CN113649608A - 切割工具和用于制造切割工具的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了切割工具和用于制造切割工具的方法。用于加工工件的切割工具包括柄部和切割部，其中，冷却剂通道沿着纵向轴线从柄部的自由端延伸穿过切割工具，冷却剂通道具有周壁和端壁，其中冷却剂通道在端壁中具有一个或多个出口开口，冷却剂可通过出口开口排出切割工具。还公开了一种用于制造切割工具的方法。

Description

切割工具和用于制造切割工具的方法

技术领域

本发明涉及一种用于加工工件的切割工具以及用于制造切割工具的方法。

背景技术

当使用切割工具，特别是旋转式切割工具加工工件时，通常将冷却剂引导到切割工具的特别受重应力的切割刃和/或摩擦表面，以便减少由切割工具中的摩擦产生的热量所引起的切割工具的磨损。

冷却剂通常通过延伸穿过切割工具的冷却剂通道引导到特别受重应力的区域。

然而，切割工具中这些冷却剂通道的制造相对复杂，特别是因为通向切割工具上的不同位置的多个冷却剂通道或通道区段通常设置成将冷却剂引导到预期区域或沿着切割工具均匀地分配冷却剂。

发明内容

因此，本发明的目的是限定一种具有优化通道设计的切割工具或一种用于制造切割工具的优化的方法。

该目的根据本发明通过用于加工工件的切割工具来实现，切割工具包括柄部和切割部，其中冷却剂通道沿着纵向轴线从柄部的自由端延伸穿过切割工具，冷却剂通道具有周壁和端壁，其中冷却剂通道在端壁中具有一个或多个出口开口，冷却剂可通过出口开口排出切割工具。

这种切割工具具有特别易于制造的冷却剂通道和出口开口的优点。特别有利的是，切割工具中仅必须形成一个(大的)通道，并且同时非常小的出口开口就足够。

另一个优点是出口开口直接开口到切割工具的外表面内，即不存在中间通道，使得冷却剂可以直接通过冷却剂通道的端壁中的出口开口排出切割工具。因此，在加工过程开始时，在切割工具的外表面上，特别是在切割刃和摩擦表面上，可即刻获得冷却剂。

切割工具尤其不具有从中心冷却剂通道分支的侧通道。

例如，切割工具是扩孔器或麻花钻。

冷却剂通道优选仅沿着切割工具的纵向轴线直线延伸。这还有助于使切割工具易于制造。由于冷却剂通道的直线形式，用于制造切割工具的坯件没有底切，使得坯件可通过注塑成型在工具模具中制造。可替代地，可以将毛坯放置于模具中并按压以制造坯件。然而，也可以设想通过钻削来产生冷却剂通道。

根据一个实施例，多个出口开口开放到切割工具的端面中。端面是向下看到切割部的前端上时能够看到的表面。该设计特别适用于扩孔器，因为对于扩孔器，必须尽快在端面上可获得冷却剂。

因为出口开口开放到切割工具的端面中，因此至少在扩孔器中不需要纵向沟槽。在常规的扩孔器中，这种纵向沟槽的功能是将从切割工具侧向排出的冷却剂输送到端面。然而，如果出口开口直接开放到端面，则不需要该输送。这大大简化了切割工具的制造。

根据另一个实施例，多个出口开口可以开放到切割工具的凹槽内。这种设计尤其适用于麻花钻。在这种情况下，出口开口也可以布置在切割部的前端附近，例如，在距切割尖端小于3mm的距离处。

还可以设想，在麻花钻的情况下，冷却剂通道仅在沟槽出口区域被研磨。然后，优选地，冷却剂通道仅足够深以到达沟槽出口区域。

例如，冷却剂通道具有恒定横截面。这种冷却剂通道特别容易制造。可提供轻微锥形以便于从模具移除。在仅具有一个这种模具释放斜面的冷却剂通道的情况下，仍认为冷却剂通道的横截面是恒定的。然而，更显著的锥形也是可设想的。

冷却剂通道可替代地呈阶梯状，其中在阶梯状部分上形成至少一个另外的出口开口。这具有以下优点：冷却剂可以沿着切割工具更好地分布。可以特别地形成沿切割工具的纵向方向间隔开的多个出口开口。

例如，在阶梯钻中，这样的阶梯状冷却剂通道可用于在钻的阶梯中直接提供冷却剂。多个出口开口优选地还存在于阶梯状部分上。

冷却剂通道的横截面可为圆形、椭圆形或多边形。这适用于具有恒定横截面的冷却剂通道和阶梯式的冷却剂通道两者。

根据一个实施例，在冷却剂通道的端壁上，存在突出到冷却剂通道内的提升部。提升部优选地居中布置在端壁上。这种提升部具有许多优点。一方面，其强化了端壁的区域中的切割工具。提升部还使得能够形成居中孔。提升部进一步使得有可能在排出出口开口之前对准冷却剂的液流，由此可影响冷却剂排出切割工具的方向。

至少在截面中，冷却剂通道的直径可以在切割工具的标称直径的60％与95％之间，特别是在75％与95％之间。例如，切割工具的壁厚在1mm与2mm之间。对于冷却剂通道的非圆形横截面，至少在截面中，冷却剂通道的横截面的最大尺寸特别是在切割工具的标称直径的60％与95％之间，特别是在75％与95％之间。横截面是垂直于切割工具的纵向轴线的截面。这样选择的横截面的优点在于，与常规切割工具相比，制造切割工具的材料的使用显著减少。

根据一个实施例，凹口或凹陷部配置在切割部的端面中，凹口或凹陷部与冷却剂通道相交。凹口或凹陷部被实施为足够深以“切割”冷却剂通道，以便产生出口开口。在形成凹口之前，冷却剂通道在其端壁处闭合。

这具有以下优点：不需要单独的工作步骤来产生出口开口，因为出口开口与凹口同时形成。因此，切割工具的制造被进一步简化。

此外，由于直到形成凹口才产生出口开口，所以同一坯件可以用作用于多种切割工具的基体。这在制造过程方面是有利的，因为更大批次可以通过一个坯件来制造。

凹口的数量和位置可以可变地选择。另外，可以确定凹口之间的距离是均匀的或不均匀的，直到形成凹口为止。在这种情况下，由于在定位凹口时不必考虑冷却剂通道的形状，因此冷却剂通道的圆形横截面是有利的。

凹口可以例如与切割工具的纵向轴线成40°与50°之间的角度延伸。然而，其他角度也是可以设想的。

与冷却剂通道相交的凹槽(而不是凹口)可以沿着切割部延伸。因此，出口开口同样可以在切割部中形成。

冷却剂通道在例如距切割部的前端具有小于10mm、特别是小于2mm的距离处终止。这简化了冷却剂通道的开口，因为只有少量材料必须从切割部的端面移除以产生出口开口。

进一步通过用于制造用于加工工件的切割工具的方法实现本发明的目的，特别是如上所述配置的切割工具，该方法包括以下步骤：

-提供具有柄部、切割部以及具有周壁和端壁的冷却剂通道的坯件，

-在切割部的端面上形成凹口或凹陷部，从而在冷却剂通道的端壁中形成出口开口。

这种方法尤其适合制造扩孔器。这种方法特别地使得制造具有冷却剂通道的扩孔器特别容易。

凹口尤其例如在烧结坯件之后通过研磨或磨削来形成。因此，切割工具的准确形状可以在制造过程中相对晚地限定。

进一步通过用于制造用于加工工件的切割工具的方法实现本发明的目的，特别是如上所述配置的切割工具，该方法包括以下步骤：

-提供具有柄部、切割部以及具有周壁和端壁的冷却剂通道的坯件，

-沿着切割部形成凹槽，从而在冷却剂通道的端壁中形成出口开口。

根据一个实施例，冷却剂通道是阶梯式的，并且当形成凹槽时，在冷却剂通道的端壁中和冷却剂通道的阶梯式部分上形成出口开口。因此，可以以特别简单的方式制造位于钻阶梯的区域中的具有出口开口的阶梯钻。

可替代地，冷却剂通道可以仅在凹槽的沟槽出口区域中研磨。在这种情况下，冷却剂通道仅延伸到沟槽出口区域。

用于制造切割工具的坯件可以通过注塑成型来制造。因此，大量坯件可以特别容易地且具有成本效益地制造。

附图说明

本发明的其它优点和特征来自以下描述和所参考的附图。附图示出：

-图1是根据本发明的切割工具的透视图，

-图2是穿过图1的切割工具的纵向剖视图，

-图3是穿过图1的切割工具的另一剖视图，

-图4是图1的切割工具的端面上的平面图，

-图5是图1的切割工具的侧视图，

-图6是穿过根据本发明的另一实施例的切割工具的纵向剖视图，

-图7是根据本发明的另一实施例的切割工具，

-图8是图7的切割工具在切割尖端的区域中的详细视图，

-图9是根据本发明的另一实施例的切割工具，

-图10是根据本发明的另一实施例的切割工具的侧视图，

-图11是图10的切割工具的平面图，以及

-图12是图10的切割工具的后视图。

具体实施方式

图1以透视图示出用于加工工件的切割工具10。图1中所示出的切割工具10具体是一种扩孔器。切割工具10具有切割部12和柄部14，其中柄部14已在附图中缩短。

切割工具10包括多个出口开口16，冷却剂可通过多个出口开口排出切割工具10。

出口开口16开放到切割工具10的端面18内。端面18指的是在切割部12的尖端上的平面图中可见的表面。因此，从出口开口16排出的冷却剂在排出切割工具10后立即在端面18处可用。

还在切割部12的一端处形成多个凹口20或凹陷部。凹口20从切割部12的前端22以与切割工具10的纵向轴线成45°角延伸。

凹口20特别地形成端面18的一部分。

出口开口16布置在凹口20中。

从端面18开始，多个引导表面24沿着切割部12延伸。

切割端部26进一步设置在切割部12的一端处，其便于例如将切割工具10插入到预钻孔内。

图2示出穿过图1的切割工具10的纵向剖视图。图3示出穿过切割工具10的补充透视剖视图。

在剖视图中，可以看到，冷却剂通道28延伸穿过切割工具10。更准确地，冷却剂通道28沿着纵向轴线L从柄部14的自由端延伸穿过切割工具10。

冷却剂通道28仅沿着切割工具10的纵向轴线L直线延伸。这意味着，冷却剂通道28没有分支，并且冷却剂通道28不急剧弯曲和/或转弯。

冷却剂通道28具有恒定横截面，特别是圆形横截面(也参见图4)。然而，其它横截面形状也是可设想的。

冷却剂通道28的直径可以在切割工具10的标称直径的60％与95％之间。在所描绘的设计示例中，冷却剂通道28的直径是切割工具10的标称直径的大约75％。

冷却剂通道28具有周壁30和端壁32。出口开口16形成于冷却剂通道28的端壁32中。

如图2中可见，出口开口16可短距离延伸到周壁30内。然而，不存在至少不形成在端壁32的区段中的出口开口16。换句话说，出口开口16设置在周壁30与端壁32之间的边缘的区域中，其中出口开口16延伸超过边缘。

如可以在图2中看出的，凹口20与冷却剂通道28相交。出口开口16因此由凹口20形成。出口开口16的大小取决于凹口20与冷却剂通道28的相交部分的大小。

在所示出的设计示例中，凹口20以与切割工具10的纵向轴线L大致45°角延伸，其中凹口20在截面中观察时略微弯曲。

端壁32到切割部12的前端的距离d小于10mm，例如，特别小于2mm。

图4示出了切割部12上的平面图。图4具体示出切割工具10的端面18。切割工具10在附图中是透明的，使得冷却剂通道28在切割工具10中的位置和冷却剂通道28的轮廓可见。

图2和图4以侧视图和平面图两者示出出口开口16大致具有分割的椭圆形形状。因此，作为整体来看，出口开口16具有大致椭圆形形状。

图5示出切割工具10的侧视图。图5示出切割部12朝向端面18渐缩。

图6示出穿过根据另一实施例的切割工具10的纵向剖视图。图6中所描绘的实施例与参照图1到5描述的实施例的不同在于，提升部34布置在冷却剂通道28的端壁32上、突出到冷却剂通道28内。提升部34具体居中地布置在冷却剂通道28中，即，提升部34的中心轴线叠加在切割工具10的纵向轴线L上。

提升部34确保切割工具10在端壁32的区域中的提高的稳定性。

此外，提升部34形成冷却剂通道28的环形通道区段38，这确保冷却剂特别流到出口开口16。

提升部34还在切割工具10的端面18的区域中提供足够大厚度的材料，以在端面18中形成居中开孔40。居中开孔40便于切割工具10的夹紧，例如用于重新调节切割工具10的目的。

在所示的设计示例中，提升部34是圆筒形的。

提升部34可选择地在其自由周缘36上具有倒圆或倒角。这对冷却剂通道28中的冷却剂的流动行为具有有利影响。

图7示出切割工具10的另一实施例。图7中所示的切割工具10是麻花钻，多个凹槽42沿着切割工具的切割部12延伸。

根据图7的切割工具10同样包括冷却剂通道28。

图7示出冷却剂通道28的入口开口44。如在前述实施例中，冷却剂通道28的端壁32布置在切割部12的前端附近，例如在小于5mm的距离处，特别是在距切割工具10的切割刃48小于2mm的距离处。

如图8中可以看到，其示出图7的切割工具10在切割工具10的切割尖端的区域中的详细视图，出口开口16布置在凹槽42内部。

与先前实施例相比，冷却剂通道28在切割部12的区域中具有较小直径，例如小于标称直径的40％的直径。否则，凹槽42将在切割工具10中过大打开出口开口16。这可以通过例如使冷却剂通道28阶梯化或沿着其整个长度具有较小横截面来实现。

在图7和图8所示的实施例中，其中，出口开口16仅设置在切割尖端附近，阶梯状部分优选地位于柄部14的区域中。然后，阶梯状部分仅用于便于从模具移除切割工具10。

图9示出切割工具10的另一实施例。图9中描绘的切割工具10类似于图7和图8中所示的切割工具10，并且同样是麻花钻。

图9中描绘的切割工具10也具有阶梯式冷却剂通道28。为了更好地说明，图9中将冷却剂通道28示为虚线。

阶梯状部分46使得有可能容易地产生在纵向方向上间隔开的多个出口开口16。至少一个出口开口16尤其布置在阶梯状部分46上。在这种情况下，阶梯状部分46布置在切割部12的区域中。

下文描述了用于制造根据图1到图6的切割工具10的方法和用于制造根据图7到图9的切割工具10的方法。

在两种情况下，首先提供具有柄部14、切割部12和冷却剂通道28的坯件，其中冷却剂通道具有周壁30和端壁32。

例如，通过注塑成型来产生坯件。然后，烧结坯件。

优选地，在烧结之后，凹口20例如通过研磨或磨削形成在切割部12的端面上。因此，在冷却剂通道28的端壁32中形成出口开口16。

代替凹口20的是，还可以沿着切割部12形成凹槽42。这同样在冷却剂通道28的端壁32中形成出口开口16。

当冷却剂通道28是阶梯状时，在形成凹槽42时，出口开口16可在冷却剂通道28的端壁32中和在冷却剂通道28的阶梯部分46上形成。

图10到图12示出切割工具10的另一实施例，其中图10以侧视图示出切割工具10，图11以端面18上的平面图示出切割工具10，图12以后视图示出切割工具10。

在图10中，可以看到切割工具10也具有柄部14和切割部12。

冷却剂通道28再次沿着纵向轴线从柄部14的自由端延伸穿过切割工具10，切割工具在端壁中具有两个出口开口16，冷却剂可通过出口开口排出切割工具10。

图10到图12中所示的切割工具10是钻尖端，其可以用作例如麻花钻中的磨损部分。

根据图10到图12的切割工具10与图7和图8中所示的切割工具基本相同，但相比之下短得多。

Claims (14)

1.一种用于加工工件的切割工具，包括柄部和切割部，其中，冷却剂通道沿着纵向轴线从所述柄部的自由端延伸穿过所述切割工具，所述冷却剂通道具有周壁和端壁，其中所述冷却剂通道在所述端壁中具有一个或多个出口开口，冷却剂能够通过所述出口开口排出所述切割工具。

2.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于，所述冷却剂通道仅沿着所述切割工具的纵向轴线直线延伸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，其特征在于，所述冷却剂通道具有恒定横截面。

4.根据权利要求1和2中任一项所述的切割工具，其特征在于，所述冷却剂通道是阶梯状的，其中至少一个另外的出口开口形成在所述阶梯状部分上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，其特征在于，在所述冷却剂通道的所述端壁上，存在突出到所述冷却剂通道内的提升部。

6.根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，其特征在于，至少在截面中，所述冷却剂通道的直径在所述切割工具的标称直径的60％与95％之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，其特征在于，凹口或凹陷部配置在所述切割部的端面中，所述凹口或凹陷部与所述冷却剂通道相交。

8.根据权利要求1到6中任一项所述的切割工具，其特征在于，凹槽沿着所述切割部延伸，所述凹槽与所述冷却剂通道相交。

9.根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，其特征在于，所述冷却剂通道在与所述切割部的前端具有小于10mm、特别是小于2mm的距离处终止。

10.一种用于制造用于加工工件的切割工具的方法，特别是根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，所述方法包括以下步骤：

-提供具有柄部、切割部以及具有周壁和端壁的冷却剂通道的坯件，

-在所述切割部的端面上形成凹口或凹陷部，从而在所述冷却剂通道的端壁中形成出口开口。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述坯件被烧结并且在烧结所述坯件之后例如通过研磨或磨削来形成凹口或凹陷部。

12.一种用于制造用于加工工件的切割工具的方法，特别是根据权利要求1至9中任一项所述的切割工具，所述方法包括以下步骤：

-提供具有柄部、切割部以及具有周壁和端壁的冷却剂通道的坯件，

-沿着所述切割部形成凹槽，从而在所述冷却剂通道的所述端壁中形成出口开口。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述冷却剂通道是阶梯式的，并且当形成所述凹槽时，在所述冷却剂通道的所述端壁中和所述冷却剂通道的所述阶梯式部分上形成出口开口。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述坯件通过注塑成型制造。

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