專利名稱：用于鉆孔的切削工具的制作方法
技術領域：
概括地說，本發(fā)明涉及用于鉆孔的切削工具。更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種用于鉆孔的切削工具其包括內部和外部可轉位切削刀片(indexable cutting inserts)，所述切削刀片設置在形成于容屑槽(chip flute)的端部的刀片凹口(insert pocket)中。
背景技術：
一般地，取決于切削刃與鉆頭主體是整體地或是分開地形成，鉆頭可分為實心式鉆頭和用后即扔式鉆頭。具體地，用后即扔式鉆頭設有可轉位的切削刀片，所述切削刀片設置在形成于鉆頭主體的端部的刀片凹口中。在用后即扔式鉆頭中，切削刀片相對于鉆頭主體的中心軸線對稱地或不對稱地安裝。圖1和2示出了傳統的用后即扔式鉆頭，其中切削刀片相對于鉆頭主體的中心軸線不對稱地安裝。如圖1所示，鉆頭1設有靠近鉆頭主體的中心軸線7設置的內部切削刀片3和遠離中心軸線7設置的外部切削刀片5。圖2是前視圖，示出了圖1所示的鉆頭的一端。圖2示出了假想的切削刀片5’，其設置在外部切削刀片5相對于中心軸線7旋轉大約半圈的位置中。為了方便描述，圖2忽略了當外部切削刀片5旋轉時鉆頭主體在豎直方向上前進以進行鉆孔的量。如圖2所示，外部切削刀片5的假想的切削刀片5’具有與內部切削刀片3部分重疊的一部分。如圖2所示，在重疊部分中，內部切削刀片3的下切削刃10和假想的切削刀片5’ 的下切削刃9彼此交叉。這樣，在切削過程期間，內部切削刀片3的下切削刃10在一個槽中產生兩條切屑，所述槽用于排出內部切削刀片3產生的切屑。在圖2的切削刀片下方示出的具有斜線的框11示意性地示出了兩條切屑被產生。也就是說，在現有技術中，當內部切削刀片經過外部切削刀片已經經過的切削表面時，由于圖2所示的交叉構造而產生了兩條切屑。這典型地是用于排出外部切削刀片5產生的切屑的槽的情況。在鉆孔過程期間，理想的是，在一個槽中產生一條切屑。如果一個槽中產生兩條或更多條切屑，則切屑的流暢排出不能夠發(fā)生，這通常導致不穩(wěn)定的鉆孔。這特別是鉆削不容易切削的低碳鋼時的情況。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種用于鉆孔的切削工具，其中，使用具有相同形狀的切削刀片，并且在一個容屑槽中產生一條切屑，從而解決了現有技術的上述問題。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于鉆孔的切削工具，其能夠通過使用具有相同切屑寬度的內部和外部切削刀片而實現更穩(wěn)定的鉆孔。技術方案為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種用于鉆孔的切削工具，其包括包括容屑槽的主體；可轉位的內部和外部切削刀片，其設置在形成于容屑槽的端部的刀片凹口中。與外部切削刀片相比，內部切削刀片靠近主體的中心軸線設置。內部和外部切削刀片具有相同的形狀，并且包括下切削刃，該下切削刃設置在鉆孔期間主體前進的方向上。內部切削刀片與假想的切削刀片重疊，該假想的切削刀片設置在外部切削刀片相對于所述中心軸線旋轉大約半圈的位置中。在該重疊部分，內部切削刀片的下切削刃比假想的切削刀片的下切削刃設置在更低的位置。下切削刃的最低部分設置成在主體的徑向方向上離開所述中心軸線大約鉆頭直徑的四分之一。進一步地，在根據本發(fā)明的用于鉆孔的切削工具中，內部切削刀片的下切削刃相對于主體的徑向方向朝主體的前進方向傾斜。內部切削刀片的下切削刃傾斜的角度優(yōu)選為相對于水平面大約0°至10°。另外，在根據本發(fā)明的用于鉆孔的切削工具中，內部切削刀片設置成相對于與所述中心軸線平行的軸線具有負的軸向角。內部切削刀片的該負的軸向角優(yōu)選為大約0°至 10°。此外，在根據本發(fā)明的用于鉆孔的切削工具中，內部切削刀片的一部分設置成越過主體的中心軸線。切削刀片包括基本長方體形狀；上表面和下表面，緊定螺釘 (clamping screw)穿過所述上表面和下表面；以四個側表面，用于將所述上表面連接于所述下表面。在側表面的某些部分中形成凹部。更具體地，在側表面的越過主體的中心軸線設置的部分中形成凹部。有益效果本發(fā)明提供一種用于鉆孔的切削工具，其中在用后即扔式鉆頭中使用具有相同形狀的切削刀片并且產生一條切屑，所述鉆頭包括相對于鉆頭主體的中心軸線非對稱安裝的切削刀片。另外，本發(fā)明提供一種用于鉆孔的切削工具，其通過使內部切削刀片產生的切屑的寬度與外部切削刀片產生的切屑的寬度基本相等來確保更穩(wěn)定的鉆孔。


圖1是示出傳統的鉆頭的立體圖。圖2是示出圖1所示的鉆頭的一端的前視圖。圖3是前視圖，示出了根據本發(fā)明的一個實施例構建的鉆頭的一端。圖4是放大的視圖，示出了安裝于圖3所示的鉆頭的內部切削刀片。圖5是橫截面視圖，示出了沿線“A-A”從圖4所示的鉆頭截取的鉆頭。圖6是立體圖，示出了根據本發(fā)明的另一個實施例構建的鉆頭。
具體實施例方式現在將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。在通過參照附圖描述本發(fā)明的實施例時，將對相同的元件使用相同的附圖標記。 描述將僅僅著重于不同的部分，以避免任何冗余的描述。圖3示出了根據本發(fā)明的實施例的鉆頭15的一端。鉆頭15包括主體17、可轉位的內部切削刀片20以及可轉位的外部切削刀片22。主體17設有用于排出切屑的容屑槽 19，S卩用于排出由內部切削刀片20的切削產生的切屑的容屑槽以及用于排出由外部切削刀片22的切削產生的切屑的容屑槽。容屑槽19的端部設有用于容納可轉位的內部切削刀片20和外部切削刀片22的刀片凹口。內部切削刀片20和外部切削刀片22通過諸如緊定螺釘的固定裝置M緊固于刀片凹口。內部切削刀片20和外部切削刀片22相對于鉆頭主體17的中心軸線30不對稱地設置。內部切削刀片20相對靠近鉆頭主體17的中心軸線30設置，而外部切削刀片22相對遠離鉆頭主體17的中心軸線30設置。內部切削刀片20和外部切削刀片22各具有沿鉆孔過程期間鉆頭主體17前進的方向設置的下切削刃四和下切削刃25。因此，在鉆孔過程期間，內部切削刀片20負責切削孔的中心周圍的部分，而外部切削刀片22負責切削孔的外周周圍的部分。此外，外部切削刀片22還包括側切削刃27，該側切削刃27負責連同負責深度切削的下切削刃25 —起進行側切削，并確定鉆孔直徑。內部切削刀片20和外部切削刀片22具有相同的形狀，使其能夠兼容地使用。這種特征在刀片的存貨控制方面提供了優(yōu)點。如圖3所示，內部切削刀片20的下切削刃四比假想的切削刀片22’的下切削刃 31低地設置在內部切削刀片20與假想的切削刀片22’重疊的位置處，在該位置，外部切削刀片22相對于中心軸線30旋轉大約半圈(為了更好地理解，不考慮鉆頭主體對于鉆孔過程在豎直方向上的移動量)。本發(fā)明因此被構造成在內部切削刀片20的切削過程期間在槽中產生一條切屑， 所述槽用于排出來自內部切削刀片20的切屑，如圖3中的陰影框所示意性示出的。類似地， 外部切削刀片22同樣被構造成在外部切削刀片22的切削過程期間在槽中產生一條切屑， 所述槽用于排出來自外部切削刀片22的切屑。另外，如圖3所示，內部切削刀片20進一步移動到內側以被布置，同時當從前面看時越過鉆頭主體17的中心軸線30。因此，內部切削刀片20的下切削刃四的最低部分291 設置成在鉆頭主體17的徑向方向上離開中心軸線30大約鉆頭直徑的四分之一的距離，從而使內部切削刀片20產生的切屑的寬度與外部切削刀片22產生的切屑的寬度基本相等。 這樣做能夠確保更穩(wěn)定的鉆孔。圖4是安裝圖3所示的鉆頭的內部切削刀片20的部分的放大視圖。如前面關于圖3所論述的，內部切削刀片20具有下切削刃29，下切削刃四在鉆孔過程期間鉆頭主體 17前進所沿的方向上設置。內部切削刀片20設置成使得下切削刃四的相當大的一部分相對于鉆頭主體17的徑向方向朝主體的前進方向傾斜。本說明書中的下切削刃四的所述相當大的一部分部分指的是比下切削刃四的整個長度的一半長得多的長度。所述傾斜設置提供了減小鉆孔過程期間從工件的切削表面施加于內部切削刀片20的負載的優(yōu)點。更重要地，其有助于防止下切削刃四與工件的切削表面干涉。更具體地，如圖4所示，下切削刃四的越過鉆頭主體17的中心軸線30設置的一部分290在與期望旋轉切削方向相反的方向上旋轉，同時仍然處于越過中心軸線30的設置關系中。這樣，下切削刃四的一部分290及其位于內部切削刀片20中的相鄰側表面35(圖 5和6所示)可以容易地與工件的切削表面干涉。在相關的現有技術中，始終存在這樣的擔憂當內部切削刀片20朝內部移動越過鉆頭主體的中心軸線時，內部切削刀片的切削刃的越過中心軸線的一部分導致鉆孔過程期間與工件的干涉，從而損壞內部切削刀片的切削刃。另外，為了解決所述問題，已經在設計鉆頭時進行了一些努力，使得內部切削刀片的切削刃被構造成具有預定的曲率半徑，或者鉆頭被構造成在鉆頭主體的中心軸線附近呈斜切型。然而，這種努力使內部切削刀片和外部切削刀片呈不同的形狀，從而導致在刀片的存貨管理方面不利的其他問題。然而，如圖4所示，本發(fā)明被構造成使得內部切削刀片20的下切削刃四的相當大的一部分被設置成沿鉆頭主體17的徑向方向朝鉆孔過程期間的主體17的前進方向具有傾斜，從而顯著地減少與工件的切削表面的干涉效果。在該傾斜設置中，內部切削刀片20的下切削刃四的相當大的一部分部分朝鉆孔過程期間主體17前進所沿方向的傾斜度(見圖 4中的角度B)優(yōu)選在大約0°至10°之間。如果角度B變得比大約10°大得多，則設有傾斜的下切削刃四可能不利地受到更多從工件的切削表面施加的負載，使其變得相當脆弱。另外，現有技術中關于切削刃與工件之間的干涉的上述問題能夠通過圖5中所示的特征得到解決。圖5是沿圖4中的線A-A截取時圖4所示的鉆頭的橫截面視圖。內部切削刀片20設置成相對于平行于鉆頭主體17的中心軸線30的軸向線33具有負的軸向角。 更具體地，如圖5所示，內部切削刀片20設置成使得其上部朝內部切削刀片20的旋轉方向傾斜。根據該結構，內部切削刀片20的側表面35確保了相對于切削表面的相當大的空間，從而顯著地減小了下切削刃四的設置成越過鉆頭主體17的中心軸線30的部分290與其相鄰的側表面35之間可能的干涉。內部切削刀片20的負的軸向角(見圖5中的角度A) 優(yōu)選在大約0°至10°之間的范圍內。當角度A變得比大約10°大得多時，下切削刃四可能受到更多從切削表面施加的負載，由此導致變得更脆弱的缺點。圖6是根據本發(fā)明的另一實施例的鉆頭的立體圖。除了上面關于圖4和5描述的特征之外，圖6所示的鉆頭還包括對內部切削刀片20的附加特征。內部切削刀片20基本呈長方體形，并且包括頂表面38和底表面40，緊定螺釘M穿過頂表面38和底表面40 ；以及將頂表面38連接于底表面40的四個側表面42。四個側表面42包括具有能夠可旋轉地操作的切削刃。側表面42具有與越過鉆頭主體17的中心軸線30設置的切削刃290鄰近的側表面35，其中側表面35還包括凹部43。凹部43具有內凹形狀，從而主動地更加減小干涉效果。因此，可以在內部切削刀片20中更多地減小工件的切削表面與越過鉆頭主體17 的中心軸線30設置的下切削刃四的部分290及其相鄰的側表面35之間的可能的干涉。盡管當所有的特征組合使用時關于圖4、5和6論述的技術特征是最優(yōu)選的，但是將一個或兩個特征包括在一起的鉆頭可以提供減小工件與內部切削刀片的切削刃的越過中心軸線設置的一部分之間的可能干涉的效果。因此，根據如上所述的本發(fā)明的實施例，與相關的現有技術相比，內部切削刀片能夠更向下且向內地越過鉆頭主體的中心軸線設置。因此，能夠提供用于鉆孔的切削工具，其對于內部切削刀片和外部切削刀片采用相同形狀的刀片，同時能夠將一條切屑排出在一個
容屑槽中。還能夠適當地布置內部切削刀片和外部切削刀片，使其受到基本相等的切削負載。結果，能夠排出具有基本相等寬度的切屑，如圖3中的陰影框中所示意性示出的。在這種情況下，能夠在鉆孔過程期間實現更穩(wěn)定的鉆孔，并且切削性能還能夠顯著地增強。上面僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，這些實施例僅僅是示例性的。因此，本領域普通技術人員將理解，可以在不偏離本發(fā)明的主題的范圍的情況下從這些實施例以各種方式改動本發(fā)明。
權利要求
1.一種用于鉆孔的切削工具，包括包括容屑槽的主體；以及可轉位的內部切削刀片和外部切削刀片，其設置在形成于所述容屑槽的端部的刀片凹口中；其中，與所述外部切削刀片相比，所述內部切削刀片靠近所述主體的中心軸線設置，所述內部切削刀片和外部切削刀片具有相同的形狀并且包括設置在鉆孔過程中所述主體前進的方向上的下切削刃；其中，所述內部切削刀片與假想的切削刀片重疊，所述假想的切削刀片位于所述外部切削刀片相對于所述中心軸線旋轉大約半圈的位置，所述內部切削刀片的下切削刃設置在比重疊部分的所述假想的切削刀片的下切削刃低的位置；并且其中，所述內部切削刀片的下切削刃的最低部分設置成在所述主體的徑向方向上離開所述中心軸線大約鉆頭直徑的四分之一。
2.如權利要求1所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述內部切削刀片的下切削刃相對于所述主體的徑向方向朝所述主體的前進方向傾斜。
3.如權利要求2所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述內部切削刀片的下切削刃相對于水平面在大約0°至10°的角度內傾斜。
4.如權利要求2或3所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述內部切削刀片設置成具有相對于平行于所述中心軸線的軸線的負的軸向角。
5.如權利要求4所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述內部切削刀片的負的軸向角為大約0°至10°。
6.如權利要求1或2所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述內部切削刀片的一部分設置成越過所述主體的中心軸線。
7.如權利要求6所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述切削刀片具有基本長方體形狀以及上表面和下表面，緊定螺釘穿過所述上表面和所述下表面，所述切削刀片還具有用于將所述上表面連接于所述下表面的四個側表面，同時在所述側表面的一部分上形成有凹部。
8.如權利要求7所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述凹部形成在所述側表面的側部上，所述側部設置成越過所述主體的中心軸線。
9.一種用于鉆孔的切削工具，包括包括容屑槽的主體；和可轉位的內部切削刀片和外部切削刀片，其設置在形成于所述容屑槽的端部的刀片凹口中；其中，與所述外部切削刀片相比，所述內部切削刀片靠近所述主體的中心軸線設置，所述內部切削刀片和外部切削刀片具有相同的形狀并且包括設置在鉆孔過程中所述主體前進的方向上的下切削刃；其中，所述內部切削刀片與假想的切削刀片重疊，所述假想的切削刀片位于所述外部切削刀片相對于所述中心軸線旋轉大約半圈的位置，所述內部切削刀片的下切削刃設置在比重疊部分的所述假想的切削刀片的下切削刃低的位置；其中，所述內部切削刀片的下切削刃的最低部分設置成在所述主體的徑向方向上離開所述中心軸線大約鉆頭直徑的四分之一；其中，所述內部切削刀片的下切削刃相對于所述主體的徑向方向朝所述主體的前進方向傾斜；其中，所述內部切削刀片設置成具有相對于平行于所述中心軸線的軸線的負的軸向角；并且其中，所述切削刀片具有基本長方體形狀以及上表面和下表面，緊定螺釘穿過所述上表面和所述下表面，所述切削刀片還具有用于將所述上表面連接于所述下表面的四個側表面，同時在所述側表面的一部分上形成有凹部。
10.如權利要求9所述的用于鉆孔的切削工具，其中，所述內部切削刀片的下切削刃相對于水平面在大約0°至10°的角度內傾斜，并且其中所述內部切削刀片的負的軸向角為大約0°至10°。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鉆孔的用于鉆孔的切削工具，所述切削工具具有形狀相同的刀片，并且能夠將切屑排出在容屑槽中。所述切削工具包括包括容屑槽的主體；和可轉位的內部切削刀片和外部切削刀片，其設置在形成于所述容屑槽的端部的刀片凹口中。與所述外部切削刀片相比，所述內部切削刀片靠近所述主體的中心軸線設置。所述內部切削刀片和外部切削刀片具有相同的形狀并且包括用于鉆孔過程中的深度切削的下切削刃。所述內部切削刀片的下切削刃設置成比假想的切削刀片的下切削刃低，所述假想的切削刀片位于所述內部切削刀片在所述外部切削刀片相對于所述中心軸線旋轉大約半圈處與假想的切削刀片重疊的位置。
文檔編號B23B51/02GK102216009SQ200980146789
公開日2011年10月12日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權日2008年11月18日
發(fā)明者金珉求 申請人:特固克有限會社