钻头和钻头用的切削刀片 本发明涉及一种钻头和用于这种钻头的一种切削刀片。该钻头最好是用于钻削各种金属工件。该钻头由一个钻头柄部和多个切削刀片组成。该钻头柄部具有至少二个排屑槽和至少二个安放切削刀片的部位。该二个排屑槽作在该钻头柄部的轴向方向上,而该二个安放切削刀片的部位可以安装锁紧装置。该多个切削刀片的形状彼此相同。该多个切削刀片中的一个切削刀片的主动切削刃边向侧面突出,这样,在切屑通过一个排屑槽排出过程中,就决定了被钻孔的直径。为了使切屑通过另一个排屑槽排出,另一个切削刀片的主动切削刃边设置在半径方向,在该钻头柄部的圆周内部。
德国专利2730418公布了一种钻头。该钻头配备了二个形状彼此相同的六角形刀片。该二个刀片安放在该钻头前部的二个切削刀片安放部位中,该前部折成二段,使每一对切削刃边的一条平分线与该钻头地中心线平行。
在EP-A-181844中公布了另一种形式的钻头。这个钻头的多个刀片的形状主要是矩形的。该钻头的每一个端面由二个相交成钝角的切削刃边构成。其中,该钻头的放置在半径方向的外刀片是倾斜的,从而决定了被钻削的孔的尺寸。同时,放置在半径方向的内刀片的纵轴线与该钻头的中心线平行,并与该中心线重叠。
采用上述形式的各个钻头很难得到小直径的孔。另外,很难利用这些钻头进行成堆钻削,即同时钻削许多平板。在这种形式的成堆钻削过程中,通常切屑会呈棒状冲出。该棒状切屑与该钻头一起回转,当进给力大时,会对切削刃边造成危险和/或使钻头折断。
本发明的目的是要解决上述的各种问题。
下面将结合附图来更详细地说明本发明。这些附图表示本发明的一个优选实施例。
图1表示本发明的一个钻头柄部的前端切削部分的侧视图;
图2表示图1所示的该钻头的顶视图;
图3为图1所示的钻头的一个放大的侧视图;
图4为图1~3中所示钻头的一个透视图;
图5为沿图3中的V-V线看的一个截面图;
图6为如图3~4中所示的钻头的一个切削刀片的一个放大的侧视图。
图1~4表示一个圆柱形钻头柄部10的一部分。在该钻头柄部最前端的部分上设有二个安放切削刀片的部位11和12。这二个部位的位置主要是在该钻头的中心线CL的每一侧。轴向排屑槽或排屑通道延伸至所述刀片安放部位,并用13和14表示。这些排屑槽可以是直的或螺旋形的。该钻头柄部10还包括多个通道15,用于将冷却介质供应至该钻头的前端切削端面部分。该二个安放切削刀片的部位11和12的中心带有孔,用于安放锁紧螺钉18,将中心有孔的二个切削刀片16,17锁紧在该二个部位上。该二个安装刀片的部位由一个中心部位11和一个圆周部位12组成。该中心部位11沿着半径方向设在该钻头柄部10的圆周内面,而该圆周部位12的终端在该钻头的圆周上。该二个安放切削刀片的部位11和12在该钻头柄部10上的形状,作成使它们在轴向具有不同的排屑角度,并且可以共同完成一个完整的孔直径的钻削。
该放置在半径方向的外刀片16倾斜一个确定的角度,从而可以决定要钻削的孔的直径。
在所述内刀片和外刀片16,17之间有一核心部分M。该核心部分M的宽度使钻头具有足够的强度。该钻头的尺寸由直径D决定。每一个切削刀片安放部位包括一个切线方向的支承表面19,一个轴向方向的支承表面20和一个半径方向的支承表面21。
每一个刀片的形状均为长的多边形,菱形。它包括一个上表面23和一个下表面22。该上表面23和下表面22彼此主要地是互相平行的。该上、下表面22,23由二个相对的端面连接。该二个相对端面相应于一个基本矩形的二个短边。该下表面22比较上表面23小一些,因此,该切削刀片具有一个正的排屑角度。该基本矩形的所述二个短边与该上表面23的相交线形成二个主切削刃边24,25。这些主切削刃边中的每一个刃边,在其中部折成二段,形成一个具有内钝角δ的V字形。在每一个钻削工序中,该折成二段的主切削刃边中只有一段主切削刃边切削工件。这些主切削刃边中的每一个刃边,在构成刀尖部分26,27和28,29的各个部分上倒圆。这些倒圆部分之间形成了刀片的最大宽度W1。该刀片的长的侧表面之间的最短距离用W2表示。
从图3可看出,二个刀片16和17的形状都是菱形的,并与该钻头的纵轴线(CL)成一确定的倾角。放置在中心处的刀片17,在圆周刀片16的前端沿轴向方向突出一定距离,以便保证更好地给径向力的作用方向导向,以得到所希望的直径。该外刀片16相对于该钻头的纵轴线CL倾斜一个角度α,而该内刀片17相对于该钻头的纵轴线CL倾斜一个角度β。对于钻削实心工件,钻头上的角度α应比角度β小。最好,角度β的值取4°~8°,而角度α的值在1°~3°范围内。在用与在许多平板上钻孔的成堆钻削的钻头中,角度α应比角度β大一些,因为在这种形式的钻削应用场合,通常切屑会呈一棒状冲出,因此在该二个刀片之间要求更大程度的重叠。
在图6中,更详细地表示了该二个刀片16,17的菱形形状。一个直的侧表面16在二个刀尖部分26和28之间,沿纵向方向延伸。对角线相对的二个刀尖部分26和29的倒圆半径比另一对对角线相对的刀尖部分27和28的倒圆半径稍微大一些。与在EP-A-181844中的刀片相似,这个刀片应该看成是由二个部分重叠的三角形T1和T2组成,其中,所述三角形的每一个侧表面在其中部折成二段,使每一个切削刃边在折断处形成一个钝角。然而,该刀片的形状是这样的,即该二个刀尖部分26和27与该三角形突出表面的尖端部分的轮廓不完全一致。在二个相邻刀尖部分之间的侧表面与所述突出的三角形的边24一致。但是,形成倒圆刀尖部分28和29的各边,在一个方向上横向偏离其相应三角形T2的突出表面,而相对的二个倒圆的刀尖部分26和27同样在相反的方向上横向偏离其相应的三角形T1的尖端部分。
每一个三角形的第三个拐角部分配置得较靠近中心,在该切削刀片中,该二个第三拐角部分彼此隔开一个距离d,这个距离比该刀片的整个长度L短些,即可使d为该长度L的0.5~0.9倍,最好为0.7~0.9倍。
从图6可看出,该左边的下刀尖部分28距离该三角形T2的最下端左边拐角一定距离,是在横向方向向内偏移的,而该右边的下刀尖部分29距离同一三角形T2的最下端右拐角一定距离,是在横向方向向外偏移的。该刀片的这个形状是由于这样的事实得到的,即通过三角形T1和T2的相对的钝角拐角画出的平分线S1与通过位于中心的拐角画出的平分线S2形成一个角度。在该位于中心的拐角之间形成了距离d。角度γ的大小应最好在2°~6°范围内选择。
除此之外,该钻头最好设计成这样,即该放置在半径方向上的内刀片17的半径方向指向是这样的:该内刀片17与该放置在半径方向上的外刀片16的180°关系偏离一个角度θ。该θ角的大小是这样的,即它能使该钻头对于作用在该钻头柄部10上的径向切削力保持在半径方向上平衡。通常,该角度θ在5°~7°范围内。
通过提供一个带有多个菱形刀片的钻头,可以减小该钻头的直径,而不会对该钻头的核心部分M的厚度有不利影响,因为这种形状的刀片可以使刀片与该钻头的纵轴线有一定的倾斜度。采用诸如在EP-A-181844中所决定和说明的钻头时,钻头的直径应在17.5~26毫米范围内,而采用在本申请中决定的钻头,其钻头直径在12.7~26毫米范围内者可以成功地使用。