用于制备轴向延伸刀头的方法及刀头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于制备轴向延伸的刀头特别是钻头或者铣刀头的方法，所述刀头具有基体，基体中引入有多个卡槽且具有在卡槽之间的各个脊。本发明还涉及特别是根据该方法制备的刀头。
【背景技术】
[0002]钻具例如全碳化物钻具的制备或者模块化钻具的钻头的制备(其中钻头可作为能可逆地更换的钻头插入到支架柄中)通常在若干磨削步骤中进行，所述磨削步骤从圆形坯料开始，该圆形坯料被磨削成圆柱形标称尺寸，此外，还通常在圆形坯料中磨削出螺旋盘绕的卡槽。
[0003]在许多应用中，为了改善钻具在所制成的钻孔中的导向，将至少一个支撑倒角布置在钻具脊上。传统上，在沿着卡槽延伸的次切削刃之后，形成第一支撑倒角，并且另外一个支撑倒角在离第一支撑倒角一定距离处形成，例如在钻具脊的后端。具有例如三个支撑倒角的麻花钻可例如从US 465，392 A获悉。为了生成支撑倒角，在单独的磨削步骤中磨削钻具脊，使得形成支撑倒角。
[0004]特别是在模块化钻具中，这是高度复杂的，因为能可逆地更换的钻头的轴向长度非常短，该轴向长度通常仅处于钻具标称直径的一倍到两倍的范围内。
[0005]发明目的
[0006]从这一点出发，本发明所基于的目的是具体说明用于生成在脊上具有至少一个支撑倒角的带凹槽刀头的简化方法，以及相应制备的刀头。
[0007]实现目的的解决方案
[0008]此目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的方法而实现。根据这些特征，为了制备轴向延伸的刀头(所述刀头具有基体，基体中引入有多个卡槽且卡槽之间有各个脊)，在第一方法步骤中，将坯料特别地以如下方式磨削成非圆形:在每个脊处，坯料的半径首先从与切削转角位置对应的起始旋转位置减小，随后再增加而形成支撑倒角。
[0009]刀头被设计成特别是钻头或者铣刀头。下文将进一步结合钻头阐述本发明及改进方案。
[0010]起始旋转位置在该上下文中应理解为意指坯料上的圆周位置，在该位置中，基体被磨削成钻削标称直径。该起始旋转位置在这种情况下对应于形成切削转角的旋转位置，也就是这样的旋转位置，在该位置中，在钻头的端面上形成的主切削刃在径向外端处合并成副切削刃。
[0011 ]与用于生成支撑倒角的单独磨削步骤相反，支撑倒角因此在坯料磨削成钻削标称直径时直接形成。因此，与圆柱圆形磨削相反，发生了非圆形磨削，如朝轴向方向的横截面所示。也将看出该磨削方法的一个优点在于如横截面所示的钻具脊是整体形成的而无斜角。钻具脊因此沿着均匀连续的圆周线延伸。由于单阶段磨削步骤将钻具磨削成标称直径，与此同时为了引入支撑倒角，基体因此被磨削成在起始旋转位置中具有最大半径。从此位置出发，半径首先在圆周方向上连续且平滑地减小，直到为了形成支撑倒角，其再增加到支撑倒角半径。
[0012]有利地，另外存在这样的措施，半径在支撑倒角后再在圆周方向上减小，直到脊最终终止于下一个卡槽中。
[0013]在有利的改进方案中，卡槽是盘绕的，并且在第一方法步骤中生成的非圆形横截面几何形状在轴向方向上是连续的且具有较小的扭转，特别是没有扭转。作为该措施的结果，特别是在没有扭转的构型中，最大标称半径因此始终在相同旋转位置中形成，该位置正好对应于切削转角位置。因此，总的来说，制备方法较简单。一般来讲，卡槽和支撑倒角具有不同的扭转角。具体地讲，支撑倒角在与钻头的纵向中轴线平行的轴向方向上延伸。该构型基于这样的概念:特别是在模块化钻具的钻头中，复杂磨削几何形状至关重要，因为轴向长度较短并存在相关的卡紧问题。此外，该构型基于这样的概念:为了使钻头在所制成的钻孔中良好导向，特别是邻近端面的支撑倒角的那些区域至关重要，而进一步沿着轴向方向，支撑倒角对于可靠同心延伸则不那么重要。因此，作为没有扭转的支撑倒角的构型，与此同时使用盘绕卡槽的结果，相对于支撑倒角在两个连续卡槽之间的钻具脊上的位置而言，支撑倒角的相对位置随轴向位置而变化。
[0014]在有利的改进中，以这样的方式执行第一方法步骤:在切削转角位置后，形成导向倒角作为另外一个支撑倒角，坯料的半径随后减小并最终再增加而形成支撑倒角。与切削转角位置直接相邻的导向倒角在这种情况下至少几乎具有标称半径，而支撑倒角则相反具有较小半径。
[0015]特别是在采用盘绕卡槽及与此同时在轴向方向上延伸的两个支撑倒角的改进中，这在优选的改进方案中的结果是导向倒角终止于相交的盘绕卡槽中。导向倒角因此仅在短轴向距离内的实际切削转角的区域中形成。
[0016]为了生成非圆形几何形状，坯料优选地围绕其纵向中轴线旋转，并且砂轮根据所需的横截面轮廓相对于坯料以与轴向方向垂直的方向进给，使得在坯料的各个转动期间，砂轮与坯料之间的距离根据所需的横截面轮廓而变化。砂轮因此以垂直于纵向中轴线的方向进给。这优选地以这样的方式发生:砂轮与坯料的纵向中轴线之间的径向距离在各个角位置(坯料的旋转位置)中始终具有相同值，而与轴向位置无关，使得整个非圆形横截面轮廓因此在轴向方向上是连续、不扭转的。
[0017]为了生成卡槽，提供了第二磨削方法步骤。“第一”和“第二”方法步骤仅指示涉及两个单独的磨削步骤。可存在任何时间顺序。因此，可首先磨削卡槽，然后是非圆形横截面几何形状。然而，优选的是，首先在第一方法步骤中磨削非圆形横截面几何形状，随后磨削卡槽。
[0018]由于因非圆形磨削而无需用于生成支撑倒角的单独磨削步骤，这两个方法步骤因此专用于形成卡槽和支撑倒角。另外，也可发生精整操作，例如，面几何形状或者副切削刃的磨削。然而，未提供另外的加工步骤以便在脊上生成支撑倒角。所述面几何形状另外以本身已知的方式磨削。在这种情况下，主切削刃被磨削，所述主切削刃常规通过横刃彼此连接。除了横刃的区域中之外，还可磨削锥面。
[0019]在非圆形磨削中，在支撑倒角处的半径被有利地设计为比在切削转角位置处且因此也比在导向倒角处的半径小约0.01mm至约0.02mm。从而实现了副切削刃或导向倒角与支撑倒角之间的所需径向通路。
[0020]此外，在有利的改进中，存在这样的措施，借此锥形缩小在轴向方向上叠加在非圆形横截面几何形状上，也就是说，导向倒角和支撑倒角的半径在轴向方向上缩小。从而同样地生成希望处于轴向方向的通路。
[0021]有利地，钻头为模块化钻具的可更换的钻头。此处所述的几何形状和磨削方法适合该类型的钻头。具体地讲，在该类型钻头的情况下，具有轴向延伸的支撑倒角并具有盘绕卡槽的构型不是至关重要的，因为这些部件可在磨损时更换。在不具有可更换的钻头的整体钻具中，切削区域常规地被再磨削，这在本例中，将具有不利影响，因为存在轴向延伸的支撑倒角及盘绕卡槽。
[0022]此外，根据本发明借助于刀头优选是钻头(特别是借助于根据要求保护的方法所制备)来实现该目的。该类型的刀头优选地具有基体，基体具有多个盘绕的卡槽及布置在卡槽之间的脊，支撑倒角形成于各个脊上并且平行于轴向方向轴向地延伸。
[0023]在有利的设计中，一般来讲，非圆形横截面几何形状平行于轴向方向轴向地连续，使得从切削转角开始，卡槽的盘绕缩短了界定卡槽的斜角特别是副切削刃到纵向中轴线的距离。作为卡槽盘绕的结果，这因此在不同径向距离处以离纵向中轴线的变化径向距离截取了非圆形横截面几何形状，结果是距离的缩短位于斜角处。锥形的缩小优选地另外在轴向方向上叠加在上述距离缩短上。
[0024]非圆形几何形状的各个圆周部分在这种情况下优选地形成圆柱形分段，至少沿着圆弧线在水平截面平面中延伸。这特别适用于该形式的导向倒角。此外，然而，还为这两个支撑倒角之间的中间部分提供了沿着圆弧线的延伸。在轴向方向上锥形缩小的情况下，对应的圆周部分并不成圆