專利名稱：具有圓弧形鑲塊支承面的鉆削刀具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據權利要求1的金屬材料斷屑加工之鉆削刀具。
鉆頭采用硬質合金切削鑲塊是眾所周知的，該切削鑲塊用機構緊固的方式固定，所說的鑲塊為了達到斷屑的目的，在排屑面上制有一個或多個凹穴。這種鉆頭例如可以從美國專利US 4215157A中得知，然而從該專利得出它不可能獲得最佳的、所希望的切屑形狀，于是，不可能獲得所期望的短的、逗號狀切屑，同時，當以期望的方式鉆削時，也不可能降低功率消耗。
另外，在EP-A-491670中，所描述的鉆削刀具包括鉆頭體、其上安裝有兩個或多個切削鑲塊。鑲塊實質上是平行梯形狀，并軸向安裝，也即切削鑲塊的諸抵靠面軸向延伸，鑲塊適于用銅焊固定。這使得鑲塊的銅焊比較困難，這是由于在切屑槽中，軸向接近鑲塊的能力大為降低。此外，當銑削鑲塊座(或凹槽)時，銑刀在切屑槽中不容易向下接近座面。而且這種結構的缺點在于，軸向延伸的鑲塊體積較大。切屑槽較長，這增加了切屑堵塞的危險。而且采用長切屑槽的后果是，必須進行較深的銑削，其結果銑削刀桿的懸臂較長。
在EP-A-240759中，披露的鉆削刀具，其鉆削鑲塊切向定位在鉆頭的上側(即端側)。可以明白，這有可能縮短切屑槽，從而減少切屑堵塞的危險。另一方面，鉆削鑲塊和/或切向鑲塊座就不必復雜。該專利公報圖3所示的鑲塊易于損壞，一方面是因為它包括了起切口作用的90°角，另一方面是因為復雜的幾何形狀，當壓制鑲塊時，它引起鑲 塊不夠致密的問題。此外，鑲塊座需要相對復雜的結構，而要求精確的銑削加工，以獲得對鑲塊的滿意鄰接，特別是當鑲塊不用釬焊而用螺紋固定時。
于是，本發(fā)明的主要目的是提供易于制造的鉆削刀具。
本發(fā)明第二個目的是盡可能簡化鉆頭鑲塊座(凹槽)的加工，特別是在強制排屑鉆頭中的加工，以及切削鑲塊的加工，特別是，當壓制鑲塊時，避免所有不夠致密的問題。
本發(fā)明另一個目的是減少不同切削鑲塊的數量，使之最少，甚至只有一種設計。
這些和其它一些目的藉助于提供包含有權利要求1特征部分所限定的特征的鉆削刀具，以驚人的方式而達到了。
為了說明這些目的，但不限于此，將參照附圖，對本發(fā)明的最佳實施例作進一步的描述。這些附圖為

圖1表示從斜上方看的根據本發(fā)明的安裝的鉆削刀具的立體圖。
圖2表示從斜上方看的根據本發(fā)明的鉆削鑲塊的立體圖。
圖3表示與圖1相同而未安裝的鉆削刀具的側視圖。
圖4表示鉆削刀具的俯視圖。
圖5表示與圖4相同的視圖，而加上附圖6至8限定的不同視向和截面的部分。
圖6表示刀具上部按圖5VI-VI的橫截面圖。
圖7表示刀具上部按圖5VII向的視圖。
圖8表示刀具上部按圖5VIII向的視圖。
圖9表示刀具上部按圖5IX-IX的橫截面圖。
在圖1中，強制排屑型鉆削刀具通常標號為1。有利的是，它一般也可用于稱之為BTA的鉆削中。該刀具包含鉆削頭(或冠)部2，中間段3和軸4。軸4具有外螺紋5，它用本質上公知的方式，采用螺紋連接與外管(未在附圖中表示)固定。內管(未在附圖中表示)與所說的外管同心，它用本質上公知的方式插入內部，實質上為鉆具的圓筒內腔，通過冷卻介質孔6至內腔，藉此，形成的切屑通過所說的內管跟隨切削(冷卻)介質排出。
如圖3和4可見到的，鉆頭的頂側具有三個切削鑲塊座或凹槽7、8和9，每一個座容納一個鉆削鑲塊10。三個切削鑲塊相同較為有利，唯一的差別是，中心切削鑲塊與外緣切削鑲塊和中間切削鑲塊相比是反向的。在強制排屑鉆削中，切削鑲塊的數量可在一和五個之間選取。無論如何，一個整體切削鑲塊的缺點是，由于鉆削的不平衡，襯墊必須承受的切削力變大。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，三個鑲塊是在協(xié)力、使用壽命、失衡之間進行折衷的好方案。強制排屑鉆削通常按單向鉆削加工，按照圖2，硬質合金鑲塊釬焊或銅焊在切削鑲塊座中，由于它是單方向型，鉆頭應盡可能耐用，不受產品質量和被廢棄危險的干擾。外緣鑲塊10A決定被鉆孔的直徑，它通常在20mm～65mm之間。這個鑲塊徑向向內的切削刃向上傾斜。其鄰近的中心切削鑲塊10C在切削鑲塊座8中，與鉆頭中心軸重疊，因為不希望有任何殘留的芯存在。與外緣鑲塊相反，它的軸向向下的切削刃徑向向內傾斜，因為否則的話，尾隨的切削鑲塊會承受很大的應力而使其很快損壞。與中心切削刃傾斜相適應，鉆頭頂尖處提供有圓錐腔25。在中心軸線的對側，中間切削鑲塊10B位于鑲塊座9中。與外緣鑲塊10A相同，它的軸向向上的切削刃徑向向內傾斜，當鉆頭旋轉時，中間鑲塊切削刃的旋轉軌跡與外緣和中心切削鑲塊的切削刃的軌跡有一些重疊，這是為了從中心軸線至外緣得到連續(xù)的切削線。
在鉆頭的頂側有二個切屑通道或凹槽，一個是外緣和中心鑲塊公用的大切屑通道11；另一個是用于中間切削鑲塊的較小的切屑通道12。與本發(fā)明最佳實施例相一致，這些相對的切屑通道的下端均車削加工出切屑內空間13，它具有截錐形狀以及向著鉆頭頂側向上車削而成的底面。藉助這個切屑空間13，中心和中間切削鑲塊將位于橋狀帶14上，橋狀帶在空間13上橫向延伸，實質上它在直徑線上連接了鉆頭頂側兩個相對的部分。由于鉆頭1最好以整體制成，因此采用車削刀具通過開口15引入至鉆頭的后端側，車削出切屑空間13。這個切屑空間13有幾個優(yōu)點可增加已提及的切屑空間，使切屑堵塞的危險降至最小，而且可減輕結構重量。切屑通道11和12可從上方、從鉆頭的頂側銑削出來。為了使切屑通道內可獲得的切屑空間最佳化，鄰近鉆頭的外緣，銑削刀具相對于鉆頭中心軸線成一個傾角，從而獲得向外成傾角的斜面。它通過小邊區(qū)16的過渡即與鉆頭的外包封面鄰接，或者與所說的包封面直接形成折斷線17。
根據本發(fā)明的鉆削刀具最好制成整體。旋轉-對稱外表面采用車削加工，而其它外表面部分采用銑削成形。在圖3和4中最易看出，鑲塊座7、8和9采用最簡單的方法加工，也即每一個鑲塊座采用整體短柄直的端銑刀加工，每個座采用相同的端銑刀。藉此，鑲塊座的后抵靠面自然成圓形，即相應于端銑刀切削直徑的半圓狀。內腔15鏜削成形，此后，如上所述，切屑空間13車削成形。應該指出，在切屑空間13占據以前的部分也是由鏜削內腔15的連續(xù)部分組成的。
如已經講述到的，圖2表示根據本發(fā)明的切削鑲塊10，它特別包含后角面18和圓側面19。切屑面包含展開的斷屑面20和位于下方實質上是平面的切屑面部分21。在切削鑲塊后面之圓側面19上，可以制出一定長度的微小凸起22，由于鑲塊壓制時可能引起表面不平，當鑲塊定位于鑲塊座時，該微小凸起可解決側面干涉問題。此外，微小凸起2 2可將由于焊層厚度改變引起的任何定位不準的危險減至最小，這是由于鑲塊與座兩個相對的半圓狀的接觸面積變?yōu)樽钚〉木壒省?br> 切削鑲塊圓弧背面大大減少了裂紋生成的危險，這是由于它給出了良好的應力分布圖而沒有任何產生應力集中的尖角。此外，由于鑲塊的長度大于其寬度，所以獲得較大的支承面積來承受切削力。而且，鑲塊形狀相當有利于壓制加工而不會引起任何不夠致密的問題。
為了吸收徑向切削力，本發(fā)明鉆頭制有多個支承墊塊23，它釬焊或銅焊在各支承墊塊座24中。這些支承墊塊座也適合于銑削加工，采用與加工鑲塊座7、8和9相同的方式，用統(tǒng)一的一把端銑刀直線銑削加工。支承墊塊23適宜有與座相匹配的形狀，也即細長的塊有圓弧端。此外，其外側適宜給出圓弧形，為圓柱弓截面形狀，實質上為了與鉆頭的圓柱包封面相符。
在切削鑲塊和支承墊塊的安裝中，圓弧后抵靠面在初始安裝時起導向作用，也即它允許一定程序的側向錯位，這對于自動安裝是必要的。
權利要求
1.一種主要用于強制排屑的鉆削刀具，它包含鉆頭體(1)，該鉆頭體實質上為圓柱管形，它的一端包含通向內腔的開口(15)，另一端為切削頂側，頂側具有一個或多個硬質合金切削鑲塊(10)，鑲塊釬焊在鑲塊座或凹槽(7、8、9)中，其特征在于，鑲塊座或凹槽(7、8、9)和切削鑲塊(10)切向位于鉆頭體的頂側，鑲塊座或凹槽的后抵靠側及與之相應的切削鑲塊的后抵靠側(19，25)為圓弧狀。
2.根據權利要求1的鉆削切具，其特征在于，它包含三個切削鑲塊，即外緣鑲塊(10A)、中間鑲塊(10B)和中心鑲塊(10C)。
3.根據權利要求2的鉆削刀具，其特征在于，在其頂側中有兩個切屑通道(11、12)，一個通道(11)引導出起源于外緣鑲塊(10A)和中心鑲塊(10C)的切屑，而另一個切削通道(12)引導出起源于中間鑲塊(10B)的切屑。
4.根據權利要求3的鉆削刀具，其特征在于，所說的兩個切削通道(11、12)通向車削成形的切屑空間(13)，所說的切屑空間實質上呈截錐形狀，其具有向著刀具的頂側向上車削而成的底面。
5.根據前述任一權利要求的鉆削刀具，其特征在于，鉆頭體由整體工件制成。
6.根據前述任一權利要求的鉆削刀具，其特征在于，鉆頭體包含一個或多個支承墊塊(23)，它釬焊在鉆頭體的外包封面上的相應的座(24)中，支承墊塊和相應的座包含兩個實質上平行的長側面和實質上呈半圓形狀的端側面。
全文摘要
一種用于強制排屑的鉆削刀具包含切向設置的硬質合金切削鑲塊(10A、10B、10C)，最好是三塊，這大大簡化了鑲塊座的加工。此外，切削鑲塊半圓形的基本形狀對于它們的壓制成型相當有利。最好在中心孔的端部車削出切屑空間(13)，使切屑堵塞的危險降至最小。鉆頭最好由整體工件制成。
文檔編號E21B10/56GK1150771SQ9519361
公開日1997年5月28日 申請日期1995年5月31日 優(yōu)先權日1994年6月13日
發(fā)明者托爾斯滕·布隆貝里, 拉爾斯·桑貝格 申請人:桑德維克公司