鉆頭及其制造方法
【專利說明】鉆頭及其制造方法
[0001]本分案申請是基于中國發(fā)明專利申請?zhí)?01180008199.7 (國際申請?zhí)朠CT/US2011/022681)、發(fā)明名稱“鉆頭及其制造方法”、申請日2011年1月27日的專利申請的分案申請。
[0002]背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于制造鉆頭的方法，并且涉及一種優(yōu)選地通過根據(jù)本發(fā)明的方法制造的鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0004]在常規(guī)的用于制造鉆頭、特別是麻花鉆頭的方法的情況下，首先將一個圓桿在一端處夾持。這種夾持作用通常在一個夾頭中進行。圓桿的被夾持的區(qū)域構(gòu)成了后續(xù)的鉆頭夾持柄。在第一方法步驟中，圓桿被磨細至所希望的尺寸，即磨削到該鉆頭的指定外徑。在進一步的操作中，在已經(jīng)具有所希望尺寸的圓桿的實心材料中磨削出切肩槽。在進一步的方法步驟中，磨削出該切肩槽的槽背。在磨削槽背時，有意地留下材料以在該槽背上產(chǎn)生一個支撐臺面或引導(dǎo)臺面。這樣一種常規(guī)制造的鉆頭在例如EP-B-839 082中示出，它在槽背的區(qū)域中具有一個引導(dǎo)臺面。
[0005]雖然這類常規(guī)的制造鉆頭的方法總體上一直是適用的，但是在此類方法中仍有改進余地，尤其是在簡化這類方法的方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]此類改進以一種創(chuàng)造性的方式通過如權(quán)利要求1所述的制造方法和如權(quán)利要求3所述的鉆頭得以實現(xiàn)。從屬于權(quán)利要求1和3的權(quán)利要求包含了本發(fā)明的改進方案，其中的一些是有利的并且有一些本身就是有創(chuàng)造性的。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的制造方法基本上由三個方法步驟組成。在根據(jù)本發(fā)明的此類方法的情況下，首先將一個圓桿在一端進行夾持。優(yōu)選地，這種夾持作用是使用一個夾頭來進行的。在這種情況下，該圓桿的被夾持的區(qū)域同時構(gòu)成了后續(xù)鉆頭的夾持柄。在夾持該圓桿之后，在第一方法步驟中在圓桿中磨削出一個切肩槽。在此情況下，磨削盤相對于該圓桿被設(shè)定成使其安置角度對應(yīng)于該切肩槽的扭轉(zhuǎn)角度。如果該鉆孔工具是直槽式鉆孔工具，那么使磨削盤在該圓桿的中心縱軸線的方向上對齊。
[0008]至于第二個方法步驟，將磨削盤相對于已經(jīng)開槽的圓桿橫向地定位。在第二個方法步驟中，該磨削盤將該圓棒磨削至所希望的尺寸。這意味著，在第二個方法步驟中，將圓桿磨細到指定的外徑。在磨細到該外徑的同時，伴隨地磨削該鉆頭背面。最后，在第三個方法步驟中，磨削該鉆頭的正面，即主切削刃和一個可能的尖端部分。
[0009]結(jié)合本發(fā)明對第一方法步驟、第二方法步驟和第三方法步驟的說明不應(yīng)理解為:這些方法步驟總是必須精確地按所說明的順序來進行。而是，這些單獨的方法步驟的順序可以改變。對本發(fā)明而言關(guān)鍵的是，磨細至指定的外徑同時與磨削該鉆頭背面在一個共同的方法步驟中相結(jié)合。
[0010]因此，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)制造方法相比，這種新穎的方法節(jié)省了一個方法步驟。整個磨削過程可以用一個磨削盤在一種配置中以非常短的機加工時間來實現(xiàn)。與之相關(guān)的在時間上的節(jié)省是明顯的。
[0011]為了磨削具有兩個或更大切肩槽的鉆孔工具的目的，適當?shù)氖窃谠谠搱A桿中依次制造這些切肩槽、并且還在多個道次中進行相應(yīng)的鉆頭背面的機加工。在具有兩個或三個切肩槽的鉆孔工具的情況下，在這種情況下在第一磨削道次中在該圓桿中整體地磨削出一個切肩槽。在第二方法步驟中，以根據(jù)本發(fā)明的方式將鉆頭背面機加工，并且在第三方法步驟中產(chǎn)生該鉆頭的正面。隨后將該鉆頭翻轉(zhuǎn)，以重復(fù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的第三方法步驟，用于磨削出第二或第三切肩槽、并用于機加工第二或第三鉆頭背面、并用于第二和第三正面的磨削。
[0012]用根據(jù)在開篇所述的本發(fā)明的方法制造的鉆頭具有的獨特之處在于，在次級切削刃的區(qū)域中以及在次級切削刃之間的槽背的區(qū)域中沒有形成引導(dǎo)臺面。為了防止這種新型鉆頭被阻塞，槽背各自隨著距次級切削刃的距離的增大而向下傾斜，以便產(chǎn)生一個間隙，該間隙隨著距次級切削刃的距離的變大連續(xù)地變大。這樣的安排具有的優(yōu)點是，在次級切削刃的區(qū)域中沒有由于阻塞的切肩材料而沒有產(chǎn)生不希望的材料累積。而是，在次級切削刃的區(qū)域中沒有引導(dǎo)臺面，這造成了鉆頭在孔中更小的摩擦。這是因為，在鉆孔操作過程中，這種內(nèi)部摩擦由于材料的積累而顯著增大，并且在極端情況下可能導(dǎo)致工具失效。這通過根據(jù)本發(fā)明的鉆孔工具而以有效的方式得以避免。
[0013]此外，在次級切削刃的區(qū)域中以及槽背的區(qū)域中無臺面的鉆頭結(jié)構(gòu)有助于該冷卻乳液滲透到鉆頭尖端的區(qū)域中。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的鉆頭的冷卻和潤滑特性得到了顯著改進。
[0014]為了避免主切削刃的斷開或過度磨損，可以在主切削刃的末端的區(qū)域和與其相鄰的鉆頭外包絡(luò)區(qū)域中提供一種保護性的臺面或刀刃倒圓。這種保護性的臺面可以在切肩槽中、離開主切削刃、并且沿次級切削刃延伸。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的鉆頭的情況下，具有這些主切削刃的鉆頭正面首先在鉆頭包絡(luò)的區(qū)域中首先與尖端區(qū)域相鄰。該尖端區(qū)域本身是與該中央?yún)^(qū)域相鄰的。該中央?yún)^(qū)域因此是定位在該尖端區(qū)域與該鉆頭的夾持柄之間的。尖端區(qū)域在此情況下具有比中央?yún)^(qū)域更大的外徑。該鉆頭因此從鉆頭正面向夾持柄逐漸變細。精確生產(chǎn)的、具有較大直徑的尖端區(qū)域確保了鉆頭在孔中的精確的同心性，而具有較小外徑的中央?yún)^(qū)域?qū)е伦罱K制成的鉆頭的內(nèi)部摩擦更小。
[0016]尖端區(qū)域的軸向長度不超過該外徑量的三倍。被認為對于尖端區(qū)域的長度特別有利的是，其區(qū)間對應(yīng)于該尖端區(qū)域的外徑的一倍到兩倍的量。例如，如果該鉆頭的外徑是10mm，那么認為10mm到20mm的區(qū)間對于尖端區(qū)域的軸向長度而言是特別有利的。
【附圖說明】
[0017]當結(jié)合這些附圖來閱讀時，可以從以下對優(yōu)選實施方案的說明中獲得對本發(fā)明的全面理解，在附圖中:
[0018]圖1示出了主切削刃到鉆頭背面的過渡部，該過渡部在主切削刃末端具有支撐臺面、根據(jù)本發(fā)明向下傾斜；
[0019]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的鉆頭的鉆頭核心的截面圖；并且
[0020]圖3示例性地、即不按比例地示出了在制造過程中被夾持在夾頭中的鉆頭、以及由此產(chǎn)生的不同的鉆頭區(qū)域。
【具體實施方式】
[0021]參考附圖，一個鉆頭1(從鉆頭正面4在其軸向3上觀看是在其中心縱軸向2的方向上延伸)由三個子區(qū)域組成，也就是:尖端區(qū)域5、與尖端區(qū)域5相鄰的中央?yún)^(qū)域6、以及進而與中央?yún)^(qū)域6相鄰的夾持柄7。該鉆頭是由一個圓桿生產(chǎn)的。為了制造該鉆頭的目的，圓棒通過其一端被夾持在工具夾頭的多個夾爪8之間，這構(gòu)成了后續(xù)的夾持柄7。借助于夾爪8而被夾持在該夾頭中的圓桿隨后可以在旋轉(zhuǎn)方向9上圍繞該中央縱軸線2以任何方式轉(zhuǎn)動。
[0022]兩個冷卻通道10延伸穿過鉆頭1。這些冷卻通道10在軸向3上延伸穿過鉆頭1并且在鉆頭正面4的區(qū)域中開放進入這些冷卻開口 11中。將切肩槽12磨削到鉆頭1的包絡(luò)之中。切肩槽12各自是與槽背或者鉆頭背面13分離的。尖端區(qū)域5的軸向長度14優(yōu)選對應(yīng)于該較大外徑15的值的兩倍。該較大的外徑15是鉆頭1在尖端區(qū)域5的區(qū)域中的外徑15。相反，鉆頭1在中央?yún)^(qū)域6中具有一個較小的外徑16。換言之，在尖端區(qū)域5的區(qū)域中的較大外徑15大于在中央?yún)^(qū)域6中的較小外徑16。
[0023]在鉆頭正面4的區(qū)域中，這些主切削刃17被制造在鉆頭1上。保護性的臺面18各自被設(shè)置在主切削刃17的末端區(qū)域處。鉆頭背面13的向下傾斜的輪廓可以在圖1和圖2中看出。鉆頭背面13從與鉆頭次級切削刃的交叉點19連續(xù)地向下傾斜，其結(jié)果是，由此產(chǎn)生的間隙21相對于鉆頭1的包絡(luò)線20連續(xù)變大。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的用于制造圖中所示的鉆頭1的方法的情況下，構(gòu)成鉆頭毛坯的圓桿首先通過后續(xù)的鉆頭1的夾持柄7而被夾持在該夾頭的夾爪8之間。然后將磨削盤(在圖中未展示)移動至該圓桿成以一個設(shè)定角度，該角度對應(yīng)于切肩槽12的扭轉(zhuǎn)角度，并且因此將切肩槽12磨削到圓桿中。為了磨削切肩槽的目的，還可以在旋轉(zhuǎn)方向9上圍繞該鉆頭1的中央縱軸向2旋轉(zhuǎn)該生坯。
[0025]為了在此后磨削鉆頭背面13的目的，將磨削盤橫向定位，使得它在橫向22上相對于軸向3成直角地旋轉(zhuǎn)。磨削盤首先在尖端區(qū)域5中磨削鉆頭背面13。隨后在一個或多個磨削道次中最終制成尖端區(qū)域5，包括鉆頭正面4的正面輪廓在內(nèi)。鉆頭1在此情況下是通過其夾持柄7而被夾持在該夾頭的夾爪8之間，并且它可以借助于該夾頭而以任何方式在旋轉(zhuǎn)方向9上轉(zhuǎn)動。一旦在尖端區(qū)域5的區(qū)域中最終制成了鉆頭1，鉆頭1就在尖端區(qū)域5中被磨細至該較大外徑15。
[0026]然后磨削該中央?yún)^(qū)域6，與尖端區(qū)域5所具有的大外徑15相比，最終磨削完成的中央?yún)^(qū)域6具有較小的外徑16。
【主權(quán)項】
1.一種用于制造鉆頭(1)的方法，該方法包括以下方法步驟: a)在一個第一步驟中，將多個切肩槽(12)磨削到一個圓桿中，該圓桿在一個末端處被夾持， b)在一個第二步驟中，將具有這些切肩槽(12)的圓桿磨削至一個外徑(15，16)，并同時磨削一個鉆頭背面(13)，并且 c)在一個第三步驟中，磨削一個鉆頭正面(4); 其中: 鉆頭背面被磨削成具有傾斜面，所述傾斜面隨著距相關(guān)的次級切削刃的距離的增大而增大。
【專利摘要】一種用于制造鉆頭(1)的方法，其中在第一步驟中將多個切屑槽(12)磨削到一個圓桿中，在第二步驟中將該圓桿磨削至其外徑(15，16)并同時磨削該鉆頭背面(13)，并且其中在第三步驟中磨削該鉆頭正面(4)，并且一種鉆頭(1)具有至少一個切屑槽(12)和一個次級切削刃以及一個與該次級切削刃相鄰的鉆頭背面(13)，該鉆頭背面(13)隨著距該次級切削刃的距離的增大而向下傾斜，以便產(chǎn)生一個間隙，該間隙隨著距該次級切削刃與該鉆頭背面(13)的交叉點(19)的距離的增大而連續(xù)變大。
【IPC分類】B24B3/24, B23B51/02, B23P15/32, B24B1/00, B24B19/02
【公開號】CN105328245
【申請?zhí)枴緾N201510961752
【發(fā)明人】J·施韋格爾, P·佐爾弗蘭克
【申請人】鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2011年1月27日
【公告號】CN102741014A, CN102741014B, DE102010006796A1, DE102010006796B4, US20130028677, WO2011097109A2, WO2011097109A3