CN111065479B - 钻孔刀片 - Google Patents

Abstract

一种用于钻孔刀具的金属切削钻孔刀片(15)具有设置在前刀面(25)上的破屑器(28)。该破屑器还构造有在引导切削刃区域(26)的斜切部(29)，以增加切削阻力并促进断屑。

Description

钻孔刀片

技术领域

本发明涉及一种用于钻孔刀具的金属切削钻孔刀片，该钻孔刀片具有设置在刀片的前刀面上的破屑器，该破屑器被构造成用以在钻孔期间促进断屑并且产生小的切屑碎片。

背景技术

除了一般的切削刀具和铣削刀具之外，可旋转的钻孔刀具还可用于工件加工的具体应用。常规地是，可转位刀片式钻孔刀具包括至少两个独立的刀片，其中中心刀片安装在刀具的轴向中心，并且外围刀片代表切削区域的径向最外侧部分。因此，在刀具的旋转期间，相对于外围刀片轴向地向前的中心刀片在工件中形成环形凹槽。在刀具继续旋转和轴向前进时，定位成与中心刀片重叠的外围切削刀片通过中心刀片和外围刀片的径向重叠的扫过区域而切入工件，以径向地延伸初始凹槽。因此，钻出的孔是通过协同的切削动作形成的。通常，由刀片产生的工件切屑由容屑槽向后引导，容屑槽从刀具的向前切削区域轴向地延伸。在EP1902799中描述了示例性双刀片式钻孔刀具。

然而，具有一个或多个切削刀片的现有钻孔刀具的问题是，由于切屑从钻出的孔的排出不足，存在工件切屑形成会降低钻孔效率的趋势。最常见的是切屑形成缠结的球或螺旋柱，这些球或螺旋柱在切削机床(通常是CNC或多操作单元)上堆积，并阻碍不间断的并且连续的切削。

另外，钻孔刀片的高需求应用在刀片上产生高工作温度和应力，这又加速了刀片磨损和疲劳，特别是在切削刃的区域。这大幅缩短了刀片操作寿命。因此，需要一种解决了上述问题的刀片和安装有刀片的钻孔刀具。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于钻孔刀具的刀片，该刀片被构造用以产生较短的切屑碎片长度，并且特别地是避免产生形成为紧密卷曲的球或长螺旋带的形式的切屑。因此，总的目标是提供一种用于切削金属的钻孔刀片，其能够非常高效地进行钻孔和产生钻孔。

一个具体的目的是提供一种用于钻孔刀具的刀片，该刀片被构造用以当切屑在刀片的切削区域处形成时促进工件切屑的断裂和破碎。因此，一个目的是便于切屑碎片从已形成的钻孔向后轴向地输送，以防止孔的阻塞或堵塞，否则阻塞或堵塞会阻碍钻孔刀具的继续轴向前进。另一个具体目的是提供一种刀片，其利于切屑的破碎，而不会由于在切削期间遇到的磨损和疲劳而削弱刀片。本发明的另一个目的是提供一种刀片，该刀片不会损害钻孔稳定性，特别是不会破坏钻孔刀具所需的平稳的旋转运动。

这些目的是通过提供一种切削刀片来实现的，该切削刀片首先构造用以利于形成更容易断裂和破碎的切屑，其次构造用以促使已形成的切屑在从工件上产生之后立即或很快破碎。这有利于最小化切屑尺寸，并因此便于切屑从已形成的钻孔中排出。这些目的具体地是通过一种刀片来实现的，该刀片具有抬高或凹进的破屑器(替选地是，本文也称之为断屑器)，该破屑器被定位在刀片的前刀面处且紧接在切削刃之后。破屑器相应地构造用以提供障碍物，该障碍物被定位在已产生的切屑的路径内，以对切屑引起机械应力并促使其破碎。通过在位于刀片的切削刃的区域处、在破屑器的引导部分上设置斜切部，进一步实现了这些目的。斜切部可以被认为表示邻接的前刀面和余隙面的相交部，并且相对于(在破屑器的一侧或两侧处的)切削刃的剩余部分被限定，该剩余部分可以被认为是未斜切的，并且具有不同形状轮廓。也就是说，并且优选地是，切削刃的上述剩余部分(由前刀面和余隙面的相交部限定)可以被认为相对于切削刃的在破屑器的区域内的被斜切的(替代地是，称为被倒棱的)部分是锋利的、成角度的或锐角的。斜切部包括相交表面(前刀面和余隙面之间的过渡区域)，该相交表面可以是基本上平面的，并且横向于前刀面和余隙面对齐。可选地是，相交表面可以是弯曲的，包括在垂直于切削刃的长度的平面中的一个或多个曲率半径，该长度是如在第一侧向侧面和第二侧向侧面之间跨越刀片的横向方向上所限定的。

斜切部(具有相交表面)有利于增加刀片的切削阻力，特别是在破屑器的区域处。因此，相对于在破屑器的一侧或任一侧上、在切削刃的剩余部分处的位置，刀具的切削部分在破屑器的区域处包括更大的切削阻力。因此，当形成时，切屑在破屑器的区域处被更大程度地加热，并且相应地变得更脆，因此更容易断裂和破碎。将抬高或凹进的破屑器(在刀具的旋转方向上紧接在引导切削刃之后设置在前刀面处)并且定位在不断生长的切屑的路径内，这提供了利于切屑的至少上述脆性部分破裂和破碎的障碍物。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于钻孔刀具的金属切削钻孔刀片，其包括：至少一个切削刃，其形成在邻接的前刀面和余隙面的相交部处，该切削刃具有在刀具处径向对齐的长度；破屑器，其在前刀面处形成为抬高突起或凹部并从切削刃延伸；其特征在于：在前刀面和余隙面的相交部处的并且被定位在破屑器处的斜切部，该斜切部相对于在破屑器的一侧或任一侧处的切削刃的轮廓来限定。

本发明的刀片具有仅部分地沿着切削刃延伸的斜切部，这进一步利于在不损害切削刀具的稳定性的情况下促进切屑的破碎，而否则的话，会因高阻力切削刃区域的存在而降低切削刀具的稳定性。因此，由于斜切部仅沿着如限定在刀片的第一和第二侧向侧面之间的切削刃的总长度的一部分(例如小于切削刃的总长度的70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％)延伸，因此本发明的刀片提供了稳定的切削动作，其中刀片可定位在钻孔刀具上，使得第一侧向侧面布置为径向向内，而第二侧向侧面布置在刀具的径向最外侧部分处，以限定轴向最前的切削区域的直径。

优选地是，钻孔刀片被构造用以与第二刀片协同工作，这些刀片可安装在刀具上，处于不同径向位置处，使得在刀具的旋转期间，刀片径向重叠，以限定环形相交区；其中破屑器相对于切削刃定位在相交区内。特别是，发明人已经认识到，通过将破屑器(且因此斜切部)定位在相交区的区域处，使得斜切部和破屑器引发并促进切屑破碎的有效性被最大化。也就是说，在外围刀片和中心刀片的径向重叠的区域处，已经观察到已形成切屑的这一部分是最弱的。因此，斜切部和破屑器的长度(在切削刃的纵向方向上)可以被最小化，以便将在使用期间因斜切部的存在而增加的刀具的任何不稳定性保持为最小，同时促进断屑。另外，通过将斜切部的长度保持最小(足以实现断屑)，刀片的寿命和工作寿命被最大化。

如所指示的那样，刀片的切削部分(由切削刃表示)包括相对于在破屑器的一侧、任一侧或两侧的切削刃的剩余部分的、在破屑器处的不同形状轮廓。也就是说，切削刃的上述剩余部分可以形成为前刀面和余隙面的相对“尖锐”的相交部，同时破屑器的切削区域被斜切。因此，通过由斜切部产生的形状轮廓，在破屑器处的刀片的切削部分与切削刃的上述剩余部分区分开来。可选地是，切削刃的上述剩余部分可以具有斜切部、斜面或根据一个或两个半径倒圆。然而，对于任何这样的构造，斜切部(由大致平面的表面或弯曲或倒圆的表面形成)将总是具有与切削刃的上述剩余部分不相同的形状轮廓。

优选地是，在破屑器处的斜切部限定了大致平面的相交表面。优选地是，相交表面横向于邻接的前刀面和余隙面对齐，并且在破屑器的一侧或任一侧处的切削刃没有相交表面，并且其具有在前刀面和余隙面之间延伸的i)线型和/或ii)宽度，该线型和/或宽度对应于在破屑器处的相交表面的线型和/或宽度。

优选地是，沿着前刀面在纵向方向上的破屑器的长度小于在刀片的侧向侧面之间的、在破屑器的一侧或两侧处的切削刃的剩余长度部分。这样的布置最小化了钻孔刀具由于斜切部的存在而增加的任何不稳定性。优选地是，破屑器的长度为切削刃的总长度的5至60％、10至50％、20至40％、30至40％或30至35％，其中总长度包括斜切部和在刀片的侧向侧面之间的、在破屑器的一侧或两侧处的切削刃。

优选地是，刀片包括在前刀面处的单个破屑器。破屑器由形成为上倾或下倾的表面的相应的第一和第二过渡区域在前刀面的纵向方向(对应于横跨刀片的横向方向)上限定。在前刀面处的这种过渡区域表面相对于垂直于刀具的纵向轴线对齐的平面上倾或下倾，它们的取向取决于破屑器是在前刀面处的抬高突起(形成为突肋、台阶、驼峰或隆起)还是凹部(形成为凹槽、沟道或空腔)。可选地是，破屑器横跨前刀面延伸整个宽度(对应于刀片的纵向方向)。这样的布置有利于最大化破屑器的强度并最小化切削期间的应力集中。单个破屑器的存在有利于最小化由于破屑器和斜切部的存在而导致的钻孔刀具的任何切削不稳定性，同时实现充分的断屑。可选地是，破屑器可以部分地横跨前刀面(在垂直于切削刃的长度的方向上)延伸。

优选地是，在破屑器处的斜切部包括相交表面，并且在垂直于切削刃的长度的平面中，相交表面相对于余隙面在20°至70°、25°至65°、30°至60°、35°至55°或40°至50°的范围内对齐。这样的布置有利于在破屑器的区域处提供足够的切削阻力，用以由此增加已形成的切屑的脆性。

优选地是，所述刀片是外围刀片，所述外围刀片用以与钻孔刀具的中心刀片协同工作，外围刀片和中心刀片在径向方向上相对于彼此并且相对于钻孔刀具的纵向轴线在位置上被限定。优选地是，中心刀片和外围刀片包括通孔，以接纳安装螺钉，从而附接在钻孔刀具上。优选地是，中心刀片和外围刀片可以是可转位的，即：包括设置在每个相应刀片的相反的纵向端部处的第一和第二切削刃(由对应的前刀面和余隙面限定)。根据另外的实施例，外围刀片可以包括在一侧处的一个、两个、三个、四个或更多个切削刃和/或在相反侧处的一个、两个、三个、四个或更多个切削刃。

可选地是，刀片(包括外围刀片和中心刀片)包括总体上大致矩形的立方形形状，在该形状中，切削刃在刀片的一个、两个、三个、四个或更多个边缘处横向跨越刀片延伸，其中刀片可以是可转位的。可选地是，刀片的切削区域可以被扩大，使得在横跨刀片的横向方向上，刀片宽度在切削区域处相对于刀片的中心区域(对应于刀片在端部余隙面之间的方向上的中间长度区域)更大。

优选地是，破屑器在刀片上沿切削刃的纵向方向上被定位成相对于刀片的第二侧向侧面更靠近刀片的第一侧向侧面。这种构造将破屑器定位在相交区的区域(中心刀片和外围刀片的径向重叠区域)处，从而使切屑断裂效率最大化。这样的布置有利于提供一种通用的外围刀片，该外围刀片适合于安装在不同直径的钻孔刀具上，其中破屑器被定位在由中心刀片和外围刀片的旋转路径限定的相交区处。

优选地是，破屑器沿切削刃的纵向方向仅被定位在更靠近第一侧向侧面的刀片的第一半部中。可选地是，破屑器可从切削刃的第一径向内侧半部延伸到第二径向外侧半部。优选地是，破屑器的大部分被定位在刀片的第一半部内，其旨在被安装成最靠近刀具的轴向中心，该轴向中心对应于与中心刀片相交(径向重叠)的区域。

可选地是，在切削刃的纵向方向上，切削刃的一部分是弯曲的或成角度的，使得最靠近刀片的第二侧向侧面的切削刃的第二端相对于最靠近刀片的第一侧向侧面的切削刃的第一端抬高。优选地是，当从余隙面端对端观察刀片时，最靠近第二侧向侧面的切削刃的一部分是凹入的，以朝向切削刃的第二端向上弯曲。这样的布置有利于促进和利于紧密卷曲的切屑的产生，该切屑相应地在孔内占据减小的体积，因此在钻孔期间更容易被排出。因此，延长了刀片和钻孔刀具的寿命。当安装在钻孔刀具上时，切削刃优选地是在刀片的径向外部区域处弯曲和凹入的，使得切削刃的径向外侧端部相对于切削刃的中心区域和径向内部区域向前突出(在钻孔刀具的旋转方向上)。根据一个优选实施例，切削刃的径向外侧端部相对于切削刃的中间长度区域和切削刃的径向最内端在抬高或向前的位置处突出。因此，可以认为刀片在径向外侧端部处“较厚”，以在径向外部区域处具有“楔形”轮廓。切削刃的这个抬高的外部区域在更大程度上并且在刀片的径向内部区域之前切入工件，以在钻孔期间提供切屑的提升和卷曲。

根据本发明的第二方面，提供了一种金属切削钻孔刀具，其包括：伸长的钻孔主体，其具有轴向向前的钻孔轴和轴向向后的安装柄；和如本文中要求保护的钻孔刀片，其可安装在轴的轴向向前端。切削刀片可以被安装成使得切削刃在径向方向上或者在大致径向的方向上对齐，即：切削刃在从钻孔主体的中心区域朝向周边的方向上对齐。例如，切削刃的延伸部可以与钻孔主体的纵向轴线或者靠近钻孔主体的纵向轴线的点相交。

优选地是，刀片被安装在钻孔刀具的径向外围区域，以形成外围刀片。优选地是，刀具包括第二切削刀片，该第二切削刀片被安装在钻孔刀具的径向中心区域处或被朝向径向中心区域安装，以相对于外围刀片形成中心刀片。优选地是，刀具包括被安装在轴的轴向向前端的单个外围刀片和单个中心刀片。

优选地是，外围刀片和中心刀片被安装在钻孔刀具上，使得在钻孔刀具的旋转期间，刀片径向重叠，以限定环形相交区；其中破屑器相对于切削刃定位在相交区内。

优选地是，在径向方向上，破屑器的大部分被定位在相交区内。可选地是，破屑器可以在切削刃的纵向方向(对应于横跨刀片的横向方向)上延伸到包括破屑器的小部分或大部分的相交区之外。因此，本发明的刀片可适于在相对于钻孔刀具的轴向中心的已形成切屑的期望的径向位置处提供并促进切屑断裂。

优选地是，所述轴包括从轴向向前端朝向安装柄沿轴向向后延伸的容屑槽。优选地是，中心刀片和外围刀片被定位在各个相应的容屑槽的轴向向前端处，使得刀片的相应的切削刃被构造用以产生切屑碎片，该切屑碎片被直接推进到容屑槽，以便于从钻孔向后排出。

附图说明

现在将仅通过示例并参照附图来描述本发明的具体实施方式，在附图中：

图1是根据本发明的具体实施方式的安装有一对切削刀片的伸长钻孔刀具的透视图，所述切削刀片包括中心刀片和外围刀片；

图2是图1的钻孔刀具的另一透视图；

图3是图2的钻孔刀具的切削端区域的轴向端视图；

图4是图3的钻孔刀具的外围切削刀片的透视图；

图5是图4的外围切削刀片的另一透视图；

图6是图5的外围切削刀片的平面图；

图7是从切削区域观察的图6的外围切削刀片的端视图；

图8是图6的外围切削刀片的通过VIII-VIII的剖视图；

图9是根据另一具体实施方式的图3的钻孔刀具的外围切削刀片的透视图；

图10是根据另一实施例的图9的外围切削刀片的端视图；

图11是根据另一实施例的外围切削刀片的透视图，该外围切削刀片具有构造用以促进切屑卷曲的切削刃轮廓；

图12是从切削刃区域观察的图11的外围切削刀片的端视图。

具体实施方式

参考图1和图2，一种特别适于切削金属的可转位刀片式钻孔刀具包括钻孔主体10，钻孔主体10具有轴向向后的刀柄12和轴向向前的轴11，轴向向后的刀柄用于将钻孔主体10安装在钻床内，轴向向前的轴11具有轴向向前切削端13。轴11包括一对径向相反的容屑槽17，容屑槽17围绕钻孔主体10的中心纵向轴线14从轴向向前切削端13朝向轴11的后端轴向地并且螺旋地延伸。参考图3，一对孔20轴向地延伸穿过钻孔主体10，以提供冲洗流体的输送。一对耐磨切削刀片安装在轴的轴向向前切削端13处，该轴的轴向向前切削端13具体包括中心刀片16和外围刀片15。每个刀片15、16包括孔30(在图4至图6中示出外围刀片16的孔)，以接纳用于附接到钻的轴11的安装螺钉(未示出)。中心刀片16包括引导切削刃21，并且外围刀片15包括对应的引导切削刃26。

参考图1至图3，钻孔主体10被构造成可围绕轴线14在方向R上旋转，使得切削刃21、26被构造成用以通过钻孔主体10的轴向前进而被切入到工件材料(未示出)中，以产生直径与由外围刀片15确定的切削刀具的直径相对应的钻孔。具体参考图3，切削刀具的轴向端视图可以被在轴线14处相交的两个垂直的假想平面P1和P2分开。外围切削刀片15被完全定位在P1平面的一侧，而中心刀片16的大部分被定位在P1平面的相反侧。两个刀片16、15的切削刃21、26都位于平面P2处或附近。根据这一具体实施方式，中心刀片16横向于平面P2对齐，使得中心刀片16的径向外侧在钻孔刀具的旋转方向R上被定位在径向内侧的后方。

参考图4和图5，外围刀片15包括大致矩形的立方形轮廓，其具有大致矩形的前支撑面23(和对应的后支撑面34)。第一侧向侧面27a代表刀片15的径向内部区域(当被安装在钻孔主体10上时)，其中面27a被定位成最靠近轴线14。刀片15进一步由径向外部第二侧向面27b限定，该径向外部第二侧向面27b位于轴11的径向周界处，从而径向地面向外。切削刃26在侧向侧面27a和27b之间横向地(widthwise)横跨刀片15延伸，并且切削刃26在钻孔主体10处大致径向对齐，如图2至图3所示。切削刃26被限定在前刀面25和余隙面24的相交部处。前刀面25代表支撑表面23的凹进延伸部，并且在穿过图6的刀片15的横截面平面VIII-VIII中包括至少部分弯曲的凹入形轮廓，如进一步参照图8所示。余隙面24从垂直于轴线14的平面下倾，使得当刀片15被安装在钻孔主体10上时，切削刃26代表刀片15的轴向引导部分，以便当钻孔主体10在方向R上旋转时切入工件材料。根据这一具体实施方式，余隙面24可以被认为在横跨刀片15的横向方向(对应于伸长的钻孔主体10的径向方向)上被分成两个区域。特别地是，余隙面24包括第一径向内部区域24a和第二径向外部区域24b，第一径向内部区域24a和第二径向外部区域24b的尺寸被设计成在横向方向(对应于径向内侧端部26a和径向外侧端部26b之间的切削刃26的纵向方向)上代表刀片15的近似径向内侧半部和外侧半部。余隙面的第一径向内部区域24a横向于第二径向外部区域24b对齐，使得切削刃26沿着其长度以大约158°至162°范围中的角度成角度。参考图8，在穿过刀片15的横截面VIII-VIII处，余隙面24和前刀面25的轴向向前区域之间的角度β在70°至80°的范围内。使得余隙面24相对于支撑表面23以锐角延伸。这样的布置使得引导切削刃26至少部分地由刀片15的轴向向前引导区域处的底切部限定。

根据这一具体实施方式，刀片15包括以抬高突起的形式设置在前刀面25上的破屑器(或者被称为断屑器)。总体上由附图标记29表示的斜切部被设置在破屑器28的引导区域(在刀片15的纵向方向上)，其中斜切部29被定位在前刀面25和余隙面24的相交部处。也就是说，斜切部29包括在位置上对应于主切削刃26的第一刃29a和抬高的第二刃29b(平行于第一刃29a对齐)，第二刃29b相对于第一刃29a(和主切削刃26)具有高度差，如参考图7和假想平面H1和H2所示。因此，斜切部29包括限定在刃29a、29b之间的相交表面18，该相交表面横向于余隙面24和至少前刀面25的轴向引导部对齐。参考图8，余隙面24和斜切部29的相交表面18之间的角度α在25°至65°或者更优选地是在40°至50°的范围内。斜切部29并且特别是相交表面18过渡到与图2的平面P2近似地对齐的破屑器主面32。在图6的平面VIII-VIII中，破屑器主面32的形状轮廓对应于在破屑器28一侧或任一侧上的前刀面25的总的形状轮廓。参考图8，余隙面24和破屑器主面32的轴向向前部分或引导部分之间的角度β在70°至85°的范围内。

根据这一具体实施方式，破屑器28在切削刃26(破屑器引导边缘29a)和定位在与支撑表面23的结合处的前刀面25的后端31之间完全延伸(在横向方向上横跨前刀面25)。根据另外的实施方式，破屑器28可以仅在朝向切削刃26的方向上设置在前刀面25的向前区域处。有利地是，图1至图8的实施例提供了结构坚固的构造，以承受切削期间的高温和应力，从而最小化在刀片15处的应力集中的可能性。除了倾斜的斜切部29(大致被定位在切削刃26处)之外，破屑器28还包括对应的一对倒棱侧面33a、33b，它们在H1和H2之间的高度方向上在前刀面25和破屑器主面32之间提供过渡。侧面33a、33b相对于假想平面H1的角度大约等于相交表面18和余隙面24之间的角度α。这样的布置提供了从前刀面25越过并且横跨破屑器28的平滑过渡，以最小化应力集中并进一步有利于断屑。

如从图6和图7中将注意到的，在前刀面25处形成为抬高的凸脊或搁架的破屑器28相对于轴线14在钻孔主体10的径向方向上定位在刀片15的径向内侧半部内。也就是说，破屑器28相对于径向外部区Z2仅定位在径向内部区Z1内，其中Z1和Z2在与横跨刀片15的横向方向相对应的钻孔主体10的径向方向上大约相等。特别是，破屑器28的长度B在位于切削刃径向内侧端部26a和外侧端部26b之间的切削刃26(包括破屑器切削刃29a)的总轴向长度L的20％至45％的范围内，优选是在28％至38％的范围内。

再次参考图1至图3，中心刀片16被轴向地安装在外围刀片15的前方，使得工件(未示出)首先由中心刀片进入，以围绕轴线14产生初始环形凹槽。通过连续旋转和轴向前进，刀片15的引导切削刃26(和斜切部29)接合到工件中，从而形成中心刀片16的切削刃21的有效延长部。特别地是，在旋转方向R上，中心刀片16和外围刀片15径向地定位成使得它们相应的切削刃21、26和29a在对应于外围刀片15的内部区Z1的相交区内重叠。正是在该区Z1内，对工件的切削通过两个刀片16、15的径向重叠的切削刃协同进行。根据这一具体实施方式，相对于刀片16、15围绕轴线14的重叠旋转路径，破屑器28和斜切部29仅定位在中心刀片16和外围刀片15的相交区Z1内。已经发现，由在相交区Z1内的切削产生的一部分切屑更容易碎裂，并且该相交区处在斜切部29定位所在的区域处，以增加切削阻力，并因此增强切屑的脆性，从而便于断屑。可以理解，区Z1和Z2两者都是围绕轴线14延伸的大致环形的扫过区域，并且区Z2的径向位置有效地限定了钻孔的直径。

重要的是，在破屑器28的径向内侧和径向外侧两者处，切削刃26均未被斜切，而是形成为余隙面24和前刀面25之间相对尖锐的相交部。也就是说，斜切部29相对于切削刃26的总长度L在刀片15的横向方向上的小部分上延伸，其中切削刃26的总长度L包括斜切部刃29a和在破屑器28的一侧或两侧处的切削刃26。这样的布置有利于使钻孔主体10在旋转期间的稳定性最大化，同时便于断屑。特别地是，斜切部29被构造用以当钻孔主体10在方向R上旋转时增加刀片的切削阻力。因此，由于增加的阻力，形成的切屑被加热，这又增加了切屑的脆性，使得切屑更容易碎裂。因此，从切削刃26(破屑器切削刃29a)延伸的破屑器28的抬高轮廓在切屑形成于前刀面25处时给切屑提供了阻碍物。当刀具主体在方向R上旋转时，脆性增强和破屑器28的抬高轮廓的组合起到了连续地断裂和破碎切屑的作用。因此，本主题发明被构造用以将已形成的切屑的长度保持在最小，并且特别避免产生长螺旋切屑或紧密卷曲的切屑球，否则这样的切屑会降低钻削效率。因此，本发明的刀片构造便于通过容屑槽17向后排出已形成的孔内的切屑。

参照图9和图10描述了本发明的另一个实施例，在该实施例中，破屑器28形成为前刀面25处的凹部或凹槽。也就是说，破屑器28的主表面32相对于紧接在切削刃26后面的前刀面25的高度H2定位在较低的高度H1。类似地是，破屑器侧面33a、33b横向地延伸横跨前刀面25，以限定凹槽形破屑器28，并且侧向侧面33a、33b相对于垂直于刀具轴线14的平面以与斜切部29一致的相应倾斜度对齐。根据图9至图10的该另一实施例的斜切部29的形状轮廓和取向对应于图4至图8的第一实施例，在该第一实施例中，倾斜的相交表面18相对于余隙面24以角度α取向。这一同样的断屑机制适用于第二实施例，在该第二实施例中，斜切部提供了增加的切削阻力，以改变已形成的切屑的物理和机械性质，其中切屑被由断裂器主面32和前刀面25提供的H1和H2之间的高度差断裂和破碎。再次，第二实施例的破屑器28的尺寸和大小大约等于第一实施例，其具有在钻孔主体10的径向方向上的长度B以及在切削刃26和前刀面后端31之间横跨前刀面25的整个宽度完全延伸的宽度(在刀片15的纵向方向上)。

图11和图12示出了本主题发明的另一个实施例，该实施例具有适合于促进和利于切屑卷曲的切削刃26。图2至图10的外围刀片实施例的大多数特征和功能与图11至图12的该另一个实施例是共有的。根据该另一个实施例，在刀片15安装在钻孔主体10上的情况下，切削刃26的径向外部部分26c是弯曲的，特别是凹入的，以便相对于旋转方向R在刀片15的中心并且径向内部的区域处从切削刃26的长度的剩余部分(并且大部分)向前突出。当从余隙面24端对端观察时，在径向外部部分26c处的切削刃26可被认为是抬高的，以向上偏转，从而增加区Z2内的刀片15的高度(和厚度)。特别地是，切削刃26的径向外侧端部26b在切削刃26的中间长度区域和径向内部区Z1内的区域上方的高度h处抬高。根据这一具体实施方式，切削刃26在刀片15的高度或厚度方向上弯曲(当从余隙面24端对端观察时)，以在区Z2内提供大半径弯曲的过渡部分，并且该部分在大约中间长度位置与切削刃26的径向外侧端部26b之间延伸(其中外侧端部26b紧挨地定位在刀片15的最外端35的径向内侧)。根据这一具体实施例，h大于斜切部29在对应于斜切部第二刃29b的切削刃26的主长度上方延伸的高度。此外，h小于支撑面23相对于切削刃26的大部分长度抬高的高度(当从切削端部区域(并且特别是余隙面24)观察刀片15时)，如图12(和图7)中所示。

根据该实施例的切削刃区域是弯曲的，即：在平面P2中是凹入的(参考图3)。然而，根据另外的实施例，过渡部可以是成角度的。切削刃26的径向外部部分26c是弯曲的或成角度的(以便在旋转方向R上从切削刃26的剩余部分向前突出)，这便于产生紧密卷曲的切屑，因此相对于伸长的切屑条带或松散螺旋的切屑在已形成的孔内占据较小的体积。应当理解，这有利于从孔中排出切屑，并且因此提高切削效率并延长刀片和切削刀具的寿命。

Claims (24)

1.一种用于钻孔刀具的金属切削钻孔刀片(15)，所述金属切削钻孔刀片包括：

至少一个切削刃(26)，所述至少一个切削刃形成在邻接的前刀面(25)和余隙面(24)的相交部处，所述切削刃(26)具有在所述刀具处径向地对齐的长度；

破屑器(28)，所述破屑器形成为所述前刀面(25)处的抬高突起或凹部，并且从所述切削刃(26)延伸；

其特征在于：

在所述前刀面(25)和所述余隙面(24)的所述相交部处包括斜切部(29)，所述斜切部(29)被定位在所述破屑器(28)处，所述斜切部(29)相对于在所述破屑器(28)的一侧或任一侧处的所述切削刃(26)的轮廓被限定，并且

其中，在沿着所述前刀面(25)的纵向方向上的所述破屑器(28)的长度(B)小于所述钻孔刀片(15)的第一侧向侧面(27a)和第二侧向侧面(27b)之间的、在所述破屑器(28)的一侧或两侧处的所述切削刃(26)的剩余长度部分。

2.根据权利要求1所述的钻孔刀片，所述钻孔刀片被构造用以与第二刀片(16)协同工作，所述钻孔刀片(15)和第二刀片(16)能够在不同的径向位置处安装在所述钻孔刀具上，使得在所述钻孔刀具的旋转期间，所述钻孔刀片(15)和第二刀片(16)径向地重叠，以限定环形相交区(Z1)；

其中，所述破屑器(28)相对于所述切削刃(26)定位在所述相交区(Z1)内。

3.根据权利要求1或2所述的钻孔刀片，其中，在所述破屑器(28)处的所述斜切部(29)限定横向于邻接的所述前刀面(25)和所述余隙面(24)对齐的相交表面(18)，在所述破屑器(28)的一侧或任一侧处的所述切削刃(26)没有相交表面并且具有在所述前刀面(25)和所述余隙面(24)之间延伸的i)线型和/或ii)宽度，所述线型和/或所述宽度对应于在所述破屑器处的所述相交表面(18)的线型和/或宽度。

4.根据前述权利要求1-2中任一项所述的钻孔刀片，其中，所述破屑器(28)的长度(B)是所述切削刃(26)的总长度(L)的5％至60％，其中所述总长度(L)包括所述斜切部(29)和在所述破屑器(28)的一侧或两侧处的所述切削刃(26)。

5.根据前述权利要求1-2中任一项所述的钻孔刀片，包括在所述前刀面(25)处的单个破屑器(28)。

6.根据前述权利要求1-2中任一项所述的钻孔刀片，其中，在所述破屑器(28)处的所述斜切部(29)包括相交表面(18)，并且在垂直于所述切削刃(26)的长度的平面中，所述相交表面(18)相对于所述余隙面(24)在20°至70°的范围内对齐。

7.根据前述权利要求1-2中任一项所述的钻孔刀片，其中，所述破屑器(28)垂直于所述切削刃(26)的长度、在横跨所述前刀面(25)的横向方向上部分地或完全地延伸。

8.根据权利要求2所述的钻孔刀片，其中，所述钻孔刀片(15)是外围刀片(15)，所述第二刀片是所述钻孔刀具的中心刀片(16)，所述外围刀片(15)用以与所述钻孔刀具的中心刀片(16)协同工作，所述外围刀片(15)和所述中心刀片(16)在所述钻孔刀具的径向方向上相对于彼此在位置上被限定。

9.根据前述权利要求1-2中任一项所述的刀片，包括总体上大致矩形的立方体形状，在该立方体形状中，所述切削刃(26)在所述钻孔刀片(15)的一个边缘或两个相反的边缘处横跨所述钻孔刀片(15)横向地延伸。

10.根据前述权利要求1-2中任一项所述的钻孔刀片，其中，所述破屑器(28)在所述钻孔刀片(15)上沿所述切削刃(26)的纵向方向定位成相对于所述钻孔刀片(15)的第二侧向侧面(27b)更靠近所述钻孔刀片(15)的第一侧向侧面(27a)。

11.根据权利要求10所述的钻孔刀片，其中，所述破屑器(28)沿所述切削刃(26)的纵向方向仅定位在更靠近所述第一侧向侧面(27a)的所述钻孔刀片的第一半部中。

12.根据前述权利要求1-2中任一项所述的钻孔刀片，其中，在所述切削刃(26)的纵向方向上，所述切削刃(26)的一部分(26c)是弯曲或成角度的，使得最靠近所述钻孔刀片(15)的第二侧向侧面(27b)的所述切削刃(26)的第二端(26b)相对于最靠近所述钻孔刀片(15)的第一侧向侧面(27a)的所述切削刃(26)的第一端(26a)抬高。

13.根据权利要求12所述的钻孔刀片，其中，当从所述余隙面(24)端对端观察所述钻孔刀片(15)时，最靠近所述第二侧向侧面(27b)的所述切削刃(26)的一部分(26c)是凹入的，以朝向所述切削刃(26)的所述第二端(26b)向上弯曲。

14.根据权利要求6所述的钻孔刀片，其中，所述相交表面(18)相对于所述余隙面(24)在25°至65°的范围内对齐。

15.根据权利要求6所述的钻孔刀片，其中，所述相交表面(18)相对于所述余隙面(24)在30°至60°的范围内对齐。

16.根据权利要求6所述的钻孔刀片，其中，所述相交表面(18)相对于所述余隙面(24)在35°至55°的范围内对齐。

17.根据权利要求6所述的钻孔刀片，其中，所述相交表面(18)相对于所述余隙面(24)在40°至50°的范围内对齐。

18.一种金属切削钻孔刀具，包括：

伸长的钻孔主体，所述钻孔主体具有轴向向前的钻孔轴(11)和轴向向后的刀柄(12)；和

根据权利要求1-17中任一项所述的钻孔刀片(15)，所述钻孔刀片(15)能够安装在所述轴(11)的轴向向前切削端(13)处。

19.根据权利要求18所述的钻孔刀具，其中，所述钻孔刀片(15)安装在所述钻孔刀具的径向外围区域，以形成外围刀片(15)。

20.根据权利要求19所述的钻孔刀具，还包括第二刀片(16)，所述第二刀片安装在所述钻孔刀具的径向中心区域处或被朝向所述径向中心区域安装，以相对于所述外围刀片(15)形成中心刀片(16)。

21.根据权利要求20所述的钻孔刀具，包括安装在所述轴(11)的所述轴向向前切削端(13)处的单个外围刀片(15)和单个中心刀片(16)。

22.根据权利要求20或21所述的钻孔刀具，其中，所述外围刀片(15)和所述中心刀片(16)被安装在所述钻孔刀具上，使得在所述钻孔刀具的旋转期间，所述外围刀片(15)和中心刀片(16)径向地重叠，以限定环形相交区(Z1)；

其中，所述破屑器(28)相对于所述切削刃(26)定位在所述相交区(Z1)内。

23.根据权利要求22所述的钻孔刀具，其中，在径向方向上，所述破屑器(28)的大部分被定位在所述相交区(Z1)内。

24.根据权利要求18至19中任一项所述的钻孔刀具，其中，所述轴(11)包括容屑槽(17)，所述容屑槽(17)从所述轴向向前切削端(13)朝向所述刀柄(12)轴向地向后延伸。

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