專利名稱：一種可分度鑲嵌刀頭式鉆具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金屬切削工具，其具有一個或多個可分度切削用鑲嵌刀頭并特別設計成用于鉆削、鏜削、埋頭鉆削、孔眼成形或擴大以及一些類似的旋轉切削作業(yè)。這樣一種工具此后通稱為一種鉆具。
眾所周知，特別是在鉆削具有很大深度一直徑比值的孔眼時，用輸出量、鉆屑流量和鉆具壽命來表示的鉆削效率受到鉆屑清除效率的顯著影響。為了確保高效鉆削并使鉆屑迅速地從某一切削區(qū)域被排除，由一個鉆頭的切削刃所產生的鉆屑的寬度一厚度比值應當保持在某一最佳范圍之內，而當此一直有建議要把鉆屑碎斷為許多較窄的細條。
在眾多這種先有技術的建議之中，有一種公開在英國專利文件GB2030487中。其中公開有一些正方形的鑲嵌刀頭，其具有許多在其中分別形成有一對對鉆屑碎斷槽口的切削刃。每個槽口具有沿徑向的最內和最外的邊刃，以至于鑲嵌刀頭在相對于鉆頭的軸線稍許傾斜的位置上安裝于鉆頭之中時，分度的切削刃的最外槽口的沿徑向的最內的邊刃基本上平行于鉆頭的軸線伸展。此公開文件披露聲稱，用這種方法可確保鉆屑碎斷。不過，即使可以獲得這種鉆屑碎斷效果，由于工件處于與槽口連續(xù)接觸的狀態(tài)，也是非常耗費能量的。此外，切削刃的結構不能保證鉆屑碎斷會遍及切削刃的整個長度，因為這些槽口中只有一個可以安置得能夠符合這一披露文件中的各項要求。
日本專利文件JP-59-196107提出了一種類似于上述那種的鉆屑碎斷的解決辦法。其中鑲嵌刀頭的切削刃制有一些稍微沿切削方向突出的鉆屑碎斷臺階。由于這些臺階也與被加工的工件處于連續(xù)接觸的狀態(tài)，因而，這種鉆頭所提供的鉆屑離斷辦法是極為耗費能量的。其次，由于這種鉆頭是為鉆削深孔而設計的，故鉆頭配置有一些導向塊，因而使得整個結構更加復雜和更加昂貴。
在鉆制較大的深度一直徑比值的孔眼的情況下，為可分度的鑲嵌刀頭式鉆具配置這種導向塊是不切實際的，而且在這種鉆頭不是由孔眼導向時，更為重要的是確保作用在鉆頭上的各切削力，特別是這些切削力的徑向分量，要基本上得到均衡，并借此盡量減小會導致鉆具偏斜和隨之而來的孔眼尺寸精度不準的尺寸載荷。
在進一步的說明和各項權利要求中，“鑲嵌刀頭的中心”這一用語指的是內接于鑲嵌刀頭的某一圓周的中心，而“中央線”這一用語指的是從鑲嵌刀頭的這一中心引向連接兩個切削刃最外極端點的一條直線的中心的直線。
本發(fā)明的目的是提供一種改進型金屬鉆削工具和一種用于其中的可分度鑲嵌刀頭，其中上面提到的各項缺點基本上得到減少，而且借以可以確保沿著切削刃的更有效的鉆屑碎斷作用。
按照本發(fā)明，提供有一種金屬鉆削工具，它具有一個帶有一個縱向軸線的細長的本體并在其工作端配置有至少一個空腔，至少一個可分度鑲嵌切削刀頭裝入這個或者每一空腔內，用于在此鉆頭圍繞所述縱向軸線轉動時進行鉆削作業(yè)，所述鑲嵌刀頭包括一個前傾面，一個后側面，一個基面，許多切削刃，每個切削刃形成于前傾面與后側面之間并包含在兩個相鄰切削角之間，至少一個所述切削刃包括至少一組部分切削刃，每組部分切削刃由兩對部分切削刃組成，其每一對由一第一和一第二部分切削刃組成，兩對部分切削刃中的各第一部分切削刃交匯于一共同點，所述各個部分切削刃是這樣取向的，即使得第二部分切削刃相對于所述共同點的最內極端點比起第一切削刃相對于所述共同點的最外極端點更接近于鑲嵌刀頭的中心，所述各極端點經由一過渡段配接起來，此過渡段從第一部分切削刃的所述最外極端點指向鑲嵌刀頭的中心；其特征是所述過渡段相對于構成或平行于鑲嵌刀頭的中心線的一第一直線是傾斜的，以致所述第二部分切削刃的所述最外極端點比起所述第一部分切削刃的所述最內極端點更接近于所述第一直線，而可確保在鉆削作業(yè)期間，平行于所述縱向軸線并通過第一部分切削刃的所述最外極端點的一第二直線相交于所述第二部分切削刃，以及所述各極端點相互重疊。
按照本發(fā)明，還配置有一種可分度的鉆削用鑲嵌刀頭，用于這種鉆具，且其包括一前傾面，一后側面，一基面，許多切削刃，每個切削刃形成于前傾面與后側面之間并包含在兩個相鄰切削角之間，至少一個所述切削刃包括至少一組部分切削刃，每組部分切削刃由兩對部分切削刃組成，每對部分切削刃由一第一和一第二部分切削刃組成，兩對中的各第一部分切削刃交匯于一共同點，所述各個部分切削刃是這樣取向的，即使得第二部分切削刃相對于所述共同點的最內極端點比起所述第一部分切削刃相對于所述共同點的最外極端點更接近于鑲嵌刀頭的中心，所述各極端點徑由一過渡段配接起來，此過渡段從第一部分切削刃的所述最外極端點指向鑲嵌刀頭的中心；其特征是所述過渡段相對于構成或平行于鑲嵌刀頭的中央線的一第一直線是傾斜的，以致所述第二部分切削刃的所述最外極端點比起所述第一部分切削刃的所述最內極端點更接近于所述第一直線，而可確保在鉆削作業(yè)期間所述各極端點相互重疊。
由于配置了許多由各過渡段分別聯(lián)接在一起并且按照本發(fā)明相互布置的部分切削刃，因而，可以在鉆頭中的鑲嵌刀頭的所有合適的位置上獲得有效的鉆屑碎斷效果。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，鑲嵌刀頭的切削刃制作得帶有一組成對的部分切削刃，而且至少一個鑲嵌刀頭的所述第一和第二部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的中央線是傾斜的。最好是，兩個所述第一和第二部分切削刃都相對于鑲嵌刀頭的中央線是傾斜的，以致所述第一部分切削刃與鑲嵌刀頭的中央線形成一第一角度而所述第二部分切削刃與中央線形成一第二角度。如果切削刃很長，它可以制作成帶有兩組或多組部分切削刃。
若需要的話，第一和第二部分切削刃可以是以同樣的情況傾斜。不過，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述第一和第二切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述中央線是以不同情況傾斜的，以致所述第一和第二角度中的一個是銳角，而所述兩個角度中的另一個是不小于90°的角，所述第一和第二角度是在鑲嵌刀頭的中心一側來量取的。
如果切削刃在切削角的每一側都設置有一個倒角，而此倒角與第二部分切削刃切合，則是很有好處的。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，鑲嵌刀頭設有位于所述鑲嵌刀頭的各相鄰切削角之間的一些中間切削角，以致兩對部分切削刃中的各個第一部分切削刃構成中間切削角的兩側。
最好是，各對部分切削刃相對于所述中央線是對稱的。不過，這些部分切削刃的非對稱布置也可能是很有好處的。
最好是，在鉆頭中使用兩個或更多的同樣類型的鑲嵌刀頭，如果這些鑲嵌刀頭中的至少一個處于其中央線相對于所述縱向軸線是傾斜的位置上，則是很有利的。
由于鑲嵌刀頭的切削刃按照本發(fā)明分割成一些部分切削刃，以及這些部分切削刃的各幾何參數(shù)，比如它們與中央線形成的角度、長度和相對于鉆頭縱向軸線的取向等作了優(yōu)化處理，所以在鉆削作業(yè)期間作用在各個部分切削刃上的切削力，特別是這些切削力的徑向分量，可確保得到抵消，而在鉆頭中力的平衡狀況獲得改進。由于這些部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的中央線是專門以不同情況傾斜的，所以鑲嵌刀頭本身可以獲得這些切削力的徑向分量的良好平衡。
如前所述，這些優(yōu)點對于可分度鑲嵌刀頭式鉆頭是非常重要的，而對于那些用于鉆削具有較大深度一直徑比值，比如從3到6比值的孔眼的鉆頭，尤其如此。通常情況下，徑向切削力分量對于表面光潔度和加工精度的負面影響的問題總是需要隨后的許多機加工作業(yè)進行處理以獲得孔眼的嚴格公差或者較高幾何精度，這就使整個機加工過程更為復雜、費時和昂貴。而為可分度鑲嵌刀頭的切削刃設置按照本發(fā)明所規(guī)定的幾何關系則可提供有效地從事很大長度一直徑比值的孔眼鉆削的條件，特別是在需要增大進給量的情況下，以確保與作用力/功率優(yōu)化處理相關聯(lián)的大切削率。
鑲嵌刀頭的前傾面最好設有一種鉆屑形成裝置，其形式為一條尺寸隨之變化的槽道。如果沿著相對于鉆頭的所述縱向軸線處于周邊的第二部分切削刃所形成的槽道的深度和寬度大于沿著切削刃的其余部分所形成的槽道的深度和寬度，則是很有利的。沿著切削刃的所述其余部分形成的槽道可以由兩條槽道組成。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包含在鑲嵌刀頭的兩個相鄰切削角之間的后側面包括有傾斜于基面的一間隙段和一支承段。
為了更好地了解本發(fā)明，本發(fā)明其他目的及其各項尤其可取的特性將借助具體實例并參照以下附圖予以詳細說明，附圖中

圖1是按照本發(fā)明的一種鉆具的透視圖；圖2是圖1中所示被圈出的細節(jié)的放大視圖；圖3是表明鉆頭配置狀況的正面視圖，表示在鉆削作業(yè)期間的工件的內部情況；圖4是鉆具有可分度鑲嵌刀頭成形加工部分的總體透視圖；圖5a和5b分別是圖4所示的鑲嵌刀頭的側視和俯視平面圖；圖6是鑲嵌刀頭的優(yōu)選切削刃外形的頂視平面放大簡圖；圖6a-6c是示意性地表明切削刃的另外的一些外形；圖7是在鉆削作業(yè)期間鑲嵌刀頭轉過180°之后的端視放大簡化圖；圖8、圖9和圖10是分別在圖5所示視圖中沿Ⅷ-Ⅷ、Ⅸ-Ⅸ和Ⅹ-Ⅹ線所取的、鑲嵌刀頭的局部放大截面視圖；圖11是鑲嵌刀頭的頂視平面圖，其表明一種優(yōu)選的鉆屑形成裝置；圖12、圖13和圖14是圖11所示視圖中的鑲嵌刀頭沿Ⅻ-Ⅻ、ⅩⅢ-ⅩⅢ和ⅩⅣ-ⅩⅣ線所取的橫截面視圖；圖15表明一對鉆削鑲嵌刀頭在鉆削作業(yè)期間相對于已鉆出孔眼的配置情況；圖16是示意性地表明作用在鑲嵌刀頭上面的切削力的徑向分量的分布圖；圖17是表示在只有一個鑲嵌刀頭用于擴大孔眼直徑時本發(fā)明的另一項實施例；以及圖18是按照本發(fā)明的鑲嵌刀頭的又一項實施例，其具有一個由三組成對的部分切削刃構成的切削刃。
圖1、圖2和圖3表示出根據本發(fā)明的一種鉆具，其被使用在一工件W中鉆出直徑為D的和具有很大的深度一直徑比值，例如比值從3至6的孔眼。如所看到的那樣，具有縱向軸線Z的鉆頭包括配有柄部2的本體1，此柄部通過一個裝接于機床心軸上的接頭夾柱(接頭與心軸均未示出)。在靠近工作端3的一段鉆頭本體上制出有排屑槽4和4。鉆頭的本體也可以設有用于冷卻劑的貫穿的通路5和5′。
在本體的工作端3處設有凹入空腔6和6′，用于在其中可更換地安裝各個可分度的鑲嵌切削刀頭7和7′。如圖1和圖2中可見，每一空腔6、6′具有一個適當?shù)牡酌?和兩個側面10和12，用于支承由一螺釘14固定就位的鑲嵌刀頭。通常對于這類鉆頭來說，各鑲嵌刀頭在鉆頭上布置成使徑向最靠內的鑲嵌刀頭7′(見圖3)處于靠近鉆頭主體的中心區(qū)域的地方，而徑向最靠外的鑲嵌刀頭7則與鉆頭軸線Z間隔開來，如此，使得切削刃的最外極端點與軸線Z之間的距離決定了在工件W之中所鉆出的孔眼的直徑D。這樣一種配置使得一個鑲嵌刀頭能夠切削到孔眼的中心部分，而另一個則切削周邊部分。
在此優(yōu)選實施例中，兩個鑲嵌刀頭具有相同的結構，因而將參照圖4，圖5a和圖5b只對一個鑲嵌刀頭7作進一步的說明，在這些圖中可以看出，此刀頭屬于帶有一六角形幾何形狀的三面體類型，亦即帶有三個主切削角18、20和22和三個中間角24、26和28。
鑲嵌刀頭7設有前傾面32、后側面34、36、38(其中后兩個未示出)和基底40。鑲嵌刀頭7安裝得使鑲嵌刀頭的前傾面32最好確定出一個帶有一平行于軸線Z的軸線的軸向角(未示出)。鑲嵌刀頭的前傾面32制作得帶有一適當?shù)你@屑形成裝置，此裝置將更加詳細地進一步予以說明。
后側面34具有類似于后側面36和38的設計，并由后側面分段34a、34b、34c組成，此處分段34a與每一主切削角相關聯(lián)，分段34c與每一中間切削角相關聯(lián)，而分段34b包含在相鄰的主切削角和中間切削角之間。后側面分段34a、34b和34c包括兩個接續(xù)的后側面部分34′和34″，它們以不同的角度α1和α2傾斜于基面40(示于圖8、9和10)。此外，后側面分段34a帶有另外的后側面部分34 ，它以角度α3傾斜于基面(示于圖8)。由于傾斜角α1、α2和α3之故，鑲嵌刀頭與所鉆孔眼的內側壁面之間就具有適當?shù)拈g隙。
各后側面與前傾面的交線確定出各切削刃50、60和70，它們各自包含在相應的一對相鄰主切削角之間。每一切削刃由兩對相同的部分切削刃構成。參照圖6，將只說明一個切削刃的僅僅一對部分切削刃的結構，但應當理解，其他一些部分切削刃最好是具有相同的幾何形狀。
這樣一來，示于圖6中的切削刃50就包含在兩個相鄰的主切削角18與20之間，并且由兩對部分切削刃50a-50b和50a′-50b′構成，以致部分切削刃50a和50a′匯聚在由中間切削角24構成的共同點上。
部分切削刃50a具有極端點A，其是此刃相對于中間切削角24的最遠點，而部分切削刃50b具有極端點B，這是此刃相對于中間角24的最內點。部分切削刃50a和50b是這樣配置的，即使得部分切削刃50b的點B比起部分切削刃50a的點A更接近于鑲嵌刀頭的中心C，而A、B這兩個點經由過渡段S平滑地配接起來。過渡段S相對于中央線M是如此傾斜的，即點B比點A和一條平行于軸線Z并通過第一部分切削刃的點A的線Z′來說，更接近于此中央線，以致線Z′相交于第二部分切削刃50b，確保在鉆削作業(yè)期間鄰近其極端點A和B的兩個部分切削刃的極端點相互重疊。因而，過渡段S與中央線M之間的角度52應當選擇為可以防止過渡段S平行于線Z′且防止工件W接觸鄰近其最內點B的部分切削刃50b的極端點這樣一個數(shù)值，從而使得在鉆削作業(yè)期間可以有效地碎斷鉆屑。同樣重要的是，角度52要足夠地小而不致削弱部分切削刃50a上的點A附近的切削刃。實際上，這一角度是處在15°至35°的范圍內。由其在直線M上的投影L所確定的一段過渡段S應當選擇得可以確保有效地碎斷鉆屑。實際上，以毫米/每轉(mm/rev.)計量時，這一數(shù)值應當不小于沿著軸線Z的最大進給量，比如0.5至2乘以最大進給量。投影L的最佳長度是從0.2至0.6毫米。
部分切削刃50a和50b的取向是由這些部分切削刃(在部分切削刃50b的情況下，由其延續(xù)段)與直線M形成的相應角度54和56而確定的。在此優(yōu)選實施例中，部分切削刃50a和50b相對于直線M的偏斜情況有所不同，以致角度54是銳角，而角度56不小于90°的角；這兩個角度都是在鑲嵌刀頭的中心C一側而量取的。在所說明的優(yōu)選實施例中，角度54是由中間切削角24所確定的錐入角的一半。實際上，主要取決于某種被鉆削材料的所需錐入角的數(shù)值是在120°至160°的范圍之內。于是，角度54是在60°至80°的范圍之內。角度56的數(shù)值是由對于有待斜置的部分切削刃50b的以下兩項要求之間的權衡來決定的，即一方面要提供一力量平衡，以及另一方面要不削弱鄰近的各切削角。角度56最好是在90°至120°的范圍之內。此后還要說明，部分切削刃50a和50b按照此優(yōu)選實施例的特定配置可以確保這些部分切削刃將承受不同的切削力，特別是在鉆削作業(yè)期間生成的各種切削力的徑向分量。
部分切削刃50a和50b在正交于軸線Z的一條直線H上的投影46、48實際上確定了在鉆削作業(yè)期間由相應的部分切削刃所產生的鉆屑的寬度。這兩個投影的相對長度要選擇得一方面能夠確保碎斷鉆屑的寬度最為理想，而另一方面能夠確保作用于鉆具有各種非平衡力為最小。于是，在此優(yōu)選實施例中，部分切削刃50b的投影48大于部分切削刃50a的投影46。實際上，投影46與48之間的比值大約是1∶1.5。在此優(yōu)選實施例中，兩個部分切削刃都是筆直的。不過應當指出，一個部分切削刃或者其兩者都可以是曲線狀的，并且/或者具有波狀外形。
切削刃50最好是設有位于主切削角20的兩側的倒角。面對已鉆出的孔眼的端面的一個倒角WW與第二部分切削刃50b連接，并參與切削過程，而面對此孔眼的內側壁的倒角起著刮擦器的作用。配置這種倒角，一方面有可能有利地增大鄰近部分切削刃50b的端部的角度58并因而加強主切削角20，而另一方面有可能提高鑲嵌刀頭相對于孔眼的側壁的穩(wěn)定性，這一點與切削刃的上述構形相結合，就使得有效的鉆削成為可能，而且會導致所鉆孔眼的粗度和表面光潔度得到提高。在此優(yōu)選實施例中，角度58的數(shù)值在38°～70°之間的范圍內。
在圖7中可以看出，在鑲嵌刀頭7圍繞軸線Z轉動時，部分切削刃50a的點A劃過一條半徑為R′的圓周軌跡C′，其與由切削角20所劃過的半徑為R的一條圓周軌跡C是同心的?？梢钥闯?，在這種情況下，切削刃的點A是在內層切削的條件下工作的，因而就應當在鑲嵌刀頭的后側面分段34C的相應部分34′與工件W之間設置適當?shù)拈g隙F′。為了獲得這一間隙F′，通過沿著鑲嵌刀頭的厚度方向制成的臺階80來形成與中間切削角24相關聯(lián)的后側面分段34C，臺階80是由相對于鑲嵌刀頭基面40以角度δ1和δ2斜傾的直線80′和80″來確定的，此處δ1＞δ2。
參照圖8至圖10來說明設置在鑲嵌刀頭前傾面32上的鉆屑形成裝置的一般結構。這一裝置被制成為沿著鑲嵌刀頭的各切削刃延展的一條槽道90。鉆屑形成槽道90包括一起始臺面91、91′、91″，其位置鄰近鑲嵌刀頭切削刃并且后接有下斜部段92、92′、92″，下斜部段本身又與向上的鉆屑偏移部段93、93′、93″連接。鉆屑形成槽道的深度沿著切削刃的長度變化，以致在相對于軸線Z最靠外的主切削角的附近(見圖6)此槽道具有其最大深度94，在中間切削角的附近其具有中等深度94″，而在中間切削角與相對于軸線Z最靠內的主切削角之間，槽道具有其最小深度94′。如果在鑲嵌刀頭每一模截面中臺面的斜度都是能確保夾在此臺面與一條直線R、R′、R″之間的局部前傾角度沿著整個鑲嵌刀頭切削周邊基本上保持不變，是很有利的。前傾角度可以是正的或者負的。
最好是，鉆屑形成裝置具有示于圖11、圖12、圖13和圖14中的其他一些具體特征，其中表明，鉆屑形成槽道90在各不同的部分切削刃的附近具有不同的形狀，而這取決于部分切削刃距離鑲嵌刀頭安放于其中的鉆頭的軸線之遠近。于是，鉆屑形成槽道90的形狀就是這樣，在切削刃的中央部分內，即在中間切削角24的附近，以及在中間切削角24與一沿徑向最靠內的主切削角18之間的側面部分內，鉆屑形成槽道是由兩條具有不同深度h1和h2并自切削刃延伸出距離為L1和L2的槽道95和96組成的，而在切削刃的周邊處的主切削角20附近，鉆屑形成槽道是由一條其深度h3＞h1；h2以及其寬度L3＞L2的較大槽道97組成的。借助于鉆屑形成槽道的上述幾何關系，沿著切削刃變化的切削速度對鉆屑形成為影響得以考慮，并可確保在低的和中等的進給量的情況下有效地控制鉆屑和容易地清除外屑，從而保證鉆削作業(yè)的效率得到提高。
圖15中表示出在鉆頭圍繞其軸線Z轉動時各鑲嵌切削刀頭的一種相對配置，此外根據圖3的每一鑲嵌切削刀頭的位置用實線表示，而在鉆頭轉動180°之后每一鑲嵌刀頭的位置局部用虛線表示。可以看出，一條輪廓P于是對應于各鑲嵌刀頭的切削刃50和50′的各自投影100和100′就在孔眼的端面上形成，這些投影疊合起來，構成遍及于包含在鉆頭軸線與沿徑向最靠外的鑲嵌刀頭7的切削刃的端部之間這一徑向區(qū)域的連續(xù)切削。這條輪廓P包括一些環(huán)狀段Q，它們可以用作導向裝置，且提高鉆頭的同心度和穩(wěn)定性。如需要的話，輪廓P的各環(huán)狀段Q可以通過稍許地傾斜一個或兩個鑲嵌刀頭，以及通過適當?shù)倪x擇徑向間隙G和鑲嵌刀頭的中央線M相對于軸線Z的角度而予以有意減小或消除。
如圖16中所示，鑲嵌刀頭7和7′在鉆具中可布置成使每條中央線M、M′稍許地傾斜成不同情況，與軸線Z形成不同角度ω。最好是，角度ω不超過8°。由于前述的部分切削刃50a和50b的具體取向，以及通過適當?shù)倪x擇表征這種取向特點的各個參數(shù)，可以獲得作用于鑲嵌刀頭上的切削力的各徑向分量的適當均衡，并因而可提高在鉆削作業(yè)期間的鉆頭穩(wěn)定性，同時可保證提供鉆屑的有效碎斷。由于每一切削刃的各個部分切削刃以不同情況傾斜，作用于兩個鑲嵌刀頭的部分切削刃50a和50a′上的切削力Fa、Fa′的徑向分量FRa、FRa′和作用于部分切削刃50b和50b′上的切削力Fb、Fb′的徑向分量FRb、FRb′，可以看出，具有不同的大小值以及相對于旋轉軸線Z的不同方向。因而，借助于優(yōu)化的這些鑲嵌刀具有形狀和幾何定位，可以在帶有兩個或更多的可分度的鑲嵌刀頭的鉆頭中獲得在徑向上改善的作用力平衡狀態(tài)，而確保尤其是在進入或退出工件時的穩(wěn)定性得到提高，并降低鉆削作業(yè)期間的振動。
雖然在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，鉆頭配備有兩個鑲嵌刀頭，但應當理解，也可以使用多于兩個的鑲嵌刀頭或者只使用單一鑲嵌刀頭。于是，在鉆削作業(yè)中只使用單一鑲嵌刀頭用于擴大工作W的直徑D1的情況示于圖17之中。兩個部分切削刃50a和50b以不同情況傾斜，使得作用于部分切削刃50上的切削力Fa的徑向分量FRa指向旋轉軸線Z，而作用于部分切削刃50b上的切削力Fb的徑向分量FRb背向旋轉軸線Z。因而，借助于適當?shù)倪x擇各鑲嵌刀頭中相對于軸線Z的各個部分切削刃的相互取向以及各個切削刃的相互配置，鉆頭可以具有各個切削力，尤其是其徑向分量，的一種經過優(yōu)化的整體平衡。
采用按照本發(fā)明的一種鉆具，以適當?shù)?.15毫米/每轉(mm/rev)的進給量在低碳鋼中施行直徑為22-34毫米的各種孔眼鉆削，在初始鉆削作業(yè)之后達到1μmRa的表面光潔度。由于在各個主切削角處設有刮擦器，已經有可能把鉆削與內車削結合起來并且獲得IT5的孔眼精度和0.5μMRa的表面光潔度。因為采用通常的鉆頭從事機加工而達到同樣的結果，就可能需要某種輔助工具。
應當注意，用于鉆頭中的鑲嵌刀頭可能有許多不同的可供替換的實施方案。鑲嵌刀頭在尺寸或形狀上可以不同，這視鉆頭結構設計與直徑而定。每一鑲嵌刀頭可以具有除六角外形之外的正方形、偏菱形、平行四邊形或者八角形的外形。鑲嵌刀頭的各切削刃可以具有非對稱布置的一些部分切削刃(見圖6b)。應當理解，作為替換方案，部分切削刃50a和50b可以采取同樣的方位，如圖6c中實例所示，或者各部分切削刃中可以只有一個相對于中央線傾斜，而另一個可以正交于子午線(見圖6a)。
如果鉆頭的切削刃是足夠地長，比如圖18中所示，它可以由兩組或多組部分切削刃200、200′、200″組成，每組代表著示于圖6中的切削刃，亦即由兩對部分切削刃50a-50b和50a′-50b′組成，每組兩對中的部分切削刃50a和50a′交匯于共同點201，而部分切削刃50a和50b相對于點201具有極端點。部分切削刃50a的最遠點和部分切削50b的最內點經由過渡段S配接起來，此過渡段S相對于與鑲嵌刀頭的一條中央線M相平行的直線M′有所偏斜，以致部分切削刃50b的最內極端點比起部分切削刃50a的最遠點來說，更接近直徑M′，以確保在鉆削作業(yè)期間一條平行于鉆頭縱向軸線并通過部分切削刃50a的最遠點的直線相交于部分切削刃50b的最內點，而各極端點相互重疊。
權利要求
1.一種金屬鉆削工具，其具有一個帶有一根縱向軸線的細長本體并在其工作端設置至少一個空腔，至少一個裝設這個或每一空腔內的可分度鑲嵌切削刀頭，用于在此鉆頭圍繞所述縱向軸線轉動時進行鉆削作業(yè)，所述鑲嵌刀頭包括，一前傾面，一后側面，一基面，許多切削刃，每個切削刃形成于前傾面與后側面之間并包含在兩個相鄰切削角之間，至少一個所述切削刃包括至少一組部分切削刃，每組部分切削刃由兩對部分切削刃組成，每對部分切削刃由一第一和第一第二部分切削刃組成，兩對部分切削刃中的各第一部分切削刃交匯于一共同點，所述各個部分切削刃是這樣取向的，即使得第二部分切削刃相對于所述共同點的最內的極端點比起第一部分切削刃相對于所述共同點的最外的極端點更接近于鑲嵌刀頭的中心，所述各極端點通過一過渡段配接起來，此過渡段從第一部分切削刃的所述最外極端點指向鑲嵌刀頭的中心；其特征在于，所述過渡段相對于構成或平行于鑲嵌刀頭的中央線的一第一直線是傾斜的，以致所述第二部分切削刃的所述最外極端點比起所述第一部分切削刃的所述最內極端點更接近于所述第一直線，而可確保在鉆削作業(yè)期間，平行于所述縱向軸線并通過第一部分切削刃的所述最外極端點的一第二直線相交于所述第二部分切削刃，以及所述各極端點相互重疊。
2.按照權利要求1所述的鉆具，其特征在于，至少一個所述第一和第二部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是傾斜的。
3.按照權利要求1所述的鉆具，其特征在于，全部兩個所述第一和第二部分切削刃都相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是傾斜的，以致所述第一部分切削刃與鑲嵌刀頭的第一直線形成一第一角度，而所述第二部分切削刃與所述第一直線形成一第二角度，所述第一和第二角度是在鑲嵌刀頭的中心一側來量取的。
4.按照權利要求3所述的鉆具，其特征在于，所述第一和第二部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是以同樣情況傾斜的。
5.按照權利要求3所述的鉆具，其特征在于，所述第一和第二部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是以不同情況傾斜的，以致所述第一和第二角度中的一個是銳角，而所述兩個角度中的另一個是不小于90°的角。
6.按照權利要求1至5中任何一項所述的鉆具，其特征在于，所述各對部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是對稱配置的。
7.按照權利要求1至5中任何一項所述的鉆具，其特征在于，所述各對部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是非對稱配置的。
8.按照權利要求1至7中任何一項所述的鉆具，其特征在于，包含在兩個相鄰切削角之間的所述后側面包括一間隙段和一支承段，二者以不同角度傾斜于基面。
9.按照權利要求1至8中任何一項所述的鉆具，其特征在于，鑲嵌刀頭的前傾面設有一個鉆屑形成裝置，其形狀為尺寸變化的一條槽道。
10.按照權利要求9所述的鉆具，其特征在于，沿著一條相對于鉆頭的所述縱向軸線為周邊的部分切削刃所制成的槽道的深度和寬度大于沿著此切削刃的其余部分所制成的槽道為深度和寬度。
11.按照權利要求10的鉆具，其特征在于，至少一段沿著此切削刃的所述其余部分所制成的所述槽道由兩條槽道構成。
12.按照權利要求1至11中任何一項所述的鉆具，其特征在于，每一切削角在其兩側各設有一個倒角，所述第二部分切削刃與所述倒角交匯切合。
13.按照權利要求1至12中任何一項所述的鉆具，其特征在于，所述至少一條切削刃設有位于所述鑲嵌刀頭的所述兩相鄰切削角之間的一個中間切削角，而且兩對部分切削刃的各第一部分切削刃形成所述中間切削角的側邊。
14.按照權利要求1至13中任何一項所述的鉆具，其特征在于，鉆具的本體在其工作端設有至少一個輔助空腔，用于在其中安裝至少一個用于進行所述鉆削作業(yè)的輔助的鑲嵌切削刀頭。
15.按照權利要求14所述的鉆具，其特征在于，所述鑲嵌切削刃頭和所述至少一個輔助的鑲嵌切削刀頭基本上屬于同一類型。
16.按照權利要求14或15所述的鉆具，其特征在于，至少一個所述鑲嵌刀頭以這樣的方式安裝在所述空腔里面，即其中央線相對于所述縱向軸線是傾斜的。
17.一種按照權利要求1所述的使用在鉆具中的可分度鉆削鑲嵌刀頭，其包括，一前傾面，一后側面，一基面，許多切削刃，每個切削刃形成于前傾面與后側面之間并包含在兩個相鄰切削角之間，至少一個所述切削刃包括至少一組部分切削刃，每組部分切削刃由兩對部分切削刃組成，每對部分切削刃由一第一和一第二部分切削刃組成，兩對部分切削刃中的各第一部分切削刃交匯于一共同點，所述各個部分切削刃是這樣取向的，即使得第二部分切削刃相對于所述共同點的最內的極端點比起第一部分切削刃相對于所述共同點的最外的極端點更接近于鑲嵌刀頭的中心，所述各極端點通過一過渡段配接起來，此過渡段從第一部分切削刃的所述最外極端點指向鑲嵌刀頭的中心；其特征在于，所述過渡段相對于構成或平行于鑲嵌刀頭的一條中央線的一第一直線是傾斜的，以致所述第二部分切削刃的所述最外極端點比起所述第一部分切削刃的所述最內極端點更接近于所述第一直線，而可確保在一種鉆削作業(yè)期間所述各極端點相互重疊。
18.按照權利要求17所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，至少一個所述第一和第二部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是傾斜的。
19.按照權利要求18所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，兩個所述第一和第二部分切削刃都相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是傾斜的，以致所述第一部分切削刃與鑲嵌刀頭的第一直線形成一第一角度，而所述第二部分切削刃與所述第一直線形成一第二角度，所述第一和第二角度是在鑲嵌刀頭的中心一側而量取的。
20.按照權利要求19所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，所述第一和第二部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是以同樣情況傾斜的。
21.按照權利要求19所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，所述第一和第二部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是以不同情況傾斜的，以致所述第一和第二角度中的一個是銳角，而所述兩個角度中的另一個是不小于90°的角。
22.按照權利要求17至21中任何一項所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，所述至少一條切削刃的所述各對部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是對稱配置的。
23.按照權利要求17至21中任何一項所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，所述至少一條切削刃的所述各對部分切削刃相對于鑲嵌刀頭的所述第一直線是非對稱配置的。
24.按照權利要求17至23中任何一項所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，包含在兩個相鄰切削角之間的所述后側面包括一傾斜于基面的間隙段和一支承段。
25.按照權利要求24所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，所述支承段相對于所述基面是以一不同于所述間隙段的某一斜角的角度而傾斜的。
26.按照權利要求17至25中任何一項所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，鑲嵌刀頭的前傾面設有一鉆屑形成裝置，其形狀為沿著此切削刃延伸并具有尺寸變化的一條槽道。
27.按照權利要求26所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，沿著在此鑲嵌刀頭裝設在鉆頭上時相對于鉆頭的縱向軸線為周邊的一條部分切削刃所形成的槽道的深度和寬度大于沿著此切削刃的其余部分所形成的槽道的深度和寬度。
28.按照權利要求27所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，至少一段沿著此切削刃的所述其余部分所形成的所述槽道由兩條槽道構成。
29.按照權利要求17至28中任何一項所述的鉆頭，其特征在于，每一切削角在其兩側各設有一個倒角，所述第二部分切削刃與所述倒角交匯切合。
30.按照權利要求17至29中任何一項所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，所述鑲嵌刀頭設有位于所述兩相鄰切削角之間的一個中間切削角，而且兩對部分切削刃的各第一部分切削刃形成所述中間切削角的側邊。
31.按照前述權利要求17至30中任何一項所述的鑲嵌刀頭，其特征在于，所述至少一條切削刃制成幾對一組的部分切削刃，而且其中所述第一直線由所述中央線構成。
全文摘要
一種鉆具，其具有一個細長本體(1)并配置至少一個空腔(6)和至少一個裝在此空腔之中的可分度鑲嵌切削刀頭，此鑲嵌刀頭包括一前傾面(32)，一后側面(34)，一基面，許多切削刃(50，60，70)，每個切削刃形成于前傾面與后側面之間并包含在兩個相鄰切削角(18、20、22)之間。切削刃包括至少一組部分切削刃，每組由匯交于一共同點的兩對部分切削刃組成。每對由通過一過渡段(S)配接起來的一第一切削刃(50a，50a′)和一第二切削刃(50b，50b′)組成.這些部分切削刃是這樣取向的，即使得此第二部分切削刃相對于此共同點的一最內的極端點比起此第一部分切削刃相對于此共同點的一最外的極端點更接近于此鑲嵌刀頭的中心，而此過渡段相對于構成或者平行于此鑲嵌刀頭的一條中央線的一第一直線是傾斜的，以致此第二部分切削刃的此最外極端點比起第一部分切削刃的最內極端點更接近于第一直線，而可確保在鉆削作業(yè)期間，平行于縱向軸線并通過第一部分切削刃的此最外極端點的一第二直線相交于第二部分切削刃，以及這些極端點相互重疊。
文檔編號B23B51/00GK1110051SQ94190312
公開日1995年10月11日 申請日期1994年5月19日 優(yōu)先權日1993年5月20日
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