专利名称：钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的钻头。
背景技术：
所述类型的钻头是公知的。钻头具有至少一个主切削刃，该主切削刃从钻头的外周表面基本上朝着钻头的中心方向延伸。在钻头的中心区域中形成切削区域，由于该切削区域中的楔角(Keilwinkel)明显大于在径向靠外的切削区域中的楔角，因此更确切地说该切削区域是刮削和压迫而不是切割。如果钻头包括两个优选(在钻头端侧的俯视图中可以看到的)彼此点对称设置的主切削刃，则在钻头的中心区域中设置横刃 (Querschneide)，其将两个主切削刃连接起来。横刃的楔角明显大于主切削刃的楔角。切削速度，即切割的轨迹速度，从外周面向中心逐渐降低。由此，在横刃区域中产生较高的压力负荷，这还会导致摩擦增大。横刃的这种刮削、压迫的处理方式以及由于较低的切削速度而造成的高压力负荷将导致必须在钻头的中心区域施加明显增大的力，以使钻头转动，这将对钻头造成阻碍。基于这个原因，在已知的钻头中设置有所谓的刃磨。特别是在全硬质金属钻头和高性能高速钢钻头中(它们通常具有为钻头直径的25%至35%的相对较大的芯径(Kerndurchmesser))，这种刃磨是有优势的，因为在此横刃或中心区域被构成为特别大的。钻头的每个主切削刃都配置有切削面，切削面的交截线(Schnittlinie)与自
由面(Freiflaehe)一起定义了主切削刃。通过刃磨磨削切削面，由此形成另外的切削面，沿径向看，该切削面距离钻头的中心比原有切削面的剩余部分更远，在此，沿垂直于钻头纵轴的方向看，这两个切削面彼此成钝角。通过这种对切削面的磨削形成中心刃 (Zentrumsschneide)，其通过现在明显缩短的钻头的中心区域或横刃与主切削刃连接。由于中心区域或横刃缩短，因此经过磨锐的这种钻头具有明显更小的抗旋转性，这使得钻孔更加容易。但是已经发现，在加工非常坚韧的材料(例如不锈钢)时，不能在使中心刃具有足够稳定性的同时，又在中心刃的区域内提供足够大的容屑槽(Spanraum)。与主切削刃相比， 中心刃必须具有更高的稳定性，因为在此由于较低的切削速度而会有更大的力起作用。中心刃的稳定性来自于楔角。楔角是由刀刃的自由面和切削面彼此围绕而成的角度。较大的楔角意味着中心刃会占有较多的材料，力可以被传导到这些材料中，中心刃也会更加稳定。 同时，在此也可能更好地吸收振动，或使振动减弱。但是，较大的楔角会使容屑槽减小，从而有可能使在刃磨的区域内产生的削屑沿朝向刀刃的方向回堵，并由此使已经很高的切削力进一步增加。为了增大容屑槽并进而改善切屑流，必须减小楔角，由此会造成中心刃具有较低的稳定性，并且不再能够如在较大的楔角时那样良好地吸收切削力(SpankrSfte)，或不再能够良好地减弱振动。因此，在已知的钻头中表现出，中心刃的优化的稳定性和最佳的排屑是彼此排斥的。刀刃稳定性和容屑槽的大小之间不能彼此充分协调的结果就是有可能使钻头在中心刃的区域内出现断裂。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种钻头，在这种钻头上不会发生以上所述的问题， 也就是说该钻头不仅具有充分稳定的中心刃，而且还具有在该区域中足够大的容屑槽。本发明的目的通过一种具有如权利要求1所述特征的钻头得以实现。这种钻头具有至少一个主切削刃和至少一个中心刃。此外，该钻头还具有纵轴(LSngsachse)，并且为至少一个主切削刃和至少一个中心刃分别配置切削面。该钻头的优点在于为至少一个中心刃配置的切削面具有至少两个子面(TeilflSchen)，沿垂直于钻头纵轴的方向看，这两个子面彼此形成钝角，由此使至少一个中心刃包括至少两个子刃(Teilschneiden)。这意味着，除了第一次磨锐之外，还要对钻头进行第二次磨锐。由此中心刃被分为至少两个子刃，其中，沿径向靠内的子刃在容屑槽较小时具有更高的稳定性，而沿径向靠外的子刃在较大的容屑槽下具有较低的稳定性，也就是具有较小的楔角。因此，根据中心刃相对于中心的径向距离，可以就由切削速度和切屑形成(Spanaufkommen)所限定的要求对中心刃实行优化调整，从而特别是在高负荷区域中确保中心刃具有较高的稳定性，而在低负荷但大量形成切屑的区域中有足够的容屑槽，以确保低摩擦地排除削屑。根据本发明钻头的一种优选的实施例，主切削刃和中心刃的至少两个子刃都具有各自的切削角，其角度值随着所对应的主切削刃或子刃相对于钻头纵轴的径向距离的增加而增加。因此沿径向靠外的钻头子刃相对于沿径向靠内的钻头子刃具有更大的切削角。还优选一种钻头，其中，至少一个最靠近钻头纵轴设置的子刃的切削角具有负值。 该切削角优选从中心朝钻头外周表面的方向扩大，直至其最后在主切削刃的区域内达到正值。负切削角取决于较大的楔角，从而使刀刃在该区域内获得较高的稳定性。此外，径向向外增加的切削角还可以使刀刃在达到更高的切削速度范围时，也就是朝向外周表面时更容易切削。其他优选实施例由从属权利要求给出。
下面参照附图对本发明做进一步的说明。图中示出图1示出了具有常规几何形状的已知钻头的前视图；图2示出了如图1所示钻头的纵向剖面图；图3示出了根据本发明的钻头的第一实施例的前视图；图4示出了如图3所示钻头的侧视图；图5示出了如图3所示钻头的纵向剖面图；图6示出了如图3所示钻头在一个平面上的纵向剖面图，中心刃的沿径向最靠内的子刃垂直于该平面；图7示出了如图3所示钻头在一个平面上的纵向剖面图，中心刃的沿径向靠外的第二子刃垂直于该平面；图8示出了如图3所示的钻头在一个平面上的纵向剖面图，主切削刃垂直于该平面；图9示出了如图3所示钻头的视图，其中，观察方向选择为沿子面的侧向边界面的方向，该子面属于中心刃的径向最靠近中心设置的子刃；图10示出了如图3所示钻头的视图，其中，观察方向选择为沿子面的侧向边界面的方向，该子面属于中心刃的径向靠外的子刃；图11示出了如图3所示钻头的视图，其中，观察方向选择为沿侧向边界面的方向， 该侧向边界面属于主切削刃的切削面；图12示出了根据本发明的钻头的第二实施例的前视图；以及图13示出了如图12所示钻头的侧视图。
具体实施例方式图1示出了公知的钻头1的前视图，该钻头具有带有刃磨的常规几何形状。该钻头包括至少一个主切削刃，准确的说，在此有两个主切削刃3和3'。主切削刃3和3'每个分别由自由面5、5'与切削面7、7'的交截线构成。自由面5、5'沿切削方向紧跟主切削刃3和3'，切削方向在此是指钻头在加工工件时的旋转方向。在该实施例中，该方向与顺时针方向相反，并用箭头8表示。自由面5、5'相对于切削方向反向下落，从而与平行于工件加工表面的平面形成角度，该角度被称为自由角(Freiwinkel)。由主切削刃3和3'从工件上切除的削屑从切削面7、7'上排出。切削面7、7'与垂直于工件加工表面且与各自的主切削刃3和3'平行对齐的平面形成角度，该角度被称为切削角。如果切削面平行于该平面，则切削角为0°。当切削面相对于切削方向反向下落时，切削角为正角度；当切削面 7、7'相对于切削方向反向上升时，切削角为负角度。切削面7、7'和自由面5、5'相互形成角度，该角度被称为楔角。可以看出切削角、楔角和自由角的和总计为90°。楔角决定了刀刃的稳定性，因为当楔角较大时，比楔角较小时有更多的材料可供用于吸收切削力和减弱振动。当自由角保持不变时，切削角由楔角决定，由此特别可以确定，所流出的削屑在由切削面7、7'所限定的容屑槽9、9'中所占据的容积。利用刃磨将切削面7、7'分为两个子面，或者形成新的切削面11、11'，从垂直于钻头1的纵轴13的方向看，新切削面11、11'彼此构成钝角。切削面11、1Γ也具有与自由面5、5'的交截线，从而在此构成中心刃15、15'。中心刃15、15'通过在钻头的中心延伸并优选与纵轴13相交的横刃17而彼此连接。随着与纵轴13之间的径向距离，切削速度会由于钻头1的更高的轨迹速度而增力口。这特别意味着，在中心刃15、15'的区域内会产生相对较低的切削速度，该切削速度沿朝向纵轴13的方向会进一步降低。由此在该区域内会产生特别高的切削力。同时应该尽可能有效地、且在中心刃15、15'上无回堵地将削屑排除，因为否则会有附加的力作用在中心刃15、15'上，并可能造成过载。中心刃15、15'的用于吸收切削力和减弱可能的振动的足够的稳定性可以通过足够大的楔角来实现。另一方面，较大的楔角会导致切削面11、11'更多的伸入容屑槽9、9'中，因为在自由角给定的情况下，切削角会变小。特别是当切削角为负时，尽管中心刃15、15'特别稳定，容屑槽却相对较小，由此可能会容易地在中心刃15、 15'上造成回堵。另一方面，如果通过足够大的切削角和由此在自由角给定的条件下相应较小的楔角使容屑槽容积扩大，从而使削屑可以畅通无阻地排除，但是这将导致中心刃15、 15'的稳定性更低。因此可以看到，常规的刃磨几何形状不可能使中心刃15、15'的稳定性以及使削屑无障碍排除所需的容屑槽容积都最优化。图2示出了如图1所示钻头的纵向剖视图。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。如上所述，将楔角确定为在切削面与所对应的自由面之间形成的角。在此尤其感兴趣的是由中心刃15、15'的切削面11、11'与自由面 5、5'形成的角。如图所示，自由面5、5'在中心刃17的区域中消失不见了。这样，自由角在该区域中是位于中心刃15的切削面11和中心刃15'的切削面11'之间的角，在此，每个切削面都构成了对于与另一个中心刃相对应的切削面的自由面。在图2中尚可以看到中心刃15'的切削面11'的边缘(AuslSufer)。因此，在此位于中心刃17的区域中的楔角可以设定为由切削面11、11'在该区域中彼此形成的角。由图2可以明显看到，该楔角在常规的刃磨几何形状中是非常小的，因此在这里无法确保中心刃15、15'具有足够的稳定性。 同时还可以看到，容屑槽9、9'在切削面11、1Γ的区域中也是相对较小的，特别是在朝向纵轴13的方向上。因此常规的刃磨几何形状既不能保证中心刃15、15'具有足够的稳定性，也不能保证在中心刃15、15'的区域中，特别是在径向靠近纵轴13设置的区域中具有足够大的用于容屑槽9、9'的容屑槽容积。图3示出了根据本发明的钻头1的第一实施例的前视图。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。在这里切削面7、7'也分别对应于一个主切削刃3、3'。切削面11、11'分别对应于一个中心刃15、15'。在此示出，根据本发明的钻头1具有另一个刃磨，在此，对与中心刃15、15'相对应的切削面11、11'进行磨削或以其他方式进行处理，使它们各具有两个子面，即沿朝向纵轴13的方向看，径向靠外设置的子面19、19'和径向靠内设置的子面21、21'。子面19、19'和子面21、21'分别具有与自由面5、5'的交截线，从而使每个中心刃15、15'分别具有与子面19、19'相对应的子刃23、23'和与子面21、21'相对应的子刃25、25'。沿垂直于纵轴13的方向看，子面 19与子面21形成钝角，从而使子刃23与25也彼此成钝角。子面19'和21'以同样的方式彼此形成钝角，由此也使子刃23'与25'彼此成钝角。在所示出的实施例中，钻头1 一般地如常规的钻头但不包括刃磨地这样制成首先制成沿径向靠内设置的第一刃磨，在此形成子面21、21'。然后制成沿径向靠外设置的第二刃磨，从而形成子面19、19'。当然，也可以反向选择刃磨的顺序，从而首先形成子面19、 19'，而后形成子面21、21'。在如图3所示的实施例中，每个主切削刃3、3'具有两个刃磨，从而将中心刃15、 15'分为两个子刃23、23'和子刃25、25'。在另一个实施例中，还可以设置多于两个子刃，也就是可以将中心刃15、15'分为多于两个子刃23、23'和子刃25、25'。在再另一个实施例中，钻头1还可以仅有一个主切削刃3。在这种情况下，也可以通过两次或多次磨锐， 将钻头的几何形状构造为，使中心刃15包括两个或更多子刃23，25。在另一个实施例中，钻头1可以优选包括两个以上的主切削刃3，3'，其中，在此还可以在一个主切削刃上、在多个主切削刃上或在所有主切削刃上设置两个或更多的刃磨。当然，在具有两个主切削刃3， 3'的实施例中，也可以仅在一个主切削刃3上设置两个或更多的刃磨。图4示出了如图3所示的钻头1的侧视图。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。切削面7以及切削面11的子面19和21分别配置有侧向边界面，在此从中可以看到配属于子面19的侧向边界面27和配属于子面21的侧向边界面四。由于配属于切削面7的侧向边界面被钻头1的外周面31覆盖，因此没有示出。通过沿朝向纵轴13的方向径向降低的切削速度，使得由主切削刃3和子刃23、25所切下的削屑在切削面7和子面19、21上沿朝向侧向边界面27、29的方向和朝向配属于切削面 7的侧向边界面的方向流动，并通过这些面转向和成型。特别是可以使这些削屑卷曲，而这对于使削屑从容屑槽9中移走是非常有利的。优选切削面7和子面19、21与各自所属的侧向边界面27J9和未示出的切削面7 的侧向边界面分别形成不同的角。因此切削面7与其未示出的对应侧向边界面优选形成与子面19和对应的侧向边界面27所形成的角不同的角。另一方面，子面21与其对应的侧向边界面四优选也形成另一不同的角。在另一个实施例中，还可以使切削面7和子面19、21与它们各自所对应的侧向边界面27、四形成相同的角。切削面7或子面19、21与其各个所对应的侧向边界面27J9所形成的角优选在 60°到140°之间，特别优选在70°到130°之间，更加优选在80°到120°之间。在另一个实施例中，可以将这些角度按100°分布，也就是特别是约等于100°。但是在另一个实施例中，还可以采用更大的角，优选直到160°，特别优选直到170°。需要说明的是，关于图4所述的一切都可以以完全相同的方式适用于钻头1的每个其他的主切削刃3，3'，这些主切削刃3，3'具有至少两个刃磨。只是为了清晰起见，在图4中并未涉及以虚线示出的附图标记。还要指出的是当设置超过两个刃磨时，(考虑到在图4中未示出的侧向边界面)也会设置超过三个的侧向边界面27、29，其中，每个侧向边界面27、四都对应一个切削面19、21。图5示出了如图3所示钻头1的纵向剖面图。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。如图5所示，沿径向看，靠近纵轴13设置的刃磨相比于靠外设置的刃磨，以相对于纵轴13更大的角度设置在钻头1中。这尤其是在由子面19、21与纵轴13所围成的角度上可以清楚看出。位于横刃17的区域内的楔角在此由设置在横刃17的区域内的子面21、21' 的边缘彼此围成的角度决定。这与在如图2所示实施例中在横刃17的区域内所确定的楔角的类型是完全一致的。可以看到，在如图5所示的实施例中，在该区域内所得到的楔角明显大于在如图2所示的常规钻头1中的情况。也就是说特别是子刃25、25'具有更高的稳定性，并且由此能够更好地吸收切削力，使振动降低或完全不产生振动。同时可以看到，在如图5所示实施例中配属于子刃23的切削角大于在如图2所示的常规钻头1中配属于中心刃15的切削角。由于这个更大的切削角，使子面19更少地伸入容屑槽9中，从而使得在此保留更多的空间，以便使削屑能够低摩擦地流出。因此，可以可靠地避免在子刃23上的回堵，从而也不会在中心刃15上出现过载。因此，在如图5所示的钻头1的实施例中，将在最小切削速度的区域内稳定性的明显提高与在径向靠外的具有较高切削速度的区域中容屑槽的有力扩大联系起来，从而在确保中心刃在中心区域内具有高稳定性的同时，也保证了在靠外的区域内的有效排除削屑。图6示出了如图3所示钻头1在垂直于子刃25的平面上的纵向剖面图。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。在图6中示出了自由面5和切削面11的子面21，它们的交截线构成子刃25。在该图中，子面21过渡为与切削面11的子面19相对应的侧向边界面27的边缘。可以看到，在子刃25的区域内产生相对较大的楔角，该楔角由自由面5和子面21彼此构成。由此在此也使子刃25具有更高的稳定性，能够更可靠地吸收切削力，减弱振动，并优选避免出现振动。子刃25配设有由子面21与垂直于由子刃25加工的工件表面的平面所构成的切削角，在此，该平面平行于子刃25。该平面在此以点划线表示为平面E。切削方向在此以箭头8表示。可以看到，子面21沿与箭头8表示的切削方向相反的方向上升。因此子刃25或子面21配设有负切削角。在另一个未示出的实施例中，子刃25还可以配置有正切削角，但是优选的实施例是，使至少与最靠近钻头1的纵轴13设置的子刃相对应的切削角为负值。 这将保证中心刃15、15'在具有最小切削速度的区域内，也就是在钻头1的中心区域内具有足够的稳定性。图7示出了如图3所示的钻头1在垂直于子刃23的平面上的纵向剖面图。自由面5和切削面11的子面19具有交截线，该交截线构成子刃23。在该视图中，子面19最终过渡到与其对应的侧向边界面27。在此也还以点划线表示平面E，该平面垂直于要由子刃 23加工的工件表面，在此该平面平行于子刃23。在此可以看到子面19沿与箭头8所示的切削方向相反的方向下降，也就是与平面E形成正切削角。同时还可以看到由自由面5和子面19所围成的楔角小于在子刃25的区域内的楔角。因此相比于子刃25，子刃23具有降低的稳定性，但由于在此的切削速度已经较高，因为子刃23相对于纵轴13或钻头1的中心具有更大的径向距离，因此这不是缺点。通过对应于子刃23的正切削角，在此可以扩大容屑槽9，从而能够低摩擦地排除由子刃23切除的削屑。在另一个未示出的实施例中，还可以为子刃23设置负切削角。这可以分别根据子刃25和23的设置，特别是根据对钻头1的具体要求所期待的切削力来确定。但是，优选使对应于子刃23的切削角大于对应于子刃25的切削角。图8示出了如图3所示的钻头1在与主切削刃3相垂直的平面上的纵向剖面图。 相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。在此同样以点划线示出平面E，该平面垂直于要由主切削刃3加工的工件表面并平行于主切削刃 3。配属于主切削刃3的切削面7与平面E形成正切削角，因此切削面7沿与箭头8所示的切削方向相反的方向下降。优选使对应于主切削刃3的切削角大于对应于子刃23的切削角。因此切削面7在具有较高切削速度的区域内特别进一步偏离容屑槽9，从而在此留出很多空间，在该空间中削屑可以低摩擦地排出。总之，可以看到主切削刃3和中心刃15的至少两个子刃23、25分别对应一个切削角，其角度值优选随刀刃，也就是主切削刃和子刃，相对于钻头1的纵轴13的径向距离的增加而增大。特别优选至少对应于最靠近钻头1的纵轴13设置的子刃的切削角具有负值。 这是因为，因为这样就能确保特别是在具有较低切削速度的区域内，也就是在钻头1的中心区域内有足够的稳定性。这样，沿径向向外增大的切削角将确保在具有更高切削速度的区域内有逐步更大的容屑槽9，从而使削屑可以畅通无阻地排出。同时，随着切削角的逐渐增大，会使刀刃的切削更加容易，因此从纵轴13径向向外看，随着切削速度逐渐增大，这将使刀刃的切削逐渐更加容易。在此结合图6到图8的描述当然同样适用于钻头1的每个至少具有两个刃磨的主切削刃3、3'。只是为了清晰起见，在所选的视图中省略了以虚线示出的附图标记。如果设置两个以上的刃磨，所做描述也是相应适用的，因此特别是在此在钻头的中心区域内也优选设置负的切削角，其中，切削角的值随着与钻头1的纵轴13的径向距离的增加而逐渐增大。图9示出了如图3所示的视图，其中，观察者的观察方向沿配属于子面21的侧向边界面四的方向延伸。侧向边界面四在此垂直于图面(Bildebene)。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图记表示，从而可以参照前面的描述。侧向边界面四优选与钻头1 的纵轴13形成锐角。可以看到，在该实施例中，子面21和侧向边界面四之间的过渡区33 被构造为倒圆形的。图10示出了如图3所示的钻头1的视图，其中，观察者的观察方向朝向配属于子面19的侧向边界面27的方向。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。侧向边界面27与钻头1的纵轴13同样优选形成锐角，在此，该角度的值小于由侧向边界面四与纵轴13形成的角度的值。这特别是可以从以下关系中看出 在如图9所示沿侧向边界面四的方向的视图中，是看不到该侧向边界面的。如果偏转钻头 1，使观察方向平行于侧向边界面27，则侧向边界面四可见。因此侧向边界面四与纵轴13 所形成的角大于侧向边界面27与纵轴13所形成的角。在所示出的实施例中，子面19和截面27在倒圆形过渡区35中彼此交错地过渡。 需要说明的是，在此优选过渡区35的半径大于倒圆形过渡区33的半径，在该过渡区33中， 子面21与其所属的侧向边界面四彼此交错地过渡。图11示出了如图3所示的钻头1的视图，其中，观察者的观察方向为配属于切削面7的侧向边界面37的方向。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。侧向边界面37也与纵轴13(在此为清楚起见没有示出)优选形成锐角。该锐角优选小于侧向边界面27和四与纵轴13所形成的角。在此可以看到，侧向边界面37在图9和图10中是看不见的。但如果使钻头1从如图10所示的方向(在该方向上，侧向边界面四是可见的)向其在图11中所示的方向偏转，则侧向边界面27是可见的。 因此在图11中，侧向边界面27和四可见，它们与纵轴13所形成的角相应地大于侧向边界面37与纵轴13所形成的角。侧向边界面27、29、37分别与纵轴13所优选形成的锐角也优选随着其所属的切削面或子面7、19、21相对于钻头1的纵轴13的径向距离的增加而减小。其结果是使从中心区域的排屑相对于传统的钻头来说明显改善。由图11还可以看到，在所示出的实施例中，还优选将切削面7和侧向边界面37之间的过渡区39构造为倒圆形的。在此，过渡区39中的倒圆形半径优选大于倒圆形区域33 和35的半径。特别优选过渡区33、35、39的倒圆形的半径随着配属于过渡区33、35、39的切削面或子面7、19、21相对于钻头1的纵轴13的径向距离的增加而增大。由此可以使由刀刃3、 23,25所切下的削屑卷绕成锥形，这是在钻孔时最有利的削屑形状。因此，根据本发明的钻头几何形状不仅改善了削屑的排除，而且还赋予削屑特别合适的形状。还可以优选将位于切削面或子面7、19、21之间的每个过渡区都构造为倒圆形的。 在一个特别优选的实施例中，将位于主切削刃3和中心刃15之间或主切削刃3和子刃23之间或主切削刃3和子刃25之间的过渡区也都构造为倒圆形的。当然，在此结合图9到图11的描述同样适用于钻头1的其他各个主切削刃3、3'， 在这些主切削刃的区域中至少设置双重的刃磨。在此仅仅为了清晰起见，并未示出以虚线示出的附图标记。在其他未示出的实施例中，还可以选择使侧向边界面27、29、37具有其他不同的角度，特别是在具有至少双重刃磨的各个主切削刃3、3'的区域中。当然这同样也适用于过渡区33、35、39的区域中的倒圆形或倒圆半径。在另一个实施例中，还可以使切削面或子面 7、19、21不倒圆形地过渡到配属于它们的侧向边界面27、29、37，而是在过渡区33、35、39的区域中设置非连续性点或边缘。图12示出了根据本发明的钻头1的第二个实施例。相同的元件和功能相同的元件用相同的附图标记表示，从而可以参照前面的描述。所示出的钻头1具有三个刃磨。因此对应于中心刃15、15'的切削面11、11'在此也具有三个子面。切削面11包括子面19、21 和41，切削面11'包括子面19'、21'和41'。每个子面19、19'、21、21'和41、41'又包括与自由面5、5'相连的交截线，因此，中心刃15、15'包括三个子刃23、23' ,25,25' 和 43、43'。图13示出了如图12所示的钻头1的侧视图。在此示出了子面19、21和41，它们共同构成了中心刃15的切削面11。同时可以看到，中心刃15包括三个子刃23、25和43。 此外还示出了主切削刃3与其对应的切削面7。很明显，如图12和图13所示的钻头可以具有所有与结合如图3所示的钻头提到的特征。特别优选的是与主切削刃或子刃3、23、25、43相对应的切削角，具有如结合图6到图8所提到的特征。因此在这种情况下，优选至少为子刃43设置负切削角。然后，该切削角径向向外扩大，并经过子刃25和子刃23直至主切削刃3。特别还可以优选为切削面25 也设置负切削角，但是其绝对值优选小于为子面43所配设的负切削角的绝对值。在另一个实施例中，当然也可以为子刃25配设正切削角。切削面7和子面19、21、41优选还配备有侧向边界面，这些侧向边界面特别优选具有结合图9到图11所述的特征。如以上所述，在一些实施例中还可以具有三个以上的刃磨。在这些实施例中优选实现如图3到图11所述的特征。还需要说明的是，对于具有任意多的主切削刃3、3'的钻头1，也可以实现在此所述的特征。因此，可以在仅有一个主切削刃3的钻头1中设置至少两个刃磨，但在另一个实施例中也可以具有两个以上的主切削刃3、3'，在此，可以在至少一个主切削刃上、在若干主切削刃上甚至还可以在所有主切削刃上都设置至少两个刃磨。也可以在不同的主切削刃的区域中设置不同多个的刃磨。已经证明根据本发明的钻头几何形状与整体硬质金属钻头或高性能高速钢钻头相结合是非常具有优点的。尽管如此，对于专业人员而言，显然也可以将根据本发明的几何形状应用于其他的钻头中。特别是针对这样的钻头该钻头具有基体和至少一个设置在基体上的硬金属刃。该硬金属刃优选与基体焊接、粘接一起，或拧紧在基体上。还可以看到，两个或两个以上的刃磨从钻头的中心沿径向朝向外周表面31的方向，优选分别以相对于钻头1的纵轴13更小的角度设置在钻头1中。
优选靠外的子刃的切削角分别大于靠内的子刃的切削角。这样，加上具有优点的侧向边界面的几何形状以及位于切削面或子面和侧向边界面之间的优选为倒圆形的过渡区，将使刀刃在中心区域内获得足够的稳定性，并在较高切削速度的区域内实现有效的削屑排除。特别是可以有利地使削屑成型，即使其卷曲成锥形，从而可以实现最优的排屑。总之，根据本发明的钻头几何形状随着相对于中心的距离的增加以及因此而增加的切削速度，在同时使得在中心区域内有更高的稳定性的情况下，也使切割变得更加轻松。 此外，还能确保产生非常有利的削屑形状，并实现最优的排屑。
权利要求
1.一种钻头，具有至少一个主切削刃(3、3')和至少一个中心刃(15、15')，其中，所述钻头(1)具有纵轴(13)，以及所述至少一个主切削刃(3、3')和至少一个中心刃(15、 15')分别配设有切削面(7、7' ；IlUl')，其特征在于，配属于所述至少一个中心刃(15、 15')的切削面(11、1Γ )具有至少两个子面(19、19' ；21,21' ；41,41')，沿垂直于所述钻头(1)的纵轴(1 的方向看，这些子面彼此形成钝角，由此使所述至少一个中心刃 (15,15')包括至少两个子刃 03、23' ；25,25' ；43,43')。
2.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述主切削刃(3、3')的切削面(7、7') 和所述中心刃(15、15')的切削面(11、1Γ )的至少两个子刃(19、19' ；21,21' ；41、 41')分别配设有侧向边界面07，四，37)。
3.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述切削面(7、7')或子面(19、19'；21、 21' ；41,41')与它们的各自对应的侧向边界面07，四，37)分别形成不同的角度。
4.如权利要求3所述的钻头，其特征在于，由所述切削面(7、7')或子面(19、19'； 21、21' ；41,41')与它们的各自对应的侧向边界面07二9，37)所形成的角度的值在60° 到140°之间，优选在70°到130°之间，以特别优选的方式在80°到120°之间。
5.如权利要求4所述的钻头，其特征在于，所述角度大约为100°。
6.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述侧向边界面07二9，37)与所述钻头 (1)的纵轴(13)分别形成锐角，该锐角的角度值随着与所述侧向边界面07二9，37)相对应的切削面或子面(7、7' ；19,19' ；21,21' ；41,41')相对于所述钻头(1)的纵轴(13) 的径向距离的增加而减小。
7.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，为所述主切削刃(3、3')或所述中心刃 (15,15')的至少两个子刃(19、19' ；21,21' ；41,41')分别配设有切削角，该切削角的角度值随着对应的主切削刃或子刃(3、3' ；23,23' ；25,25' ；43,43')相对于所述钻头 (1)的纵轴的径向距离的增加而增大。
8.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，至少与最靠近所述钻头(1)的纵轴(13)设置的子刃(19、19' ；21,21' ；41,41')相对应的切削角具有负值。
9.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，将所述切削面或子面(7、7'；19,19' ；21、 21' ；41,41')和所述侧向边界面07，四，37)之间的过渡区构造为倒圆形的。
10.如权利要求9所述的钻头，其特征在于，所述过渡区的倒圆形的半径随着与该过渡区相对应的切削面或子面(7、7' ；19,19' ；21,21' ；41,41')相对于所述钻头(1)的纵轴(13)的径向距离的增加而增大。
11.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述主切削刃(3、3')和所述中心刃(15、 15')之间或所述中心刃(15、15')的至少两个子刃03、23' ；25,25' ；43,43')之间的过渡区构造为倒圆形的。
12.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，配设于所述至少一个中心刃(15、15')的切削面(11、11')具有至少三个子面(19、19' ；21,21' ；41,41')，从而使所述至少一个中心刃(15、15')包括至少三个子刃03、23' ；25,25' ；43,43')。
全文摘要
本发明涉及一种具有至少一个主切削刃(3、3′)和至少一个中心刃(15、15′)的钻头(1)，其中，钻头(1)具有纵轴(13)，该至少一个主切削刃(3、3′)和至少一个中心刃(15、15′)分别配设有切削面(7、7′；11、11′)。该钻头(1)的特征在于，配设于该至少一个中心刃(15、15′)的切削面(11、11′)具有至少两个子面(19、19′；21、21′)，沿垂直于钻头(1)的纵轴(13)的方向看，这些子面彼此形成钝角，由此使该至少一个中心刃(15、15′)包括至少两个子刃(23、23′；25、25′)。
文档编号B23B51/02GK102458740SQ201080033263
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者乌尔里希·克莱泽尔, 彼得·马茨 申请人:克莱斯博士玛帕精密仪器工厂两合公司