CN216028279U

CN216028279U - 钻头刀片及钻头

Info

Publication number: CN216028279U
Application number: CN202122493393.2U
Authority: CN
Inventors: 季海峰; M·安吉莱瑞; A·佩德雷蒂
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2031-10-15
Also published as: WO2023062125A1

Abstract

公开了一种钻头刀片及钻头。钻头刀片限定旋转轴线并且包括位于旋转轴线横向两侧的两个刀片部分，每个刀片部分具有前刀面和后刀面以及形成在前刀面与后刀面之间的刀刃；每个刀片部分的前刀面被磨削而形成磨削成型面，两个前刀面的磨削成型面彼此不同，由此在两个刀刃中产生至少局部的高度差。能够提高钻削精度，同时延长刀片寿命。

Description

钻头刀片及钻头

技术领域

本申请涉及一种钻头刀片以及采用这种刀片的钻头，其尤其适合于钻削硬质材料。

背景技术

目前大多数钻头具有对称的钻头刀片。当钻头刀片钻入工件中时，每个刀刃都承受来自工件的压力。由于两个刀刃是对称的，因此它们两个都在其全长上接触工件，两个刀刃与工件之间维持较大的接触面积。现已发现，钻头的钻削速度与刀刃与工件之间的接触压强有关，刀刃与工件之间的接触面积越大，则它们之间的压强越小，这会导致钻削速度下降。为了增大刀刃与工件之间的压强以便提高钻削速度，可以考虑减小刀片厚度或增大刀刃的锋利度，然而这样会导致刀片消耗速度加快。

发明内容

本申请旨在提供一种钻头刀片以及采用这种钻头刀片的钻头，其能够提高钻削精度，同时延长刀片寿命。

根据本申请的一个方面，提供了一种钻头刀片，其限定旋转轴线并且包括位于旋转轴线横向两侧的两个刀片部分，每个刀片部分具有前刀面和后刀面以及形成在前刀面与后刀面之间的刀刃；其中，每个刀片部分的前刀面被磨削而形成磨削成型面，两个前刀面的磨削成型面彼此不同，由此在两个刀刃中产生至少局部的高度差。

在一个实施方式中，两个刀片部分中的一个在刀刃处磨削未达到旋转轴线，另一个在刀刃处磨削达到旋转轴线、或者被磨削超过旋转轴线。

在一个实施方式中，两个前刀面的磨削成型面的磨削深度相同或不同。

在一个实施方式中，两个前刀面的磨削成型面的磨削深度不同。

在一个实施方式中，两个刀片部分都在刀刃处磨削未达到旋转轴线。

在一个实施方式中，两个刀片部分都在刀刃处磨削达到旋转轴线、或者被磨削超过旋转轴线。

在一个实施方式中，两个磨削成型面在横向上都起始于钻头刀片的相应横向边缘。

在一个实施方式中，两个磨削成型面中的一个在横向上起始于钻头刀片的相应横向边缘，另一个在横向上起始于钻头刀片的相应横向边缘与横向中心的位置。

在一个实施方式中，两个磨削成型面在横向上都起始于钻头刀片的相应横向边缘与横向中心的位置。

在一个实施方式中，两个磨削成型面被设置成使得两个刀刃各自具有参与钻削工件材料的有效切削段和不参与钻削工件材料的非切削段。

在一个实施方式中，两个刀刃中的一个具有参与钻削工件材料的有效切削段和不参与钻削工件材料的非切削段，另一个全部为有效切削段。

在一个实施方式中，两个后刀面相对于横向以不同的角度倾斜。

在一个实施方式中，钻头刀片的钻尖沿横向偏离所述旋转轴线。

在一个实施方式中，两个刀刃之间的角平分线相对于所述旋转轴线倾斜一个角度。

根据本申请的另一个方面，提供了一种钻头，其包括：如前所述的钻头刀片，其被安装到钻柄上。

根据本申请，钻头刀片的两个前刀面存在彼此不同的磨削成型面。在钻削中，至少一个刀刃仅有一部分接触工件。因此，刀刃与工件之间的实际接触面积减小，压强可以增大，钻削速度可以随之增大。

附图说明

从后面的详细描述并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的前述以及其它方面，在附图中：

图1根据本申请一种实施方式的钻头的正视图；

图2是图1中的钻头的后视图；

图3是图1中的钻头的刀片的俯视图；

图4是图1中的钻头的刀片的侧视图；

图5、图6是本申请的刀片的一些其它可行实施方式的视图。

具体实施方式

下面参照附图描述根据本申请的钻头及钻头刀片的各种可行实施方式。需要指出，此处附图是为了清楚地展现本申请的原理，因此一些细节被略去，附图不是按比例和实际形状绘制的。

本申请总体上涉及钻头及钻头刀片，其能够钻削各种硬度的材质。本申请的钻头及钻头刀片特别适用于钻削硬质材料，诸如陶瓷、石材、金属、硬木等。

根据本申请的一种实施方式的钻头在图1、图2中展示，其中图1示出了钻头的第一面，图2示出了钻头的相反的第二面。

如图中所示，钻头包括钻柄1和由钻柄1末端夹持的钻头刀片(以后简称刀片)2。刀片2由硬质合金制成，是大致平板型的，焊接在钻柄1上。

刀片2具有高度方向(轴向)X、宽度方向(横向)Y和厚度方向Z，以下分别简称X向、Y向、Z向。刀片2的旋转轴线O沿Z向。

刀片2包括彼此对称的两个刀片部分。第一刀片部分具有彼此相反的第一前刀面11和第一背面12，位于第一前刀面11与第一背面12之间的第一后刀面13，位于第一前刀面11与第一后刀面13之间的第一刀刃14，第一后刀面13与第一前刀面11之间成锐角。第二刀片部分具有彼此相反的第二前刀面21和第二背面22，位于第二前刀面21与第二背面22之间的第二后刀面23，位于第二前刀面21与第二后刀面23之间的第二刀刃24，第二后刀面23与第二前刀面21之间成锐角。第一刀刃14与第二刀刃24之间由横刃30衔接。

第一后刀面13、第二后刀面23相对于Y向以相同的角度倾斜。

此外，第一前刀面11的一部分被磨削而产生第一磨削成型面15，该第一磨削成型面15延及到第一刀刃14，使得第一刀刃14的一部分被磨削到。第一磨削成型面15未达到旋转轴线O。

第二前刀面21的一部分被磨削而产生第二磨削成型面25，该第二磨削成型面25延及到第二刀刃24，使得第二刀刃24的全部被磨削到。为了使得第二磨削成型面25在第二刀刃24的X向下方具有一定的纵深，第二磨削成型面25越过了旋转轴线O而延展到第一刀片部分中一些。

需要指出，图1、图2中表示的第一磨削成型面15、第二磨削成型面 25在X向上都是起始于刀片底部，延展到第一刀刃14、第二刀刃24。然而，也可以仅在第一刀刃14、第二刀刃24附近区域研磨形成第一磨削成型面15、第二磨削成型面25。

参看图3、图4，其中示出了图1、图2中的刀片2的X向俯视图和Y 向侧视图。需要指出，在图中，为了清楚，磨削深度都被示意性示出，实际磨削深度可能与图示的相差很大。

第一磨削成型面15的磨削深度为L1，第二磨削成型面磨削成型面25 的磨削深度为L2。L1可以等于L2，也可以不等于L2。

需要指出，如果磨削成型面是平行于磨削前的原前刀面的，那么磨削深度可以定义为未磨削时的刀刃与磨削成型面之间的垂直距离。如果磨削成型面是相对于于原前刀面倾斜的，那么磨削深度可以定义为未磨削时的刀刃与磨削后的刀刃(或刀刃部分)之间的距离。

此外，从图3中可以看到横刃30相对于Z向倾斜。然而，对于有些刀片2来说，横刃30是沿Z向的。

此外，从图4中可以看到第一后刀面13(第二后刀面23也是)相对于 Z向是倾斜的。然而，对于有些刀片2来说，第一后刀面13、第二后刀面 23可以平行于Z向。

在前面描述的实施方式中，两个前刀面之一的磨削成型面在刀刃处在 Y向上未达到旋转轴线O，另一的磨削成型面在刀刃处在Y向上达到旋转轴线O、甚至磨削超过旋转轴线O，这使得两个刀刃产生非对称结构(存在两侧刀刃的至少局部的高度差)。这样，在钻孔操作中。两个刀刃与工件之间的实际总接触面积减小，压强可以增大，钻削速度可以随之增大。

接下来描述刀片2的一些附加或替代方案。

图3中表示的第一磨削成型面15、第二磨削成型面25在Y向上都是起始于刀片2的横向边缘。然而，第一磨削成型面15、第二磨削成型面25 中的一个或二者可以在Y向上起始于刀片2的横向边缘与横向中心的位置。

例如，在图5所示的例子中，第一磨削成型面15在Y向上起始于刀片 2的左侧横向边缘，第二磨削成型面25在Y向上不是起始于刀片2的右侧横向边缘、而是起始于与右侧横向边缘相隔一段距离处。

两侧磨削成型面中的一个在Y向上不是起始于相应侧的横向边缘，而另一个起始于相应侧横向边缘，是较为优选的方式。然而，两侧磨削成型面也可以都在Y向上不起始于相应侧的横向边缘。

此外，对于图5所示的例子，两侧磨削成型面之一在刀刃处可以在Y 向上未达到旋转轴线O，另一的磨削成型面在刀刃处达到旋转轴线O、甚至磨削超过旋转轴线O；或者，两侧磨削成型面在刀刃处都在Y向上未达到旋转轴线O；或者，两侧磨削成型面在刀刃处都在Y向上达到旋转轴线 O、甚至磨削超过旋转轴线O。

此外，对于图5所示的例子，两侧磨削成型面的磨削深度L1、L2可以相等或不等。

图5所示的实施方式同样能够在两个刀刃产生非对称结构(存在两侧刀刃的至少局部的高度差)，因而也能获得前面参照图1至图4描述的实施方式所能获得的技术效果。

刀片2的另一个例子在图6中示出，其中，第一磨削成型面15的磨削深度为L1与第二磨削成型面25的磨削深度为L2不相等。

对于图6所示的例子，两侧磨削成型面之一在刀刃处可以在Y向上未达到旋转轴线O，另一的磨削成型面在刀刃处达到旋转轴线O、甚至磨削超过旋转轴线O；或者，两侧磨削成型面在刀刃处都在Y向上未达到旋转轴线O；或者，两侧磨削成型面在刀刃处都在Y向上达到旋转轴线O、甚至磨削超过旋转轴线O。

此外，对于图6所示的例子，两侧磨削成型面中的一个或二者可以在 Y向上不是起始于刀片2的横向边缘，而是起始于刀片2的横向边缘与横向中心的位置。

图6所示的实施方式同样能够在两个刀刃产生非对称结构(存在两侧刀刃的至少局部的高度差)，因而也能获得前面参照图1至图4、以及图5 描述的实施方式所能获得的技术效果。

概括而言，前面描述的刀片的各种实施方式中的相关特征可以单独或相互组合。

第一刀刃14、第二刀刃24可以各自具有参与钻削工件材料的有效切削段和不参与钻削工件材料的非切削段。或者，第一刀刃14、第二刀刃24 之一具有参与钻削工件材料的有效切削段和不参与钻削工件材料的非切削段，另一全部为有效切削段。

本申请的刀片2的其它可选特征包括：

第一后刀面13、第二后刀面23相对于Y向以不同的角度倾斜；

刀片2的钻尖(由磨削前的横刃30的中心点限定)在Y向上偏离刀片的旋转轴线；

两个刀刃之间的角平分线相对于刀片的旋转轴线倾斜一个角度。

这些特征可以单独或者相互组合地应用于前面描述的刀片的各种实施方式中。

根据本申请，通过非对称磨削，在两个刀刃产生非对称结构(存在两侧刀刃的至少局部的高度差)。这样，在钻孔操作中，至少有一个刀片仅局部参与切削工件，两个刀刃与工件之间的实际总接触面积减小了，工件反作用于两个刀刃的总压强可以增大，钻削速度可以增大。

此外，两个刀刃都与工件接触(尽管其中一个或二者与工件局部接触)，工件在旋转轴线的两侧向刀片施加压力，这两个压力的横向分量可以至少部分地相互抵消，并且两个刀刃都承受磨损，因此两个刀刃的磨损速度较为均衡。这些因素使得钻头刀片的使用寿命能够延长。并且，在钻削过程中，两个刀刃承受的来自材料的压力的径向(横向)分量可以在一定程度上相互抵消，从而能够避免钻头因材料的横向推力而错位，这使得钻削精度得到提高。

虽然这里参考具体的示例性实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims

1.一种钻头刀片，其限定旋转轴线并且包括位于旋转轴线横向两侧的两个刀片部分，每个刀片部分具有前刀面和后刀面以及形成在前刀面与后刀面之间的刀刃；其特征在于：

每个刀片部分的前刀面被磨削而形成磨削成型面，两个前刀面的磨削成型面彼此不同，由此在两个刀刃中产生至少局部的高度差。

2.如权利要求1所述的钻头刀片，其特征在于，两个刀片部分中的一个在刀刃处磨削未达到旋转轴线，另一个在刀刃处磨削达到旋转轴线、或者被磨削超过旋转轴线。

3.如权利要求2所述的钻头刀片，其特征在于，两个前刀面的磨削成型面的磨削深度相同或不同。

4.如权利要求1所述的钻头刀片，其特征在于，两个前刀面的磨削成型面的磨削深度不同。

5.如权利要求4所述的钻头刀片，其特征在于，两个刀片部分中的一个在刀刃处磨削未达到旋转轴线，另一个在刀刃处磨削达到旋转轴线、或者被磨削超过旋转轴线；或者

两个刀片部分都在刀刃处磨削未达到旋转轴线；或者

两个刀片部分都在刀刃处磨削达到旋转轴线、或者被磨削超过旋转轴线。

6.如权利要求1至5中任一项所述的钻头刀片，其特征在于，两个磨削成型面在横向上都起始于钻头刀片的相应横向边缘。

7.如权利要求1至5中任一项所述的钻头刀片，其特征在于，两个磨削成型面中的一个在横向上起始于钻头刀片的相应横向边缘，另一个在横向上起始于钻头刀片的相应横向边缘与横向中心的位置。

8.如权利要求1至5中任一项所述的钻头刀片，其特征在于，两个磨削成型面在横向上都起始于钻头刀片的相应横向边缘与横向中心的位置。

9.如权利要求1至5中任一项所述的钻头刀片，其特征在于，两个磨削成型面被设置成使得两个刀刃各自具有参与钻削工件材料的有效切削段和不参与钻削工件材料的非切削段；或者

两个刀刃中的一个具有参与钻削工件材料的有效切削段和不参与钻削工件材料的非切削段，另一个全部为有效切削段。

10.如权利要求1至5中任一项所述的钻头刀片，其特征在于，两个后刀面相对于横向以不同的角度倾斜；和/或

钻头刀片的钻尖沿横向偏离所述旋转轴线；和/或

两个刀刃之间的角平分线相对于所述旋转轴线倾斜一个角度。

11.一种钻头，其特征在于包括：

如权利要求1至10中任一项所述的钻头刀片，其被安装到钻柄上。