專利名稱：鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在金屬工件中鉆孔的一種鉆頭以及用于這種鉆頭的一種切削鑲?cè)小?br> 在現(xiàn)有的上述那種鉆頭中，該鉆頭上有方形可轉(zhuǎn)位鑲?cè)小Ｔ撱@頭包括一中心鑲?cè)泻鸵煌瑯拥闹苓呰側(cè)小Ｔ撝行蔫側(cè)信c該鉆頭的轉(zhuǎn)動軸線重疊，而該周邊鑲?cè)信c該中心鑲?cè)兄丿B。該中心鑲?cè)械拿恳唤遣堪ㄒ坏菇?，該倒角在工作位置時與該轉(zhuǎn)動軸線重疊。該中心鑲?cè)修D(zhuǎn)位時原先位于中心的所述倒角在轉(zhuǎn)位后也進入工作位置，從而該切削鑲?cè)械那邢鞴ぷ鞑蝗缧虑邢麒側(cè)休p快。這就是說，每一切削鑲?cè)袑嶋H上只有兩個非磨損刀刃，因此不經(jīng)濟。
本發(fā)明的一個目的是提供一種鉆頭，其切削鑲?cè)杏兴膫€刀刃，轉(zhuǎn)位進入工作位置后磨損部并不降低切削輕快性。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有四個刀刃的輕快切削鑲?cè)小?br> 因此，根據(jù)本發(fā)明的目的，提供了一種鉆頭，該鉆頭包括一鉆桿，該鉆桿包括至少兩個直線形或螺旋形排屑槽和一方形中心鑲?cè)泻鸵恢苓呰側(cè)械闹辽賰蓚€鑲?cè)胁?，該周邊鑲?cè)械墓ぷ鞯度袡M向突起，從而在一排屑槽中排屑時確定鉆桿的孔徑，該中心鑲?cè)械墓ぷ鞯度形挥阢@桿的該周邊的徑向內(nèi)部而經(jīng)第二排屑槽排屑，切削鑲?cè)械乃龉ぷ鞯度性谠撧D(zhuǎn)動軸線與該周邊之間的一區(qū)域互相重疊，該中心鑲?cè)械乃龉ぷ鞯度邢蚶锷煺沟讲⒆詈糜幸徊糠稚爝^鉆頭的轉(zhuǎn)動軸線，所述切削鑲?cè)杏兴膫€切削鑲?cè)校淝敖敲嫘纬芍辽僖粋€前角，其特征在于，方形中心鑲?cè)械墓ぷ鞯度械那敖窃谠撝丿B區(qū)Z比在該鉆頭的轉(zhuǎn)動軸線處大。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提供了一種用于所述鉆頭中的中心鑲?cè)校ù笾聻榉叫蔚囊豁斊矫婧鸵坏灼矫嬉约斑B接這兩個平面的側(cè)面，所述底平面小于該頂平面，從而該切削鑲?cè)蝎@得一正切削幾何形狀，其中，側(cè)面的頂邊形成刀刃，所述中心鑲?cè)邪ㄋ膫€角部，每一角部有一平分線，所述切削鑲?cè)械那敖敲嫘纬芍辽僖粋€前角，其特征在于，每一角部在其平分線的兩邊不對稱；該方形中心鑲?cè)械墓ぷ鞯度械那敖窃谠撈椒志€的一邊比在該平分線的另一邊大。
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明，附圖中

圖1為本發(fā)明鉆頭的工作端的側(cè)視圖；圖2為該工作端的俯視圖；圖3為本發(fā)明一切削鑲?cè)械钠矫鎴D；圖4為沿圖3中IV-IV線剖取的剖面圖；圖5和6分別為沿圖3中V-V和VI-VI線剖取的剖面圖；圖7為本發(fā)明另一切削鑲?cè)械钠拭鎴D；圖8為沿圖7中VIII-VIII線剖取的剖面圖；圖9和10分別為沿圖7中IX-IX和X-X線剖取的剖面圖；圖11簡示中心鑲?cè)信c周邊鑲?cè)械闹丿B。
圖1和2示出一圓柱形鉆桿11，其前部有兩個鑲?cè)胁鄯至性谠撱@頭的中心線CL的兩邊。14和15為螺旋形排屑槽。兩鑲?cè)胁鄱加兄行目坠╂i定螺絲(未示出)旋入，以便以公知方式把切削鑲?cè)袏A緊在鑲?cè)胁壑?。這些鑲?cè)胁郯ㄒ晃挥阢@桿11的圓周的徑向內(nèi)部的中心鑲?cè)胁酆鸵唤K止在該鉆桿的圓周上的周邊鑲?cè)胁邸＿@些鑲?cè)胁墼阢@桿11中設(shè)計成它們具有不同的軸向后角，從而與兩切削鑲?cè)幸黄疸@出整個孔徑。
每一切削鑲?cè)胁郯ㄒ磺邢蛑蚊妗⒁惠S向支撐面和一徑向支撐面。這些支撐面設(shè)計成使得切削鑲?cè)谐收邢鲙缀涡螤睢Ｔ撉邢蛑蚊媾c一通過中心線CL的徑向平面大致平行。
該中心鑲?cè)胁酃┮恢行蔫側(cè)?6鑲嵌其中，該鑲?cè)械墓ぷ鞯度?6A沿軸向突出在其鑲?cè)胁壑?，以便切削位于中心的材料?br> 該周邊鑲?cè)胁酃┮环叫沃苓呰側(cè)?7鑲嵌其中，該鑲?cè)械墓ぷ鞯度?6B沿徑向突出在鉆桿之外，從而確定鉆頭的孔徑。該周邊鑲?cè)胁酆椭苓呰側(cè)?7與鉆桿11的中心線CL斜交成一約為2-3°的銳角，以便該周邊鑲?cè)蝎@得必需的后角。
此外，鉆桿11中有若干槽道34、35把沖洗液送到切削區(qū)，以便切屑經(jīng)排屑槽14、15排出。
圖3-6示出一鑲嵌在鉆桿的上述中心鑲?cè)胁壑械目赊D(zhuǎn)位鑲?cè)?6。該切削鑲?cè)?6大致呈方形，包括互相平行的一頂平面22和一底平面23。平面22、23由等長的側(cè)面24連接。底平面23比頂平面22短，因此該切削鑲?cè)蝎@得正后角。側(cè)面24與頂平面22的交線構(gòu)成四個主刀刃26，在每一次鉆孔操作時只有其中的一個刀刃26A工作而切削工件。
四個主刀刃26的延長線的四個交點之間的對角線在該中心鑲?cè)械乃膫€角部27形成平分線B。該主刀刃26包括第一斜刃28、第二斜刃29和中間刀刃126。在主刀刃26的一端第一斜刃28與中間刀刃126連接，該中間刀刃轉(zhuǎn)而在主刀刃26的另一端與第二斜刃29連接。第一斜刃28與該鑲?cè)械淖詈脼橹本€的中間刀刃126的延長線相交成第一銳角β1，而第二斜刃29與刀刃126的延長線相交成第二銳角β2。第一銳角β1約為25°，第二銳角β2約為25°。不同主刀刃26的斜刃28和29相交在平分線B處或該平分線旁。刀刃面24與一與主刀刃26連接的加強倒角30之間的內(nèi)角稱為刃角，它在刀刃126和第一斜刃28部位比在第二斜刃29部位小，這在圖5和6中看得最清楚。在斜刃28和29上使用不同刃角的理由在于，第一斜刃28在鉆孔時因與鉆頭中心的轉(zhuǎn)動軸線重疊而切削速度為零或很低。因此，若該刃角較大、即為91-110°、最好為94°的鈍角，則可提高斜刃28的強度。換句話說，該斜刃和加強倒角與一與刀刃126相交的平面構(gòu)成一負角γ，所述角約為15°。第二斜刃29與刀刃126一樣，其切削速度比第一斜刃高，因此無需用倒角加強，因此其刃角選擇成銳角，即小于90°，但最好大于75°。工作刀刃26A最好由直線中間刀刃126構(gòu)成，但刀刃126也可稍稍凸起或下凹地不連續(xù)。
第一前角面31與第二斜刃29和中間刀刃126的加強倒角30的徑向內(nèi)刃連接，該前角面用作斷屑而呈凹槽32的形狀。該凹槽32可與其他獨立的突起或凹座互相組合。該凹槽32有明顯的交線。
該前角面31與一通過加強倒角30的平面或與一垂直于未示出的工件的表面的直線構(gòu)成一前角α1。該前角α1為5-20°。該凹槽32還與頂平面22連接。
第二前角面33與第一斜刃28連接，該前角面的形狀大致呈平面。該前角面33構(gòu)成一約為0°的前角α2，以便加強該角部。該前角面33還經(jīng)一下凹脊36與頂平面22連接。
因此這意味著，前角在刀刃需要加強處為中性，而在刀刃需要輕快切削處為正。為此可沿刀刃126和29在角部27相對第一前角面31抬高第二前角面33。
換句話說，方形中心鑲?cè)?6的工作刀刃26A的前角α1、α2在平分線B的一邊比在該平分線的另一邊大。但應(yīng)看到，互相鄰接的兩斜刃28、29并不用來同時切削材料，而是斜刃28在鉆孔時與所連接的中間刀刃126以及相鄰一角部27處的第二斜刃29配合。
切削鑲?cè)?6的長度、即兩平行中間刀刃126之間的距離標為L，L在圖3切削鑲?cè)兄屑s為8mm。
圖7-10示出本發(fā)明另一切削鑲?cè)?6’，在圖7-10中，相同部件的標號不變。切削鑲?cè)?6’的尺寸可減小，距離L約為6mm，厚度也更薄。切削鑲?cè)?6’與上述切削鑲?cè)械囊徊糠植煌幵谟冢敖敲?3’以同一平面與頂平面22連接；凹槽32沒有明顯的交線。此外，第一銳角β1約為30°，第二銳角β2約為30°。
下面結(jié)合圖1、2和11說明該鉆頭的工作情況。切削鑲?cè)?6和17位于該鉆頭的中心線CL的兩邊而相隔約180°，它們的工作主刀刃26A和26B互相配合切削一工件而形成一稍大于鉆桿11的直徑的孔40，同時它們的非工作主刀刃的側(cè)面24支撐在兩鑲?cè)胁鄣妮S向和徑向支撐面上。圖11簡示出兩切削鑲?cè)腥绾卧谵D(zhuǎn)動軸線CL的一邊分別進行切削工作。中心鑲?cè)胁壑械闹行蔫側(cè)?6或16’在進刀方向F上離周邊鑲?cè)?7的軸向距離小于1mm。刀刃126與轉(zhuǎn)動軸線CL構(gòu)成一銳角，從而使該鉆頭的幾何形狀適合于所謂的層鉆操作。切削鑲?cè)?6的角度也可設(shè)定成它與該轉(zhuǎn)動軸線構(gòu)成一鈍角。中心鑲?cè)械牡谝桓邚姸刃比?8A位于在鉆孔時切削速度很低的轉(zhuǎn)動軸線處。周邊鑲?cè)?7設(shè)置成，在鉆孔時它的上作刀刃26B在離轉(zhuǎn)動軸線的距離為O的部位的點或直線Z處與中心鑲?cè)械牡诙比?9重疊。中心鑲?cè)泻椭苓呰側(cè)性阢@桿中布置成使得平分線B始終位于轉(zhuǎn)動軸線CL和重疊點Z的徑向外部。這就是說，該平分線另一邊上一直到該圖左邊的強力切削第一鑲?cè)?8B被周邊鑲?cè)械牡度?6B“遮住”，即，該遠離轉(zhuǎn)動軸線的第一斜刃因刀刃26B進行切削而從不碰到工件。結(jié)果在鉆孔時該鉆頭的能耗降低；前角面31的更多周邊部可用來形成切屑而無需降低切削速度。前角面31形成形狀頗佳的切屑而經(jīng)最好為螺旋形的排屑槽14排出。該周邊斜刃17的切削速度提高，從而應(yīng)使用正前角來減少發(fā)熱，從而延長該切削鑲?cè)械膲勖?。斜?8A旁的第二斜刃29C由于該刀刃29C位于刀刃28A的軸向后部以及轉(zhuǎn)動軸線的另一邊而隱藏在刀刃28A的“陰影”中。轉(zhuǎn)動軸線在平分線B處或該平分線旁與斜刃28A相交。
使用上述形狀的切削鑲?cè)锌色@得四個刀刃，其中，每一新的三重刀刃28A、126和28B不受原先用相鄰各刀刃進行切削的影響。
切削鑲?cè)?6，16’用硬質(zhì)材料、最好是燒結(jié)碳化鎢之類的硬質(zhì)合金制成。
因此本發(fā)明涉及鉆頭及其切削鑲?cè)校撉邢麒側(cè)刑岣吡嗽撱@頭的切削輕快性和經(jīng)濟性。而且該切削鑲?cè)杏兴膫€刀刃。
盡管上面結(jié)合優(yōu)選實施例說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可看出，可在權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神內(nèi)作出未具體說明的種種增減、修正和替代。
權(quán)利要求
1.鉆頭，該鉆頭包括一鉆桿(11)，該鉆桿包括至少兩個直線形或螺旋形排屑槽(14，15)和一方形中心鑲?cè)?16；16’)和一周邊鑲?cè)?17)的至少兩個鑲?cè)胁郏撝苓呰側(cè)?17)的工作刀刃(26B)橫向突起，從而在一排屑槽(15)中排屑時確定鉆桿的孔徑，該中心鑲?cè)?16；16’)的工作刀刃(26A)位于鉆桿(11)的該周邊的徑向內(nèi)部而經(jīng)第二排屑槽(14)排屑，切削鑲?cè)?16，17；16’，17)的所述工作刀刃(26A，26B)在該轉(zhuǎn)動軸線(CL)與該周邊之間的一區(qū)域(Z)互相重疊，該中心鑲?cè)?16；16’)的所述工作刀刃(26A)向里伸展到并最好有一部分伸過鉆頭的轉(zhuǎn)動軸線(CL)，所述切削鑲?cè)杏兴膫€切削鑲?cè)?26)，其前角面(31)形成至少一個前角(α1，α2)，其特征在于，方形中心鑲?cè)?16；16’)的工作刀刃(26A)的前角在該重疊區(qū)(Z)比在該鉆頭(10)的轉(zhuǎn)動軸線(CL)處大。
2.按權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，周邊鑲?cè)?17)的工作刀刃(26A)防止中心鑲?cè)?16；16’)的一徑向和軸向外角部的一部分(28B)接觸工件，所述部分(28B)的前角(α2)在該區(qū)域(Z)比中心鑲?cè)?16)的工作刀刃(26A)的前角(α1)小。
3.按權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，中心鑲?cè)?16；16’)和周邊鑲?cè)?17)的幾何形狀不同；中心鑲?cè)泻椭苓呰側(cè)性谠撱@桿上設(shè)置成使得兩工作角部(27；27’)的平分線(B)始終位于轉(zhuǎn)動軸線(CL)和該重疊區(qū)(Z)的徑向外部。
4.用于按權(quán)利要求1所述的那類鉆頭中的中心鑲?cè)校ù笾聻榉叫蔚囊豁斊矫婧鸵坏灼矫?22，23)以及連接這兩個平面的側(cè)面(24)，所述底平面(23)小于該頂平面(22)，從而該切削鑲?cè)?16)獲得一正切削幾何形狀，其中，側(cè)面(24)的頂邊形成刀刃(26)，所述中心鑲?cè)邪ㄋ膫€角部(27)，每一角部有一平分線(B)，所述切削鑲?cè)械那敖敲嫘纬芍辽僖粋€前角(α1，α2)，其特征在于，每一角部在其平分線(B)的兩邊不對稱；該方形中心鑲?cè)?16)的工作刀刃(26A)的前角(α1)在該平分線(B)的一邊比在該平分線(B)的另一邊大。
5.按權(quán)利要求4所述的切削鑲?cè)?，其特征在于，該中心鑲?cè)?16；16’)的徑向和軸向外角部(27；27’)的一部分(28B)無法接觸工件，所述部分的前角(α2)小于該中心鑲?cè)?16；16’)的工作刀刃(26A)的前角(α1)。
6.按權(quán)利要求5所述的切削鑲?cè)?，其特征在于，中心鑲?cè)?16；16’)的工作刀刃(26A)包括第一斜刃(28A)、第二斜刃(29A)和一中間刀刃(126)，所述第一斜刃(28)在該主刀刃(26A)的一端與中間刀刃(126)連接，該中間刀刃轉(zhuǎn)而在主刀刃(26)的另一端與第二斜刃(29A)連接。
7.按權(quán)利要求6所述的切削鑲?cè)?，其特征在于，第一斜?28A)與該鑲?cè)械淖詈脼橹本€的中間刀刃(126)的延長線相交成第一銳角(β1)；第二斜刃(29A)與刀刃(126)的延長線相交成第二銳角(β2)。
8.按權(quán)利要求7所述的切削鑲?cè)?，其特征在于，第一前角?31)與該中間刀刃(126)的一加強倒角(30)的徑向內(nèi)刃和第二斜刃(29)連接，所述前角面用作斷屑而呈一凹槽(32)的形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆頭以及用于該鉆頭的一種切削鑲?cè)?。該鉆頭包括一鉆桿,該鉆桿包括至少兩個排屑槽和至少兩個鑲?cè)胁?。周邊鑲?cè)械墓ぷ鞯度袡M向突起,確定鉆孔的直徑,中心鑲?cè)械墓ぷ鞯度形挥阢@桿的周邊的徑向內(nèi)部。切削鑲?cè)械墓ぷ鞯度性谵D(zhuǎn)動軸線與周邊之間的一區(qū)域重疊。中心鑲?cè)械墓ぷ鞯度邢蚶锷煺?有一部分伸過鉆頭的轉(zhuǎn)動軸線。中心鑲?cè)杏兴膫€切削鑲?cè)?其前角面形成至少一個前角。中心鑲?cè)械墓ぷ鞯度械那敖窃谥丿B區(qū)比在鉆頭的轉(zhuǎn)動軸線處大。
文檔編號B23B51/00GK1198372SQ9810170
公開日1998年11月11日 申請日期1998年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月30日
發(fā)明者弗雷德里克·蘭貝里 申請人:塞科機床公司