具有覆層的深孔鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及深孔鉆頭，具有在導引段的有效長度上延伸的第一覆層并且具有在鉆頭尖部處在切削區(qū)域內(nèi)覆設的第二覆層，其范圍在最大相應于兩倍的鉆頭公稱直徑的軸向長度上延伸。由此就能在鉆頭尖部因為使用而磨損時在其銳化之后重新覆層，尤其即使經(jīng)過多次重磨鉆頭尖部的公稱直徑也不會顯著變大。
【專利說明】具有覆層的沫孔鉆頭
[0001 ] 本申請是申請?zhí)枮?01080053186.7、申請日為2010年11月19日、發(fā)明名稱為“具有覆層的深孔鉆頭”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種具有直排肩槽的深孔鉆頭，其中至少鉆頭尖部和鉆頭尖部周圍的區(qū)段被覆層。
【背景技術】
[0003]覆層的鉆頭早已為人所知。多數(shù)情況下可利用覆層來嘗試提高鉆頭尤其在鉆頭尖部區(qū)域內(nèi)的耐磨性。覆層的鉆頭多數(shù)涉及螺旋鉆頭。就螺旋鉆頭而言，另外也已知的是對切削段完全地進行覆層，也就是在排肩槽的全部螺旋形區(qū)域內(nèi)進行覆層。這種覆層的目的是切肩輸送的簡化以及鉆頭尖部的耐磨性。
[0004]已知用于鉆出非常深的孔的螺旋鉆頭。但是本說明書范疇內(nèi)的深孔鉆頭并非是螺旋鉆頭，而是指具有基本上直的用于排出切肩的排肩槽的鉆頭。
[0005]通過一個或多個沿著鉆頭軸線在鉆頭內(nèi)延伸并且終止于鉆頭尖部處的冷卻流道通常使流體例如氣體或者用于冷卻并且起到潤滑劑作用的液體利用高壓被栗送至鉆頭尖部、從鉆頭尖部流出并且基本上沿著刀具從孔中沖洗出來，同時帶出切肩。也就是說，這意味著沒有真正實現(xiàn)利用覆層改善排肩。因此迄今為止已知的用于深孔鉆頭的覆層僅限于鉆頭尖部的區(qū)域。例如W02004087356公開了一種具有功能覆層的單刃鉆頭。該功能覆層在此的主要目的是減小參與切削過程的功能面的磨損。
[0006]深孔通常是直徑介于大約I至1500 mm之間并且孔深從大約三倍于公稱直徑算起的鉆孔。其中另外在單刃鉆頭和雙刃鉆頭之間有所區(qū)分。與深孔鉆頭關聯(lián)的基本特征在于，深孔鉆頭并非像在螺旋鉆頭的情況中那樣通過盡可能居中的尖部在端面上定心，而是在鉆孔的圓柱形罩面處對準。
[0007]而這就意味著深孔鉆頭的負責用于導引鉆頭的區(qū)域會扮演重要的角色。盡管該區(qū)域不會遭受如同在鉆頭尖部處出現(xiàn)的極高負荷，但是這里也會出現(xiàn)磨損，尤其當較長時間使用的時候，會出現(xiàn)不利于鉆孔特性的磨損。
[0008]該問題的一種解決方法在于，給深孔鉆頭的用于導引鉆頭的區(qū)域同樣也設置與給鉆頭尖部所設那樣的層。就此已經(jīng)提出，將鉆頭尖部覆層擴展到明顯超過公稱直徑且例如大約相應于八倍公稱直徑的區(qū)域就已足夠。
[0009]但是隨后面臨的問題是，主功能區(qū)域中增大的磨損會使得這里的磨損防護層磨蝕速度遠遠快于導引區(qū)域。當主功能區(qū)域中磨損防護層已然被劇烈侵蝕的時候，在導引區(qū)域中磨損防護層可能尚且完全正?！，F(xiàn)在如果進行第二次覆層，就會在導引區(qū)域內(nèi)尚且完全正常的層上覆層。這就會使得該區(qū)域內(nèi)的鉆孔直徑隨之增大，這在經(jīng)過幾次循環(huán)之后可能在十分之一或十分之幾的范圍內(nèi)。為了避免這種情況，可以在下一次覆設磨損防護層之前完全去除深鉆頭的覆層。但是用以去除磨損防護層的除層方法復雜，而且通常會侵蝕基底。這意味著導引區(qū)域盡管不再由于實際的鉆孔作業(yè)而受到侵蝕，但是在多次除層之后將會由于腐蝕作用而脆弱不堪。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此存在對這樣一種深孔鉆頭的需求，其在經(jīng)受載荷之后能夠以簡單的方式和方法重復利用，其中在鉆孔性能持久良好的情況下始終獲得穩(wěn)定的導引和穩(wěn)定的切邊。
[0011]本發(fā)明面臨的是這一相應的任務。
[0012]按照本發(fā)明，通過具有權利要求1的特征的深孔鉆頭即可解決這一任務。
[0013]本發(fā)明的深孔鉆頭的特征在于，從鉆頭尖部開始在導引邊就導引鉆頭尖部來說有效的范圍上具有第一覆層，并且僅在鉆頭尖部周圍的微小區(qū)域中設置不同于第一覆層的第二覆層。
[0014]第一覆層適宜在大約相應于八倍的鉆頭公稱直徑的區(qū)域上延伸。在覆設第一層之后，如有需要可以打磨鉆頭尖部，以便在第一使用周期時就已形成與后繼使用周期近似相同的條件。然后適宜的是，第二覆層在從鉆頭尖部開始量起在最大相應于兩倍的鉆頭公稱直徑的區(qū)域上延伸。
[0015]采用本發(fā)明的深孔鉆頭可以實現(xiàn)的是，在重磨時在同一個工序中盡可能完全去除第二層。不用對整個鉆頭進行除層。經(jīng)打磨之后只要再次覆設第二覆層。
[0016]如前所述，對第一覆層的涉及耐磨的要求遠遠小于對能夠在鉆頭尖部處發(fā)揮其作用的第二覆層的要求。因此作為第一覆層可以使用除了有良好磨損性能之外還例如能穩(wěn)定鉆頭刃帶的層或層系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0017]以下將根據(jù)示例詳細解釋本發(fā)明。
[0018]在示例I中給一個直槽單刃深孔鉆頭覆以3μπι厚度的TiN層作為第一覆層。鉆頭具有6 mm的公稱直徑。從鉆頭尖部開始測量，TiN覆層在5 cm的范圍上延伸。利用PVD法覆設TiN覆層。作為第二覆層利用PVD法覆設TiAlN層，該層從鉆頭尖部開始延伸到8 mm的范圍。
[0019]在使用之后可以重磨被如此覆層的鉆頭并利用PVD法將第二覆層重新覆設到現(xiàn)已無層的主功能(面)上。在刀具的使用壽命內(nèi)可以重復這一循環(huán)。
[0020]示例2
在示例2中給一個直槽雙刃深孔鉆頭覆以4 μ??厚度的TiAlN層作為第一覆層。鉆頭具有8 mm的公稱直徑。從鉆頭尖部開始測量，TiAlN覆層在7 cm的范圍上延伸。利用PVD法覆設TiAlN層。作為第二覆層覆設TiAlN層，該層從鉆頭尖部開始延伸到10 mm的范圍。
[0021]在使用之后可以重磨被如此覆層的鉆頭，并利用PVD法僅僅將第二層重新覆設到現(xiàn)已無層的主功能(面)上。在刀具的使用壽命內(nèi)可以重復這一循環(huán)。
[0022]示例3
在示例3中給一個直槽單刃深孔鉆頭覆以4 μ??厚度的TiAlN層作為第一覆層。鉆頭具有8 mm的公稱直徑。從鉆頭尖部開始測量，TiAlN層在7 cm的范圍上延伸。利用PVD法覆設TiAlN覆層。作為第二覆層覆設AlTiN層，該層從鉆頭尖部開始延伸到10 mm的范圍。
[0023]在使用之后可以重磨被如此覆層的鉆頭，并利用PVD法將AlCrN層作為第二覆層覆設到現(xiàn)已無層的主功能(面)上。在刀具的使用壽命內(nèi)可以以可變的第2層來重復該循環(huán)。
【主權項】
1.深孔鉆頭的重復利用方法，其特征在于以下步驟: (a)提供深孔鉆頭，該深孔鉆頭在鉆頭尖部上具有磨損現(xiàn)象，其中，所述深孔鉆頭具有至少一個基本上呈直線狀的帶有一個或多個刀刃的排肩槽、至少部分被覆層的導引區(qū)域，其中被覆層的部分定義一個導引段，其特征在于，導引段在其有效長度范圍內(nèi)具有第一覆層，并且附加地僅在鉆頭的尖部的區(qū)域內(nèi)在切削區(qū)域中覆設第二覆層，其范圍在沿軸向的長度上延伸，所述長度最大對應于鉆頭的公稱直徑的兩倍； (b)去除第二覆層，優(yōu)選基本上完全去除，例如利用重磨方式， (C)在處于步驟(b)之后的步驟中對深孔鉆頭的鉆頭尖部覆以另外的覆層，尤其是與原始第二覆層相同的覆層。
【文檔編號】B23B51/00GK105904008SQ201610385404
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2010年11月19日
【發(fā)明人】J·埃格曼, D·布羅斯, G·佩耶爾, K·施普林格
【申請人】歐瑞康貿(mào)易股份公司(特呂巴赫)