CN117203013A - 具有带有形成直线旋转轮廓的三个径向延伸切削刃的末端部分的可旋转切削头 - Google Patents

具有带有形成直线旋转轮廓的三个径向延伸切削刃的末端部分的可旋转切削头 Download PDF

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CN117203013A CN202280024793.3A CN202280024793A CN117203013A CN 117203013 A CN117203013 A CN 117203013A CN 202280024793 A CN202280024793 A CN 202280024793A CN 117203013 A CN117203013 A CN 117203013A
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Abstract

一种能够围绕中心轴线(A1)旋转的切削头(20)，其包括末端部分(22)和中间部分(24)。末端部分(22)具有包含在中心轴线(A1)中的轴向最前末端点(NT)，以及形成远离末端点(NT)轴向向后延伸的三个横刃(28)的三个轴向向前面向的前表面(26)，每个前表面(26)具有径向延伸的切削刃，其包括从横刃(28)中的一个径向向外延伸的副切削刃部分(32)，以及从副切削刃部分(32)径向向外延伸的主切削刃部分(34)。每个主切削刃部分(34)包含在假想环形环表面中，该假想环形环表面具有至少跨越其径向内端点和径向外端点的环形环宽度。在切削头的前端视图中，每个主切削刃部分(34)为凹形的，并且径向平面与假想环形表面相交以形成假想直线，该假想直线均具有等于环形环宽度的长度。

Description

具有带有形成直线旋转轮廓的三个径向延伸切削刃的末端部 分的可旋转切削头
技术领域
本发明涉及一种具有带有三个径向延伸切削刃的末端部分的可旋转切削头，其大体上用于在金属切削过程中使用，并且特别地用于钻孔操作。
背景技术
在钻孔操作中使用的切削工具的领域内，存在具有径向延伸切削刃的可旋转切削头的许多实例，该径向延伸切削刃的切削刃部分形成近似直线的旋转轮廓。
US7,832,966公开一种允许机加工基本上平坦底部孔的螺旋钻构造。在本体部件的切削端部处，存在对称地定向在钻的旋转轴线的相对侧上的两个切削刃。在实施例中，第一切削刃部分和第二切削刃部分形成提供强度和工具稳定性的连续表面。切削刃中的每个的第二部分的高度沿水平方向保持相对一致，用于形成大体平坦底部孔。在实施例中，中心点由两个倾斜的峰表面限定。中心直横刃由两个倾斜峰表面的相交部形成。第一切削刃区段从横刃延伸至第二切削刃区段。用于两个切削刃的第一切削刃区段通过使双峰表面对称地变薄而形成。螺旋切削工具的中心部分处的应力由横刃和具有平衡几何形状的靠近中心部分的切削刃的第一区段限制。螺旋钻的平衡几何形状还防止钻摆动并且在形成的孔中产生偏差。横刃可与第一曲线切削刃混合，并且第一曲线切削刃还可具有正前角以促进切削。
US2019/262910A1公开一种钻，其包括延伸至切削刃的多个刃带，其中相邻刃带由凹槽分开，该凹槽包括沿钻本体的中心线轴线以大体螺旋构造布置的基部外形。钻还包括多个外形钻尖，其均具有朝向钻本体的外径延伸的线性部分和从线性部分且朝向钻本体的横刃延伸的弓形部分。钻进一步包括定位在多个凹槽内的多个切口外形。切口外形从钻本体的横刃延伸，并且切口外形关于凹槽的基部外形倾斜。
本发明的目的在于提供改进的可旋转切削头，其具有三个径向延伸的切削刃，该三个径向延伸的切削刃的切削刃部分构造成形成真正直线的旋转轮廓。
本发明的目的还在于提供改进的可旋转切削头，其具有三个周向间隔开的切屑排出通路，其中头凹槽构造成使切屑排出通路的容积最大化。
本发明的又一个目的在于提供改进的可旋转切削头，其能够在具有不同直径的两个同轴通孔之间机加工几乎平坦的肩部表面。
发明内容
根据本发明，提供一种能够围绕中心轴线沿旋转方向旋转的切削头，中心轴线限定前后轴向方向，并且该切削头包括：
末端部分，其具有包含在中心轴线中的轴向最前末端点，以及形成远离末端点轴向向后延伸的三个横刃的三个轴向向前面向的前表面，
每个前表面具有径向延伸的切削刃，其包括从横刃中的一个径向向外延伸的副切削刃部分，以及直接从所述副切削刃部分或经由过渡切削刃部分径向向外延伸的主切削刃部分；以及
每个前表面进一步包括邻近其相应的主切削刃部分的主离隙表面，以及
中间部分，其具有与三个切屑排出通路沿周向交替的三个头刃带，每个头刃带具有从末端部分轴向向后延伸的前缘，并且每个切屑排出通路具有从末端部分轴向向后延伸且与前缘中的一个相交的头凹槽，
其中：
每个主切削刃部分具有径向内主端点和径向外主端点，以及在所述径向内主端点与所述径向外主端点之间的主中点，三个径向外主端点限定具有第一直径的第一假想圆，三个主中点限定具有第二直径的第二假想圆，并且三个径向内主端点限定具有第三直径的第三假想圆，
主切削刃部分中的一个的径向外主端点、主中点和径向内主端点分别包含在第一假想径向平面、第二假想径向平面和第三假想径向平面中，第一假想径向平面、第二假想径向平面和第三假想径向平面中的每个包含中心轴线，
每个主切削刃部分包含在第一假想环形环表面中，该第一假想环形环表面具有至少跨越径向内主端点和径向外主端点的第一环形环宽度，并且
在切削头的前端视图中，每个主切削刃部分为凹形的，
并且其中：
第一假想径向平面、第二假想径向平面和第三假想径向平面与第一假想环形环表面相交，以分别形成第一假想直线、第二假想直线和第三假想直线，它们均具有等于第一环形环宽度的长度。
附图说明
为了更好的理解，现在将仅经由实例参照附图来描述本发明，在该附图中，点划线表示用于部件的局部视图的截止边界，并且在该附图中：
图1是根据本发明的切削头的透视图；
图2是图1中示出的切削头的俯视图；
图3是图1中示出的切削头的侧视图；
图4是图2中示出的切削头沿线IV-IV截取的截面视图；
图5是图2中示出的切削头沿线V-V截取的截面视图；
图6是图2中示出的切削头沿线VI-VI截取的截面视图；
图7是图2中示出的切削头沿线VII-VII截取的截面视图；
图8是图2中示出的切削头沿线VIII-VIII截取的截面视图；
图9是图2中示出的切削头沿线IX-IX截取的截面视图；
图10是沿假想倾斜平面观看的图1中示出的切削头的俯视图；
图11是图10中示出的切削头的侧视图；
图12是图11中示出的切削头的部分的详细视图；
图13是图10中示出的切削头沿线XIII-XIII截取的截面视图；
图14是图13中示出的切削头的部分的详细视图；
图15是图2中示出的切削头沿线XV-XV截取的截面视图；
图16是图2中示出的切削头沿线XVI-XVI截取的截面视图；
图17是根据本发明的旋转切削工具的透视图；以及
图18是图17中示出的旋转切削刀具的分解视图。
具体实施方式
首先注意图1至图3，示出能够围绕中心轴线A1沿旋转方向RD旋转的切削头20，其包括末端部分22和中间部分24。
中心轴线A1限定前后轴向方向DF，DR。
在本发明的一些实施例中，切削头20可通过形状压制和烧结硬质合金(诸如，碳化钨)制成，并且可为涂覆或未涂覆的。
如图1至图3中示出的，末端部分22具有包含在中心轴线A1中的轴向最前末端点NT和形成远离末端点NT轴向向后延伸的三个横刃28的三个轴向向前面向的前表面26。
如图2中示出的，每个前表面26具有径向延伸的切削刃30，其包括从横刃28中的一个轴向向后且径向向外延伸的副切削刃部分32，以及直接从所述副切削刃部分32或经由过渡切削刃部分36径向向外延伸的主切削刃部分34。
应当认识到，与例如两个径向延伸的切削刃相比，向切削头20提供三个径向延伸的切削刃30使得切削头20能够以较高的进给速率执行钻孔操作。
在本发明的一些实施例中，切削头20可展示关于中心轴线A1的三重旋转对称性。
每个前表面26包括邻近其相应的主切削刃部分34的主离隙表面38和邻近其相应的副切削刃部分32的副离隙表面40。
如图1至图3中示出的，中间部分24具有与三个切屑排出通路44沿周向交替的三个头刃带42，每个头刃带42具有从末端部分22轴向向后延伸的前缘46，并且每个切屑排出通路44具有从末端部分22轴向向后延伸且与前缘46中的一个相交的头凹槽48。
在本发明的一些实施例中，每个主切削刃部分34可形成在头凹槽48中的一个与主离隙表面38中的一个的相交部处。
如图2中示出的，三个前缘46可限定切削直径DC。
在本发明的一些实施例中，每个前缘46可在其从末端部分22轴向向后延伸时，与旋转方向RD相反地延伸。
而且，在本发明的一些实施例中，每个前缘46可沿中心轴线A1螺旋地延伸。
如图1至图3中示出的，每个头刃带42可包括与其前缘46相交的径向向外面向的边沿表面50。
在本发明的一些实施例中，每个边沿表面50可沿中心轴线A1螺旋地延伸。
而且，在本发明的一些实施例中，每个边沿表面50可通过边沿倒角52与前表面26中的一个间隔开。
此外，在本发明的一些实施例中，可紧接在三个边沿倒角52的轴向后方测量切削直径DC。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，三个前缘46可在向后轴向方向DR上经历微小的轴向渐缩，使得切削直径DC沿三个前缘46的长度减小多达0.01mm。
如图1至图3中示出的，每个主切削刃部分34具有径向内主端点NIP和径向外主端点NOP。
而且，如图1至图3中示出的，每个主切削刃部分34具有位于其径向内主端点NIP与径向外主端点NOP之间的主中点NMP。
如图2中示出的，三个径向外主端点NOP限定具有第一直径D1的第一假想圆C1，三个主中点NMP限定具有第二直径D2的第二假想圆C2，并且三个径向内主端点NOP限定具有第三直径D3的第三假想圆C3。
在本发明的一些实施例中，第一直径D1与第三直径D3之间的差可大于切削直径DC的百分之三十五，即，D1-D3>0.35*DC。
在本发明的一些实施例中，第一直径D1可大于切削直径DC的百分之九十，即，D1>0.90*DC。
而且，在本发明的一些实施例中，第一直径D1可小于切削直径DC。
如图2中示出的，在切削头20的前端视图中，每个主切削刃部分34是凹形的，即，每个主切削刃部分34具有凹形形状。
在本发明的一些实施例中，每个主中点NMP可位于其相应的径向内主端点NIP和径向外主端点NOP的旋转方向后面。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，点在沿同一切削刃30的另一个点的“旋转方向后面”或“旋转方向前面”的位置认作是关于旋转方向RD并且在所述切削刃30的旋转范围内。
如图2中示出的，主切削刃部分34中的一个的径向外主端点NOP、主中点NMP以及径向内主端点NIP分别包含在第一假想径向平面PR1、第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3中，并且第一假想径向平面PR1、第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3中的每个包含中心轴线A1。
在本发明的一些实施例中，第二假想径向平面PR2可定位在第一假想径向平面PR1和第三假想径向平面PR3的旋转方向后面。
而且，在本发明的一些实施例中，第三假想径向平面PR3可定位在第一假想径向平面PR1的旋转方向前面。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，假想径向平面在与同一切削刃30相关联的另一个假想径向平面的“旋转方向后面”或“旋转方向前面”的位置认作是关于旋转方向RD并且在所述切削刃30的旋转范围内。
在本发明的一些实施例中，第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3可形成至少10度的锐钩角θ，即，θ≥10°。
对于其中每个主切削刃部分34在切削头20的前端视图中是凹形的，并且第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3形成至少10度的锐钩角θ的本发明的实施例，应当认识到，每个头凹槽48有利地构造成使其相关联的切屑排出通路44的容积最大化，并提供用于平滑且有效的切屑排出的足够空间，该平滑且有效的切屑排出可由于切削头20具有多于两个周向间隔开的切屑排出通路44而被限制。
如图2中示出的，在切削头20的前端视图中，每个副切削刃部分32可为直线的。
在本发明的一些实施例中，每个副切削刃部分32可在其径向向外延伸时，旋转地向后延伸。
而且，在本发明的一些实施例中，每个副切削刃部分32可在其沿其整个长度径向向外延伸时，连续地旋转地向后延伸。
对于每个切削刃30的副切削刃部分32和主切削刃部分34通过过渡切削刃部分36间隔开的本发明的实施例，如图2中示出的，在切削头20的前端视图中，每个过渡切削刃部分36可为凸形的，即，每个过渡切削刃部分36可具有凸形形状。
如图1至图3中示出的，每个主切削刃部分34包含在第一假想环形环表面SA1中，第一假想环形环表面SA1具有至少跨越径向内主端点NIP和径向外主端点NOP的第一环形环宽度WA1。
根据本发明，如图4至图6中示出的，第一假想径向平面PR1、第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3与第一假想环形环表面SA1相交，以分别形成第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3，它们均具有等于第一环形环宽度WA1的长度。
应当认识到，包含中心轴线A1的任何假想径向平面可与第一假想环形环表面SA1相交，以形成具有等于第一环形环宽度WA1的长度的假想直线。
还应当认识到，第一假想环形环表面SA1展示关于中心轴线A1的圆对称性，即，第一假想环形环表面SA1具有无限级的旋转对称性。
还应当认识到，第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3均具有高平直度，并且三个主切削刃部分34构造成形成真正的直线旋转轮廓。
如图7至图9中示出的，在分别垂直于第一假想径向平面PR1、第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3且包含相关联的主切削刃部分34的径向外主端点NOP、主中点NMP和径向内主端点NIP的第一横向平面PT1、第二横向平面PT2和第三横向平面PT3中截取的截面中，相邻主离隙表面38分别相对于垂直于中心轴线A1的第一假想水平基准线HL1、第二假想水平基准线HL2和第三假想水平基准线HL3形成第一锐离隙角α1、第二锐离隙角α2和第三锐离隙角α3。
在本发明的一些实施例中，第一横向平面PT1、第二横向平面PT2和第三横向平面PT3可分别垂直于第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3。
虽然在第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3垂直于中心轴线A1(未示出)的具体构造中，第一横向平面PT1、第二横向平面PT2和第三横向平面PT3可仅平行于中心轴线A1，但是应当认识到，为了方便，图2示出平行于中心轴线A1的第一横向平面PT1、第二横向平面PT2和第三横向平面PT3。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，在与主切削刃部分34中的一个相交的横向平面中截取的任何截面处，相邻的主离隙表面38在其远离主切削刃部分34延伸时，轴向向后延伸。
在本发明的一些实施例中，第一锐离隙角α1、第二锐离隙角α2和第三锐离隙角α3可相等，即，α1＝α2＝α3。
应当认识到，第一锐离隙角α1、第二锐离隙角α2和第三锐离隙角α3可具有比标称值大或小一度的精度。
还应当认识到，将第一锐离隙角α1、第二锐离隙角α2和第三锐离隙角α3构造成相等可有利地改进沿主切削刃部分34均匀的磨损分布。
在本发明的一些实施例中，第一离隙角α1、第二离隙角α2和第三离隙角α3可均具有5度的最小标称值和12度的最大标称值，即，5°≤α1、α2、α3≤12°。
在本发明的当前实例中，第一锐离隙角α1、第二锐离隙角α2和第三锐离隙角α3具有8°的标称值。
如图8中示出的，包含第二假想直线LR2的假想倾斜平面PI与第二假想径向平面PR2形成倾斜角π，并且与相应前表面26的主离隙表面38相交。
在本发明的一些实施例中，倾斜角π可等于第二锐离隙角α2。
对于其中倾斜角π等于第二锐离隙角α2的本发明的实施例，如图8中示出的，应当认识到，假想倾斜平面PI邻近主中点NMP与主离隙表面38形成直角。
在本发明的一些实施例中，假想倾斜平面PI可与相应前表面26的副离隙表面40相交。
图10示出沿假想倾斜平面PI观察的切削头20的俯视图。
如图11和图12中示出的，在垂直于假想倾斜平面PI的视图中，相关联的主切削刃部分34的径向外主端点NOP和径向内主端点NIP与第二假想直线LR2间隔开。
应当认识到，如图11和图12中示出的，相关联的主切削刃部分34的主中点NMP位于第二假想直线LR2上。
在本发明的一些实施例中，如图11和图12中示出的，相关联的主切削刃部分34的径向外主端点NOP和径向内主端点NIP可位于第二假想直线LR2的相同侧上。
而且，在本发明的一些实施例中，如图11和图12中示出的，在垂直于假想倾斜平面PI的视图中，径向内主端点NIP可与第二假想直线LR2间隔开校正高度HC，并且校正高度HC可大于第二直径D2与第三直径D3之间的差的百分之一，即，HC>0.01*(D2-D3)。
应当认识到，对于其中钩角θ和/或第二离隙角α2增大的本发明的实施例，校正高度HC可增大。
如图13和图14中示出的，在假想倾斜平面PI中截取的截面中，主离隙表面38可为凸形的，即，主离隙表面38可具有凸形形状。
对于其中在假想倾斜平面PI中截取的截面中，每个主离隙表面38为凸形的，并且第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3均具有高平直度的本发明的实施例，应当认识到，每个主离隙表面38可借助于非常精确的制造方法来产生并且具有复杂的径向范围。
在本发明的一些实施例中，每个主离隙表面38可通过磨削过程产生。
如图4至图6中示出的，在第一假想径向平面PR1、第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3中截取的截面中，第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3可均相对于中心轴线A1形成锐角或直角的内切削角φ。
应当认识到，第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3可均相对于中心轴线A1形成相同的锐角或直角的内切削角φ。对于其中切削角φ为锐角的本发明的实施例，应当认识到，第一假想环形环表面SA1可限定3维截头圆锥形状，并且对于其中切削角φ为直角的本发明的实施例，应当认识到，第一假想环形环表面SA1可限定2维环形盘形状。
还应当认识到，用语“内切削角”遍及说明书和权利要求的使用指在第一假想直线LR1、第二假想直线LR2和第三假想直线LR3与延伸穿过切削头的中间部分24的中心轴线A1的部分之间形成的角度。
对于其中切削角φ为锐角，使得每个主切削刃部分34相对于垂直于中心轴线A1且与末端部分22相交的第一水平面PH1具有至少最小倾斜度的本发明的实施例，应当认识到，在钻孔操作期间与工件初始接触时作用在至少三个主切削刃部分34上的轴向切削力将沿所述至少三个主切削刃部分34逐渐散布。
在本发明的一些实施例中，如图4至图6中示出的，切削角φ可大于八十八度，即，88°≤φ≤90°。
应当认识到，切削角φ可具有大于或小于标称值半度的精度。
在本发明的当前实例中，切削角φ具有89.5°的标称值。
对于其中切削角φ大于八十八度的本发明的实施例，应当认识到，至少三个主切削刃部分34可构造成形成几乎平坦的旋转切削轮廓，并且切屑头20可有利地使用在钻孔操作中以在具有不同直径的两个同轴通孔之间机加工几乎平坦的肩部表面(未示出)。
在本发明的其它实施例(未示出)中，切削角φ可为正好九十度，即，φ＝90°。
对于其中切削角φ为正好九十度的本发明的实施例，应当认识到，至少三个主切削刃部分34可构造成形成真正平坦的旋转切削轮廓。
如图1至图3中示出的，每个副切削刃部分32具有位于沿其长度的中途的副中点NMS。
如图2中示出的，三个副中点NMS限定具有第四直径D4的第四假想圆C4。
在本发明的一些实施例中，第一直径D1和第四直径D4之间的差可大于切削直径DC的百分之五十，即，D1-D4>0.50*DC。
如图2中示出的，主切削刃部分34中的一个的副中点NMS包含在第四假想径向平面PR4中，并且第四假想径向平面PR4包含中心轴线A1。
如图1至图3中示出的，从所述径向外主端点NOP延伸至副中点NMS的每个切削刃30的组合切削刃部分54可包含在第一假想环形环表面SA1中。
对于其中每个组合切削刃部分54包含在第一假想环形环表面SA1中，并且第一直径D1与第四直径D4之间的差大于切削直径DC的百分之五十的本发明的实施例，应当认识到，第一环形环宽度WA1可大于切削直径DC一半的百分之五十，即，WA1>0.50*DC/2。
如图15中示出的，第四假想径向平面PR4与第一假想环形环表面SA1相交，以形成具有等于第一环形环宽度WA1的长度的第四假想直线LR4。
如图1 5中示出的，在第四假想径向平面PR4中截取的截面中，第四假想直线LR4可相对于中心轴线A1形成锐角或直角的内切削角φ。
在本发明的一些实施例中，应当认识到，第一假想直线LR1、第二假想直线LR2、第三假想直线LR3、第四假想直线LR4可均相对于中心轴线A1形成相同的锐角或直角的内切削角φ。
在本发明的一些实施例中，副中点NMS可位于其相关联的主切削刃部分34的径向内主端点NIP的旋转方向前面。
如图2中示出的，每个副切削刃部分32可在其从其副中点NMS径向向内延伸时，轴向向前延伸。
在本发明的一些实施例中，如图1至图3中示出的，每个副切削刃部分32可包括位于其副中点NMS径向内侧的峰切削刃子部分56，并且峰切削刃子部分56可相对于垂直于中心轴线A1且与末端部分22相交的第二水平面PH2形成锐进入角λ。
而且，在本发明的一些实施例中，如图3中示出的，进入角λ可为至少1 5度且至多30度，即，15°≤λ≤30°。
此外，在本发明的一些实施例中，第一水平面PH1和第二水平面PH2可为共面的。
应当认识到，三个峰切削刃子部分56可包含在第二假想环形环表面(未示出)中，与第一假想环形环表面SA1相比，该第二假想环形环表面当与径向平面相交时可不形成假想直线。
还应当认识到，邻近相关联的峰切削刃子部分56的每个副离隙表面40的部分可不具有复杂的径向范围。
如图1至图3中示出的，主前刀表面58可邻近相关联的主切削刃部分34设置在每个头凹槽48上。
在本发明的一些实施例中，多个主前刀表面58可朝向旋转方向RD面向。
如图7至图9中示出的，在第一横向平面PT1、第二横向平面PT2和第三横向平面PT3中截取的截面中，主前刀表面58分别相对于第一假想径向平面PR1、第二假想径向平面PR2和第三假想径向平面PR3以第一轴向前刀角β 1、第二轴向前刀角β 2和第三轴向前刀角β3倾斜。
在本发明的一些实施例中，第一轴向前刀角β 1、第二轴向前刀角β 2和第三轴向前刀角β 3中的每个可为正的。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，第一轴向前刀角β1、第二轴向前刀角β2和第三轴向前刀角β3在主前刀表面58的相应部分在其远离相关联的主切削刃部分34延伸时，旋转地向后延伸的构造中，为正的。
还应当认识到，主切削刃部分34由于它们的相对较高的切削速度而比副切削刃部分32容易受到更大的磨损，并且将第一轴向前刀角β1、第二轴向前刀角β 1和第三轴向前刀角β3构造为正的减少主切削刃部分34上的磨损，因此延长其使用寿命。
如图16中示出的，在垂直于第四假想径向平面PR4且包含相关联的副切削刃部分32的副中点NMS的第四假想横向平面PT4中截取的截面中，相邻的副离隙表面40相对于垂直于中心轴线A1的第四假想水平基准线HL4形成第四锐离隙角α4。
在本发明的一些实施例中，第四假想横向平面PT4可垂直于第四假想直线LR4，但是为了方便，图2示出平行于中心轴线A1的第四假想横向平面PT4。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，在平行于中心轴线A1且与副切削刃部分32中的一个相交的横向平面中截取的任何截面处，副离隙表面40在其远离主切削刃部分34延伸时，轴向向后延伸。
在本发明的一些实施例中，第四锐离隙角α4可等于第一锐离隙角α1、第二锐离隙角α2和第三锐离隙角α3。
如图1至图3中示出的，每个切屑排出通路44可具有从末端部分22轴向向后延伸且与头凹槽48中的一个相交的切口60。
在本发明的一些实施例中，每个副切削刃部分32可形成在切口60中的一个与副离隙表面40中的一个的相交部处。
如图1至图3中示出的，副前刀表面62可邻近相关联的副切削刃部分32设置在每个切口60上。
在本发明的一些实施例中，多个副前刀表面62可朝向旋转方向RD面向。
如图16中示出的，在第四假想横向面PT4中截取的截面中，副前刀表面62相对于第四假想径向面PR4以第四轴向前刀角β 4倾斜。
在本发明的一些实施例中，第四轴向前刀角β 4可为负的。
而且，在本发明的一些实施例中，负的第四轴向前刀角β 4可具有大于4度的大小。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，在副前刀表面62的相应部分在其远离副切削刃部分32延伸时，旋转地向前延伸的构造中，第四轴向前刀角β 4为负的。
还应当认识到，副切削刃部分32由于尤其是在高进给率处的它们的相对较低的切削速度而比主切削刃部分34更容易受到更大的冲击力，并且将第四轴向前刀角β 4构造为负的增加副切削刃部分32的稳定性和稳健性，因此延长其使用寿命。
对于其中第一直径D1小于切削直径DC的本发明的实施例，每个切削刃30可包括从其主切削刃部分34的径向外主端点NOP径向向外延伸的第三切削刃部分64。
如图2中示出的，在切削头20的前端视图中，每个第三切削刃部分64可为凸形的，即，每个第三切削刃部分64可具有凸形形状。
在本发明的一些实施例中，每个第三切削刃部分64可包含在第一假想环形环表面SA1中。
如图1至图3中示出的，每个第三切削刃部分64具有径向内第三端点NIT和径向外第三端点NOT。
在本发明的一些实施例中，每个第三切削刃部分64的径向内第三端点NIT可与相关联的主切削刃部分34的径向外主端点NOP重合。
如图2中示出的，在切削头20的前端视图中，与第三切削刃部分64中的一个相切的、邻近其径向外第三端点NOT的第一假想直线L1可相对于包含径向外第三端点NOT且与中心轴线A1相交的第二假想直线L2形成负径向前刀角δ。
遍及说明书和权利要求，应当认识到，在第一假想直线L1在其从第三切削刃部分64径向向外延伸时，向后旋转延伸的构造中，径向前刀角δ为负的。
现在注意图17和图18，示出根据本发明的旋转切削工具66，其包括切削头20和具有纵向轴线AL的柄68。
柄68具有与三个柄刃带72周向交替的三个柄凹槽70，并且每个柄凹槽70可沿纵向轴线AL螺旋地延伸。
如图17和图18中示出的，切削头20可具有轴向向后面向的底表面74，柄68可具有横向于纵向轴线AL的支承表面76，并且切削头20可以可移除地安装于柄68，其中底表面74与支承表面76接触。
将切削头20构造成可移除地安装于柄68使得切削头20能够由适当硬的材料(诸如，碳化钨)制造，并且柄68能够由硬度较低且较便宜的材料(诸如，高速钢)制造。在弃置磨损或损坏的切削头20之后，柄68可为可再使用的。
在本发明的一些实施例中，每个头凹槽48可与底表面74相交并且与柄凹槽70中的一个协作。
而且，在本发明的一些实施例中，底表面74可垂直于中心轴线A1，支承表面76可垂直于纵向轴线AL，并且中心轴线A1可与纵向轴线AL同轴。
如图17和图1 8中示出的，切削头20的中间部分24可包括与旋转方向RD相反地面向的三个转矩传递表面78，柄68可包括三个驱动突出部80，其中每个驱动突出部80具有面向旋转方向RD的驱动表面82，并且每个转矩传递表面78可与驱动表面82中的一个接触。
在本发明的一些实施例中，每个转矩传递表面78可与前表面26中的一个相交。
如图17和图18中示出的，切削头20可包括从底表面74轴向向后延伸的安装突出部84。
在本发明的其它实施例(未示出)中，切削头20和柄68可为整体一件式构造(例如，实心钻)的集成部分，并且每个头凹槽48可与柄凹槽70中的一个合并。
虽然在一定程度的特殊性上描述本发明，但是应当理解，可在不脱离如下文中要求权利的本发明的精神或范围的情况下作出各种变型和改型。

Claims (24)

1.一种能够围绕中心轴线(A1)沿旋转方向(RD)旋转的切削头(20)，所述中心轴线(A1)限定前后轴向方向(DF，DR)，并且所述切削头(20)包括：
末端部分(22)，其具有包含在所述中心轴线(A1)中的轴向最前末端点(NT)，以及形成远离所述末端点(NT)轴向向后延伸的三个横刃(28)的三个轴向向前面向的前表面(26)，
每个前表面(26)具有径向延伸的切削刃(30)，其包括从所述横刃(28)中的一个径向向外延伸的副切削刃部分(32)，以及直接从所述副切削刃部分(32)或经由过渡切削刃部分(36)径向向外延伸的主切削刃部分(34)；以及
每个前表面(26)进一步包括邻近其相应主切削刃部分(34)的主离隙表面(38)，以及
中间部分(24)，其具有与三个切屑排出通路(44)沿周向交替的三个头刃带(42)，每个头刃带(42)具有从所述末端部分(22)轴向向后延伸的前缘(46)，并且每个切屑排出通路(44)具有从所述末端部分(22)轴向向后延伸且与所述前缘(46)中的一个相交的头凹槽(48)，
其中：
每个主切削刃部分(34)具有径向内主端点(NIP)和径向外主端点(NOP)，以及在所述径向内主端点(NIP)与所述径向外主端点(NOP)之间的主中点(NMP)，所述三个径向外主端点(NOP)限定具有第一直径(D1)的第一假想圆(C1)，所述三个主中点(NMP)限定具有第二直径(D2)的第二假想圆(C2)，并且所述三个径向内主端点(NIP)限定具有第三直径(D3)的第三假想圆(C3)，
所述主切削刃部分(34)中的一个的所述径向外主端点(NOP)、所述主中点(NMP)和所述径向内主端点(NIP)分别包含在第一假想径向平面(PR1)、第二假想径向平面(PR2)和第三假想径向平面(PR3)中，所述第一假想径向平面(PR1)、所述第二假想径向平面(PR2)和所述第三假想径向平面(PR3)中的每个包含所述中心轴线(A1)，
每个主切削刃部分(34)包含在第一假想环形环表面(SA1)中，所述第一假想环形环表面(SA1)具有至少跨越所述径向内主端点(NIP)和所述径向外主端点(NOP)的第一环形环宽度(WA1)，并且
在所述切削头(20)的前端视图中，每个主切削刃部分(34)为凹形的，
并且其中：
所述第一假想径向平面(PR1)、所述第二假想径向平面(PR2)、所述第三假想径向平面(PR3)与所述第一假想环形环面(SA1)相交，以分别形成第一假想直线(LR1)、第二假想直线(LR2)和第三假想直线(LR3)，它们均具有等于所述第一环形环宽度(WA1)的长度。
2.根据权利要求1所述的切削头(20)，其特征在于：
在所述第一假想径向平面(PR1)、所述第二假想径向平面(PR2)和所述第三假想径向平面(PR3)中截取的截面中，所述第一假想直线(LR1)、所述第二假想直线(LR2)和所述第三假想直线(LR3)均相对于所述中心轴线(A1)形成锐角或直角的内切削角(φ)，并且
所述切削角(φ)大于八十八度。
3.根据权利要求2所述的切削头(20)，其特征在于：
在所述第一假想径向平面(PR1)、所述第二假想径向平面(PR2)和所述第三假想径向平面(PR3)中截取的截面中，所述第一假想直线(LR1)、所述第二假想直线(LR1)和所述第三假想直线(LR3)均相对于所述中心轴线(A1)形成相同的锐角或直角的内切削角(φ)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
所述第二假想径向平面(PR2)定位在所述第一假想径向平面(PR1)和所述第三假想径向平面(PR3)的旋转方向后面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
所述第二假想径向平面(PR2)和所述第三假想径向平面(PR3)形成至少10度的锐钩角(θ)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
在分别垂直于所述第一假想径向平面(PR1)、所述第二假想径向平面(PR2)和所述第三假想径向平面(PR3)且包含相关联的主切削刃部分(34)的所述径向外主端点(NOP)、所述主中点(NMP)和所述径向内主端点(NIP)的第一横向平面(PT1)、第二横向平面(PT1)和第三横向平面(PT3)中截取的截面中，相邻主离隙表面(38)分别相对于垂直于所述中心轴线(A1)的第一假想水平基准线(HL1)、第二假想水平基准线(HL2)和第三假想水平基准线(HL3)形成第一锐离隙角(α1)、第二锐离隙角(α2)和第三锐离隙角(α3)。
7.根据权利要求6所述的切削头(20)，其特征在于：
包含所述第二假想直线(LR2)的假想倾斜平面(PI)与所述第二假想径向平面(PR2)形成倾斜角(π)，并且与相应前表面(26)的所述主离隙表面(38)相交，
所述倾斜角(π)等于所述第二锐离隙角(α2)，并且
在垂直于所述假想倾斜平面(PI)的视图中，相关联的主切削刃部分(34)的所述径向外主端点(NOP)和所述径向内主端点(NIP)与所述第二假想直线(LR2)间隔开。
8.根据权利要求7所述的切削头(20)，其特征在于：
在垂直于所述假想倾斜平面(PI)的视图中，所述径向内主端点(NIP)与所述第二假想直线(LR2)间隔开校正高度(HC)，并且
所述校正高度(HC)大于所述第二直径(D2)与所述第三直径(D3)之间的差的百分之一。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的切削头(20)，其特征在于：
在垂直于所述(PI2)的视图中，所述相关联的主切削刃部分(34)的所述径向外主端点(NOP)和所述径向内主端点(NIP)位于所述第二假想直线(LR2)的相同侧上。
10.根据权利要求7至权利要求9中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
在所述假想倾斜平面(PI)中截取的截面中，所述主离隙表面(38)为凸形的。
11.根据权利要求6至权利要求10中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
所述第一离隙角(α1)、所述第二离隙角(α2)和所述第三离隙角(α3)均具有5度的最小标称值和12度的最大标称值。
12.根据权利要求6至权利要求11中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
所述第一离隙角(α2)、所述第二离隙角(α2)和所述第三离隙角(α3)相等。
13.根据权利要求6至权利要求12中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
每个主切削刃部分(34)形成在头凹槽(48)中的一个与所述主离隙表面(38)中的一个的相交部处，
主前刀表面(58)邻近相关联的主切削刃部分(34)设置在每个头凹槽(48)上，
在所述第一横向平面(PT1)、所述第二横向平面(PT1)和所述第三横向平面(PT3)中截取的截面中，所述主前刀表面(58)分别相对于所述第一假想径向平面(PR1)、所述第二假想径向平面(PR2)和所述第三假想径向平面(PR3)分别以第一轴向前刀角(β1)、第二轴向前刀角(β1)和第三轴向前刀角(β3)倾斜，并且
所述第一轴向前刀角(β1)、所述第二轴向前刀角(β2)和所述第三轴向前刀角(β3)中的每个为正的。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的切削头(20)，其特征在于：
每个副切削刃部分(32)具有位于沿其长度的中途的副中点(NMS)，三个副中点(NMS)限定具有第四直径(D4)的第四假想圆(C4)，
所述主切削刃部分(34)中的一个的所述副中点(NMS)包含在第四假想径向平面(PR4)内，并且所述第四假想径向平面(PR4)包含所述中心轴线(A1)，
从所述径向外主端点(NOP)延伸至所述副中点(NMS)的每个切削刃(30)的组合切削刃部分(54)包含在所述第一假想环形环表面(SA1)中，并且
所述第四假想径向平面(PR4)与所述第一假想环形环表面(SA1)相交，以形成具有等于所述第一环形环宽度(WA1)的长度的第四假想直线(LR4)。
15.根据权利要求14所述的切削头(20)，其特征在于：
每个前表面(26)具有邻近其相应的副切削刃部分(32)的副离隙表面(40)，
在垂直于所述第四假想径向平面(PR4)且包含相关联的第二切削刃部分(32)的所述副中点(NMS)的第四横向平面(PT4)中截取的截面中，相邻的副离隙表面(40)相对于垂直于所述中心轴线(A1)的第四假想水平基准线(HL4)形成第四离隙角(α4)，并且
所述第四锐离隙角(α4)等于所述第一锐离隙角(α1)、所述第二锐离隙角(α2)和所述第三锐离隙角(α3)。
16.根据权利要求15所述的切削头(20)，其特征在于：
每个切屑排出通路(44)具有从所述末端部分(22)轴向向后延伸且与所述头凹槽(48)中的一个相交的切口(60)，
每个副切削刃部分(32)形成在所述切口(60)中的一个和所述副离隙表面(40)中的一个的相交部处，
副前刀表面(62)邻近相关联的副切削刃部分(32)设置在每个切口(60)上，
在所述第四横向平面(PT4)中截取的截面中，所述副前刀表面(62)相对于所述第四假想径向平面(PR4)以第四轴向前刀角(β4)倾斜，并且
所述第四轴向前刀角(β4)为负的。
17.根据权利要求16所述的切削头(20)，其特征在于，负的第四轴向前刀角(β4)具有大于4度的大小。
18.根据权利要求14至权利要求17中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
所述三个前缘(46)限定切削直径(DC)，并且
所述第一直径(D1)和所述第三直径(D3)之间的差大于所述切削直径(DC)的百分之三十五。
19.根据权利要求18所述的切削头(20)，其特征在于：
所述第一直径(D1)与所述第四直径(D4)之间的差大于所述切削直径(DC)的百分之五十。
20.根据权利要求14至权利要求19中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
每个副切削刃部分(32)在其从其副中点(NMS)径向向内延伸时，轴向向前延伸。
21.根据权利要求14至权利要求20中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
每个副切削刃部分(32)包括位于其副中点(NMS)径向内侧的峰切削刃子部分(56)，
所述峰切削刃子部分(56)相对于垂直于所述中心轴线(A1)的第二水平面(PH2)形成锐进入角(λ)，并且
所述进入角(λ)为至少15度且至多30度。
22.根据前述权利要求中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
在所述切削头(20)的前端视图中，每个副切削刃部分(32)为直线的。
23.根据权利要求22所述的切削头(20)，其特征在于：
每个副切削刃部分(32)在其径向向外延伸时，旋转地向后延伸。
24.根据前述权利要求中任一项所述的切削头(20)，其特征在于：
在所述切削头(20)的前端视图中，每个过渡切削刃部分(36)为凸形的。
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