專利名稱：鉆具組件及其中心鉆和杯形鉆的制作方法
本專利申請為一件分案申請，相應(yīng)母案的申請日為1996年11月30日，申請?zhí)枮?6123950.6，發(fā)明名稱為“鉆具組件及其中心鉆和杯形鉆”。
本發(fā)明涉及一種用以在工件上加工一圓孔的包括一中心鉆和一杯形鉆的鉆削工具組件。本發(fā)明還涉及該鉆具組件的各構(gòu)件即中心鉆和杯形鉆。
示于

圖12A中的乃是上述類型的傳統(tǒng)鉆具組件的一個例子。此類工具包括一個工具夾持部90，以可拆卸方式安裝于其中部的中心鉆92，和與中心鉆同軸裝在夾持部上的一個筒狀體94。中心鉆于其前端配置一鉆削部。筒體94于其前端上配裝有多個切削刀片93。鉆削部的端部設(shè)置得從筒體94的端部向前突出。
上述類型的鉆具組件以下列方式施行鉆削操作首先，鉆削部以高速驅(qū)動且中心鉆92的前端被靠在工件上(例如一個壁件)，并用中心鉆92加工出一個導(dǎo)孔。接著，隨著鉆具組件進(jìn)一步壓向工件，在筒件前端上形成的多個切削刀片加工出一個半徑大致與筒件(也可叫作杯形鉆件)相等的環(huán)繞該導(dǎo)孔的一個圓環(huán)通道。最后，在工件上加工出一個直徑大致等于筒體外徑的一個圓孔。
然而，在鉆削開始之后的某一時刻，筒體94與中心鉆92之間形成的空間內(nèi)會象圖12B中表示的那樣充滿碎塊和粉末。這樣就需排出填入該空間內(nèi)的切屑以便作下一次的鉆削。
排出積蓄于該空間內(nèi)的屑末的傳統(tǒng)方法如下所述a)如圖13示，在筒件基部上形成有較小直徑的通孔97，通過這些孔插入一對排屑桿98，從而將空間內(nèi)的積屑95推出筒件94；b)不只中心鉆92可從工具夾持部90上拆下，而且杯形鉆件94也設(shè)計成可從工具夾持部90上拆下。當(dāng)杯形鉆件94從鉆具組件上拆下后，這種構(gòu)造的鉆具組件即可排出積于杯形鉆件內(nèi)部空間中的積屑。
于上述a)中所述結(jié)構(gòu)的情況下，需采用如圖13中所示的、僅用于將積屑排出杯形鉆件目的的推桿98，因而增加了鉆削操作所需的工具。另外，還因在該杯形鉆件基部形成有一對孔(或者也可為一單個孔)，會在某種程度上減低基部抵御作用于其上的一定方向的力的機(jī)械強(qiáng)度。
于上述b)中所述結(jié)構(gòu)情形中，則需拆下比中心鉆直徑大得多的杯形鉆件。執(zhí)行這種拆卸工作頗為費事，從而降低鉆削生產(chǎn)率。在實際中，已進(jìn)行各種修改以期簡化這種拆卸。這些修改旨在設(shè)計一種安裝結(jié)構(gòu)，以使自工具夾持部上拆下杯形鉆件變得容易；可這種安裝結(jié)構(gòu)必得在工具夾持部90和杯形鉆件上都施用復(fù)雜的加工工序。故不可避免地增加了鉆具組件的初期成本。
因此，本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點，提供一種易于排除杯形鉆件中積屑的鉆具組件。
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單和廉價的鉆削工具組件，其組成構(gòu)件便于排屑操作。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種與一個杯形鉆件組合使用用以在工件上加工孔的一種中心鉆，包括有設(shè)在該中心鉆前端上的鉆削部分，和從中心鉆某一部位沿徑向向外延伸的排屑器，當(dāng)與杯形鉆件組件在一起時，該排屑器位于杯形鉆件里側(cè)。
在鉆削中產(chǎn)生的屑末積蓄在杯形鉆件內(nèi)表面與中心鉆外表面限定的一個空間內(nèi)。當(dāng)中心鉆沿軸向從杯形鉆件中拉出時，該中心鉆的排屑器與積蓄的屑末最內(nèi)端相接觸。排屑器于中心鉆自杯形鉆件中沿軸向拉出時將積屑自杯形件的最內(nèi)端推向開口端。因此，隨著中心鉆的取出操作，積屑就很容易地自杯形鉆件中排出。采用這種結(jié)構(gòu)的中心鉆件，可避免圖13中所示杯形鉆基部上的通孔。另外，也無需使用上述傳統(tǒng)例子中所需的復(fù)雜機(jī)構(gòu)。
需要指出的是，上下文及通篇說明書中所用屑末一詞，包括鉆削操作中產(chǎn)生的細(xì)屑末以及鉆削中生成的切屑(即小碎塊)。除非另有說明，整個說明書中所用積屑一詞意指鉆削中或鉆削后填充于杯形鉆空間內(nèi)的一個圓柱形積屑。因此積屑包括鉆削中生成的從工件上切下的較大的工件碎塊及較小碎片和屑末。
在本發(fā)明的一種形式中，排屑器可作成其直徑大于中心鉆鉆削部而小于杯形鉆件內(nèi)徑的盤狀形式。此外，盤的直徑可大致等于杯形鉆件的內(nèi)徑。采用這種方案，鉆削中所生成的包括工件小碎塊的細(xì)屑則不易通過盤外周緣與杯形鉆件內(nèi)表面間形成的間隙，故通過這種間隙進(jìn)入到杯形鉆最內(nèi)部的細(xì)屑量比有較大間隙的情況要少。
盤的橫截面形狀可作成開口朝向中心鉆鉆削部分的凹形。
采用這種方案，鉆削生成的細(xì)屑可確保積存于該凹部的凹槽內(nèi)。將這種特征和盤件與杯形鉆件內(nèi)表面間的小間隙相結(jié)合就能有效地將切屑收集在空間內(nèi)。所有收集的切屑遂可通過中心鉆的取出作業(yè)而排出。
在本發(fā)明的一種形式中，排屑器位于中心鉆外周表面的一部分上。為了僅只實現(xiàn)隨著中心鉆的拆下操作而排除積屑的目的，只要排屑器沿軸向適當(dāng)定位，中心鉆外表面上的任何形式的排屑器都是可行的。具體而言，排屑器適當(dāng)軸向位置這樣設(shè)定，當(dāng)組裝成鉆具組件時，排屑器處于杯形鉆件內(nèi)，并且排屑器距杯形鉆敞口端的軸向距離超過工件的厚度。
此外，排屑器可貫穿中心鉆的徑向。按此設(shè)置，排屑器會很容易制作，從而沿徑向穿透中心鉆的一個標(biāo)準(zhǔn)銷釘即可用作一個排屑器。
此外，排屑器可作成一環(huán)件。采用這種結(jié)構(gòu)，盡管中心鉆相對杯形鉆件作軸向運動，這種排屑器也不會丟失。
排屑器還可作成具有切口的開口環(huán)，該環(huán)相對的兩端位于中心鉆上形成的通孔中。這種方案易于裝配排屑量，首先克服彈力使環(huán)的相對端張開，沿中心鉆外表面沿側(cè)向滑動使環(huán)的端部對準(zhǔn)相應(yīng)的孔。一旦對正，就使兩端部恢復(fù)其原始狀以使之牢固地夾持在中心鉆件上的通孔內(nèi)。
排屑器最好以可拆卸方式安裝于中心鉆。采用此結(jié)構(gòu)時，當(dāng)需更換杯形鉆件時，可以將同樣的的排屑器保持于中心鉆上即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。此可拆卸結(jié)構(gòu)的更為可取的方面是，易于換用與所換杯形鉆件最為適合的排屑器，以滿足它們之間間隙的要求。
在本發(fā)明的另一種形式中，中心鉆還可包括一個杯形鉆件，杯形鉆件具有一基件及從該基件外周緣延伸出的筒體，該筒體開口端上裝有多個刀片。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種杯形鉆具，包括設(shè)于其前端周緣上設(shè)置有多個刀片的一個筒狀體，刀片中至少有一個比其余刀片徑向向內(nèi)突出更多，并且所有內(nèi)突刀片位于筒件端部的半側(cè)上。
切削刀片可以包括多個內(nèi)突刀片，而且這些內(nèi)突刀片順序地設(shè)置在該筒件的前端。
內(nèi)突刀片的前端可沿鉆具軸向上位于其他刀片前端之后。
采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)將鉆具組件壓靠于例如為壁件的工件時，先行接觸的是內(nèi)突刀片以外的刀片。之后在壁表面上形成與刀片直徑相對應(yīng)的環(huán)槽，并當(dāng)鉆具組件沿軸向進(jìn)一步推進(jìn)時，內(nèi)突刀片才與工件接觸。而內(nèi)突刀片主要切削的是由其它切削刀片切出的槽的外周，這樣作用于內(nèi)突刀片上的切削阻力大大減小。此外，可調(diào)整內(nèi)突刀片的徑向伸突量以使鉆削操作過程中產(chǎn)生的切屑的流動最佳化，可以預(yù)見到，增大突伸量使切屑穿之而過的環(huán)路的徑向尺寸增大以改善切削性能的同時也增大了切削阻力。因此，必然存在著一個大大改進(jìn)鉆削性能的適當(dāng)?shù)膬?nèi)突刀片突伸量。完成切削操作后，首先將中心鉆頭拔出鉆夾裝置，隨后輕敲杯形鉆的外表面，杯形鉆內(nèi)的積屑會橫向移至與設(shè)置有多個內(nèi)突刀片一側(cè)相對的另一側(cè)，這是因為，圓柱形的積屑外周面和為非內(nèi)突刀片的半徑間存在一個徑向間隙。一旦積屑側(cè)向移動一點，在內(nèi)突刀片與積屑外表面間就不再有附著力，遂可很容易地取出杯形鉆具組件中的積屑。
根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供了一種杯形鉆具組件，包括，在其前端上有切削刀片的一個杯形鉆件；和一個在軸向上部分封圍于杯形鉆件內(nèi)的中心鉆，中心鉆包括設(shè)置在中心鉆前端上的一個鉆削部及位于杯形鉆件內(nèi)從中心鉆一個部分沿徑向向外延伸的一個排屑器；以及用以牢固夾持位于杯形鉆件中央的中心鉆的刀具夾緊裝置。
鉆削操作中生成的屑末積攢于杯形鉆件內(nèi)表面與中心鉆外表面間所形成的一個空間內(nèi)。隨著中心鉆從杯形鉆件中沿軸向拉出，中心鉆的排屑器會貼靠積屑的最內(nèi)端。于是隨著中心鉆沿軸向從杯形鉆件中拉出，排屑器就把積屑從杯形鉆件最內(nèi)端推向敞口端。這樣，積屑就很容易隨著中心鉆的拆下操作從杯形鉆件中排出。從而采用這種中心鉆件，就可避免如圖13中所示杯形鉆基部上的通孔。另外，還能避免上面提及的傳統(tǒng)例子中所需的復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種杯形鉆具組件，包括一個杯形鉆件，其敞口端周緣上裝設(shè)有多個切削刀片，至少有一個比其余刀片徑向向內(nèi)突出更多的內(nèi)突刀片，并且所有內(nèi)突刀片均處于杯形鉆件一端處的180度圓弧內(nèi)；一個在軸向上部分封周于杯形鉆件內(nèi)的中心鉆，包括形成于中心鉆前端上的鉆削部，鉆削部自杯形鉆件的敞口端沿軸向向外伸出；以及用于牢固夾持位于杯形鉆件中央的中心鉆的一個刀具夾持裝置。
采用這種結(jié)構(gòu)，在完成鉆削后，首先將中心鉆自刀具夾持裝置中抽出，然后通過輕敲杯形鉆的外表面；杯形鉆內(nèi)積屑可橫向移至與設(shè)置有多個內(nèi)突刀片一側(cè)相對的另一側(cè)，這是因為呈圓柱形的積屑的外周緣和非內(nèi)突刀片的半徑間存在有徑向間隙。一旦該積屑橫向移動一點，則在內(nèi)突刀片與積屑外表面間不再作用有附著力，遂很容易地將積屑取出杯形鉆組件。
可取的是，中心鉆以可拆卸方式配裝于刀具夾持裝置。中心鉆鉆削部分的直徑最好設(shè)置得比在軸向上位于其后的部分的直徑大。采用這種結(jié)構(gòu)，在鉆削操作完成后，不必從刀夾裝置上拆下中心鉆便可橫向移動杯形鉆內(nèi)的積屑。因為積屑內(nèi)直徑大致等于直徑比其后面部分大的中心鉆鉆削部分的直徑，所以在軸向上位于鉆削部分后面的部分與積屑內(nèi)表面間明顯地存在一個間隙。因此輕叩該杯形鉆具組件時，積屑就會在該鉆削部與其后面部分間直徑差造成的徑向間隙內(nèi)側(cè)移一個量。一旦積屑不再附著于內(nèi)突刀片，積屑就可隨著中心鉆的拆下而被方便地自杯形鉆件中排出。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一詳細(xì)的說明，其中圖1為本發(fā)明第一實施例的鉆具組件的側(cè)視剖視圖；圖2為鉆具組件的中心鉆夾持機(jī)構(gòu)的側(cè)視橫剖視圖；圖3為沿圖2A-A線剖取的剖視圖；圖4A為表明杯形鉆件中積屑狀態(tài)的剖視圖；圖4B為表明中心鉆與積屑一起拔出杯形鉆件后的狀態(tài)的剖視圖；圖5A為表示一種形式的法蘭盤件剖視圖；圖5B為表示又一形式的法蘭盤件的剖視圖；圖6A至6D為表示不同于上述法蘭盤件的各種型式的徑向突伸件的側(cè)視圖；圖7為說明本發(fā)明第二實施例的鉆具組件的側(cè)剖視圖；圖8為剛作完鉆削操作的鉆具組件平面圖；圖9為圖8中B點所示的局部視圖；圖10為表示用本發(fā)明第二實施例的鉆具組件進(jìn)行鉆削作業(yè)的側(cè)剖視圖；圖11為表示積屑從杯形鉆件中拔出的狀態(tài)的側(cè)剖視圖；圖12A為表示開始鉆削前傳統(tǒng)鉆具組件的側(cè)剖視圖；圖12B為表示傳統(tǒng)鉆具組件的杯形鉆件中積屑狀態(tài)的側(cè)剖視圖；以及圖13為表示傳統(tǒng)鉆具組件的杯形鉆件中的積屑用排出桿件排出時的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
以下參照圖1至4描述本發(fā)明第一實例的鉆具組件。
如圖1中所示，鉆具組件(或可稱作刀具組件)設(shè)置有刀具夾持部分10。刀夾持部10有一個底部(圖1左端)和固定于底部的一個刀具連接部分12。刀夾部10有一個中心鉆102和杯形鉆件101的底板40同軸安裝其上的相對端(圖1右端)。如果刀具連接部12被接到圖中未示出的一個驅(qū)動源上，該刀夾部10、中心鉆102和杯形鉆件101以整體方式一起被驅(qū)動。
用以安裝中心鉆102的前述刀夾部10的前端形成有一安裝孔18，孔18沿刀夾部10中心軸線延伸，其橫截面為圓形。在孔18最內(nèi)部形成有一非圓截面的插孔20。中心鉆102在其前端上有鉆削部分，其另一端有可被裝進(jìn)安裝孔18內(nèi)的一個圓形安裝部24。在安裝部24端部，設(shè)置有可裝進(jìn)插孔20內(nèi)的非圓形凸起26。由于非圓凸起26裝配入對應(yīng)的非圓形插孔20，因此能夠相對于刀夾持件10固定中心鉆102的相對角度位置。
在沿中心鉆102安裝部24縱向的中途處，形成有一繞圓形安裝部延伸的環(huán)槽28。在夾持孔18的內(nèi)圓周表面上形成有與槽28接合的接合部30。更詳細(xì)地說，設(shè)置有允許刀夾件10外部與夾持孔18連通的兩個通孔32，并且與環(huán)繞中心鉆夾持部外表面形成的槽相接合的具有適當(dāng)直徑的球34被放入到每個通孔32中。另外，圍繞刀夾件10外表面并于通孔32處沿縱向形成有環(huán)槽36，而一個C型可脹件38被裝進(jìn)槽36內(nèi)。由于徑向收縮的彈性恢復(fù)力，各球34被沿徑向向內(nèi)偏壓，遂使球34與環(huán)槽28間維持接合狀態(tài)，亦即中心鉆102保持接合狀態(tài)。
在本發(fā)明中，可拆卸結(jié)構(gòu)不局限于上述的特定形式，亦可以采用諸如中空刀夾部在其側(cè)面上具有一螺紋穿孔，一螺釘旋裝于螺紋孔中，螺釘?shù)亩祟^將中心鉆的夾持部壓靠于刀夾部內(nèi)表面上的形式。
杯形鉆件101具有一杯形基部40和從基板外周沿軸向延伸出的筒件42。筒件42于其端部形成有多個切口44，以及在各切口44周圍設(shè)置的多個切削刀片(見圖7和8)。基板40、管件42和切口44和各切削刀片45A構(gòu)成杯形鉆件101。由于環(huán)形基件40內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋46，而在刀夾部10前端上形成有與內(nèi)螺紋46相配的外螺紋48，故杯形鉆件101可與刀夾部10接合。這樣設(shè)定中心鉆的長度，使得在杯形鉆件101固裝于夾持部10上時，中心鉆102的鉆削部22伸出于筒件42的端部之外(朝圖1的右方)。
該鉆具組件100的顯著特點是如圖1和2所示，在中心鉆102上配設(shè)一個法蘭盤50。該法蘭盤50為環(huán)形，其中部具有一孔51，盤50以孔51配裝在中心鉆102夾持部的外表面上?？?1的直徑作得比中心鉆102頸部23的外徑略小而又略大于中心鉆102的夾持部24。
中心鉆102的固定結(jié)構(gòu)包括有鄰接于中心鉆102的夾持部、其直徑比中心鉆102前端的直徑小而其軸向?qū)挾却篌w等于盤50厚度的一個臺階部52，以及軸向毗鄰臺階部52、其直徑小于臺階部52的另一個臺階部54(也可稱作環(huán)槽)。
采用這種結(jié)構(gòu)，盤件50從中心鉆102的夾持端配裝到中心鉆上，并沿軸向朝向中心鉆102的前端移動，直至法蘭盤件50的內(nèi)邊與臺階部52的外邊接觸，然后將C型擋圈56裝進(jìn)臺階部54。這樣，盤50就被固裝上中心鉆102的夾持部。
以下描述本發(fā)明鉆具組件100的操作。
首先，通過未示出的驅(qū)動機(jī)構(gòu)與驅(qū)動連接部12連接使鉆具組件100作為整體高速轉(zhuǎn)動，然后，使鉆具組件壓靠例如是一個墻壁的工件。中心鉆102鉆削部22或22a首先開始加工壁表面，并繼續(xù)進(jìn)行鉆削操作。然后，隨著中心鉆102向墻壁切入，杯形鉆101周圍的刀片45A開始鉆削。此后，該墻壁形成一個直徑大致等于杯形鉆101筒件42外圍的孔。
用該鉆具組件進(jìn)行鉆削操作后，墻壁的碎塊和屑末(下稱積屑)60卡塞在筒形件42內(nèi)，如圖4A所示。此時，對于圖12中所示的傳統(tǒng)鉆具來說，要通過從筒件42中拉出中心鉆而從筒件42中取出積屑會遇到麻煩，因為中心鉆上沒有能貼靠卡塞的切屑而起到排屑器作用的凸部。而采用中心鉆102上設(shè)有法蘭盤50的鉆具時，當(dāng)通過克服球34和彈性件36產(chǎn)生的阻力將中心鉆102從刀具夾持件10中抽出時，積屑60從筒件42中被取出，如圖4所示，從而有利于后序鉆削工序的準(zhǔn)備。
從技術(shù)角度說，雖則也可通過從刀具夾持件10上取下杯形鉆件101而排出筒件42中的積屑，但因其較大直徑的結(jié)構(gòu)，取下杯形鉆件101需要艱苦的勞動?？梢韵胂螅瑥牡秺A件10上取下中心鉆102只需克服卡緊中心鉆夾持部的彈性件產(chǎn)生的阻力。所以，這種中心鉆拆下操作要比杯形鉆件的拆下操作容易得多。結(jié)果是，使清理杯形鉆件101所需時間縮至最小，遂極大地改進(jìn)了鉆削操作的實用性。
盤50的直徑如此設(shè)定，其比筒件42的內(nèi)徑小但應(yīng)大于中心鉆102的鉆削部22，使盤50起到抵靠積屑60的排屑器的作用。其實，只要盤50的直徑稍大于中心鉆102鉆削部22的直徑，便足以排出杯形鉆件101的積屑60。從另一面說，以其直徑略小于筒件42內(nèi)徑(即在盤50外徑與管件42內(nèi)徑間形成有微小間隙)的裝在中心鉆102上的盤50也可從筒件中排出積屑60。然而，這種結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點是，保持大部分鉆削過程中產(chǎn)生的細(xì)屑在盤件50的外側(cè)，因為大部分屑末不大可能通過這一較小間隙；所以，當(dāng)中心徑102從刀夾件10上取下時，大部分屑末也可從筒件42取出。
另外，盤50也可作成圖5A和5B中所示的形狀，具有敞口朝前的凹面形狀和具有繞盤件50的外圍朝前延伸的壁58的凸緣。這種結(jié)構(gòu)的盤件的共同特征是，兩者都形成有敞口向前的凸部且法蘭盤的外周緣和筒件的內(nèi)表面之間的間隙可以設(shè)定得較小，這可保證鉆削中生成的細(xì)屑被存儲于相應(yīng)的凹部。
事實上，只要能實現(xiàn)本發(fā)明的筒件52中的積屑易于隨中心鉆102的取下操作而取出這一主要目的，盤50的形狀不只局限于圓形，而可是橢圓、矩形、三角形或任意多邊形。
極端地講，只需在中心鉆102的頸部設(shè)置沿徑向延伸的凸部即足以排出積于筒件42中的碎塊。例如，從中心鉆102上去掉盤件50而在中心鉆102上留有其外徑稍大于中心鉆102頸部直徑的擋環(huán)56，就可隨從刀夾持件10上拆下中心鉆102而從筒件42中排取出積屑。
所以，自中心鉆102頸部沿徑向朝外伸凸的任何構(gòu)件均會起到一個排屑器的作用。圖6A至6D中示出具有已述排屑件主要特點的其他形式。
如圖6A和6B中所示，排屑件采用銷62或矩形64的形狀。在用銷62作排屑器時，只要把標(biāo)準(zhǔn)尺寸銷件裝進(jìn)中心鉆102頸部所設(shè)通孔就可以了。圖6C和6D中所示排屑件的共同特點為，將環(huán)形件安置于中心鉆102頸部。為此目的所用環(huán)件66、68最好在沿其周向上有一個開口部分，以便在將環(huán)裝到頸部上時環(huán)件兩相對端能彼此分開，然后插進(jìn)設(shè)在中心鉆102頸部上的通孔。然后，環(huán)兩端在中心鉆102頸部通孔的中部相靠合。這種環(huán)件可設(shè)置得繞中心鉆102頸部銷孔擺動，或固定于銷孔中而不發(fā)生擺動。不論哪一種，起到的效果基本上是一樣的，環(huán)件與頸部銷孔間的配合緊度只是一種設(shè)計選擇而已。
另外，最好把排屑件在中心鉆102上的軸向位置設(shè)在靠近筒件42的最內(nèi)端。因為這樣可使得筒件42前端到排屑件有足夠的軸向距離，并且該軸向距離是用該鉆具組件100鉆削的墻壁(作為工件)最大厚度的一種表征。
將盤件(排屑件)50固裝在中心鉆102上的零件不限于前述的結(jié)構(gòu)。例如，盤件可焊在中心鉆102上。但在需更換管狀刀具101改變鉆削直徑的情況下，要求盤件50適于該不同刀具以便于排屑操作。為滿足這種情況，就需要可更換的盤件50和在中心鉆102上設(shè)置的可更換結(jié)構(gòu)。前面參照圖2描述的包括兩個臺肩結(jié)構(gòu)的中心鉆102頸部最適于這種需求，因為它允許對盤件50進(jìn)行更換，只要各盤件具有適配于臺階部52外側(cè)的給定內(nèi)孔即可。
以下結(jié)合圖7至11描述本發(fā)明的另一種形式。
在此實施例中，切削刀片45A、45B各設(shè)置在筒件42前端處形成的相應(yīng)切口部44的邊緣上。各切削刀片45A、45B自筒件42的前端朝前和沿徑向突伸。這些刀片還自筒件42的前端沿軸向向內(nèi)和向外突伸。如在圖8中所具體表示的，在筒件前端小于180度的周向范圍內(nèi)(圖中約90度)設(shè)置有三個刀片45B。而數(shù)量多于刀片45B的另一種形式的刀片45A設(shè)置在筒件前端的其余周向范圍內(nèi)。
需要指出的，刀片45B(也稱作內(nèi)突刀片)朝筒件中心的徑向突伸量大于刀片45A(也稱作非內(nèi)突刀片)的徑向突伸量，所以，當(dāng)筒件42轉(zhuǎn)動時，刀片45B形成的內(nèi)切圓的半徑Rb(圖8)小于內(nèi)刀片45A形成的內(nèi)切圓的半徑Ra。
另外，如圖9所示，刀片45A前端自刀片45B前端沿工具軸向朝前突伸一個量(T)。換句話說，沿軸向刀片45B被定位得相對刀片45A后退一個量(T)。
這些刀片45A和45B連同前述的筒體42構(gòu)成本發(fā)明的一個杯形鉆件101。并且，該杯形鉆件101與前述的中心鉆102和用于夾持兩者的刀具夾持組件10構(gòu)成本發(fā)明的一個鉆具組件100。還有，鉆具組件100裝配后，中心鉆102的前端自杯形鉆件101前端向前伸出。
以下描述采用上述鉆具組件的鉆削操作。
如在本發(fā)明前述實例中所述，首先將鉆具組件100壓靠在例如一墻壁的工件上，然后中心鉆102前端開始鉆削所需形成的孔的中心。隨著中心鉆102繼續(xù)其鉆削，杯形鉆件101前端碰到壁表面并開始鉆削以形成其直徑基本與杯形鉆件筒部外徑相同的一個孔。繼續(xù)杯形鉆的鉆削操作超過壁厚量一點時，就會在墻壁上留下一個給定直徑的孔。
在杯形鉆件101前端與壁面接觸后，實際發(fā)生的詳細(xì)情況是這樣的，即刀片45A的前端先在壁上加工出一環(huán)槽，由于刀片45B比刀片45A沿徑向更內(nèi)突，接著刀片45B的前端加工由刀片45A所形成的環(huán)槽的一個內(nèi)壁的外表面。此后，如在圖10中所示，在壁上形成一個寬度大致與刀片45B徑向?qū)挾?W1)一樣的環(huán)槽S2。在壁上形成的環(huán)槽52某種程度上起到鉆削中生成的切屑流進(jìn)由筒件和壁面之間形成的封閉空間S中的一個通道的作用。另外，讓中心鉆102的前端部22A直徑大于其它鉆削部22的直徑，以便在中心鉆與墻壁的鉆削表面間形成如圖10中所示的一個間隙54。
鉆具組件100沿軸向前行的距離超過壁厚之后，留下規(guī)定直徑的一個孔，鉆削操作即告結(jié)束。完成鉆削后，在從壁上拉出鉆具組件時，就如圖4A中所示，在筒件42內(nèi)形成有柱狀積屑60。積屑60起初是貼靠于內(nèi)突刀片45B上的，由于中心鉆外表面與積屑60內(nèi)徑間存有間隙54(見圖10)，輕叩鉆具組件100，積屑60則會向刀片45B所在側(cè)相對的一側(cè)沿徑向移動一給定量。此給定量是通過比較寬度W2和W3來確定的。例如，若W2大于W3，則該給定量相當(dāng)于W3。
換言之，參見圖8，處于以實線表示位置的積屑60可沿徑向移離刀片45B所在側(cè)，而處于雙點劃線所示的位置。一旦在筒件中移至刀片45B的相對側(cè)，因刀片45A的徑向厚度薄而于該側(cè)存有較大空間，隨著中心鉆102自刀夾件10取下，積屑可被容易地自杯形鉆件42中取出，見圖11。
在此實施例中，因刀片45A自刀片45B前突，刀片45A的鉆削領(lǐng)先于刀片45B。此外，刀片45B還比刀片45A更向內(nèi)突伸，因此刀片45A的鉆削操作大大減小了刀片45B的鉆削操作在鉆具組件軸向前行方向的載荷。因此，刀片45B進(jìn)行的鉆削作業(yè)僅僅加工由刀片45A已加工出的槽的內(nèi)表面，以得到圖10中所示以W2標(biāo)示的間隙。圖10中以52標(biāo)示的間隙又促進(jìn)切屑流進(jìn)封閉空間S，故能某種程度地增加鉆削速度。
此外，內(nèi)突刀片45B的數(shù)量最好少于包括全部刀片45A、45B的刀片總數(shù)的一半。從技術(shù)角度講，只有一個45B型刀片而其余為45A型刀片就可實現(xiàn)取出操作。只要內(nèi)突刀片45B處于筒件42的半圓周之內(nèi)，刀片的任何布局都不會令鉆削性能變差。因此不難理解，內(nèi)突刀片45B不應(yīng)當(dāng)彼此間散布超出180度范圍，因為如果有一個刀片45B位于另一側(cè)的話，那么積屑就不能沿徑向向刀片45B另一側(cè)移動所述給定量。最好是在一個較小角度的圓周范圍設(shè)置多個刀片45B，以便使鉆削生成的切屑容易通過間隙52從而改進(jìn)鉆削操作。此外，采用這種布局，鉆削操作完成后，從筒件42中取出中心鉆102之前，更容易使積屑在筒件42內(nèi)沿徑向移動。
應(yīng)當(dāng)指出，萬一中心鉆102前端直徑大體等于其他鉆削部分的直徑(即中心鉆102與壁的鉆成孔間變得幾乎沒有間隙54存在)，則可于鉆削中途或完成鉆削之后將中心鉆抽出筒件42，而把積屑留在筒件42中。此后，留在筒件42中的積屑60可被徑向移動以便容易地從筒件中拉出。
雖然本發(fā)明結(jié)合附圖以示例方式充分描述了，但很明顯，在不背離本發(fā)明的宗旨及范圍的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可做出各種變化和修改。因此它不以前述所限而為以下權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種杯形鉆具，具有一個筒體，其特征在于在筒體前端周緣上配有多個切削刀片，其中至少一個比其余刀片沿徑向更為內(nèi)突的內(nèi)突刀片，而所有內(nèi)突刀片均位于筒件一端的180度圓弧內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯形鉆具，其特征在于，所述切削刀片包括多個內(nèi)突刀片，且多個內(nèi)突刀片順序設(shè)置在筒件的前端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯形鉆具，其特征在于，所述內(nèi)突刀片的前端設(shè)置成在鉆具軸向上位于其它切削刀片前端的后部。
4.一種杯形鉆具組件，其特征在于，包括一個杯形鉆件，具有設(shè)在該杯形鉆件敞開端周緣上的多個切削刀片，其中至少一個比其余切削刀片沿徑向更為內(nèi)突的內(nèi)突刀片，并且所有的內(nèi)突刀片位于杯形鉆件一端的180度圓弧內(nèi)；一個軸向上部分地封圍在杯形鉆件內(nèi)的中心鉆，具有形成于所述中心鉆前端上的鉆削部分，該部分從杯形鉆件的敞口端沿軸向朝外突伸出；工具夾持部，用于牢固夾持位于杯形鉆件中央的中心鉆。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的杯形鉆具組件，其特征在于，所述中心鉆以可拆卸方式安裝到所述工具夾持部上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的杯形鉆具組件，其特征在于，所述鉆削部分的直徑大于中心鉆軸向后部的直徑。
全文摘要
一種用于在工件上加工孔的中心鉆,設(shè)置成在軸向上部分地封閉在一個杯形鉆件內(nèi),包括設(shè)置于該中心鉆前端的一個鉆削部分,和被封在該杯形鉆件內(nèi)、從中心鉆一個部位處沿徑向向外延伸的一個排屑器。
文檔編號B23B51/04GK1313154SQ0013398
公開日2001年9月19日 申請日期1996年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月30日
發(fā)明者安心院國雄, 安心院常嘉 申請人:株式會社家.B.M.