模块式钻孔工具及其制造方法转让专利

申请号 : CN200780031856.3

文献号 : CN101511513B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : P·K·默尔根塔勒尔

申请人 : 钴碳化钨硬质合金公司

摘要 :

本发明涉及一种模块式钻孔工具(1),它具有一个载体(2)以及可附接到其上的一个切削单元(16),其中该载体(2)沿一条载体纵向轴线(Z)延伸,该载体被配置为按照一个载体半径(Tr)大致为圆柱形并且具有一个切屑槽(6)以及沿着该切屑槽(6)延伸的一个排出边缘(8)。该切屑槽(6)以一种凸起弯曲的方式朝向排出边缘(8)延伸,这样(在垂直于该载体纵向轴线(Z)的截面视图中观察)形成了具有一个倒角(18)的一个J形切屑槽(6),并且在排出边缘(8)上的一条切屑槽切线(T)与在切点(P)处接触该倒角(18)的区域中的一个凹槽底部的一个半径(R)之间形成一个锐角的超前角(W),由此在该切屑槽内导致改善的切屑引导。

权利要求 :

1.一种模块式钻孔工具(1),包括一个载体(2)以及能固定到载体(2)上的一个切削单元(16),所述载体(2)沿一条载体纵向轴线(Z)延伸;所述载体被实现为基本上是一个圆柱体,该圆柱体具有一个载体半径(Tr)并且具有一个切屑槽(6)以及沿所述切屑槽延伸的一个排出边缘(8),其特征在于,所述切屑槽(6)以一种凸起弯曲的方式朝向所述排出边缘(8)延伸,并且与该排出边缘(8)相对的该切屑槽(6)的一个壁部分(19)直线地伸展,这样,在垂直于所述载体纵向轴线(Z)的一个截面视图中观察,所述切屑槽(6)是由一个J形的切屑槽壁(17)界定并且形成一个凹形倒角(18),这样在所述排出边缘(8)的一条切屑槽切线(T)与在一个切点(P)处与所述凹形倒角的区域中的槽底部相切的一个半径(R)之间实现一个锐角的超前角(W),并且所述载体(2)具有一个在所述载体纵向轴线(Z)的方向上延伸的前部区域(3)并且具有一个邻近所述前部区域的排出区域(10),所述超前角(W)在所述排出区域(10)中在载体纵向轴线(Z)的方向上连续减小。

2.如权利要求1所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述超前角(W)是在40°与

70°之间。

3.如权利要求1或2所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述切屑槽(6)在所述凹形倒角(18)上的区域中沿具有一个曲率半径(r)的一个圆路径延伸。

4.如权利要求3所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述曲率半径(r)在所述载体半径(Tr)的0.4倍至0.6倍之间。

5.如权利要求4所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述凹形倒角具有一个倒角宽度(B),所述倒角宽度在所述曲率半径(r)的0.6倍与1.0倍之间并且所述倒角宽度是由所述切点(P)与所述排出边缘(8)在所述半径(R)上的一个投影之间的距离定义。

6.如权利要求5所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述凹形倒角具有一个倒角深度(H),所述深度在所述曲率半径(r)的0.3倍到0.8倍的范围内,所述倒角深度(H)由所述排出边缘(8)与所述半径(R)之间的距离定义。

7.如权利要求6所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)中所述超前角(W)减小到0°或减小到一个具有负值的角度。

8.如权利要求7所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述排出区域(10)具有为所述曲率半径(r)的1.0倍与2.0倍之间的一个长度。

9.如权利要求8所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个末端区域中,在所述排出边缘(8)对面的区域直线地延伸,并且朝向所述排出边缘延伸的所述壁部分以一种凸起弯曲的方式延伸。

10.如权利要求9所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个中间部分区域中,所述切屑槽(6)具有多个相对的壁部分,这些壁部分向外直线伸展。

11.如权利要求3所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述凹形倒角具有一个倒角宽度(B),所述倒角宽度在所述曲率半径(r)的0.6倍与1.0倍之间并且所述倒角宽度是由所述切点(P)与所述排出边缘(8)在所述半径(R)上的一个投影之间的距离定义。

12.如权利要求3所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述凹形倒角具有一个倒角深度(H),所述深度在所述曲率半径(r)的0.3倍到0.8倍的范围内,所述倒角深度(H)由所述排出边缘(8)与所述半径(R)之间的距离定义。

13.如权利要求3所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述排出区域(10)具有为所述曲率半径(r)的1.0倍与2.0倍之间的长度。

14.如权利要求13所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个末端区域中,在所述排出边缘(8)对面的区域直线地延伸,并且朝向所述排出边缘延伸的所述壁部分以一种凸起弯曲的方式延伸。

15.如权利要求14所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个中间部分区域中,所述切屑槽(6)具有多个相对的壁部分,这些壁部分向外直线伸展。

16.如权利要求1所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)中所述超前角(W)减小到0°或减小到一个具有负值的角度。

17.如权利要求16所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述排出区域(10)具有为所述曲率半径(r)的1.0倍与2.0倍之间的长度。

18.如权利要求17所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个末端区域中,在所述排出边缘(8)对面的区域直线地延伸,并且朝向所述排出边缘延伸的所述壁部分以一种凸起弯曲的方式延伸。

19.如权利要求18所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个中间部分区域中,所述切屑槽(6)具有多个相对的壁部分,这些壁部分向外直线伸展。

20.如权利要求1所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述排出区域(10)具有为所述曲率半径(r)的1.0倍与2.0倍之间的长度。

21.如权利要求20所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个末端区域中,在所述排出边缘(8)对面的区域直线地延伸,并且朝向所述排出边缘延伸的所述壁部分以一种凸起弯曲的方式延伸。

22.如权利要求21所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个中间部分区域中,所述切屑槽(6)具有多个相对的壁部分,这些壁部分向外直线伸展。

23.如权利要求1所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个末端区域中,在所述排出边缘(8)对面的区域直线地延伸,并且朝向所述排出边缘延伸的所述壁部分以一种凸起弯曲的方式延伸。

24.如权利要求23所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,在所述排出区域(10)的一个中间部分区域中,所述切屑槽(6)具有多个相对的壁部分,这些壁部分向外直线伸展。

25.如权利要求10、15、19、22或24所述的模块式钻孔工具(1),其特征在于,所述壁部分彼此相对平行并且经由一个圆路径在中间连接。

26.一种用于制造一个模块式钻孔工具(1)的方法,所述模块式钻孔工具具有一个载体(2),所述载体实现为基本上是一个圆柱体,所述圆柱体沿一条载体纵向轴线(Z)延伸并且具有一个载体半径(r);并且所述模块式钻孔工具具有能固定到这个载体上的一个切削单元(16),并且具有一个切屑槽(6)以及沿所述切屑槽(6)延伸的一个排出边缘(8),所述切屑槽(6)是借助一个铣刀来加工的,这样,在一个垂直于所述载体纵向轴线(Z)的截面视图中观察,所述切屑槽(6)被实现为J形,从而它以一种凸起弯曲的方式朝向所述排出边缘(8)延伸并且形成一个凹形倒角,这样在所述排出边缘(8)的一条切屑槽切线(T)与在一个切点(P)处与所述凹形倒角的区域内的槽底部相切的一个半径(R)之间实现一个锐角的超前角(W),并且在所述切屑槽(6)的一个排出区域(10)中旋入所述铣刀,其方式为使所述超前角(W)在所述载体纵向轴线(Z)的方向上减小。

说明书 :

模块式钻孔工具及其制造方法

[0001] 本发明涉及具有一种模块式钻孔工具。本发明进一步涉及一种用于制造这种钻孔工具的方法。
[0002] 模块式钻孔工具在多种实施方案中已知,例如,它们的不同之处在于它们对分别实现的切削单元的夹持方式。例如,焊接在硬金属中的切削刃尖或完整的钻头尖被用作切削单元。此外,有多种已知的可变的切削单元,例如通过螺钉固定于钻孔工具的载体上的转位式刀片,或者例如包括多个转位式刀片的套盒,它们通过强制夹持而被连接到载体上。另外还存在已知的可替换的钻头尖,例如,这些钻头尖是通过螺钉或者通过夹固或者通过强制装配被紧固到载体上。对于所有这些模块式钻孔工具的共同之处是划分为切削单元和载体。该载体具有包括多个切屑槽的一个前部区域,以及用于将该钻孔工具接收到机床工具的夹紧器件中的一个柄区域。
[0003] 从DE 195 22 836 A1中已知一种钻孔工具,其包括一个载体以及可以固定到其上的一个切削单元,该载体沿一条载体纵向轴线延伸;该载体被实现为基本上是一个圆柱体,该圆柱体具有一个载体半径并且具有一个切屑槽以及沿所述切屑槽延伸的一个排出边缘。在这种工具的情况下,它实现为具有多个转位式刀片的钻孔工具,使一个内切屑槽以及一个外切屑槽成形的方式为使它们在工具的中部至后部区域彼此相合并。就这个工具来说,该切屑槽在两壁上均有加强缘。
[0004] 在钻孔过程中的这些参数的波动导致形成不同切屑形状。除希望的切屑碎片之外,还会产生不希望的螺旋形切屑以及螺旋形的碎片切屑。当这些切屑部分经由切屑槽从该钻孔工具的切削刃中被除去时,这些切屑部分连续地造成与孔壁的接触,导致损害所制造的孔的表面质量的刻痕。
[0005] 此外,一种持续发生的情况是,在排出边缘处,切屑被夹塞在孔壁与钻头的后部之间,并由此引起钻体的增加的扭力负荷。在这种情形下,因为在切削过程中产生的热量也是通过切屑而从钻孔的底部带走,所以还存在着钻头的增加的热负荷。在极端的情况中,由此造成的这样一种塞入的切屑变为被焊接到孔壁上。
[0006] 本发明所依据的目的是限定一种模块式钻孔工具及其制造方法,该钻孔工具具有一个特别适合于输送切屑的切屑槽。
[0007] 根据本发明,相对于钻孔工具的这一目的是通过根据本发明的模块式钻孔工具如此实现,即,本发明的模块式钻孔工具包括一个载体以及可以固定到载体上的一个切削单元,所述载体沿一条载体纵向轴线延伸;所述载体被实现为基本上是一个圆柱体,该圆柱体具有一个载体半径并且具有一个切屑槽以及沿所述切屑槽延伸的一个排出边缘,其中根据本发明规定,所述切屑槽以一种凸起弯曲的方式朝向所述排出边缘延伸,并且所述切屑槽的与所述排出边缘相对的一个壁部分直线地伸展,这样,在垂直于所述载体纵向轴线的一个截面视图中观察,所述切屑槽是由一个J形的切屑槽壁界定并且形成一个凹形倒角,这样在所述排出边缘的一条切屑槽切线与在一个切点处与所述凹形倒角的区域中的槽底部相切的一个半径之间实现一个锐角的超前角,并且所述载体具有一个在所述载体纵向轴线的方向上延伸的前部区域并且具有一个邻近所述前部区域的排出区域,所述超前角在所述排出区域中在载体纵向轴线的方向上连续减小。根此,该钻孔工具是以一种模块方式实现的,并且具有一个大致圆柱形的载体,该载体具有一个载体半径,并具有实现于该载体上、用于该切削单元的一个夹持件。该载体包含沿着切屑槽延伸的一个排出边缘。该切屑槽以一种凸起弯曲的方式朝向该排出边缘延伸,这样(在垂直于该载体纵向轴线的一个横断面视图观察)形成一个凹形倒角,并且在排出边缘的一条切屑槽切线与在一个切点处与该凹形倒角的区域中的槽底部相切一条半径之间实现一个锐角的超前角。在这种情况下,切屑槽的界定壁具有一个J形的轮廓,即大致由一个半圆的弧构成,邻接该界定壁的一个侧面有一个直线壁部分。因此,总体上该切屑槽具有一种不对称的构形,在一定程度上,该切屑槽在其一个侧面上具有一个直线的壁部分而在其另一个侧面上具有一个单独地弯曲的壁部分。该弯曲的壁部分实现了该凹形倒角以及该锐角的超前角。因此,该直线延伸壁部分在旋转方向上与排出边缘相对,并且在载体的圆周表面的方向上直线地伸出,所述圆周表面构成钻头的后部。这使得能够通过简单地铣削沿这一直线排出方向在载体中制成切屑槽。
[0008] 因此,在制造技术方面,实现该J形的形状是通过一种铣刀(例如球形端铣刀或者铣削盘)制成这些槽。该铣刀进刀的方向不是在径向方向上而是与有待加工的坯料相切。切向进刀在这种情况下应理解为是指该铣刀的中心不是针对该载体纵向轴线而施加在径向方向上而是将铣刀的中心置于在坯料上,这样它平行于一个半径但离该半径一定距离。
[0009] 切屑槽切线在这种情况下应理解为是在排出拐角处到切屑槽壁的切线,在该排出拐角处切屑槽壁与排出边缘相交,该切线相对于载体纵向轴线垂直定向。同样,半径同样相对于该载体轴线而垂直延伸,并且该半径对该切屑槽壁在其最低点中是相切的,该点在这里被表示为切点。
[0010] 由切屑槽构成的切屑腔的所造成镰刀形状的形式导致一种改进的切屑引导,因为由于该锐角的超前角,这里实现一种楔形,它就像从该孔的壁上将切屑刮掉。同时,由于凸曲率以及由此构成的凹形倒角,切屑被安全地引导进入切屑槽,并且被保持在那里。因此,减小了切屑夹塞在钻孔工具与孔的壁之间的风险。切屑槽的曲率还对切屑的形状起作用,这样可以容易地并且可靠地将后者从切屑槽中取走。同时,由于该J形的形状,碎片被可靠地保持在切屑腔中。
[0011] 根据一种有利的改进,该超前角是在40°与70°的范围内。藉此在该切屑槽内实现了一种特别显著并且安全的切屑引导。
[0012] 有利地是,在该凹形倒角的区域中,该切屑槽是沿着具有一个曲率半径的圆路径实现的。这样一个圆路径特别是通过一个铣刀产生的,其半径大致对应于该凹形倒角的曲率半径。因为制造技术的原因,该凹形倒角的半径略大于该铣刀的半径。因此,通过选择合适的工具可以容易地产生该切屑槽的形状,并且在这个壁上实现的半径导致有待取走的切屑的一种改善的形状。
[0013] 在一种有利的发展中,该切屑槽具有在该载体半径的0.4倍至0.6倍之间的一个直径。这种尺寸已经证实是有利的,同时,该载体的剩余截面适合用于吸收发生的力和力矩。
[0014] 优选地,该凹形倒角具有所使用的铣刀的半径的0.6倍与1倍之间、并因此是其直径的0.3倍与0.5倍之间的一个倒角宽度。有利地是,同时该凹形倒角具有在曲率半径的0.3倍到0.8倍范围内的倒角深度。在这种情况下该倒角宽度由该槽底部的切点与该排出边缘到该半径的投影之间的距离定义。在这种情况下,该倒角深度是经过该切点的半径距该排出边缘的距离。因此,所成形的凹形倒角在整个行程上在该切屑槽截面中特别好地引导这些切屑。
[0015] 优选地是,该载体具有在该载体纵向方向上延伸的一个前部区域,并且具有邻近这个前部区域的一个排出区域。该排出区域的作用是排射切屑材料。在该排出区域中,超前角在载体纵向方向上特别是连续地并且渐进地朝向该载体柄减小,从而产生一个同样连续地减小的凹形倒角。由于凹形倒角的这种减小,切屑材料可以自由地从槽中排出。在这种情况下优选超前角从该前部区域的末端、超过该排出区域在载体纵向方向上减小到至少0°。
[0016] 由于相对于它们的直径它们的长度很大,并且由于截面被切屑槽减小,钻孔工具易于变形,尤其是作为在钻孔操作过程中向前送入的力的结果的偏斜。由此引起的震动降低了孔的质量。因此,在一个优选的实施方案中,该排出区域具有在曲率半径的1.0倍与2.0倍之间的长度。这个长度确保该切屑材料的自由排出无需过度伸长该载体。
[0017] 在一个有利的发展中,在排出区域的中间部分区域中该切屑槽具有多个相对的壁区域,这些壁区域在起始区域中以平行方式延伸并且由一个半圆路径连接。通过用于前部区域的铣刀可以容易地制造出这种槽的形状。
[0018] 根据本发明,相应的制造方法方面的目的如此实现,即在本发明的用于制造一个模块式钻孔工具的方法中,所述模块式钻孔工具具有一个载体,所述载体实现为基本上是一个圆柱体,所述圆柱体沿一条载体纵向轴线延伸并且具有一个载体半径;并且所述模块式钻孔工具具有可以固定到这个载体上的一个切削单元,并且具有一个切屑槽以及沿所述切屑槽延伸的一个排出边缘,所述切屑槽是借助一个铣刀来加工的,这样,在一个垂直于所述载体纵向轴线的截面视图中观察,所述切屑槽被实现为J形,从而它以一种凸起弯曲的方式朝向所述排出边缘延伸并且形成一个凹形倒角,这样在所述排出边缘的一条切屑槽切线与在一个切点处与所述凹形倒角的区域内的槽底部相切的一个半径之间实现一个锐角的超前角,并且在所述切屑槽的一个排出区域中旋入所述铣刀,其方式为使所述超前角在所述载体纵向轴线的方向上减小。在关于钻孔工具陈述的这些优点及优选的发展也以类似方式赋予该方法。
[0019] 为制造该钻孔工具的目的,在这种情况下提供的方案是通过铣刀加工切屑槽,其方式为:从垂直于该载体纵向轴线的截面视图观察,该切屑槽凸出地朝向该排出边缘延伸,并且形成一个凹形倒角,其方式为:在到该排出边缘的一条切屑槽切线与在切点处与该凹形倒角的区域中的槽底座相切的一个半径之间实现一个锐角的超前角。这样一种方法适合于在连续操作中制造切屑槽。
[0020] 在一个有利的增强方案中,在前部区域中铣削后于邻近该前部区域的排出区域中以一种连续运行的方式加工该切屑槽。在这种情况下,优选地将铣刀旋入的方式为:该超前角被减小到特别是为0°。这一措施导致由该凹形倒角构成的切屑腔的镰刀形状经受了到一种直线排出的转换。也就是说,至少在该排出区域的末端区域内,该切屑槽壁直线地伸展,这样切屑可以容易地从切屑槽中冒出。在这种情况下,该铣刀以一种简单的方式适当地旋入。于是没有必要为改变截面几何形状而更换工具,从而使得有可能仅以一个工作步骤快速、廉价地实现切屑槽。
[0021] 专门实现该排出区域也是有可能的,原则上,独立于具有凹形倒角的切屑槽的形式,并且有其自身的独立的创造性。因此,所实现的排出区域还可用在常规的工具的情况中。由于该排出区域的特殊形式,在这些工具的情况中还实现了切屑从切屑槽中无障碍的冒出。
[0022] 以下参见附图对本发明的一个示例性实施方案进行了更全面地解释,在附图中对应地在多个示意性图解中:
[0023] 图1示出一个模块式钻孔工具的载体的透视图解,
[0024] 图2示出根据图1的载体的一个侧视图,
[0025] 图3示出沿图2中的剖面线III-III垂直于该载体纵向轴线的一个截面,[0026] 图4示出沿图2中的剖面线IV-IV垂直于该载体纵向轴线的截面的一个俯视图,并且
[0027] 图5为了说明用于铣削该切屑槽的方法目的示出该载体的一个高度示意性的主视图,图中有处于不同铣削位置的一个表示出的铣削头。
[0028] 在所有的附图中用相同参考号表示彼此对应的部件。
[0029] 图1示出不带有切削单元的模块式钻孔工具1的载体的一个透视图。载体2被分成一个前部区域3和一个柄区域4。这两个区域由构成一个支承接触套的肩台5分开。在该示范性实施方案中,前部区域3具有两个切屑槽6,这些切屑槽在前部区域3中彼此沿直径相反地螺旋延伸。在该钻头的旋转方向D中观看,该切屑槽6在各自情况下由一个排出边缘8在末端邻接,该排出边缘对应于切屑槽6同样螺旋地延伸。朝向柄区域4提供了一个排出区域10,其中该切屑槽6沿肩台5从该载体2伸展出。该载体2另外具有分别对应于这些切屑槽6中的每一个的冷却剂孔12,这些孔的开口被安排在该载体2的端面11上。在该示例性实施方案中,未在图1中表示的、用于接受多个转位式刀片16(参见图2)的两个板座14是在该载体2的前端区域中实现的。
[0030] 这些转位式刀片16各自构成该模块式钻孔工具1的一个切削单元。特别是可替换的钻头尖还可作为切削单元提供,作为转位式刀片16的一个替代物。该模块结构提供了对切削单元使用专门化的材料(这些材料在除去切屑的加工过程中承受大负荷的高度)并且同时对载体使用其他合适的、不昂贵的材料的廉价可能性。由于这些切削单元的可交换性,同样成立的情况是当切削刃已被磨损时仅需更换这些切削单元。
[0031] 图2示出了钻孔工具1的一个侧视图。在该载体2上表示的是两个转位式刀片16,它们彼此相对地径向偏离、被固定在各自的板座14中。这些转位式刀片16伸出超过端面11。径向内侧的转位式刀片16延伸超过该载体纵向轴线Z,并且同时在径向方向上重叠外侧的转位式刀片16,其结果是两个转位式刀片16均具有一个重叠工作区。如有必要的话,该径向内侧和径向外侧的转位式刀片16在它们的实现方式上不相同。
[0032] 钻孔工具1的长度作为一个总体是由该柄区域4的夹紧长度L2和有效的伸出长度L1给出。邻接该前部区域3的排出区域10具有长度L3。在这个情况中,该前部区域3的有效钻孔长度对应于该钻孔工具打算的孔的深度。这个孔深度通常被指定为载体直径的数倍。该前部区域的有效长度基本上对应于该有效突出长度L1与该排出区域10的长度L3之间的差值。
[0033] 然而,在该前部区域3的长度上,该切屑槽6具有一种基本上保持恒定的切屑槽几何形状,这个几何形状在该排出区域10的行程中连续改变。在这个情况中基本上恒定的几何形状应理解为是指以下参见图3说明的该基本几何形状得到保持,而与(例如因为在该钻孔工具1的纵向方向中的一个逐渐变细的核心)单独的尺度的可能变形相分离。在这种情况下,在前部区域3中的切屑槽6被实现为用于良好的切屑成形以及切屑释放,特别是以这样一种方式,即切屑被安全地保持在切屑槽6中,并且防止切屑夹塞在孔壁与钻头的后部之间。相比之下,在该排出区域10中切屑槽6被实现为使切屑可以很容易地从该切屑槽6中冒出。
[0034] 图3示出沿根据图2的截面线III-III一个截面表面。两个冷却剂孔12被安排在具有一个载体半径Tr的载体2之内。切屑槽6由一个大致J形的切屑槽壁17界定。后者具有一个壁部分,该壁部分具有圆弧的形状并且具有一个半径r。处于圆弧的形状的这个壁部分在一侧延伸至钻头的后部,并且邻接排出边缘8。
[0035] 由此,该切屑槽6构成朝向该排出边缘8的一个凹形倒角18、并且在该凹形倒角18的区域中具有一个镰形的路线。该镰形刃尖由排出边缘8构成。在这种情况下,在一个切屑槽切线T与一个半径R之间实现了一个超前角W。该切屑槽切线T是在该壁部分的排出点到该排出边缘8的圆弧形的壁部分的切线。半径R是由一条直线构成,该直线延伸经过该中点(载体纵向轴线Z),并且该直线是与凹形倒角的区域中的槽底部相切。在该槽底部的区域中,半径R的接触点被称作切点P。凹形倒角18具有一个倒角深度H以及一个倒角宽度B。该倒角深度H被定义为半径R距该排出边缘8的距离,即该倒角深度H(在一个截面视图中观察)对应于半径R与排出边缘8之间的最短距离,因此对应于切屑槽壁与钻头的后部之间的拐角点。在这种情况下,倒角宽度B是由与槽底部相切的半径R与排出边缘到半径R的一个投影之间的距离来定义。因此,该倒角宽度B是切点P与到穿过切屑槽壁与钻头的后部之间的拐角点(排出边缘8)的半径R的一条垂线之间的距离。
[0036] 该切屑槽壁以锐角朝向排出边缘8伸展出,从而实现一个大致楔形的壁区域。在这种情况下,该超前角W位于大致40°与70°之间的范围内。这种非常尖锐的形状可靠地减小了切屑在孔壁与钻头的后部之间夹塞的危险。相反,由于楔形的形状或镰形的形状,将切屑从孔壁刮掉并且在镰形的凹形倒角18中被捕获。同时,通过邻近排出边缘8的切屑槽壁的曲率实现了良好的切屑成形效果。为此目的,该凹形倒角18具有一个曲率半径,特别是该曲率半径是在载体半径Tr的0.4倍与0.6倍之间的范围内。为了在切屑槽6内安全并且可靠地保持切屑,该凹形倒角宽度B大致地在曲率半径r的0.6倍与1.0倍之间的范围内。同时,该凹形倒角深度H大致是曲率半径r的0.3位至0.8倍。总的说来,通过切屑槽几何形状实现了可靠的切屑去除。
[0037] 在旋转方向D中与排出边缘8相对的切屑槽6的壁部分19对于切屑成形以及去除是不重要的,并且在该示范性实施方案中将它实现作为一个直的壁部分19。从该凹形倒角18的区域中的圆弧形壁部分之上的排出边缘8开始,该直壁部分19尽可能远地延伸到载体2的钻头的后部。
[0038] 在此说明的切屑槽几何形状能以一种简单并且廉价的方式来制造,特别是在一个单级加工工序中,借助于铣刀(特别是一个球形端铣刀)。不需要多个资源密集的研磨工序或者一种加工工具的多次应用。相反,该切屑槽几何形状基本上由该球形端铣刀的铣刀头20(参见图5)的几何形状所决定。因此,凹形倒角18的曲率半径r也基本上对应于该球形端铣刀的半径。
[0039] 由图4可以看到该排出区域10中的切屑槽6的几何形状。然而,图3中所示的该凹形倒角18以及与该排出边缘8直线相反延伸出的壁部分19的基本几何形状在超过该前部区域3处是恒定的,该几何形状在该排出区域10上(特别是连续地)改变。
[0040] 在排出区域10中切屑槽6被加宽并且向外成形而进入肩台5。在排出区域10中,该倒角深度H渐进地减小,直到最终在该排出区域10的末端实现直线伸出。因此,该超前角W减小到0°,并且在特定情况中也可采取负值。因此,切屑不再受约束的保持在切屑槽6中而是可以从后者中无困难的冒出。
[0041] 现在,在该相对的壁部分19上于该排出区域10的末端实现一个凹形倒角,并且该壁部分19沿一条具有曲率半径r的曲线延伸。
[0042] 排出区域10中的这个几何形状是通过铣刀的一种定义的旋入而容易地产生。参见图5说明了用于产生切屑槽6的铣削方法,其中可以看到用K1-K7指示的一个球形端铣刀的铣刀头20的不同位置。铣刀头20具有对应于该曲率半径r的一个半径。该载体纵向轴线Z构成了z方向,并且该绘制平面构成所表示的坐标系的x-y平面。
[0043] 为了制造该载体2,在图5中表示的加工操作之前,将一种合适的圆形材料旋削成所要求的外部尺寸。在这个工序中,在旨在作为一个前部区域3的载体2的部分与旨在作为一个柄区域4的部分之间产生一个肩台5。为了铣削这些切屑槽6的目的,将由此制造的用于载体2的半成品通过柄区域进行夹持,这样可以加工要产生的前部区域3。通过该铣削头20,在载体2中的进行的铣削按以下所说明来实现,这样每一加工操作产生出一个具有所要求的几何特征的切屑槽6。
[0044] 为此目的,从载体2的端面11开始,将用铣刀头20用于在后者中进行铣削,铣刀纵向轴线24距载体纵向轴线Z的距离为小于载体半径Tr,直到该铣削头20与载体2的一个核心圆周22相切。在这个位置(K1)中,在z方向中的一个向前进刀的动作中,将铣削头20朝向柄区域4移动。同时,在旋转方向D中旋转载体2,这样以一个恒定螺距以及恒定超前角W实现该螺旋形切屑槽6。切屑槽6的由此产生的前部区域3具有一个长度,它对应于钻孔工具1打算进行的钻孔深度。在加工前部区域3的过程中,该铣削头20相对于载体2采取由图5中的K1所指示的相对位置。
[0045] 在此说明的铣削头20或者载体1的特别运动对应于优选的并且容易控制的运动序列。然而,也可以通过适当的控制对应的其他部分来执行这些运动。关键之处在于铣削头20关于载体2的相对定位和运动。
[0046] 为了在该排出区域10中制造切屑槽6的目的,铣削头20以其纵向轴线24处于xy平面中以预先计算的方式围绕Z旋转。因此,铣削头20就像在核心圆周22上滚动。为此目的,铣削头20围绕相对于z方向平行定向的旋转轴线26而转动。同时,在z方向中进行向前的进刀并且在旋转方向D中使载体2进一步旋转。由此式铣削头20经过K1到K7的位置而移动。该切屑槽6的深度在这种情况下保持不变。
[0047] 然而,在位置K1中,将铣刀纵向轴线24相对于载体2的中心平面28平行定向,在排出区域10的一个中间区域中,将它相对于该中心平面28(大致位置K4)垂直定向,并且在排出区域10的末端,它相对于该中心平面28(位置K7)包围一个大致160°的钝角。在该示例性实施方案中,中心平面28由一个平面限定,该平面在前部区域3的末端处并且在排出区域10的开始处相对于直线延伸的壁部分19是平行地定向的。
[0048] 从位置K7,铣削头20在纵向轴线24的方向中被移动出载体2。由此结束了该加工操作。