專利名稱：具有切削機構的可旋轉驅動的切削加工工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的具有切削機構的可旋轉驅動的切 削加工工具。
背景技術：
德國專利申請公開文獻DE-A119834635A1揭示一種鉆孔工具，其具有沿縱軸線 方向延伸的座體，該座體具有柄部和頭部，在頭部中設有一個與該縱軸線正交沿橫軸線 方向延伸的凹槽。此外，該凹槽內嵌切削嵌件并設有夾緊元件，該夾緊元件貫穿切削嵌 件上的定位孔和形成在至少一個凹槽側邊上的孔，并將切削嵌件夾緊在至少一個凹槽側 邊上。形成在至少一個凹槽側邊上的孔的中軸線與切削嵌件上的定位孔的中軸線錯開布 置。夾緊元件和切削嵌件構成一個部件組，其中一個部件通過斜面與另一部件按楔形面 傳動裝置的方式共同作用，使得切削嵌件在該鉆孔工具安裝完畢時，沿縱軸線方向壓緊 在第一止動面上，沿橫軸線方向壓緊在第二止動面上。切削嵌件具有一個沿縱軸線方向 延伸的擴展部，這個擴展部延伸到一個從凹槽底面出發沿縱軸線方向朝柄部延伸的凹陷 結構中，第二止動面即設在該凹陷結構內。在一種實施方式中，切削嵌件截面呈梯形。
發明內容
本發明的目的是提供一種開篇所述類型的工具，其切削刃結構比較簡單且可更換。這個目的通過權利要求1的特征而達成。在從屬權利要求中給出本發明的有利及合理的改進方案。本發明涉及一種切削加工工具，特別是用于金屬加工的鉆孔工具，其包括切削 機構和帶柄部的座體，其中，切削機構上設有至少一個切削刃和一燕尾形區域，座體上 設有相配的燕尾容置槽；切削機構和相配的燕尾容置槽彼此對準，使得切削機構只能以 橫向于座體的縱軸線的方式插入座體；燕尾形區域以預期方式布置在燕尾容置槽相對布 置的側邊段之間，這些側邊段可借助一螺紋連接結構在座體中進行相向運動，以便固定 切削機構；切削機構在被螺紋連接結構固定時受到軸向作用力。本發明的技術核心在于，所述切削機構是一切削頭，所述軸向作用力僅由所述 燕尾形區域在與所述座體上的燕尾容置槽共同作用下提供。這種處理方式的優點在于， 采用常規鉆頭頭部設計的切削頭與構成其余的鉆頭基體的座體連接非常簡單方便。如此 一來，鉆頭的幾何結構就不會受到限制。特別是可以實現任何一種常規的鉆頭幾何結 構。完全可用傳統方法(例如采用磨削)來制造包括切削刃和容屑槽在內的所述鉆頭 頭部。軸向定位僅通過燕尾結構而實現，這樣就不必在這個方向上采用彼此對準的固 定孔。
根據本發明一種優選方案，所述燕尾形區域與所述切削頭的一端部止動面相 連。采用這種實施方式時，切削頭在軸向上優選不是抵靠在燕尾容置槽的底部上進行定 位，而是只抵靠在這個端部止動面進行定位。這樣可以使頭部與座體之間的連接點更靠 近切削刃，其優點是可以提高工具穩定性。此外，所述座體上與此相配的止動面易于觸 及，尤其對于加工而言。在此情況下，優選方案是所述燕尾形區域以擴展部的形式突伸于所述端部止動 面之外。例如，在燕尾形擴展部兩側設置止動面，這些止動面位于同一個平面內，所述 擴展部即突伸于該平面之外。對于所述座體而言，優選方案是所述端部止動面與所述側邊段的端部區域相對 布置，特別是與所述側邊段位置最靠前的在端面上的端部區域相對布置。這種方案不僅 可通過合理方式予以制造，還能以較簡單的方式與座體上的燕尾容置槽對準。根據另一優選方案，所述燕尾形區域如此與所述端部止動面相連，使得當所述 燕尾形區域插在所述燕尾容置槽內時，鉆孔時的轉矩僅由所述燕尾形區域傳遞。根據本 發明另一優選方案，所述燕尾形區域如此與所述燕尾容置槽對準，使得當所述切削頭處 于夾緊狀態時，所述軸向作用力將所述端部止動面分別壓緊在所述燕尾容置槽的側邊段 的一個端面上。這樣就可以在切削頭和座體之間建立起剛性特別好的連接。夾緊之前， 在已插入狀態下，在切削頭上的止動面和燕尾容置槽的側邊段的端面(特別是位置最靠 前的端面)之間優選可存在一個軸向間隙。在用螺紋連接結構夾緊側邊段時，切削頭就 會被拉向側邊段，從而該間隙消失，切削頭組件抵靠在側邊段上，從而將切削頭以規定 剛性地固定在座體上。根據本發明另一優選實施例，設在所述燕尾形區域內的一凹槽如此與所述螺紋 連接結構中穿過所述座體的螺釘對準，使得除了通過插入所述燕尾形區域而進行定位 外，還能借助所述螺紋連接結構中的螺釘在所述切削頭的插入方向上進行定心。這一措 施可以在切削頭和座體之間建立幾何結構較為簡單的連接結構，同時只需要通過插入切 削頭和擰緊螺釘就可以實現切削頭相對于座體旋轉軸線位置精確的定位，并且這種定位 具有很高的穩定性。所述切削頭可由整體硬質合金構成，特別是可全部由整體硬質合金構成。而所 述帶柄部的座體可用鋼制成，例如HSS或工具鋼。這樣可以在獲得高耐磨性的同時優化 工具成本。所述切削頭也可以由HSS或陶瓷切削材料構成。為了使所述燕尾容置槽的側邊段在夾緊時按預期方式做相向運動，本發明還提 出，所述燕尾容置槽的底部設有一軸向縫隙，該縫隙在橫向上將所述座體分成兩部分。 這樣也可以確保側邊段在燕尾形區域被夾緊時所做的運動保持在彈性范圍內。根據另一優選方案，所述座體包括有容屑槽的輪廓基本在所述切削頭上擴展延 伸。這一措施可以例如避免從切削頭到座體區域的排屑在切削頭和座體的連接點上受到 阻礙。所述切削頭上優選設有沿一容屑槽布置的副切削刃，借助這些副切削刃可實現對 工具的精確導引。根據本發明一種特別優選的方案，所述燕尾形區域內的凹槽實施為溝形。采用 這種設計的螺釘容置槽可在燕尾形區域內較為簡單地加工出。這個溝形凹槽可設計為這 樣一種導引溝，其側面壁段如此與所述夾緊螺釘的旋接區域對準，使得當所述螺釘被旋入所述座體時，可自動地進行在所述切削頭的插入方向上相對于旋轉軸線定心。根據本發明另一方案，所述座體中設有一冷卻通道，該冷卻通道在所述座體指 向所述切削頭的一端面上具有一開口。所述冷卻通道可在座體中呈直線或螺旋狀沿軸向 或偏心地延伸。也可以在座體中設置兩個平行和/或呈螺旋狀分布的冷卻通道。這些冷 卻通道可在切削頭中擴展延伸。根據本發明一種優選方案，所述螺釘的側面具有一凹陷結構或變窄區。例如布 置在切削頭的溝形凹槽中的所述螺釘優選具有一變窄區，該變窄區完全設置在燕尾形區 域中。這個變窄區使得冷卻劑可以優選不受阻礙地從座體的冷卻通道經由夾緊螺釘流向 切削頭。所述變窄區或凹陷結構的數目例如與座體中的冷卻劑通道數目和/或切削頭的 切削刃數目匹配。這樣例如就可以借助例如切削頭中的一個或多個冷卻通道為每個切削 刃提供冷卻劑。所述冷卻通道也可以布置成從一夾緊螺釘旁邊經過，而該夾緊螺釘不必設置變窄區。根據本發明另一設計方案，在所述凹陷結構或變窄區區域內，在所述切削頭中 設有一凹槽。該凹槽例如以螺釘上的這個變窄區或凹陷結構為起點朝一后刀面方向延 伸到切削頭的一切削刃后面，并在此處與一開口連通。冷卻劑可以從座體中的冷卻劑通 道出發，經由螺釘上的變窄區或凹陷結構進入切削頭上的凹槽，一直流到后刀面上的開 口，最終到達切削面。根據本發明另一設計方案，所述座體用一螺母夾緊所述夾緊螺釘的自由端。這 個螺母埋置在座體內。如果使用螺母，就不必在座體中設置用于固定所述夾緊螺釘的內 螺紋。根據另一優選方案，所述螺母上設有一斜面，該斜面與所述座體的一相應斜面 相配合。將夾緊螺釘旋入螺母時，彼此接合的這些斜面可對切削頭產生進一步的定心作用。根據另一特別優選的實施例，所述切削頭采用片狀設計且包含有多個與所述燕 尾容置槽相配的側面。所述切削頭設計為帶燕尾部的切削嵌件，該切削嵌件無需設有用 于與座體位于燕尾容置槽旁邊的側旁端面相接觸的附加止動面。根據另一實施例，所述工具具有一包含直線延伸的容屑槽的座體。采用這種設 計的工具可用于深孔制造。所述座體優選為一空心體，該空心體與一個布置在與夾緊柄 相對的一端且包括至少一個切削刃的切削頭相連。根據本發明另一優選方案，設有用于將所述切削頭布置在所述座體上的一中間 件。該中間件具有用于容置切削頭或切削嵌件的燕尾導引結構。所述中間件的自由端 例如具有一臺階，該臺階可固定在設計為空心體的座體內。這個中間件優選由HSS材料 (高速鋼)構成。在此情況下，所述中間件優選具有至少一個用于輸送冷卻劑的冷卻通道。這樣 就可以有針對性地引導冷卻劑經由所述座體直到所述切削頭或切削嵌件的切削刃。
附圖所示為本發明實施例，下文將對其進行詳細說明，同時指出本發明的其他優點和技術細節。其中圖1為本發明鉆孔工具包括切削頭在內的前部側視圖；圖2和圖3為鉆孔工具切削頭沿燕尾形擴展部插入方向的側視圖(圖2)和橫向 于燕尾形擴展部插入方向的側視圖(圖3)；圖4為一鉆孔工具包括切削頭、緊固螺釘和基體(透明顯示)在內的前部立體 圖；圖5為本發明如圖1所示包括夾緊螺釘、螺母和冷卻劑導引結構的切削頭；圖6示出了一中間件的立體圖；圖7和圖8為如圖1所示設計為切削嵌件的切削體的俯視圖和側視圖；以及圖9為具有直線容屑槽的座體的立體圖。
具體實施例方式圖4展示的是鉆孔工具1的前部。鉆孔工具1包括鉆頭頭部2和基體3，鉆頭頭 部2通過夾緊螺釘4固定在該基體上。關于切削頭2的細節可參見圖2和圖3。圖1展示的是未安裝夾緊螺釘4的鉆孔工具1。鉆頭頭部2包括一鉆頭尖5，兩個主切削刃6以該鉆頭尖為起點進行延伸且反向 于主切削刃6的切削方向分別與一個后刀面7相連。后刀面7由兩個分區7a和7b構成， 其中分區7b的后角大于分區7a的后角。此外還設有若干容屑槽8，其在鉆孔工具1的周 邊外側分別由一副切削刃9界定。容屑槽8呈螺旋狀延伸且在基體3中擴展延伸。鉆頭頭部2上設有燕尾部10，其包括朝鉆頭尖5方向相互靠近地延伸的側邊 11、 12。基體3上設有相配的容置槽13。鉆頭頭部2具有止動面14、15，這些止動面位于一個垂直于鉆孔工具1的縱軸線 的平面內且與容置槽13的側邊段18、19上相配的止動面16、17對準。與之相應，止動 面16、17同樣也位于一個垂直于鉆孔工具1的縱軸線的平面內。止動面16、17構成容 置槽13的側邊段18、19位置最靠前的在端面上的端部區域。這樣就可以在側面沿燕尾部10的側邊11、12將鉆頭頭部2插入容置槽13內。 通過這種方式，燕尾部10就已經在一個橫向于側邊11、12的方向上相對于鉆孔工具1的 軸線被定心。插入方向上通過擰入夾緊螺釘4進行定心是通過這樣的方式來實現的，S卩，使 夾緊螺釘4的中間區段與燕尾部10上一個溝形凹槽23經精確加工的側壁20、21相接觸。夾緊螺釘4可在凹槽23中自由轉動，但其具有螺紋，該螺紋可旋入位于容置槽 13的側邊段19中與之相配的螺紋孔內。旋入時，鉆頭頭部2在燕尾部10的插入方向上自動定心。徹底擰緊夾緊螺釘4 時，通過在燕尾部10與容置槽13的側壁共同作用時所產生的楔效應將鉆頭頭部2沿軸向 拉向基體3，從而使止動面14和16以及15和17相向壓緊。為了使側邊段18和19在用夾緊螺釘4夾緊時可以發生彈性變形，在容置槽13的底部24中設有一個橫穿基體3的縫隙25。這樣可以增加這些側邊段的有效長度，從而 增大彈性。圖5展示的是一個如圖1所示的切削頭2，其包括一個燕尾形區域10，該區域插 入座體3上的相配的燕尾導引結構內。燕尾形區域10中的溝形凹槽23內布置有夾緊螺釘4a。該螺紋連接結構包括夾緊螺釘4a，其在自由端上與一螺母28擰緊。通過將夾緊 螺釘4a旋入螺母28，可以將座體3的兩個側邊段18和19(見圖1)相向夾緊。切削頭2 的燕尾形區域10在燕尾容置槽13內被壓向朝座體3并被固定。螺母28在其指向夾緊螺釘4a的螺紋的側面上具有一斜面29，該斜面與座體3上 的一斜面相配合。通過在夾緊螺釘4a上擰上螺母28，還可以對切削頭2起到定心作用。如果座體3上還設有用于輸送冷卻劑的冷卻劑通道，那么夾緊螺釘4a在其側面 上具有一個讓冷卻劑流過的凹陷結構或變窄區26。在凹陷結構或變窄區26區域內，在切削頭2中設有凹槽27，這個凹槽建立起從 夾緊螺釘4a的凹陷結構或變窄區26直到一個形成在后刀面7上的開口 33的連接。由于 燕尾形區域10的原因，所述切削頭中的凹槽27在側邊11和12區域內設計為溝形槽34。圖6展示的是中間件31，其形狀是模仿圖1所示用于容置切削頭2的座體3的端 部連接區而形成。中間件31便構成切削頭2和座體3之間的適配器，如果該適配器例如 被設計成空心體的話。中間件31可以在其指向座體3的側面上具有一個徑向臺階，借助 該徑向臺階可將中間件31插入座體3。這樣一種工具適合用于深孔制造。圖7和圖8各展示一個設計為片狀切削嵌件32的切削頭2。切削嵌件32具有與 燕尾容置槽13相配的側面30a和30b。切削頭2不需要側面突出的止動面，例如作用在 切削頭2的端面16和17上的止動面。例如在燕尾容置槽底部對止動面50進行止動。圖9所示的座體3包括一個空心體區段且在其側面具有一個呈直線延伸的容屑槽 8。可以借助本發明如圖6所示的中間件31在該座體上布置切削頭2或切削嵌件32。參考符號表
1鉆孔工具
2切削頭
3座體
4螺紋連接結構
4a螺釘
5鉆頭尖
6主切削刃
7后刀面
7a分區
7b分區
8容屑槽
9副切削刃
10燕尾形區域
11側邊
7
12側邊
13燕尾容置槽
14端部止動面
15端部止動面
16端面
17端面
18側邊段
19側邊段
20側壁
21側壁
23凹槽
24底部
25縫隙
26凹陷結構
27凹槽
28螺母
29斜面
30a側面
30b側面
31中間件
32切削嵌件
33開口
50止動面
權利要求
1.一種可旋轉驅動的切削加工工具，特別是鉆孔工具，其包括一切削機構(2)和一 帶柄部的座體(3)，其中，所述切削機構(2)上設有至少一個切削刃(6)和一燕尾形區域 (10)，所述座體(3)上設有一相配的燕尾容置槽(13)；所述切削機構(2)和所述相配的 燕尾容置槽(13)彼此對準，使得所述切削機構(2)只能以橫向于所述座體(3)的縱軸線 的方式插入所述座體(3)；所述燕尾形區域(10)以預期方式布置在所述燕尾容置槽(10) 的相對布置的側邊段(18，19)之間，所述側邊段可借助一螺紋連接結構(4)在所述座體 (3)中進行相向運動，以便固定所述切削機構⑵；所述切削機構(2)在被所述螺紋連接 結構(4)固定時受到軸向作用力，其特征在于，所述切削機構是一切削頭(2)，所述軸向 作用力僅由所述燕尾形區域(10)在與所述座體(3)上的燕尾容置槽(13)共同作用下提 {共。
2.如權利要求1所述的工具，其特征在于，所述燕尾形區域(10)與所述切削頭(2) 的一端部止動面相連。
3.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，所述燕尾形區域(10)以擴展 部的形式突伸于所述端部止動面(14，15)之外。
4.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，所述燕尾形區域(10)如此與 所述燕尾容置槽(13)對準，使得當所述切削頭(2)處于夾緊狀態時，所述軸向作用力將 所述端部止動面(14，15)壓緊在所述燕尾容置槽(13)的側邊段(18，19)的端面(16， 17)上。
5.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，設在所述燕尾形區域(10)內 的一凹槽(23)如此與所述螺紋連接結構中穿過所述座體(3)的一螺釘(4)對準，使得除 了通過將所述燕尾形區域插入所述燕尾容置槽(13)而進行定位外，還能借助所述螺紋連 接結構(4)中的螺釘(4a)在所述切削頭(2)的插入方向上相對于所述工具的旋轉軸線進 行定心。
6.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，所述燕尾形區域(10)內用于 螺釘(4a)的所述凹槽(23)為溝形。
7.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，所述座體(3)中設有至少一個 冷卻通道，所述冷卻通道在所述座體(3)指向所述切削頭(2)的端面上具有一開口。
8.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，所述螺釘(4a)的側面具有一 凹陷結構或變窄區(26)。
9.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，在所述凹陷結構或變窄區 (26)的區域內，在所述切削頭(2)中設有一凹槽(27)。
10.如上述權利要求中任一項所述的工具，其特征在于，所述切削頭(2)采用片狀設 計且包含有多個與所述燕尾容置槽(13)相配的側面(30a，30b)。
全文摘要
本發明提供一種可旋轉驅動的切削加工工具，特別是鉆孔工具，其包括一切削機構(2)和一帶柄部的座體(3)，其中，所述切削機構(2)上設有至少一個切削刃(6)和一個燕尾形區域(10)，所述座體(3)上設有一相配的燕尾容置槽(13)；所述切削機構(2)和所述相配的燕尾容置槽(13)彼此對準，使得所述切削機構(2)只能以橫向于所述座體(3)的縱軸線的方式插入所述座體(3)；所述燕尾形區域(10)以預期方式布置在所述燕尾容置槽(10)的相對布置的側邊段(18，19)之間，所述側邊段可借助一螺紋連接結構(4)在所述座體(3)中進行相向運動，以便固定所述切削機構(2)；所述切削機構(2)在被所述螺紋連接結構(4)固定時受到軸向作用力。本發明的特征在于，所述切削機構是一切削頭(2)，所述軸向作用力僅由所述燕尾形區域(10)在與所述座體(3)上的燕尾容置槽(13)共同作用下提供。
文檔編號B23B51/00GK102015171SQ200980114237
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月22日 優先權日2008年4月25日
發明者M·克勒騰海默, U·施拉根豪夫 申請人:鈷領無限公司