用于制備軸向延伸刀頭的方法及刀頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制備軸向延伸的刀頭特別是鉆頭或者銑刀頭的方法，所述刀頭具有基體，基體中引入有多個(gè)卡槽且具有在卡槽之間的各個(gè)脊。本發(fā)明還涉及特別是根據(jù)該方法制備的刀頭。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆具例如全碳化物鉆具的制備或者模塊化鉆具的鉆頭的制備(其中鉆頭可作為能可逆地更換的鉆頭插入到支架柄中)通常在若干磨削步驟中進(jìn)行，所述磨削步驟從圓形坯料開始，該圓形坯料被磨削成圓柱形標(biāo)稱尺寸，此外，還通常在圓形坯料中磨削出螺旋盤繞的卡槽。
[0003]在許多應(yīng)用中，為了改善鉆具在所制成的鉆孔中的導(dǎo)向，將至少一個(gè)支撐倒角布置在鉆具脊上。傳統(tǒng)上，在沿著卡槽延伸的次切削刃之后，形成第一支撐倒角，并且另外一個(gè)支撐倒角在離第一支撐倒角一定距離處形成，例如在鉆具脊的后端。具有例如三個(gè)支撐倒角的麻花鉆可例如從US 465，392 A獲悉。為了生成支撐倒角，在單獨(dú)的磨削步驟中磨削鉆具脊，使得形成支撐倒角。
[0004]特別是在模塊化鉆具中，這是高度復(fù)雜的，因?yàn)槟芸赡娴馗鼡Q的鉆頭的軸向長度非常短，該軸向長度通常僅處于鉆具標(biāo)稱直徑的一倍到兩倍的范圍內(nèi)。
[0005]發(fā)明目的
[0006]從這一點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明所基于的目的是具體說明用于生成在脊上具有至少一個(gè)支撐倒角的帶凹槽刀頭的簡化方法，以及相應(yīng)制備的刀頭。
[0007]實(shí)現(xiàn)目的的解決方案
[0008]此目的根據(jù)本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1的特征的方法而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)這些特征，為了制備軸向延伸的刀頭(所述刀頭具有基體，基體中引入有多個(gè)卡槽且卡槽之間有各個(gè)脊)，在第一方法步驟中，將坯料特別地以如下方式磨削成非圓形:在每個(gè)脊處，坯料的半徑首先從與切削轉(zhuǎn)角位置對應(yīng)的起始旋轉(zhuǎn)位置減小，隨后再增加而形成支撐倒角。
[0009]刀頭被設(shè)計(jì)成特別是鉆頭或者銑刀頭。下文將進(jìn)一步結(jié)合鉆頭闡述本發(fā)明及改進(jìn)方案。
[0010]起始旋轉(zhuǎn)位置在該上下文中應(yīng)理解為意指坯料上的圓周位置，在該位置中，基體被磨削成鉆削標(biāo)稱直徑。該起始旋轉(zhuǎn)位置在這種情況下對應(yīng)于形成切削轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)位置，也就是這樣的旋轉(zhuǎn)位置，在該位置中，在鉆頭的端面上形成的主切削刃在徑向外端處合并成副切削刃。
[0011 ]與用于生成支撐倒角的單獨(dú)磨削步驟相反，支撐倒角因此在坯料磨削成鉆削標(biāo)稱直徑時(shí)直接形成。因此，與圓柱圓形磨削相反，發(fā)生了非圓形磨削，如朝軸向方向的橫截面所示。也將看出該磨削方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于如橫截面所示的鉆具脊是整體形成的而無斜角。鉆具脊因此沿著均勻連續(xù)的圓周線延伸。由于單階段磨削步驟將鉆具磨削成標(biāo)稱直徑，與此同時(shí)為了引入支撐倒角，基體因此被磨削成在起始旋轉(zhuǎn)位置中具有最大半徑。從此位置出發(fā)，半徑首先在圓周方向上連續(xù)且平滑地減小，直到為了形成支撐倒角，其再增加到支撐倒角半徑。
[0012]有利地，另外存在這樣的措施，半徑在支撐倒角后再在圓周方向上減小，直到脊最終終止于下一個(gè)卡槽中。
[0013]在有利的改進(jìn)方案中，卡槽是盤繞的，并且在第一方法步驟中生成的非圓形橫截面幾何形狀在軸向方向上是連續(xù)的且具有較小的扭轉(zhuǎn)，特別是沒有扭轉(zhuǎn)。作為該措施的結(jié)果，特別是在沒有扭轉(zhuǎn)的構(gòu)型中，最大標(biāo)稱半徑因此始終在相同旋轉(zhuǎn)位置中形成，該位置正好對應(yīng)于切削轉(zhuǎn)角位置。因此，總的來說，制備方法較簡單。一般來講，卡槽和支撐倒角具有不同的扭轉(zhuǎn)角。具體地講，支撐倒角在與鉆頭的縱向中軸線平行的軸向方向上延伸。該構(gòu)型基于這樣的概念:特別是在模塊化鉆具的鉆頭中，復(fù)雜磨削幾何形狀至關(guān)重要，因?yàn)檩S向長度較短并存在相關(guān)的卡緊問題。此外，該構(gòu)型基于這樣的概念:為了使鉆頭在所制成的鉆孔中良好導(dǎo)向，特別是鄰近端面的支撐倒角的那些區(qū)域至關(guān)重要，而進(jìn)一步沿著軸向方向，支撐倒角對于可靠同心延伸則不那么重要。因此，作為沒有扭轉(zhuǎn)的支撐倒角的構(gòu)型，與此同時(shí)使用盤繞卡槽的結(jié)果，相對于支撐倒角在兩個(gè)連續(xù)卡槽之間的鉆具脊上的位置而言，支撐倒角的相對位置隨軸向位置而變化。
[0014]在有利的改進(jìn)中，以這樣的方式執(zhí)行第一方法步驟:在切削轉(zhuǎn)角位置后，形成導(dǎo)向倒角作為另外一個(gè)支撐倒角，坯料的半徑隨后減小并最終再增加而形成支撐倒角。與切削轉(zhuǎn)角位置直接相鄰的導(dǎo)向倒角在這種情況下至少幾乎具有標(biāo)稱半徑，而支撐倒角則相反具有較小半徑。
[0015]特別是在采用盤繞卡槽及與此同時(shí)在軸向方向上延伸的兩個(gè)支撐倒角的改進(jìn)中，這在優(yōu)選的改進(jìn)方案中的結(jié)果是導(dǎo)向倒角終止于相交的盤繞卡槽中。導(dǎo)向倒角因此僅在短軸向距離內(nèi)的實(shí)際切削轉(zhuǎn)角的區(qū)域中形成。
[0016]為了生成非圓形幾何形狀，坯料優(yōu)選地圍繞其縱向中軸線旋轉(zhuǎn)，并且砂輪根據(jù)所需的橫截面輪廓相對于坯料以與軸向方向垂直的方向進(jìn)給，使得在坯料的各個(gè)轉(zhuǎn)動期間，砂輪與坯料之間的距離根據(jù)所需的橫截面輪廓而變化。砂輪因此以垂直于縱向中軸線的方向進(jìn)給。這優(yōu)選地以這樣的方式發(fā)生:砂輪與坯料的縱向中軸線之間的徑向距離在各個(gè)角位置(坯料的旋轉(zhuǎn)位置)中始終具有相同值，而與軸向位置無關(guān)，使得整個(gè)非圓形橫截面輪廓因此在軸向方向上是連續(xù)、不扭轉(zhuǎn)的。
[0017]為了生成卡槽，提供了第二磨削方法步驟?！暗谝弧焙汀暗诙狈椒ú襟E僅指示涉及兩個(gè)單獨(dú)的磨削步驟?？纱嬖谌魏螘r(shí)間順序。因此，可首先磨削卡槽，然后是非圓形橫截面幾何形狀。然而，優(yōu)選的是，首先在第一方法步驟中磨削非圓形橫截面幾何形狀，隨后磨削卡槽。
[0018]由于因非圓形磨削而無需用于生成支撐倒角的單獨(dú)磨削步驟，這兩個(gè)方法步驟因此專用于形成卡槽和支撐倒角。另外，也可發(fā)生精整操作，例如，面幾何形狀或者副切削刃的磨削。然而，未提供另外的加工步驟以便在脊上生成支撐倒角。所述面幾何形狀另外以本身已知的方式磨削。在這種情況下，主切削刃被磨削，所述主切削刃常規(guī)通過橫刃彼此連接。除了橫刃的區(qū)域中之外，還可磨削錐面。
[0019]在非圓形磨削中，在支撐倒角處的半徑被有利地設(shè)計(jì)為比在切削轉(zhuǎn)角位置處且因此也比在導(dǎo)向倒角處的半徑小約0.01mm至約0.02mm。從而實(shí)現(xiàn)了副切削刃或?qū)虻菇桥c支撐倒角之間的所需徑向通路。
[0020]此外，在有利的改進(jìn)中，存在這樣的措施，借此錐形縮小在軸向方向上疊加在非圓形橫截面幾何形狀上，也就是說，導(dǎo)向倒角和支撐倒角的半徑在軸向方向上縮小。從而同樣地生成希望處于軸向方向的通路。
[0021]有利地，鉆頭為模塊化鉆具的可更換的鉆頭。此處所述的幾何形狀和磨削方法適合該類型的鉆頭。具體地講，在該類型鉆頭的情況下，具有軸向延伸的支撐倒角并具有盤繞卡槽的構(gòu)型不是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@些部件可在磨損時(shí)更換。在不具有可更換的鉆頭的整體鉆具中，切削區(qū)域常規(guī)地被再磨削，這在本例中，將具有不利影響，因?yàn)榇嬖谳S向延伸的支撐倒角及盤繞卡槽。
[0022]此外，根據(jù)本發(fā)明借助于刀頭優(yōu)選是鉆頭(特別是借助于根據(jù)要求保護(hù)的方法所制備)來實(shí)現(xiàn)該目的。該類型的刀頭優(yōu)選地具有基體，基體具有多個(gè)盤繞的卡槽及布置在卡槽之間的脊，支撐倒角形成于各個(gè)脊上并且平行于軸向方向軸向地延伸。
[0023]在有利的設(shè)計(jì)中，一般來講，非圓形橫截面幾何形狀平行于軸向方向軸向地連續(xù)，使得從切削轉(zhuǎn)角開始，卡槽的盤繞縮短了界定卡槽的斜角特別是副切削刃到縱向中軸線的距離。作為卡槽盤繞的結(jié)果，這因此在不同徑向距離處以離縱向中軸線的變化徑向距離截取了非圓形橫截面幾何形狀，結(jié)果是距離的縮短位于斜角處。錐形的縮小優(yōu)選地另外在軸向方向上疊加在上述距離縮短上。
[0024]非圓形幾何形狀的各個(gè)圓周部分在這種情況下優(yōu)選地形成圓柱形分段，至少沿著圓弧線在水平截面平面中延伸。這特別適用于該形式的導(dǎo)向倒角。此外，然而，還為這兩個(gè)支撐倒角之間的中間部分提供了沿著圓弧線的延伸。在軸向方向上錐形縮小的情況下，對應(yīng)的圓周部分并不成圓