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CN103547399A - 包含钻头的切割头以及具有这种切割头的钻 - Google Patents

包含钻头的切割头以及具有这种切割头的钻 Download PDF

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CN103547399A CN201280017114.6A CN201280017114A CN103547399A CN 103547399 A CN103547399 A CN 103547399A CN 201280017114 A CN201280017114 A CN 201280017114A CN 103547399 A CN103547399 A CN 103547399A
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Abstract

一种切割头，包括钻头(4)，所述钻头依次包括横刃(5)、至少两个主切割刃(6)和凹槽(17)，每个主切割刃在位于所述横刃处的中心端和外端之间延伸，所述凹槽与每个主切割刃相联并且位于所述横刃的每一侧。每个所述凹槽(17)包括以一定距离与所述主切割刃(6)间隔并沿着所述主切割刃(6)延伸的断屑槽(18)。此外，公开了一种麻花钻。

Description

包含钻头的切割头以及具有这种切割头的钻
技术领域
本发明涉及包含钻头的切割头，钻头包括：
●横刃，
●至少两个主切割刃，每个主切割刃在位于所述横刃处的中心端和外端之间延伸，和
●凹槽，所述凹槽与每个主切割刃相联并且位于横刃的每一侧，
并且本发明涉及具有这种切割头的麻花钻。
背景技术
如wO2009/128775A1中所示，可替换的切割头可拆卸地连接到呈钻柄形式的钻体上，并且切割头作为钻的一体部分是公知的。
这种切割头用于在钢材或类似坚硬的材料中钻孔，并且优选由硬质金属制成，例如烧结碳化钨。本发明不限制这种切割头为任何特定尺寸，但这种切割头通常用于钻直径为8-32mm的孔。
此外，切割头通常具有两个所述主切割刃，但是切割刃的数量也可以为例如3个或4个。
这种切割头的横刃在切割头的前端形成，并且它将不进行实质的切割工作，而仅仅是在旋转方向上向前推动由主切割刃切割的工件材料。横刃越长，则用来移动钻头通过工件所消耗的能量和需要的力矩就越大，这就是布置与每个主切割刃相联的所述凹槽的原因，这样使得减少了横刃在钻头上的长度。这种凹槽因此还可以被称作减薄部或产生减薄部。因此，这种凹槽的结构有助于降低横刃消耗的能量和力矩。
当然仍然在不断地尝试进一步降低在利用这种切割头钻孔时的这种能量和力矩消耗。此外，钻孔将会导致限制切割头寿命的切割头的月牙洼磨损和后刀面磨损。通过所述切割刃钻穿工件需要施加在工件上的作用力同样影响所述寿命。
发明内容
本发明的目的是提供这样类型的切割头，其相对于已知的这种切割头在至少一些方面作出改进。
根据本发明，通过在这种切割头的每个所述凹槽上设置断屑槽来实现上述目的，所述断屑槽沿着主切割刃延伸但以一定距离与主切割刃间隔。
以一定的距离与主切割刃间隔布置的这种断屑槽将起到天然的月牙洼的作用，这导致在切屑角很小时的凹槽(减薄部)内的切屑角增加，从而使得切割的切屑可以具有更好的形状并且通过这样可以降低切割作用力。除了在钻孔时会降低能量和力矩的消耗，这样还会产生较少的热量以及在切割刃上的较少的应力，所有这些一起延长切割头的寿命。通过将所述断屑槽布置为以一定距离与主切割刃间隔，可以在不削弱所讨论的主切割刃和横刃的情况下获得这些优点。
根据本发明的实施例，断屑槽到主切割刃的所述距离为0.01-0.5mm，优选为0.05-0.3mm。这对于获得导致以上所述优点的切屑角的所希望的变化是一个合适的距离，同时可以确保主切割刃和横刃不会被不利地削弱。
根据本发明的另个实施例，每个所述凹槽由大于所述距离的半径限定。这对于切割刃在工件中钻孔时能量消耗的降低具有正面的影响。
根据本发明的另一个实施例，每个所述断屑槽和所述主切割刃在朝向横刃的方向上相互成0°到15°的角度。断屑槽和主切割刃的延伸之间的关系对断屑槽的作用有正面的影响，通过促进这种正面影响从而得到较好的形状的切割的切屑，以降低主切割刃的切割作用力。
根据本发明的另一个实施例，该实施例为对上面最后提及的实施例的进一步限定，其中所述角度为≥2°或≥5°。因此，断屑槽和与之相联的主切割刃在朝向所述横刃的方向上会聚，且本发明实施例中限定的它们之间的所述距离因此为它们之间的最短距离，即靠近所述横刃。
根据本发明的另一个实施例，每个所述断屑槽具有0.05-1mm的深度，深度优选为0.05-0.5mm。这对于根据本发明的切割头的断屑槽是合适的深度。
根据本发明的另一个实施例，每个所述断屑槽具有0.5-3mm的宽度，宽度优选为1.0-2.0mm。这对所述断屑槽产生对通过相联的主切割刃切割的切屑较好的断屑是合适的宽度。
本发明还涉及包括根据本发明的切割头的麻花钻，并且其功能和优点从以上根据本发明切割头的不同实施例的公开内容中变得明显。
将从以下描述中得到本发明的更多的优点以及有益特征。
附图说明
以下是参考附图的作为实例的本发明的实施例的特定描述。
附图中：
图1是根据本发明实施例的麻花钻的侧视图，
图2是根据本发明第一实施例的切割头的视图，所述切割头作为图1所示麻花钻的一部分，
图3是根据图2切割头的俯视图，
图4是根据图3中线IV-IV的截面图，其中断屑槽在放大视图中，和
图5是根据本发明第二实施例的麻花钻的透视图，其中麻花钻的钻头在放大视图中。
具体实施方式
如图1所示，根据本发明第一实施例的麻花钻1具有钻柄2和切割头3，切割头3具有钻头4。在本发明的该实施例中的切割头可拆卸连接到钻柄，例如WO2009/128775A1中公开的那样，通过引用将该文献在此并入。
参照图2-4将会更详细地描述图1中麻花钻的切割头3。切割头具有横刃5和两个主切割刃6、7，每个切割刃在位于横刃5处的中心端8、9和外端10、11之间延伸。
每个主切割刃形成为后刀面12、13的一个边界。可以通过后刀面的相交部形成横刃5。台肩部14设置在每个后刀面的与相应的主切割刃相对的后侧，并且其用于帮助防止当切割头连接到钻柄时(如图1所示)，切割头从麻花钻的钻柄轴向位移。切割头可以包括用于构建为例如卡口接头的快速接头的一部分的装置。通常，两件式钻在例如径向跳动方面是不太精确的，且因此，良好的切屑形成对于其稳定性是很重要的。平坦表面15被取向为垂直于切割头的预期旋转轴线16，所述平坦表面15被设置用于相对于钻柄紧固或松开切割头，用于确立和解除它们之间的卡口式连接。
凹槽17与每个主切割刃相联并且位于横刃的每一侧。凹槽17大致轴向向后倾斜。这些凹槽导致后刀面12、13在横刃的区域中减薄，这是有利的，这是因为后刀面和横刃越小，则用以移动钻头穿过工件的能量消耗和所需力矩就越小。
根据本发明的切割头具有断屑槽18，其设置在每个所述凹槽17中，位于其壁19上，从而将凹槽连接到主切割刃和横刃。主切割刃6可以与壁19的平面间隔距离a。断屑槽18沿着主切割刃延伸，以距离d(参见图4)与主切割刃间隔。这个距离是0.01-0.5mm，优选为0.05-0.3mm，这里它是最短的。这个距离可以是变化的，这是由于断屑槽和主切割刃可以在朝向所述横刃的方向上相互成0-15°的角度，并且当该角度≥2°或≥5°时是有益的，这使得主切割刃和断屑槽将会朝向横刃稍微会聚。断屑槽具有0.05-1mm的深度dp，深度优选为0.05-0.5mm，和0.5-3mm的宽度w，宽度优选为1.0-2.0mm。所述距离d确保主切割刃和横刃不会由于断屑槽的存在而被削弱。如已描述的，当钻穿工件时，断屑槽18导致切屑角增加或更正，因此降低切割作用力并且由此降低热量产生，从而延长各个主切割刃的寿命，并且由此延长切割头的寿命。
图5图示根据本发明第二实施例的麻花钻1’，不同于上述切割头的是，切割头3’和钻柄2’是麻花钻的一体部件。断屑槽18’设置在切割头的每个凹槽17’中并且沿着各主切割刃6’且与其间隔一定距离地延伸。
切割头优选使用烧结氮化硼(BN)制成，尤其是由立方氮化硼(CBN)制成，但是它也可以由多晶氮化硼(PCBN)制成。然而，本发明不限制于切割头的材料的使用，而是适合这种切割头的其它材料，例如烧结硬质合金也是可能的。切割头可以涂覆一层或多层涂层，例如Al2O3，TiN等等。
当然本发明不以任何方式限制为上述实施例，而是在不脱离本发明如所附权利要求书所限制的范围的情况下，对其进行的一些可能的修改对于本领域技术人员而言将是明显的。
本申请要求欧洲专利申请NO.11161167.9的优先权，其内容通过引用并入本申请。

Claims (11)

1.切割头，包括钻头(4)，所述钻头包括：
●横刃(5)，
●至少两个主切割刃(6、7、6’)，每个主切割刃在位于所述横刃处的中心端(8、9)和外端(10、11)之间延伸，和
●凹槽(17、17’)，所述凹槽(17、17’)与每个主切割刃相联并且位于所述横刃的每一侧，
其特征在于，每个所述凹槽(17、17’)包括断屑槽(18、18’)，所述断屑槽(18、18’)与所述主切割刃(6、6’、7)间隔距离(d)并沿着所述主切割刃(6、6’、7)延伸。
2.根据权利要求1的切割头，其特征在于，所述距离(d)为0.01-0.5mm，优选为0.05-0.3mm。
3.根据权利要求1或2的切割头，其特征在于，每个所述凹槽(17、17’)通过大于所述距离(d)的半径限定。
4.根据任一前述权利要求的切割头，其特征在于，每个所述断屑槽(18、18’)和所述主切割刃(6、6’、7)在朝向所述横刃(5)的方向上相互成0°-15°的角度。
5.根据权利要求4的切割头，其特征在于，所述角度为≥2°或≥5°。
6.根据任一前述权利要求的切割头，其特征在于，每个所述断屑槽(18、18’)的深度(dp)为0.05-1mm，优选为0.05-0.5mm。
7.根据任一前述权利要求的切割头，其特征在于，每个所述断屑槽(18、18’)的宽度(w)为0.5-3mm，优选1.0-2.0mm。
8.根据任一前述权利要求的切割头，其特征在于，所述切割头包括用于构成快速接头的一部分的装置，所述快速接头例如为卡口接头。
9.一种麻花钻，包括根据任何权利要求1-8的切割头(3、3’)。
10.根据权利要求9的麻花钻，其特征在于，所述麻花钻包括能够可拆卸地连接于所述切割头(3)的钻柄(2)。
11.根据权利要求10的麻花钻，其特征在于，所述钻柄包括用于构成快速接头的一部分的装置，所述快速接头例如为卡口接头。
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