单刃钻头和其加工方法技术

一种单刃钻头，具有一个钻头头部（１１），它具有一个在钻头头部上构成的切削刀具（１２），其中该切削刀具具有至少一个用于切削加工工件（１６）的切削刃（１９）并且该切削刃设有至少一个断屑器（２１），用于使通过切削刃切削的切屑（２２）产生断屑，所述断屑器（２１）具有一个正的切屑角（γ）。由此能够减小在切削刀具（１２）处的机械的和热的负荷。此外所述断屑器可以具有一个尤其是由硬质材料制成的功能覆层（２９ａ，２９ｂ），它按照钻头的外部造形涂覆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种单刃钻头和一种加工该单刃钻头的方法。所述单刃钻头具有一个钻头头部，它具有一个在钻头头部上构成的切削刀具。该切削刀具具有一个用于切削加工工件的切削刃。对该切削刃设有至少一个断屑器，用于使通过切削刃切削的切屑产生断屑。单刃钻头是常见的钻头，它们在钻深孔时使用。钻深孔是用于制造或加工孔的一种切削方法。深孔通常指孔径为约1mm至1500mm而孔深约为至少三倍于孔径的孔。所述单刃钻头或ELB深孔钻头是深孔钻头的一个特殊的工艺变化，其中使用一个单刃或深孔刀具。单刃钻头能够区分成一些在刀具上刃磨出来的切削刀具和一些可替换的切削刀具，例如以切削刀具片或螺旋刃片的形式。所述单刃深孔钻头的直径范围最好在约0.8至40mm。冷却液的输送通过一个或多个在钻头内部里面的孔实现。冷却液在分离和材料变形时用于冷却和润滑。对于单刃钻头冷却液-切屑混合物的排出通过一个位于钻杆外面的长槽或沟实现。大量冷却液的使用在经济上是令人忧虑的，因为冷却液-切屑混合物是一个沉重负担，它必需处理或再加工。因此人们日益使用最小量润滑，其中所使用的润滑液量降低到无论如何都必需的程度。在此存在一个问题，尽管非常微少的冷却润滑液量也要负责充分的排出切屑，以便由此保证良好的深孔钻削质量。本专利技术的目的是，提供一种上述形式的单刃钻头，它尤其也以最小量的润滑可靠地加工并且尤其具有一个高的耐磨损性。这个目的通过一种具有权利要求1特征的单刃钻头并通过一种用于加工该单刃钻头的具有权利要求15特征的方法得以实现。通过引用，权利要求的内容也是说明书的内容。按照本专利技术的单刃钻头的特征是，它包括一个具有一个正的切屑角的断屑器。就本申请而言，单刃钻头可以是这样一些钻头，它们具有一个钻头头部，在钻头头部上构成切削刀具。尤其是该切削刀具与钻头头部一体连接，例如在钻头头部中磨削出来。作为切削刀具或切削楔在本申请的意义上可以理解为单刃钻头参与切削的部位。所述切削楔由直接与切削下来的切屑接触的切屑面和切削表面限定。所述切屑面是切削楔上的表面，在该表面上切屑卷曲。人们将切削刀具上位于所产生的工件表面或加工表面对面的表面称为切削表面。将切屑面与切削表面相互接触的线称为切削刃。将一个垂直于要被加工工件的加工表面的假想直线与切屑面之间的切削刃上的角度称为切屑角。可以存在许多切削刃，例如一个外切削刀具和一个内切削刀具。所述楔角是切屑面与切削表面之间的角度，而所述后角是加工表面与切削表面之间的角度。断屑器用于使断屑或断开并且在切屑不能可靠地断开的情况下设置。不能可靠断屑例如在这种情况下出现，当工件的变形能力非常强并且产生所谓的“流动切屑”的时候，它在没有辅助断屑时只能非常迟后地断开。对于每个切削刃可以设有至少一个断屑器，例如对于外切削刃可以设有一个断屑器并对于内切削刃设有一个断屑器。在按照本专利技术的单刃钻头的断屑器上的正的切屑角起到使已切削下来的切屑不再象例如在传统的单刃钻头中0°切屑角那样直角地在切屑面上卷曲，而是倾斜地卷曲的作用，因为该切屑面相对于垂直于要被加工表面的假想直线是倾斜的。即，切屑在碰到切屑面时不剧烈地压缩(stauchen)，这使得由于碰到切屑产生的切屑面负荷相对微小，这种负荷例如由于切屑与工件之间的摩擦可能导致升热。可以说产生一个“软”的切割。这使得按照本专利技术的单刃钻头可以生产可靠地在例如通过压力空气使用最小量润滑时或者在使用具有低粘度的冷却液时使用。按照本专利技术的单刃钻头的另一优点是，能够使已切削下来的切屑适当地断屑，它适配于最小量润滑条件。为了通过冷却液可靠地排屑首先必需使切屑不能超过一个确定的大小，因为否则它们不能可靠地一起携带地通过凹槽中的有限空间。这可能导致切屑在切削刀具处聚积并且对切削过程产生不利影响。在传统的具有0°切屑角的单刃钻头中一般不产生长断屑的问题，因为由于在切屑面上的剧烈的切屑压缩大多产生一个短断屑。但是，当使用低粘度的冷却液时，特别短的切屑也不能可靠地排出，因为它们提供太小的阻力。通过具有正的切屑角的断屑体产生的切屑，它们一方面足够地小，以便可靠地“移动”，而另一方面足够地大，以便对低粘度的冷却液提供用于排出的足够的作用面。所述断屑器的切屑角最好位于10°至30°之间，尤其是15°至25°之间。所述断屑器可以具有不同大小的正的切向角，因此沿着断屑器上导出的切屑在不同的部位不同程度地压缩或变形。将一个垂直于要被加工工件的加工表面的假想直线与切屑面上除了直接在切削刃上的部位以外的一个切线之间的角度称为切向角或切屑面角。直接在切削刃上的角度称为切屑角，因此切屑在那里相对压缩较少，由此通过碰到切屑在切削刃上引起的面负荷相对较小。所述切屑最好在断屑器“移动”时接着到达比“切削刃”部位更小的切向角部位，因此切屑在那里更剧烈地压缩。所述切屑可以以剧烈的切屑压缩通过接近0°切向角或者甚至负的切向角的部位。在某个时刻切屑压缩或对切屑的负荷大到使它断开。在本专利技术的一个改进方案中所述断屑器具有一个用于导出切屑的切屑导出面和一个用于断开切屑的断屑段。优选使所述切屑导出面是基本紧邻切削刃的部位并且切屑在切削后首先碰到该导出面。该切屑导出面最好具有一个相对较大的正的切屑角和具有与切屑角几乎全等的一致的切向角的部位或者具有不同大小的正的切向角部位。所述断屑段最好直接连接到切屑导出面。在那里与切屑导出面相比可以存在较小的正的切向角、0°切向角或者甚至负的切向角，它们可以引起断屑。特别优选使所述断屑段与切削刃以一个距离设置，该距离适用于调节所期望的切屑大小。由此能够实现适当的已切削下来的切屑的切屑大小调节。通过改变断屑段与切削刃的距离可以产生不同大小和形状的切屑，它们最佳地适配于那些冷却液条件、尤其是最小量润滑条件，即可以可靠地排出去。所述切屑在断屑段中何时断开，取决于不同的影响因素，它们应该在确定距离时同时考虑。这些影响因素例如是要被加工工件的工件材料特性、尤其是其变形性、钻削过程的加工速度等等。所述距离例如可以为0.2mm至1.5mm，尤其是0.3mm至0.6mm。优选使所述断屑器或断屑体以一个邻接切削刃的槽或沟的形式构成。该槽形断屑体可以分成两个部位。一个尤其弧形弯曲的第一部位可以从切削刃一直延伸到一个槽底。这个部位可以称为切屑导出面。可以通过一个切线紧贴在曲率上获得的正的切向角在这个部位向着槽底尤其持续地减小，直到最终在槽底上达到接近一个0°切向角。一个尤其弧形弯曲的第二部位可以从槽底一直延伸到为了排出冷却液-切屑混合物而构成的沟的一个边界面。这个部位可以称为断屑段，其中从一个基本0°切向角开始在槽底上这个切向角向着边界面可以变得更负。也可以选择使所述断屑器的切屑导出面非弯曲，而是由具有一致的正的切屑角或切向角的斜面构成。在这个斜面上可以连接一个弯曲的或设有半径的断屑段。在本专利技术的一个改进方案中，在所述单刃钻头的至少一个功能面上具有一个功能覆层。作为功能覆层在本申请的意义上尤其表示这些表面，它们在钻深孔过程中满足一个确定目的，例如切削切屑、使钻头支承在孔里面、排出切屑等。对于功能面特别优选是用于使切屑产生断屑的断屑器。至少断屑器、尤其是其切屑导出面和断屑段也可以设有功能覆层。可以在多个或所有参与切削过程的功能面上设有功能覆层。可以在所有直接与工件接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单刃钻头，具有一个钻头头部，该单刃钻头具有一个在钻头头部上构成的切削刀具，其中该切削刀具具有至少一个用于切削加工工件的切削刃并且该切削刃设有至少一个断屑器，用于使通过切削刃切削的切屑产生断屑，其特征在于，所述断屑器（２１）具有一个正的切屑角（γ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H兰德克尔，H鲍姆加特纳，
申请(专利权)人：TBT深钻技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]