制造回转式工具的方法以及回转式工具的制作方法
【专利摘要】本发明提供了回转式工具(2)，尤其是钻头或铣刀，所述工具具有在轴向(4)上延伸的基体(12)，并且包括至少两个排屑槽(14)，导向刃带(22)在旋转方向(24)上连接到所述排屑槽，而脊(15)在所述排屑槽之间形成。径向凹空部连接到所述导向刃带(22)。为了能够简单经济地制造这种类型的回转式工具(2)，将原料棒材(30)在第一方法步骤中磨削成非圆形，使得所述原料棒材(30)的半径(R)根据最大半径(R2)与最小半径(R1)之间的角度而变化。在第二方法步骤中，磨削所述排屑槽(14)，使得所述导向刃带(22)形成在具有所述最大半径(R2)的所述位置，并且半径(R)随后在相应导向刃带(22)的下游减小以便形成所述径向凹空部(28)。
【专利说明】
制造回转式工具的方法以及回转式工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及制造回转式工具尤其是钻头或铣刀的方法，该工具包括在轴向上延伸的基体，该基体具有至少两个排屑槽以及连接到每一个排屑槽的导向刃带，其中脊在每一个排屑槽之间形成，并且脊中的径向凹空部连接到所述导向刃带，所述凹空部延伸直至随后的排屑槽。本发明还涉及这种类型的回转式工具，尤其是钻头或铣刀。
【背景技术】
[0002]EP I 334 787 BI公开了作为钻孔工具的这种类型的回转式工具。已知的钻头是具有连接到夹紧轴的切削区的实心金属钻头，该切削区容纳螺旋排屑槽，该排屑槽延伸直至钻头面。副切削区沿着所述螺旋排屑槽延伸，并且导向刃带在所述旋转方向上连接到每一个副切削区；在操作过程中，所述导向刃带被支承在所述钻孔的内壁上，并且因此确保对所述钻头的引导。
[0003]这种类型的实心金属钻头通常由原料棒材通过磨削而制成，其中在第一方法步骤中，将所述原料棒材磨削至所需的标称磨削直径；在第二方法步骤中，磨削任选螺旋的排屑槽；并且最后，在第三方法步骤中，磨削所述脊以便形成径向凹空部，使得该脊在实际的钻孔过程中离开钻孔壁一些距离。除此之外，通常还提供另外的磨削步骤以产生钻头尖端的所需尖端几何形状。三个方法步骤的特征在于有助于在所述钻头尖端下游的轴向上形成所述回转式工具的切削区。
【发明内容】
[0004]发明目的
[0005]由此，本发明的目的是提供用于这种类型的回转式工具的简化制造方法以及这种易于制造的回转式工具。
[0006]实现本发明目的的方法
[0007]所述目的根据本发明通过具有根据权利要求1所述的特征的方法以及通过具有根据权利要求6所述的特征的回转式工具而实现。更多的优选实施例包含在相应的从属权利要求中。
[0008]该回转式工具通常在轴向上延伸，并且尤其是由实心金属制成，尤其是实心硬质合金钻头。它具有基体，其中容纳有至少两个排屑槽，并且当以圆周或旋转方向观察时，导向刃带在基体的周边上连接到每一个排屑槽。脊形成在每一处两个连续设置的排屑槽之间，并且径向凹空部位于相应导向刃带下游的所述脊中。
[0009]对于这种类型的回转式工具尤其是钻头或铣刀的简化制造，现在在第一方法步骤中对原料棒材进行非圆形磨削，使得原料棒材的半径以及因此基体的半径根据角度在最大半径与最小半径之间变化。在第二方法步骤中，向下磨削排屑槽。总而言之，对原料棒材进行磨削，使得导向刃带必然地在具有最大半径的位置形成，并且径向凹空部同样必然地基于非圆形构造而形成。在这种情况下，该凹空部从导向刃带开始延伸至随后的排屑槽。因此，在操作过程中，在脊与经过机械加工的工件的内壁之间存在径向凹空部。
[0010]可以看出该制造方法的特定优点在于，不需要并且(特别是)也不打算进行第三磨削步骤。相反，径向凹空部基于非圆形横截面几何形状而自动形成。因此，总的来说省去了一个制造步骤，这导致节省成本和节省时间。
[0011]因此在刀头之后的切削区的机械加工仅需两个提到的方法步骤；不提供另外的磨削步骤。两个方法步骤可基本上以任何顺序进行。然而，如果原料棒材先于向下磨削排屑槽被初始地磨削成非圆形，则是优选的。
[0012]在优选实施例中，在第一方法步骤中，将原料棒材磨削至椭圆形横截面。在这种情况下通常应当理解，基体从最大半径连续地渐缩至最小半径，然后连续地增大直至第二相对的最大半径。对于这种构造变体而言，因此恰好存在两个排屑槽，其中每一个都具有导向刃带。基本上，此处所述的方法可转移到多种几何形状，例如，具有三个或四个排屑槽的那些几何形状。在这种情况下关键的是，半径连续不断地从最大半径开始渐缩至最小半径。脊在这种情况下通常沿着完全弯曲、无折弯且无凹槽的圆周线延伸。直接连接到导向刃带，径向凹空部连续地增大。导向刃带自身因此不具有均一的半径，与常规的圆形磨削刃带的情况一样。相反，导向刃带自身具有后角磨削以及仅仅在使用中且在轴向观察时与工件壁的线形接触。
[0013]根据椭圆形构造，最小半径因此还优选地限定短半轴，而最大半径限定椭圆形横截面的长半轴。因此，适当地规定:最小半径在最大半径的0.75至0.98倍的范围内，尤其是在0.92至0.95倍的范围内。这使得能够在一侧上实现足够的凹空部，而在另一侧上在导向刃带的区域中实现足够的支承。由于两个半径中相对较小的差异，导向刃带处的半径仅适度地减小，这意味着可确保足够的引导功能。
[0014]在又一个适当的实施例中，排屑槽在这种情况下被向下磨削而螺旋延伸。相应地，因此形成螺旋延伸的导向刃带。为了确保在以旋转方向观察时导向刃带在由排屑槽限定的整个切削区上以及以外的具有最大半径的位置处形成，椭圆形横截面也被形成为螺旋延伸。在这种情况下，应当理解，当以轴向观察时，最大半径沿着螺旋线延伸。在这种情况下，该螺旋线与相应导向刃带的图案相同。或者，排屑槽以直线延伸。
[0015]为了产生这种非圆形图形，磨盘被径向地朝向随后的圆形的原料棒材放置。原料棒材在这种情况下围绕其中心轴线旋转。而且磨盘的径向进给位置会根据角度位置而改变，使得不同的半径将根据该角度在原料棒材上形成。此外，磨盘的径向进给位置也根据磨盘的轴向位置而变，从而导致椭圆形横截面的所需螺旋图案，使得椭圆形的最大半径沿着螺旋线在相应的剖切面中延伸。
[0016]具体而言，回转式工具是磨削得很尖的实心硬质合金钻头。根据要求和应用目的，基体将根据应用领域具有一个或多个冷却液孔，并且还优选地从刀头开始向轴区略微成圆锥形地渐缩。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本发明的示例性实施例在下文中通过附图更详细地阐述。如下附图以简化的表示方法示出:
[0018]图1A是根据现有技术的具有螺旋排屑槽的实心硬质合金钻头的侧视图；
[0019]图1B是示于图1A中的螺旋钻头的刀头的前视图；
[0020]图2A是在导向刃带区域中的根据现有技术的这种类型的钻头的比例的图解横截面示图；
[0021]图2B是图2A中用圆圈示出的区域的放大图；
[0022]图3A是在导向刃带区域中的根据本发明的钻头的比例的图解横截面示图；
[0023]图3B是图3A中用圆圈示出的区域的放大图；
[0024]图4是非圆形磨削的原料棒材的透视图，该棒材具有在轴向上螺旋延伸的椭圆形横截面；
[0025]图5A是图4中的前剖切面A-A的视图；以及
[0026]图5B是图4中的剖切面B-B的视图。
[0027]附图中还包括具有相同作用(具有相同附图标记)的部件。
【具体实施方式】
[0028]图1A中所示的实心金属钻头2形成为麻花钻，并且沿着中心纵向轴线5在轴向4上延伸，该中心纵向轴线5同时还限定旋转轴线。在后部区域中，钻头2具有夹紧轴6，延伸至前面刀头10的带槽的切削区8连接到该夹紧轴6上。钻头2在这种情况下总的来说具有实心硬质合金基体12，其中在切削区8中磨削排屑槽14，而脊15在各个切削槽之间形成。此外，基体12具有冷却液通道16。
[0029]在该示例性实施例中，刀头10被磨成锥形，并且具有两个主切削区18，其通过交叉切削区彼此连接。主切削区18延伸至外侧的径向切削拐角，副切削区连接到其上，而导向刃带22沿着在轴向4上延伸的相应排屑槽14形成在脊15上。在操作过程中，钻头2围绕其中心纵向轴线5沿旋转方向24旋转。利用常规钻头，导向刃带22通常形成为所谓的圆形磨削刃带；也就是说，其不具有任何径向后角磨削并且因此不具有凹空部。因此，半径在导向刃带的整个旋转角度上恒定，并且通常对应于在第一方法步骤中用常规制造方法将原料棒材圆形磨削所至的标称半径。
[0030]当在旋转方向24上观察时，径向凹空部28容纳在相应导向刃带22下游的脊15中。利用常规制造方法，这发生在三单独磨削步骤中，在排屑槽14在第二磨削步骤中已预先放置之后。这些常规的条件已再次图示于图2A和图2B中以用于进一步阐明现有技术。图2A中的虚线/点线圆圈示出了具有恒定半径R的圆形周边线31。从根据图2B的示意图中可再次清楚地看出，导向刃带22最初在该圆形弧线上精确地延伸，该弧线利用常规方法在第一圆柱面磨削步骤之后产生。
[0031]现在用图3A、图3B、图4、图5A和图5B更详细地阐述本发明的示例性实施例。
[0032]基本上，在第一方法步骤中对原料棒材30进行非圆形磨削，使得在棒材30的相应横截面中形成椭圆形周边线32。因此，作为从中心纵向轴线5到周边的距离的半径R从最小半径Rl改变至最大半径R2。在此情况下这种改变连续且恒定，对于椭圆形横截面而言通常如此。
[0033]椭圆形周边线32与圆形周边线31的偏离作为结果在用现有技术进行圆柱面磨削之后可在图3A中看出。尤其可以从图3B的放大示意图中看出，沿着脊15的半径R自身连续地从限定标称半径并且同时指定导向刃带22的位置的最大半径R2减小至最小半径R1。根据相应的排屑槽14的形成方式，其取决于排屑槽延伸的角度范围，半径R将相对于排屑槽14连续地减小，或者其将相对于排屑槽14增大。然而,这不会达到最大半径R2的点,使得能够确保在使用时保持径向凹空部28，并且脊15能够与工件的内壁隔开一定距离。
[0034]通过图4与图5A和图5B结合可以显见，原料棒材30被用来形成螺旋形带槽的螺旋钻头2。因此，经磨削的原料棒材30的椭圆横截面表面34围绕中心纵向轴线5在轴向4上连续旋转，使得当在轴向4上观察时，最大半径R2或最小半径Rl沿着螺旋线延伸，如在图4中最小半径Rl由实线示出，而最大半径R2由虚线示出。
【权利要求】
1.一种制造回转式工具、尤其是钻头(2)或铣刀的方法，所述回转式工具包括在轴向(4)上延伸的基体(12),所述基体具有: -至少两个排屑槽(14) -导向刃带(22),所述导向刃带沿着相应的排屑槽(14)延伸 -分别在所述排屑槽(14)之间的脊(15) -在所述脊(15)中连接于相应导向刃带(22)的径向凹空部(28),所述径向凹空部延伸至随后的排屑槽(14) 所述方法的特征在于: -在第一方法步骤中，将原料棒材(30)磨削成非圆形，使得所述原料棒材(30)的半径(尺)根据角度在最大半径(以)与最小半径(町)之间变化，并且， -在第二方法步骤中，磨削加工所述排屑槽(14),使得所述导向刃带(22)形成在具有所述最大半径(以)的位置，并且半径(?在所述旋转方向(24)上随后相对于相应的导向刃带(22)减小，以便由于所述非圆形构造而形成所述径向凹空部(28)。
2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于: 在所述第一方法步骤中，将所述原料棒材(30)磨削至椭圆形横截面(34)。
3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于: 所述最小半径(町)限定所述椭圆形横截面(34)的短半轴，而所述最大半径￠2)限定所述椭圆形横截面(34)的长半轴。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于: 所述最小半径(町)在所述最大半径(以)的0.75至0.98倍的范围内，尤其是在0.92至0.95倍的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于: 所述排屑槽(14)呈螺旋状延伸地被磨削加工，并且所述导向刃带(22)对应地分别沿着所述最大半径(以)呈螺旋状延伸。
6.一种回转式工具，尤其是钻头(2)或铣刀，所述回转式工具包括在轴向(4)上延伸的基体(12),其中所述基体(12)具有 -至少两个排屑槽(14) -在旋转方向(24)上连接于相应的排屑槽(14)的导向刃带(22) -分别在所述排屑槽(14)之间的脊(15) -在所述脊(15)中在所述旋转方向(24)上连接于所述导向刃带(22)的径向凹空部(28),所述径向凹空部延伸至随后的排屑槽(14), 所述回转式工具的特征在于: 所述基体(12)的半径(?相对于所述导向刃带(22)紧接着渐缩，并且直至随后的排屑槽(14)为止形成径向凹空部(28)。
7.根据权利要求6所述的回转式工具， 其特征在于: 当以横截面观察时所述脊(15)沿着椭圆形周边线(32)延伸。
8.根据权利要求6或7所述的回转式工具， 其特征在于: 所述排屑槽(14)在轴向(4)上延伸并且限定切削区(8),其中所述“椭圆形”横截面(34)在所述整个切削区(8)中形成。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的回转式工具， 其特征在于: 所述排屑槽(14)在轴向(4)上形成螺旋。
【文档编号】B24B5/00GK104440006SQ201410462534
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】H·R·考佩尔 申请人:钴碳化钨硬质合金公司