(2)。钻体(4)具有旋转轴线(10)并且包括沿着钻体(4)的周边延伸的周边容屑槽(22)。周边容屑槽横截面具有中心线(26′)，该中心线在垂直于旋转轴线延伸的平面中延伸，并穿过旋转轴线(10)。周边容屑槽横截面具有垂直于所述中心线(26′)延伸的径向内侧(32)，以及连接到所述径向内侧的第一和第二侧向侧(34，34′)。径向内侧(32)的长度L1在L1＝0.95×D/4到L1＝1.2×D/4的范围内。第一和第二侧向侧(34，34’)中的每一个具有在D/4到1.3×D/4的范围内的长度LS1、LS2。第一和第二侧向侧从所述径向内侧沿径向向外的方向彼此叉开。

Description

钻体和钻

技术领域

本发明涉及一种用于钻的钻体，以及一种用于金属切削的钻。

背景技术

钻被构造用于在工件中切削孔。本发明涉及使用手动操作的机器(如钻床)或自动控制的机器(如数控车床、数控铣床或数控钻机)来切削工件的钻。

可转位钻包括钻体和两个或更多个可转位切削刀片，所述可转位切削刀片布置在位于钻体的前端部分处的刀片座中。切削刀片中的一个切削刀片可被构造用于切削孔的中心部分，而另一个切削刀片可被构造用于切削孔的周边部分。切削刀片是可转位的，即它们各自包括一个以上的切削刃，并且可以不同位置定位在刀片座中，以便每个切削刃与工件接合。

在钻孔过程中，必须从孔中移除由位于钻体的前端部分处的切削刀片从工件上切下的切削切屑。为此，一个或多个容屑槽可以沿着钻体延伸。

US 8668409公开了一种可转位钻，包括钻体，该钻体具有沿钻体延伸一段距离的两个容屑槽。两个可转位切削刀片相对于彼此径向偏移地紧固在钻体的相应的刀片座中。从垂直于钻体的纵向轴线的方向的横截面看，每个容屑槽包括第一壁部分和第二壁部分。第一壁部分沿着排出边缘(run-out edge)和第二壁部分之间的曲线延伸。第二壁部分在前缘和第一壁部分之间沿直线延伸。第一壁部分和第二壁部分彼此相邻设置，并且一起限定垂直于纵向轴线的J形截面轮廓。

长孔(如4倍的孔直径或更长)的钻孔对相关的钻提出了特殊要求。在切削切屑必须从孔的底部一路输送出去的情况下，钻在径向方向上的偏转必须最小化，以获得高质量的孔。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于钻的钻体，该钻体在适合于钻长孔的同时提供切削切屑的有效去除。为了更好地解决这些问题中的一个或多个问题，提供了具有独立权利要求中限定的特征的钻体和钻。

根据本发明的一方面，该目的通过一种用于钻的钻体来实现，该钻体具有旋转轴线，并且在钻体的前端部分设置有中心刀片座和周边刀片座。中心刀片座被构造用于接纳用于切削具有孔直径D的孔的中心部分的中心切削刀片，并且周边刀片座被构造用于接纳用于切削孔的周边部分的周边切削刀片。钻体包括从中心刀片座沿钻体的周边延伸的中心容屑槽，和从周边刀片座沿钻体的周边延伸的周边容屑槽。中心容屑槽具有在垂直于旋转轴线延伸的平面中的中心容屑槽横截面，并且周边容屑槽具有在垂直于旋转轴线延伸的所述平面中的周边容屑槽横截面，中心容屑槽横截面和周边容屑槽横截面中的每一个都在垂直于旋转轴线延伸的所述平面中形成在钻体的外接圆内。周边容屑槽横截面具有在所述平面中延伸并穿过旋转轴线的中心线，其中周边容屑槽横截面具有垂直于所述中心线延伸的径向内侧，以及连接到径向内侧的第一侧向侧和相对的第二侧向侧，其中径向内侧具有在L1＝0.95×D/4至L1＝1.2×D/4的范围内的长度L1，其中第一和第二侧向侧中的每一个具有在D/4至1.3×D/4范围内的长度LS1、LS2，并且其中第一和第二侧向侧从径向内侧沿径向向外的方向彼此叉开。

因为径向内侧的长度L1在L1＝0.95×D/4到L1＝1.2×D/4的范围内，因为第一和第二侧向侧中的每一个都具有在D/4至1.3×D/4的范围内的长度LS1、LS2，并且因为第一和第二侧向侧从径向内侧沿径向向外的方向彼此叉开，所以来自周边切削刀片的切削切屑将容易地安身在周边容屑槽内，同时钻体在垂直于旋转轴线延伸的所述平面中的横截面提供高弯曲刚度和扭转刚度。因此，可以在工件中切削出高质量的孔。结果是，实现了上述目的。

根据另一方面，该目的通过一种用于金属切削的钻来实现，该钻包括：钻体，其具有旋转轴线并且在钻体的前端部分设置有中心刀片座和周边刀片座；用于切削具有孔直径D的孔的中心部分的中心切削刀片，其布置在中心刀片座中；以及用于切削孔的周边部分的周边切削刀片，其布置在周边刀片座中。钻体是根据本文讨论的方面和/或实施例中的任何一个的钻体。如上所述，由于周边容屑槽横截面的尺寸，来自周边切削刀片的切削切屑将容易地安身在周边容屑槽内，同时在钻的钻体中提供高弯曲刚度和扭转刚度。

由于弯曲刚度取决于第二面矩，也称为惯性面矩，其单位为长度单位的四次幂，例如m⁴，所以尽可能远离旋转轴线延伸的钻体的横截面的实心部分提供了刚性的钻体。如上所述，径向内侧长度L1以及第一和第二侧向侧长度LS1、LS2允许钻体的横截面的较大部分从旋转轴线延伸较大的径向距离。

钻体具有钻孔长度L，即：用于通过相关的钻可钻出的最大孔深度的钻体的长度减去由切削刀片提供的轴向深度，即：最大孔深度减去切削刀片超出钻体的轴向延伸长度。

根据实施例，径向内侧可以关于中心线对称延伸。以这种方式，在由第一和第二侧向侧的长度提供的范围内，周边容屑槽横截面可以关于周边容屑槽的中心线近似对称。因此，钻体的横截面可以关于周边容屑槽近似对称。这提供了一个稳定的钻体，其弯曲特性可以是能够预测的。

根据实施例，第一和第二侧向侧可以关于中心线彼此对称地叉开。以这种方式，周边容屑槽横截面可以关于周边容屑槽的中心线对称。因此，钻体的横截面也可以关于周边容屑槽对称。这提供了一种稳定的钻体，其弯曲特性可以是能够容易预测的。

根据实施例，第一和第二侧向侧的与径向内侧相对的端部可以布置成彼此相距的距离L2在L2＝1.85×D/4至L2＝2.5×D/4的范围内。以这种方式，可以确保来自周边切削刀片的切削切屑容易地安身在周边容屑槽内，以从钻体的前端部分被引导出正在钻的孔。

根据实施例，钻体可以包括至少一个冷却剂通道。以这种方式，在用钻进行钻孔期间，冷却剂可以被提供在切削刀片附近。因此，除了冷却工件和切削刀片之外，冷却剂还可以有助于将周边容屑槽和/或中心容屑槽中的切削切屑从钻体的前端部分输送出去并且输送到正在钻的孔外。

合适地是，所述至少一个冷却剂通道在钻体的前端部分设置有开口。

根据实施例，钻体可以包括两个冷却剂通道。以这种方式，在用钻进行钻孔期间，冷却剂可以被提供在周边切削刀片和中心切削刀片中的每个刀片附近。冷却剂可有助于将周边容屑槽和中心容屑槽中的切削切屑从钻体的前端部分输送出去并且输送到正在钻的孔外。

根据实施例，在垂直于旋转轴延伸的平面中看，每个冷却剂通道可以具有在Df＝0.4×D^3/5至Df＝0.7×D^3/5范围内的直径Df。以这种方式，可以在正常冷却剂压力(例如4巴)下实现到钻体的前端部分的足够的冷却剂流，以便将切削切屑从钻体前端部分输送出孔外。

根据实施例，两个冷却剂通道中的每一个冷却剂通道可以布置成距周边容屑槽横截面的中心线的距离dc在dc＝0.20×D至DC＝0.35×D的范围内。以这种方式，冷却剂通道可以布置在距周边容屑槽一定距离处，使得冷却剂通道既不会在钻体的制造过程中被刺穿，也不会在钻的使用过程中因为切削切屑会磨损周边容屑槽而被刺穿。

根据实施例，周边容屑槽的横截面形状可以从距钻体的前端在0.25×D至1×D的范围内的距离到钻孔长度L的后端对应于周边容屑槽横截面。以这种方式，至少对于具有钻孔长度L≥2×D的钻来说，周边容屑槽的横截面形状沿着钻体的一大部分长度对应于上述限定的周边容屑槽横截面。

根据实施例，中心容屑槽横截面可以具有沿着中心容屑槽横截面的中心线看到的最大深度Dp和垂直于中心容屑槽横截面的中心线看到的最大宽度W，最大深度Dp在Dp＝0.75×D/2至Dp＝0.90×D/2的范围内，最大宽度W在W＝0.75×D/2至W＝0.90×D/2的范围内，并且其中最大宽度W关于中心容屑槽横截面的中心线对称地延伸。以这种方式，来自中心切削刀片的切削切屑可以容易地安身在中心容屑槽内，而钻体在垂直于旋转轴县延伸的平面中的横截面提供了高的弯曲刚度和扭转刚度。

这里，术语最大深度是指在垂直于旋转轴线延伸的平面中从钻体的外接圆测量到的中心容屑槽横截面的最深部分。容屑槽的表面上某一点处的深度是该点与外接圆之间的最短距离。术语最大宽度是指中心容屑槽横截面的最宽部分。

当研究所附权利要求书和以下详细描述时，本发明的进一步特征和优点将变得明显。

附图说明

根据以下详细描述和附图中讨论的示例实施例，将容易理解本发明的各个方面和/或实施例(包括其特定特征和优点)，在附图中：

图1a-1e示出了根据实施例的钻的视图，

图2a和图2b示出了图1a-1e的钻的两个视图，

图2c和图2d示出了沿着图2a中的线IIc-IIc和IId-IId穿过钻的横截面图，以及

图3a-3d示出了周边容屑槽和中心容屑槽的横截面。

具体实施方式

现在将更全面地描述本发明的方面和/或实施例。贯穿全文，相似的数字指代相似的元件。为了简洁和/或清楚起见，将不必要详细描述众所周知的功能或结构。

图1a-1e示出了根据实施例的钻2的视图。钻2被构造用于金属切削，即用于在金属工件中钻孔。钻2包括钻体4、中心切削刀片6和周边切削刀片8。中心切削刀片6和周边切削刀片8是可转位的，即包括一个以上的切削刃，其中切削刃的作用切削位置对应于切削刀片的转位位置。钻体4具有旋转轴线10并且在钻体4的前端部分18处设置有中心刀片座12和周边刀片座14。前端部分18形成钻体4的邻近钻体4的前端16的部分。中心切削刀片6被构造用于切削孔的中心部分，并且周边切削刀片8被构造用于切削孔的周边部分。中心切削刀片6布置在中心刀片座12中，并且周边切削刀片8布置在周边刀片座14中。因此，中心刀片座12被构造用于接纳中心切削刀片6，并且周边刀片座14被构造用于接纳周边切削刀片8。

钻2被布置成通过沿方向R(如图1c中所示)旋转进行切削。钻2被构造用于钻直径为D的孔。也就是说，中心切削刀片6和周边切削刀片8一起提供用于切削直径为D的孔的切削刃。纯粹作为示例，直径D可以在D＝15-65mm的范围内。

根据实施例，中心切削刀片6可以被构造用于以大约D/4的沿径向方向的切削长度在孔的轴向方向上进行切削，并且周边切削刀片8可以被构造用于以大约D/4的沿径向方向的切削长度在孔的轴向径向方向上进行切削。这样，作用在切削刀片6、8上的切削力可以在两个切削刀片6、8之间进行平衡。

根据实施例，钻体4可以具有在1×D至8×D的范围内的钻孔长度L。钻体4的钻孔长度对应于将用钻进行钻孔的最大孔深度减去由切削刀片12、14提供的轴向深度。在钻体4的钻孔长度L在上述范围的上部中的钻中，这里讨论的中心容屑槽和周边容屑槽的横截面积是特别有利的。因此，根据一些实施例，钻体4的钻孔长度L可以在L＝3×D至L＝8×D的范围内，或者在L＝4×D至L＝8×D的范围内。

所示实施例的钻孔长度L为大约L＝4×D。钻体4包括钻柄19，用于将钻2固定在机器中，如固定在机器的卡盘中。

钻体4包括从中心刀片座12沿着钻体4的周边延伸的中心容屑槽20。钻体4包括从周边刀片座14沿钻体4的周边延伸的周边容屑槽22。

在这些实施例中，中心容屑槽20以及周边容屑槽22包括螺旋部分，该螺旋部分从前端16部分地沿着钻体4朝向钻体4的钻孔长度的后端24延伸。在钻体4的钻孔长度的后端24处，中心容屑槽20和周边容屑槽22各自沿着钻体4平行于旋转轴线10以直线延伸。

在替代实施例中，螺旋部分可以比所示实施例中的短，或者比所示实施例中的长。根据一些实施例，容屑槽不包括任何直的部分，而是沿着整个钻孔长度都呈螺旋状。

图2a和图2b示出了图1a-1e的钻体4的两个视图。在图2a和图2b的视图中，清楚地示出了中心容屑槽20和周边容屑槽22。此外，图2c和图2d示出了沿着图2a中的线IIc-IIc和IId-IId穿过钻体4的两个横截面图。

钻体4具有垂直于旋转轴线10看到的横截面形状。钻体4的横截面形状根据横截面沿钻孔长度所定位的位置而变化。自然地是，钻体4的横截面形状取决于中心容屑槽20和周边容屑槽22的横截面形状。在前端部分18处并短暂经过刀片座，钻体4的横截面形状与更远离前端部分18的横截面形状明显不同。这取决于在切削刀片处具有宽开口的容屑槽20、22。经过前端部分18，容屑槽20、22适合于将切削切屑沿着钻体4引导出正在钻的孔外。

根据本发明，周边容屑槽22被构造用于从周边切削刀片平顺引导切削切屑，同时提供具有高弯曲刚度和扭转刚度的钻体的横截面形状。

根据本发明的另一方面，另外，中心容屑槽20被构造用于从中心切削刀片平顺引导切削切屑，同时提供具有高弯曲刚度和扭转刚度的钻体4的横截面形状。

周边容屑槽22具有在垂直于旋转轴线10延伸的平面中的周边容屑槽横截面。在图2c和图2d中，用交叉线阴影示出了周边容屑槽横截面。周边容屑槽横截面在垂直于旋转轴线4延伸的平面中形成在钻体4的外接圆内，如图2c和图2d中虚线所示。如上所述，图2c和图2d中所示的横截面是垂直于旋转轴线10延伸的这种平面的示例。大致上，从图2d所示的横截面并向后朝向后端24，周边容屑槽横截面与图2c和图2d中所示的相同。

中心容屑槽20具有在垂直于旋转轴线10延伸的平面中的中心容屑槽横截面。在图2c和图2d中，中心容屑槽横截面用单线阴影示出。中心容屑槽横截面在垂直于旋转轴线延伸的平面中形成在钻体4的外接圆内，如图2c和图2d中虚线所示。图2c和图2d中所示的横截面是垂直于旋转轴线10延伸的这种平面的示例。大致上，从图2d中所示的横截面并向后朝向后端24，中心容屑槽横截面与图2c和图2d中所示的相同。

图3a示出了图2c和图2d的周边容屑槽22和周边容屑槽横截面的放大图。周边容屑槽横截面具有中心线26’，该中心线26’在垂直于旋转轴线10延伸的平面中延伸，并穿过旋转轴线10。周边容屑槽横截面具有垂直于中心线26’延伸的径向内侧32，以及连接到径向内侧32的第一侧向侧34和相对的第二侧向侧34’。径向内侧32可以基本上是直的，并且第一和第二侧向侧34、34’可以是基本直的。径向内侧32与第一和第二侧向侧34、34’之间的过渡可以是圆化形的，以避免钻体4中的应力集中。

径向内侧32的长度L1在L1＝0.95×D/4至L1＝1.2×D/4的范围内，其中第一和第二侧向侧34、34’中的每一个的长度LS1、LS2在LS1(LS2)＝D/4至LS1(LS2)＝1.3×D/4的范围内。第一和第二侧向侧34、34’从径向内侧32沿径向向外的方向彼此叉开。

由于周边容屑槽横截面的尺寸在如上述限定的范围内，所以与许多现有技术的钻体(如在上述US8668409中描述的包括具有J形横截面的容屑槽的钻的钻体)的横截面相比，钻体4的横截面包括在远离旋转轴线10的径向距离处的材料。因此，在垂直于本发明钻体4的旋转轴线10延伸的平面中的横截面提供了高弯曲刚度和扭转刚度。

从切削切屑的俯视图看，来自周边切削刀片的切削切屑可以具有近似等腰梯形的形状，其具有如下近似度量：侧边长D4、长底边1.9×D4和短底边0.9×D4。在周边容屑槽的俯视图中看，切削切屑的长底边面向外。因此，切削切屑将容易地安身在具有如上所述尺寸的周边容屑槽内，以便在周边容屑槽中被引导出正在钻的孔外。

径向内侧32关于周边容屑槽横截面的中心线26’对称延伸。在这些实施例中，第一和第二侧向侧34、34’关于中心线26’对称地彼此叉开。因此，在这些实施例中，第一和第二侧向侧34、34’具有相同的长度，并且周边容屑槽横截面关于周边容屑槽22的中心线26’对称，并且钻体4的横截面关于周边容屑槽22对称。因此，钻体4的横截面在周边容屑槽22的两侧从旋转轴线10延伸相同的径向距离。同样由于这个原因，本发明钻体4在垂直于旋转轴线10延伸的平面中的横截面提供了高的弯曲和扭转刚度。当然，来自周边切削刀片的切削切屑容易沿着周边容屑槽22被引导出正在钻的孔外。

图3b示出了周边容屑槽22的实施例，其中第一侧向侧34垂直于径向内侧32延伸。因此，在图1a-2b中所示的钻体4的替代实施例中，周边容屑槽22可以具有周边容屑槽横截面，其中侧向侧中的一个平行于中心线26’延伸，同时第一和第二侧向侧34、34’从径向内侧32沿径向向外的方向彼此叉开。再次，中心线26’在垂直于旋转轴线10延伸的平面中延伸，并穿过旋转轴线10。同样，在这些实施例中，径向内侧32的长度L1在L1＝0.95×D/4至L1＝1.2×D/4的范围内，并且第一和第二侧向侧34、34’中的每一个具有在LS1(LS2)＝D/4至LS1(LS2)＝1.3×D/4范围内的长度LS1、LS2。再次，径向内侧32关于周边容屑槽横截面的中心线26’对称延伸。

在第一和第二侧向侧34、34’的上述限定的长度范围内，周边容屑槽横截面仍然为来自周边切削刀片的切削切屑被引导通过周边容屑槽22离开正在钻的孔外提供空间，而钻体4在垂直于旋转轴线10的平面中的横截面由于钻体4的横截面在钻体4的横截面的一大部分上从旋转轴线10径向延伸较远的距离而提供高的弯曲刚度和扭转刚度。

在图3a和图3b中所示的周边容屑槽横截面的两个实施例中，第一和第二侧向侧34、34’的与径向内侧32相反的端部被布置成彼此相距的距离L2在L2＝1.85×D/4至L2＝2.5×D/4的范围内。因此，第一和第二侧向侧34、34’彼此充分地叉开，以便使来自周边切削的切削切屑容易地被引导通过周边容屑槽22，同时钻体4的横截面提供高的弯曲和扭转刚度。

长度L1、LS1、LS2、L2是在距离之间的交点之间测量得到的。

回到图1a、图1b、图2a和图2b，周边容屑槽22的横截面形状对应于结合图2c、图2d、图3a或图3b讨论的沿着钻体4的部分长度延伸(例如从图2a中的用箭头IId-IId所示的横截面延伸到钻长度L的后端24)的中心周边槽横截面。

根据一些实施例，周边容屑槽22的横截面形状可以沿钻孔长度L的至少一半对应于周边容屑槽横截面。周边容屑槽横截面是结合图2c、图2d、图3a或图3b讨论的周边容屑槽横截面。

周边容屑槽22的横截面形状可以从距钻体4的前端16在0.25×D至1×D的范围内的距离到钻孔长度L的后端24对应于周边容屑槽横截面。

图3c示出了图2c和图2d的中心容屑槽20和中心容屑槽横截面的放大图。中心容屑槽横截面具有中心线26，该中心线26在垂直于旋转轴线10延伸的平面中延伸，并且延伸穿过旋转轴线10。中心容屑槽横截面具有沿中心线26看到的深度和垂直于中心线26看到的宽度。

中心容屑槽横截面具有在Dp＝0.75×D/2至Dp＝0.90×D/2的范围内的最大深度Dp和在W＝0.75×D/2至W＝0.90×D/2的范围内的最大宽度W。最大宽度W关于中心线26对称延伸，即：最大宽度W从中心线26延伸相等的距离。根据一些实施例，中心容屑槽横截面具有在Dp＝0.8×D/2至Dp＝0.86×D/2的范围内的最大深度Dp，以及在W＝0.8×D/2至W＝0.86×D/2范围内的最大宽度W。

由于中心容屑槽横截面的深度和宽度在上述限定的范围内，所以钻体4的横截面包括在远离旋转轴线10的径向距离处的材料。因此，在垂直于本发明钻体4的旋转轴线10延伸的平面中的横截面提供了高弯曲刚度和扭转刚度。此外，由于最大宽度关于中心线26对称延伸，所以钻体4的横截面在中心容屑槽20的两侧从旋转轴线10延伸基本相同的径向距离。同样由于这个原因，本发明钻体4在垂直于旋转轴线10延伸的平面中的横截面提供高的弯曲和扭转刚度。

来自中心切削刀片的螺旋形切削切屑的直径可以在正在钻的孔的半径(即D/2)的0.7-0.8倍的范围内。因此，切削切屑将容易地安身在具有如上所述的尺寸的中心容屑槽内，以便在中心容屑槽中被引导出正在钻的孔外。

中心容屑槽20可以沿着钻体4的一大部分具有该横截面。例如，在钻孔长度的与周边容屑槽22一样的示例距离上具有根据本文中所讨论实施例的周边容屑槽横截面。因此，钻体4的弯曲刚度和扭转刚度以及因此同样钻的弯曲刚度和扭转刚度都很高。

在这些实施例中，中心容屑槽横截面具有垂直于中心线26延伸并形成基本上直的部分的径向内侧28，以及沿着中心线26的至少一部分彼此基本上平行延伸的侧向侧30、30’。径向内侧28和侧向侧30、30’之间的过渡可以较小或较大程度地圆化。为了避免过渡处的应力集中，可以避免尖角。完全圆化的过渡意味着中心容屑槽横截面是U形的，下面参见图3d。

侧向侧30、30’基本上彼此平行延伸意味着侧向侧30、30’中的每一个相对于中心线26以0-5度的范围内的角度延伸。

中心容屑槽横截面关于中心线26对称。因此，钻体4在垂直于旋转轴线10的平面中的横截面也邻近中心容屑槽20关于中心线26对称，并且钻体4的横截面在中心容屑槽20的两侧从旋转轴线10延伸相同的径向距离。因此，如上所述，钻体4在垂直于旋转轴线10延伸的平面中的横截面提供高的弯曲刚度和扭转刚度。

图3d示出了中心容屑槽20的实施例，其中中心容屑槽横截面基本上是U形的。因此，在图1a-2b中所示的钻体4的替代实施例中，中心容屑槽20可以具有U形的中心容屑槽横截面。再次，中心容屑槽横截面具有中心线26，该中心线26在垂直于旋转轴线10延伸的平面中延伸，并且延伸穿过旋转轴线10。中心容屑槽横截面具有沿中心线26看到的深度和垂直于中心线26看到的宽度。

同样，在这些实施例中，中心容屑槽横截面具有在Dp＝0.75×D/2至Dp＝0.90×D/2范围内的最大深度Dp，以及在W＝0.75×D/2至W＝0.90×D/2范围内的最大宽度W。最大宽度W关于中心线26对称延伸。

再次，中心容屑槽横截面关于中心线26对称。因此，钻体4在垂直于旋转轴线10的平面中的横截面也邻近中心容屑槽20关于中心线26对称，并且钻体4的横截面在中心容屑槽20的两侧从旋转轴线10延伸相同的径向距离。因此，如上所述，钻体4在垂直于旋转轴线10延伸的平面中的横截面提供高弯曲刚度和扭转刚度。

U形横截面的侧向侧30、30’可以相对于中心线26以0-5度的范围内的角度延伸。

回到图2a和图2c，中心容屑槽横截面可以与周边容屑槽横截面相对布置，并且其中周边容屑槽横截面的中心线与中心容屑槽横截面的中心线共线。沿着钻体4的中心容屑槽横截面和周边容屑槽横截面可以具有相同的中心线26、26’的那一部分，即：中心容屑槽横截面和周边容屑槽横截面中的每一个的中心线26、26’可以是共线的。在这些实施例中，中心容屑槽横截面沿着钻体4的该部分与周边容屑槽横截面相对布置，在该部分中，中心容屑槽20和周边容屑槽22平行于旋转轴线10沿着钻体4直线延伸。

在中心容屑槽20与周边容屑槽22相对布置的横截面中看，钻体4的腹板厚度可以在0.20×D至0.30×D的范围内。腹板是中心容屑槽20和周边容屑槽22之间的材料。

在图2c中，示出了两个角度β，其指示了钻体4的径向距离相对于于钻体4的直径延伸可能的最大径向距离的钻体4的横截面的部分。这些角度β比现有技术的钻的钻体宽得多。因此，钻体4在垂直于旋转轴线10延伸的平面中的横截面提供了高的弯曲刚度和扭转刚度。根据一些实施例，每个角度β在110-120度的范围内。根据一些实施例，两个角度β具有相同的大小。

参见图3a和图3b，中心容屑槽横截面的侧向侧30、30’在垂直于旋转轴线10延伸的平面中于相应的交点40、40’处与钻体4的外接圆相交。参见图3c，周边容屑槽横截面的第一和第二侧向侧34、34’在垂直于旋转轴线10延伸的平面中于相应的连接点42、42’处与钻体4的外接圆相交。每个角度β可以被定义为在交点40、40’和周向相邻的连接点42、42’之间延伸的角度β。

钻体4包括至少一个冷却剂通道36、36’。所述至少一个冷却剂通道36、36’从钻体4的钻柄19通向钻体4的前端部分18处的一个或多个开口。

在这些实施例中，钻体4包括两个冷却剂通道36、36’。在垂直于旋转轴线10延伸的平面中看，每个冷却剂通道的直径Df在Df＝0.4×D^3/5至Df＝0.7×D^3/5的范围内。因此，在例如4巴的正常冷却剂压力下，通过冷却剂通道36、36’的冷却剂流可以足以将切削切屑从钻体4的前端部分输送出正在钻的孔外。

中心容屑槽横截面和周边容屑槽横截面的上述的尺寸使得冷却剂通道36、36’在与中心容屑槽20和周边容屑槽22相距一定距离处布置在钻体4内，使得冷却剂通道36、36’既不会在钻体4的制造过程中被刺穿，也不会在钻2的使用过程中因为切削切屑会磨损中心容屑槽和/或周边容屑槽20、22而被刺穿。

两个冷却剂通道36、36’中的每一个冷却剂通道可以布置成距周边容屑槽横截面的中心线26’的距离dc在dc＝0.20×D至dc＝0.35×D的范围内，参见图2d。因此，冷却剂通道36、36’可以布置在距周边容屑槽的安全距离处，以确保冷却剂通道36、36’在钻体的制造过程中和钻的使用过程中保持不被损坏。距离dc是垂直于周边容屑槽横截面的中心线26’测量得到的。

仅仅简单提一下，在钻体的制造过程中，冷却剂通道被钻成直孔。然后，钻体绕旋转轴线被扭转。此后，在钻体中铣削出中心容屑槽和周边容屑槽(包括它们的螺旋形部分)。

应当理解，前面是各种示例性实施例的说明，并且本发明仅由所附权利要求书限定。本领域技术人员将认识到，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以修改示例性实施例，并且可以组合示例性实施例的不同特征来创建不同于本文中所描述的实施例。

Claims (17)

1.一种用于钻(2)的钻体(4)，所述钻体(4)具有旋转轴线(10)并且在所述钻体(4)的前端部分(18)处设置有中心刀片座(12)和周边刀片座(14)，其中

所述中心刀片座(12)被构造用于接纳用于切削具有孔直径D的孔的中心部分的中心切削刀片(6)，并且所述周边刀片座(14)被构造用于接纳用于切削所述孔的周边部分的周边切削刀片(8)，其中

所述钻体(4)包括中心容屑槽(20)和周边容屑槽(22)，所述中心容屑槽(20)从所述中心刀片座(12)沿着所述钻体(4)的周边延伸，而所述周边容屑槽(22)从所述周边刀片座(14)沿着所述钻体(4)的周边延伸，并且其中

所述中心容屑槽(20)具有在垂直于所述旋转轴线(10)延伸的平面中的中心容屑槽横截面，并且所述周边容屑槽(22)具有在垂直于所述旋转轴线(10)延伸的所述平面中的周边容屑槽横截面，所述中心容屑槽横截面和所述周边容屑槽横截面中的每一个都在垂直于所述旋转轴线(10)延伸的所述平面中形成在所述钻体(4)的外接圆内，

其特征在于，

所述周边容屑槽横截面具有在所述平面中延伸并穿过所述旋转轴线(10)的中心线(26′)，其中所述周边容屑槽横截面具有垂直于所述中心线(26′)延伸的径向内侧(32)，以及连接到所述径向内侧(32)的第一侧向侧(34)和相对的第二侧向侧(34′)，其中

所述径向内侧(32)的长度L1在L1＝0.95×D/4到L1＝1.2×D/4的范围内，其中

所述第一侧向侧(34)和所述第二侧向侧(34’)中的每一个具有在D/4到1.3×D/4的范围内的长度LS1、LS2，并且其中

所述第一侧向侧(34)和所述第二侧向侧(34’)从所述径向内侧(32)沿径向向外的方向彼此叉开。

2.根据权利要求1所述的钻体(4)，其中，所述径向内侧(32)关于所述中心线(26’)对称地延伸。

3.根据权利要求1或2所述的钻体(4)，其中，所述第一侧向侧(34)垂直于所述径向内侧(32)延伸。

4.根据权利要求1或2所述的钻体(4)，其中，所述第一侧向侧(34)和所述第二侧向侧(34’)关于所述中心线(26’)彼此对称地叉开。

5.根据前述权利要求中任一项所述的钻体(4)，其中，所述第一侧向侧(34)和所述第二侧向侧(34’)的与所述径向内侧(32)相反的端部布置成彼此相距的距离L2在L2＝1.85×D/4至L2＝2.5×D/4的范围内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的钻体(4)，其中，所述钻体(4)包括至少一个冷却剂通道(36，36’)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的钻体(4)，其中，所述钻体(4)包括两个冷却剂通道(36，36’)。

8.根据权利要求7所述的钻体(4)，其中，在垂直于所述旋转轴线(10)延伸的所述平面中看，所述冷却剂通道(36，36’)中的每一个冷却剂通道的直径Df在Df＝0.4×D^3/5至Df＝0.7×D^3/5的范围内。

9.根据权利要求7或8所述的钻体(4)，其中，所述两个冷却剂通道(36，36’)中的每一个冷却剂通道都被布置成距所述周边容屑槽横截面的所述中心线(26’)的距离dc在dc＝0.20×D至dc＝0.35×D的范围内。

10.根据前述权利要求中任一项所述的钻体(4)，其中，所述周边容屑槽(22)的横截面形状沿着所述钻体(4)的部分长度对应于所述周边容屑槽横截面。

11.根据前述权利要求中任一项所述的钻体(4)，其中，所述钻体(4)具有在1×D至8×D范围内的钻孔长度L。

12.根据权利要求11所述的钻体(4)，其中，所述周边容屑槽(22)的横截面形状沿所述钻孔长度L的至少一半对应于所述周边容屑槽横截面。

13.根据权利要求11或12所述的钻体(4)，其中，所述周边容屑槽(22)的横截面形状从距所述钻孔长度L的前端(16)在0.25×D到1×D的范围内的距离到后端(24)对应于所述周边容屑槽横截面。

14.根据前述权利要求中任一项所述的钻体(4)，其中，所述中心容屑槽横截面具有沿所述中心容屑槽横截面的中心线(26)看到的最大深度Dp，以及垂直于所述中心容屑槽横截面的所述中心线(26)看到的最大宽度W，所述最大深度Dp在Dp＝0.75×D/2至Dp＝0.90×D/2的范围内，所述最大宽度W在W＝0.75×D/2至W＝0.90×D/2的范围内，并且其中所述最大宽度W关于所述中心容屑槽横截面的所述中心线(26)对称地延伸。

15.根据权利要求14所述的钻体(4)，其中，所述中心容屑槽横截面与所述周边容屑槽横截面相对设置，并且其中，所述周边容屑槽横截面的所述中心线(26’)与所述中心容屑槽横截面的中心线(26)共线。

16.一种用于金属切削的钻(2)，包括：钻体(4)，所述钻体(4)具有旋转轴线(10)并且在所述钻体(4)的前端部分(18)处设置有中心刀片座(12)和周边刀片座(14)；用于切削具有孔直径D的孔的中心部分的中心切削刀片(6)，所述中心切削刀片(6)布置在所述中心刀片座(12)中；以及用于切削所述孔的周边部分的周边切削刀片(8)，所述周边切削刀片(8)布置在所述周边刀片座(14)中，

其特征在于，

所述钻体(4)是根据前述权利要求中任一项所述的钻体(4)。

17.根据权利要求16所述的钻(2)，其中，所述中心切削刀片(6)被构造用于以大约D/4的沿径向方向的切削长度在所述孔的轴向方向上进行切削，并且其中所述周边切削刀片(8)被构造用于以大约D/4的沿所述径向方向的切削长度在所述孔的所述轴向径向方向上进行切削。