本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)工具，具體地講，涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分所述特征的鉆頭，以及用于制造此類旋轉(zhuǎn)工具的方法。

背景技術(shù)：

EP 1 748 859 B1描述了所稱的一種鏟形鉆頭，其中兩個主切削刃在中心區(qū)域經(jīng)由橫刃連接。主切削刃位于端面公共水平面中。主切削刃還以直線延伸。在中心區(qū)和橫刃區(qū)，以單獨的磨削步驟制成刃磨，由此形成磨削面，該磨削面徑向向外延伸到切削拐角并形成以前角取向的面刃帶。利用此類鏟形鉆頭能夠可靠地制作具有平坦孔基座的盲孔。

EP 1 230 058 B1描述了具有主切削刃的鉆頭，在每一個主切削刃上接合了后刀，所述后刀分別具有均勻地并以無刃方式過渡到彼此之中的兩個子區(qū)域。此文還描述了用于磨削鉆頭的方法，其中后刀被形成為一個子區(qū)域中的彎曲表面。在操作中，由于此實施例具有無肩的表面輪廓，所以鉆頭上的負(fù)載較小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的

以此為出發(fā)點，本發(fā)明基于這樣的目的：即提供一種旋轉(zhuǎn)工具，具體地講，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)良好切削性能的鉆頭。

實現(xiàn)本目的的方法

根據(jù)本發(fā)明，通過具有根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的旋轉(zhuǎn)工具以及具有根據(jù)權(quán)利要求9所述的特征的方法，所述目的得以實現(xiàn)。有利的實施例、改進和變體是從屬權(quán)利要求的主題。與旋轉(zhuǎn)工具及其有利的進一步開發(fā)相結(jié)合的設(shè)計也相應(yīng)地適用于所述方法，并且反之亦然。

特別地，旋轉(zhuǎn)工具由此被設(shè)計為鉆頭，并且沿縱向軸線延伸。端面被形成在正面上，在該正面上端面設(shè)有至少兩個主切削刃，所述切削刃從切削拐角徑向延伸到內(nèi)部中心。該旋轉(zhuǎn)工具是槽式工具，所述槽式工具的每個主切削刃具有至少一個凹槽。中心由鉆孔工具的材料的中心孔形成。在端面上，鉆頭終止于處在縱向軸線上的中心點?？v向軸線同時也限定旋轉(zhuǎn)軸線，在操作中旋轉(zhuǎn)工具圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。除了凹槽(通常為磨削槽)，還引入了額外的磨削面。該磨削面沿每個主切削刃從中心一直延伸到主切削刃區(qū)中的徑向外部區(qū)域。對于每一個主切削刃，分別優(yōu)選地形成對應(yīng)的磨削面。在中心，磨削面起到形成刃磨的作用，而在相應(yīng)的主切削刃的更遠(yuǎn)走向中，磨削面起到形成并且限定(即，設(shè)置)前角的作用。這意味著，在主切削刃區(qū)，磨削面形成限定前角的面刃帶。以這種方式形成的前角沿主切削刃是不變的，并且因此沿主切削刃在不同的徑向位置始終具有相同的值。此外，從相應(yīng)的主切削面延伸回來的后刀在端面處與每一個主切削刃相關(guān)聯(lián)。后刀由此至少部分地(具體地講大部分并且優(yōu)選地完全)是磨削面的一部分，并且實際上使得與兩個主切削刃中的一者關(guān)聯(lián)的磨削面形成與另一個主切削刃關(guān)聯(lián)的后刀。

磨削面一直延伸到外部徑向區(qū)的特征被理解為還包括(具體地講)，始于中心(也就是說，始自旋轉(zhuǎn)軸線)的磨削面延伸超過旋轉(zhuǎn)工具標(biāo)稱半徑的至少60％，優(yōu)選地超過80％。

借助磨削面的這種設(shè)計，一方面，獨立于之前磨削的切屑槽來形成前角變得可能，使得可經(jīng)由額外的公共磨削面，采用簡單的方式獨立于凹槽的形成來磨削適用于相應(yīng)加工任務(wù)的前角。進而還可非常容易地進行重磨。均一不變的前角還促成這樣的情況：即旋轉(zhuǎn)工具還有利地維持其切削效率，即使在中心(即，靠近橫刃)，尤其是與主切削刃的外部節(jié)段相比，也是如此。這尤其保證了均勻的切削條件，尤其是整個主切削刃的均勻切削條件。另一個優(yōu)點具體地講在于，后刀也在相同的磨削步驟中由磨削面同時形成。因此，經(jīng)由磨削面可得到總共三個功能性面節(jié)段，也就是后刀、刃磨和面刃帶。

前角在此被理解為以縱向軸線方向延伸的垂直平面與主切削刃下方的磨削面之間的角度。前角通過引入磨削面來形成。從而在對應(yīng)的磨削步驟中磨削主切削刃和切屑槽的相鄰區(qū)。磨削面由此具有作為部分表面的面刃帶，所述部分表面進而(具體地講從主切削刃)一直延伸到切屑槽，也就是說，處于主切削刃和切屑槽之間，并且在該處形成前角。朝向切屑槽的面刃帶具體地講由磨削刃界定，該磨削刃在磨削面的磨削期間通過移除主切削刃區(qū)的材料而形成。磨削刃因此相對于磨削面限定切屑槽，并且形成磨削面邊界的一部分。刃磨作為磨削面在橫刃區(qū)的部分表面，有利地以無刃方式合并到面刃帶中，從而顯著降低旋轉(zhuǎn)工具在操作中的機械應(yīng)力。進而，磨削面的剩余部分(其形成后刀并且朝切屑槽延伸)具體地講由朝向切屑槽的磨削刃界定。

后刀優(yōu)選地以無刃方式過渡到磨削面之中。特別地，在端面避免對應(yīng)的刃使得機械負(fù)荷降低，并且在操作中，使得動力被分配在總體改進的端面上。后刀鄰接主切削刃，具體地講處于主切削刃背后，即在旋轉(zhuǎn)方向上位于其后面；就多個主切削刃而言，后刀對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向上在其之前的主切削刃。在形成磨削面時，這進而(可以說)使后刀朝凹槽延續(xù)，后刀與剩余磨削面之間的過渡以無刃方式執(zhí)行，具體地講以曲線執(zhí)行。

在一個優(yōu)選的改進中，刃磨以無刃方式過渡到剩余磨削面中。這樣，操作力便以最優(yōu)方式分配在該區(qū)。另外，刃磨和磨削面可一次性磨削，并且優(yōu)選地還可僅經(jīng)由一個磨削步驟一起磨削，這簡化了總體制造過程。

便利地，磨削面和后刀(作為端面的部分表面)一起形成完全無刃的端面，該端面進而無內(nèi)刃，并且由主切削刃界定，或者由主切削刃、橫刃和磨削刃界定。這進而產(chǎn)生總體特別均勻的端面幾何形狀，該幾何形狀優(yōu)選地一次性制得。在磨削時，前角進而有利地在相同磨削步驟中被設(shè)置，即進行前角校正，并且端面幾何形狀以無刃方式形成。換句話講：刃磨、后刀和面刃帶被一次性形成為連續(xù)的無刃磨削面。就這一點而言，另外有利的是，僅需要一個磨削盤并且磨削過程因此被簡化。此外，整個端面幾何形狀可通過僅沿單一滑軌移動磨削輪來制造，并且因此也優(yōu)選地以這種方式制作。由此，旋轉(zhuǎn)工具的制造成本特別低廉。

在一個優(yōu)選的實施例中，磨削面從中心連續(xù)地向外延伸到切削拐角。這樣便確保了前角沿整個主切削刃不變，并且旋轉(zhuǎn)工具具有相應(yīng)地有利的切削行為。此外，還確保沿主切削刃得到特別均勻的切削力曲線結(jié)果，并且借此在操作中獲得優(yōu)化的動力分配。

原則上，有可能制作具有拐角形狀和/或具有二級切削刃形狀(例如斜面、輻條或嵌條)的切削拐角。該拐角形狀或二級切削刃形狀作為例如簡單的傾斜磨削表面而形成。在這種情況下，磨削面同樣一直延伸到開端由拐角形狀限定的切削拐角。

切屑槽相對于縱向軸線以螺旋角取向，該螺旋角指示盤繞切屑槽的螺距。切屑槽另外具有形成凹槽內(nèi)壁的槽壁，具體地講移除的碎屑在操作期間沿該槽壁被傳送。切屑槽壁(從而還有切屑槽)相對于磨削面被磨削刃劃定，這意味著切屑槽終止于磨削面。相對于縱向軸線，切屑槽由此終止于槽角處的主切削刃區(qū)，在一個優(yōu)選實施例中，該槽角從中心向外到切削拐角增大。通常，至少在徑向外區(qū)，具體地講在旋轉(zhuǎn)工具的外壁上，槽角大致對應(yīng)于螺旋角。由此，在平行于縱向方向的剖面上測量處于徑向位置的槽角，并且在彼此平行的幾個此類切削平面中測量槽角以確定不同徑向位置的槽角。

在操作期間，尤其是在中心，常常產(chǎn)生強大的力，具體地講強于切削拐角外區(qū)的力。經(jīng)由在中心處減小的槽角，得以形成(具體地講相對于外區(qū)來說)強化的、更大的切削楔，這特別有效地吸收施加的力。槽角優(yōu)選地朝外部連續(xù)地增大，并且因此不減小。

在靠近中心處，槽角大致上基本為0°，即處于-1°到+1°的范圍內(nèi)。該區(qū)的磨削面具體地講以縱向方向延伸。從而，在靠近中心處形成特別堅固的切削楔，并且旋轉(zhuǎn)工具也相應(yīng)地變得穩(wěn)固。

在一個特別適用的實施例中，前角處于5°至20°或至30°的范圍內(nèi)，尤其是處于10°至15°的范圍內(nèi)。從而，總體上形成了相對尖銳的切削楔，使得鉆頭的切削性能非常出色，因為前角在切削拐角區(qū)和中心區(qū)都是不變的。

前角基本上由槽角限定。根據(jù)對槽角的選擇，在切削拐角處前角因此可大于20°，并且最高可呈現(xiàn)為槽角的最大值。該最大值大致在10°至40°的范圍內(nèi)。槽角優(yōu)選地在20°至30°的范圍內(nèi)，并且前角進而相應(yīng)地在5°至20°的范圍內(nèi)。

在一個特別優(yōu)選的實施例中，主切削刃以直線延伸。其優(yōu)點是，主切削刃(即，具體地講切削楔和在主切削刃和磨削刃之間延伸的磨削面)必須只清除已移除的碎屑并且直接不需要壓縮該碎屑，對于彎曲的主切削刃而言就是這種情況。由于不存在這種壓縮，主切削刃上的力相應(yīng)地減小。

對于旋轉(zhuǎn)工具的制造，切削面有利地在單個磨削步驟中(即，具體地講僅沿單個滑軌)被引入，前角從而在主要切削區(qū)形成，并且前角從中心到切削拐角均勻地被形成。后刀也借此被形成，即，后刀的至少一部分并且優(yōu)選地整個后刀作為磨削面的節(jié)段被形成。這種方法非常簡單，并且以這種方式制作的旋轉(zhuǎn)工具尤其具有成本效益。另外，經(jīng)由端面幾何形狀的這種一次性形成，可以說有利地避免了任何刃；借助該方法，端面從而進一步被開發(fā)為完全無刃，并且僅由刃劃定，也就是由主切削刃、橫刃和(朝向凹槽)磨削刃劃定。

在形成磨削面的過程中，磨削盤優(yōu)選地轉(zhuǎn)動以使其周向表面在旋轉(zhuǎn)工具板的端面上方，磨削盤的側(cè)面鄰近主切削刃，由此形成面刃帶。刃磨具體地講借助于所述側(cè)面和/或周向表面來形成，磨削輪以適合的方式沿平行于縱向軸線的軸線在橫刃與主切削刃之間的過渡處傾斜，然后在前角的形成期間不再傾斜。這樣，通過僅沿單一滑軌移動僅一個磨削輪，即有利地形成整個磨削面。

確定切削的必要幾何形狀，具體來講前角、刃磨和后刀或后刀朝切屑槽的延續(xù)，有利地作為連續(xù)并且無刃的表面而形成。借助此類均一的端面幾何體，任何機械應(yīng)力都被特別有效地分配，因為具體來講由于不存在此類刃，因而避免了在端面幾何形狀的刃上發(fā)生負(fù)載峰。

端面作為整體以錐形殼體的方式適當(dāng)?shù)匦纬?。端面一般來講優(yōu)選地僅被延伸到端面中的切屑槽中斷。從而，任何后刀從中央點開始，以徑向方向朝外部傾斜離開端面。后刀在圓周方向上連接到端面上的主切削刃?！耙藻F形殼體的方式”此處意指不同的磨削變型，例如錐形表面磨削，但也指多平面磨削，諸如四面磨削?？梢钥闯觯c例如鏟形鉆頭相比，該鉆頭的顯著優(yōu)點在于，可以獲得用于開孔的中央點，并且從而實現(xiàn)了特別是在鉆進過程開始時對鉆頭的引導(dǎo)。

附圖說明

下方參考附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的示例性實施例。其中分別示意性地示出了：

圖1鉆頭的端面視圖，

圖2鉆頭的第一側(cè)局部視圖，

圖3鉆頭的第二側(cè)局部視圖，其中鉆頭與圖2相比旋轉(zhuǎn)大致90°，

圖4以圖3中的相同方向觀察，根據(jù)圖1中的剖面線I-I所得的垂直徑向外剖面的局部視圖，以及

圖5以圖3中的相同方向觀察，根據(jù)圖1中的剖面線II-II所得的垂直徑向內(nèi)剖面的局部視圖。

具體實施方式

附圖中所示的旋轉(zhuǎn)工具被形成為鉆頭2，其在縱向上沿縱向軸線4延伸，并同時形成旋轉(zhuǎn)軸線。鉆頭2具有基本上錐形的端面6。示例性實施例中的鉆頭具有兩個主切削刃8，每個主切削刃均沿直線從外部切削拐角10向中心12延伸。兩個主切削刃8通常在中心12通過橫刃14彼此連接。如具體地講從圖2和3的側(cè)視圖所了解的，鉆頭2在中心12具有一定程度凸起的中心點16。此中心點通常由橫刃14穿過。

由于其直線走向和旋轉(zhuǎn)對稱，并根據(jù)兩個主切削刃8均相對于縱向軸線4旋轉(zhuǎn)偏移180°，因此兩個主切削刃8彼此平行延伸。與每個主切削刃8連接的是后刀18，并且每個后刀均形成端面6的一部分。在本文所示的示例性實施例中，每個后刀18中引入了冷卻劑出口(未詳細(xì)地示出)。基本上錐形外殼形狀的端面6被切屑槽20中斷。在示例性實施例中，這些切屑槽沿鉆頭2螺旋地延伸。因此，它們相對于豎直方向沿螺旋角α取向(參加圖2)。

鉆頭表面22在每個切屑槽20之間成圓周地形成。在示例性實施例中，導(dǎo)向部24被布置在從切屑槽20到刃帶22的過渡區(qū)域。

如具體地講可從根據(jù)圖2和圖3的側(cè)視圖中所了解的，切屑槽20的端面中已被引入磨削面26。這形成連續(xù)無刃的表面。因此，后刀18為磨削面26的一部分。后刀18和剩余磨削面26之間的無刃過渡在圖1中用虛線指示。在圖2中，磨削面26的邊界以粗線表示。磨削面26作為均勻表面在切削拐角10的方向上從中心12向外延伸，并到達外徑區(qū)中。磨削面26由此優(yōu)選地至少到達主切削刃8的中部，并優(yōu)選地直至切削拐角10，如附圖所示。在主切削刃8之下，前刀面27則作為磨削面26的一部分形成。在示例性實施例中，磨削面26此外在切屑槽20的端面端上延伸至過渡區(qū)中，在整個切屑槽20上方至正面6，因此從切削拐角10延伸到切屑槽20的相對末端，并在此處過渡至刃帶22中。因此，磨削面26和切屑槽20形成磨削刃28，其以曲線方式圍繞切屑槽20從切削拐角10延伸并穿過中心12。

磨削面26在中心12區(qū)形成刃磨30，其是磨削面26的部分表面，并以無刃方式過渡到磨削面26的剩余部分表面中。由于磨削面26進一步在徑向方向R上延伸，具體地講，繼續(xù)延伸至外切削拐角10，因此它也限定主切削刃8的前角γ。這將形成平行于縱向軸線4的豎直方向與磨削面26之間的角度，例如，如圖3至圖5所示。

前角γ因此形成為正前角，從而提供一種銳角切削楔。在磨削面26的磨削過程中，在端面6區(qū)的一部分槽壁被移除，并且也磨削主切削刃8。這減小了盤繞凹槽20的螺旋角α，并沿該切削刃且相對于縱向軸線4形成槽角β，其中切屑槽結(jié)束于磨削面26處或更準(zhǔn)確地講面刃帶27處。因此，前角γ小于槽角β。一般來講，前角γ最大為槽角β，例如，其可最大為40°。優(yōu)選地，前角γ在大致10°至15°的范圍內(nèi)。

如圖所示，特別是通過比較圖3至圖5中的節(jié)段與彼此平行的剖面，前角γ在朝向中心12的方向上是恒定的，而槽角β卻從內(nèi)向外增加。前角γ為約15°，并使得整個切削刃8上的切削行為總體優(yōu)異，這總體上積極影響切削性能和加工所需的力。槽角β在徑向方向R上的變化Δβ/Δr由此是恒定的。因此，不經(jīng)彎曲便形成了磨削面26和主切削刃8。槽角β優(yōu)選地連續(xù)變化。在中心12本身，并因此在刃磨28區(qū)，以及因此在主切削刃8和橫刃14的過渡區(qū)，槽角β優(yōu)選地為0°。通過使槽角β減小至大致0°的范圍，相比之下，在中心12形成了特別良好承受在加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力的堅固切削楔。

從制造的角度上來講，這種端面幾何形狀通過這樣的方式形成：使用磨削盤并將其置于指定角度以形成所需的前角γ，隨后將磨削面26引入。在磨削過程中，磨削盤形成作為磨削面26部分表面的后刀18，然后在徑向方向R上滾過后刀18，并由此產(chǎn)生后刀18和剩余磨削面26之間的無刃過渡。然后使用合適的傾斜形成刃磨30。但是，鉆頭2和磨削輪之間的相對角度位置相應(yīng)地保持恒定，以使得前角γ在徑向方向R上一致地形成。然后根據(jù)切屑槽20的走向，經(jīng)由在切屑槽20和磨削面26之間的過渡處形成磨削刃28，從而生成槽角β。

作為本文所示實施例變型的一種替代形式，同樣存在這種可能：磨削面26未完全延伸至切削拐角10。在這種變型中，磨削面26由此終止于距切削拐角10一定的徑向距離處。在這種情況下，該距離最多為鉆頭標(biāo)稱半徑的60％或50％，優(yōu)選地為鉆頭標(biāo)稱直徑的最大20％。這一距離被限定為縱向軸線4直至切削拐角10的旋轉(zhuǎn)半徑。

經(jīng)由另外后續(xù)結(jié)合磨削面26，在磨削面26和連續(xù)槽壁之間的過渡區(qū)形成磨削刃28，這尤其可在圖3中看出。這時也可很容易看出前角γ和槽角β之間的差值。

整體來講，經(jīng)由公用磨削面26(隨后將其引入至切屑槽20中)和連續(xù)改變的前角γ，沿主切削刃8的徑向長度的切削力分布得以改善。具體地講，由于一致、均勻、無彎曲的走向，因此并不存在應(yīng)力出現(xiàn)峰值的風(fēng)險。相反，作用于切削刃上的力均勻地改變。