專利名稱：改進的切削刃尖以及采用其的旋轉切削刀具的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及旋轉切削刀具，并且更具體地涉及用于旋轉切削刀具的切削刃尖。
背景技術：
旋轉切削刀具是已知的，如圖I和圖2中所示的有槽的鉆頭10。這些鉆頭通常被形成為包括位于第一端14之處或附近的ー個切削刃尖12、位于第二端18之處或附近的一個安裝部分16、以及一條圍繞中央縱向軸線22布置的ー個本體部分20，該中央縱向軸線總體上在第一端14與第二端18之間延伸。本體部分20具有總體上圓柱形的形狀并且包括多個置于其中的螺旋槽24。切削刃尖12被構造為在エ件(未示出)上進行切削操作，這些切削操作在有槽鉆頭的情況下包括孔切削操作。為了輔助進行此類切削操作，已知對切削刃尖12配備ー種直錐形的輪廓26 (圖2)，該直錐形輪廓總體上被置于相對于中央縱向軸線22成ー個角度(P。雖然這樣的具有直錐形輪廓的切削刃尖普遍適用于許多應用中，但是仍然存在改進空間。例如，當在許多材料上進行孔切削操作時，保持干凈的表面光潔度通常是關鍵的。工程材料，如碳纖維增強的聚合物(CFRP)特別提出了這種挑戰。已知的鉆頭設計典型地不能產生這種希望的表面光潔度或者為了滿意的使用壽命而不能這樣做。因此，對于用于切削工程材料的改進的切削刃尖輪廓存在著需要。

發明內容
本發明的實施方案來著手解決了現有技術中的此類缺陷，這些實施方案是針對一種改進的切削刃尖以及結合了改進的切削刃尖的一種旋轉切削刀具。作為本發明的ー個方面，提供了用于在エ件上進行孔切削操作的一種旋轉切削刀具。該旋轉切削刀具包括ー個第一端，該第一端被構造為用于接合該エ件并在該エ件上進行切削操作，該第一端由ー個切削輪廓限定；ー個相反的第二端，該第二端被構造為安裝在一臺機床中；一條中央縱向軸線，該軸線在該第一端與該相反的第二端之間延伸；以及一個總體上圓柱形的本體，該本體圍繞該中央縱向軸線而置于該第一端與該相反的第二端之間，該總體上圓柱形的本體具有ー個外表面。該切削輪廓包括ー個第一部分，該第一部分鄰近該中央縱向軸線并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線成ー個第一角度；ー個第二部分，該第二部分鄰近該第一部分并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線成ー個第二角度；以及ー個第三部分，該第三部分鄰近該第二部分并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線成ー個第三角度。該第二角度是大于該第一角度，并且該第二角度是大于該第三角度。該第一角度可以在約30度到約35度的范圍之內。該第二角度可以是約60度。該第三角度可以在約40度到約50度的范圍之內。作為本發明的另ー個方面，提供了一種改進的切削刃尖，該切削刀具用于同一個切削刀具一起使用而在該切削刀具和切削刃尖圍繞一條中央縱向軸線旋轉時在一個エ件、上進行孔切削操作。該切削刃尖包括ー個第一部分，該第一部分被置于總體上相對于該中央縱向軸線成ー個第一角度；ー個第二部分，該第二部分鄰近該第一部分并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線成ー個第二角度；以及ー個第三部分，該第三部分鄰近該第二部分并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線成ー個第三角度。該第二角度大于該第一角度，并且該第二角度大于該第三角度。該第一部分可以被置于鄰近該中央縱向軸線。該第二部分和該第三部分可以被置于從該第一部分徑向地向外。該第三部分可以被置于從該第二部分徑向地向外。該第一角度可以在約30度到約35度的范圍之內。該第二角度可以是約60度。該第三角度可以在約40度到約50度的范圍之內。作為本發明的另ー個方面，提供了一種改進的切削刃尖，該切削刀具用于同一個切削刀具一起使用而在該切削刀具和切削刃尖圍繞一條中央縱向軸線旋轉時在一個エ件上進行孔切削操作。該切削刃尖包括ー個凹形的部分和一個凸形的部分。
該凸形部分可以被置于從該凹形部分徑向地向外。


當結合這些附圖來閱讀時，從以下對優選實施方案的說明中可以獲得對本發明的全面理解，在附圖中圖I是ー種已知的旋轉切削刀具的等角視圖；圖2是圖I的旋轉切削刀具的一部分的立面側視圖，示出了該切削刃尖的輪廓；圖3是根據本發明的一個實施方案的一種旋轉切削刀具的等角視圖；圖4是朝第二端向下看該刀具的縱向軸線時圖3的旋轉切削刀具的立面端視圖；圖5是圖3的旋轉切削刀具的切削刃尖的立面側視圖。
具體實施例方式這里使用的方向性短語(例如像左、右、前、后、頂部、底部及其派生詞)涉及在附圖中示出的這些元件的取向、并且對于權利要求并非限制性的，除非在其中明確地引述。在所有附圖中對相同的部件提供相同的參考號。如在此使用的，術語“多個(number) ”是指任何非零的數量(即，一個或大于ー的任何數量)。圖3至圖5描繪了根據本發明的一個非限制性實施方案的一種示例性的旋轉切削刀具30，該旋轉切削刀具用于在切削刀具30圍繞一條中央縱向軸線36旋轉時在一個エ件(未示出)上進行旋轉切削操作。旋轉切削刀具30包括ー個第一端32和ー個相反的第二端34。雖然所示的切削刀具30是ー個鉆頭的形式，但應理解，在此說明的概念還可以應用于其他旋轉切削刀具，例如像模塊式鉆頭和扁鉆。參見圖3，類似于先前討論的有槽的鉆頭10，切削刀具30包括一個安裝部分38，該安裝部分被置于第一端32之處或附近、用于將切削刀具30安裝在一臺機床的卡盤機構(未示出)中；ー個切削刃尖40，該切削刃尖總體上被置于第二端34處、用于接合并切削一個エ件(未示出)；以及一個總體上圓柱形的本體部分42，該本體部分被置于安裝部分38與切削刃尖40之間。在本體部分42中提供了多個槽44，這些槽優選是螺旋形狀的。
不同于利用了一個直錐形輪廓26的先前討論的有槽鉆頭10的切削刃尖12 (圖2)，切削刀具30的切削刃尖40利用一個非線性切削輪廓，該切削輪廓具有由多個以不同角度定向的部分所形成的一個總體上凹凸的輪廓。如圖5的側視立面圖所示，該切削輪廓包括ー個第一部分46，該第一部分鄰近中央縱向軸線36被置于總體上相對于中央縱向軸線36成ー個第一角度a I。這個第一部分46總體上限定了該切削刀具的首先接觸エ件的一個刃尖47。優選地，a I是在約30度到約35度的范圍之內。通過提供一個相對陡的刃尖47 (并且因此提供一個相對小的刃尖直徑)，切削刀具30能夠容易地刺入ー種工程材料中。該輪廓進ー步包括ー個第二部分48，該第二部分被置于總體上相對于中央縱向軸線36成ー個第二角度a 2。這個第二部分48總體上限定了在刃尖47與本體部分42之間的一個過渡區。優選地，a 2大于a I、總體上是約60度，以便提供一個強カ的過渡區。一般ー個第三部分50來結束該切削輪廓，該第三部分被置于總體上相對于中央縱向軸線36成ー個第三角度a 3。該第三部分總體上用于在エ件(未示出)中的ー個被機加工的孔的拐角上提供減小的壓力。這種減小的壓カ有助于減小正被機加工的エ件的分層。優選地，a 3小于a 2、總體上是在約40度到約50度的范圍之內。 繼續參見圖5，可以理解，第一和第二部分46、48形成了切削刃尖40中的一個總體上凸形的部分，而第二和第三部分48、50形成了切削刃尖40中的一個總體上凹的部分。雖然已詳細說明了本發明的具體實施方案，但本領域的技術人員應了解的是鑒于本披露的全部傳授內容可以對這些細節發展出不同的修改和替代方案。因此，所披露的具體安排關于本發明的范圍僅g在是解說性的而非限制性的，對本發明的范圍應當給予所附權利要求以及其任何和所有的等效物的全部寬廣度。
權利要求
1.一種用于對工件進行孔切削操作的旋轉切削刀具(30)，該旋轉切削刀具(30)包括 一個第一端(32)，該第一端被構造為用于接合該工件并在該工件上進行切削操作，該第一端(32)是由一個切削輪廓限定的； 一個相反的第二端(34)，該第二端被構造為安裝在一臺機床中； 一條中央縱向軸線(36)，該中央縱向軸線在該第一端(32)與該相反的第二端(34)之間延伸；以及 一個總體上圓柱形的本體(42)，該本體圍繞該中央縱向軸線(36)而置于該第一端(32)與該相反的第二端(34)之間，該總體上圓柱形的本體(42)具有一個外表面， 其中，該切削輪廓包括 一個第一部分(46)，該第一部分鄰近該中央縱向軸線(36)并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線(36)成一個第一角度(a I); 一個第二部分(48)，該第二部分鄰近該第一部分(46)并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線(36)成一個第二角度(a 2);以及 一個第三部分(50)，該第三部分鄰近該第二部分(48)并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線(36)成一個第三角度(a 3)，并且 其中，該第二角度(a 2)是大于該第一角度(a I)，并且該第二角度(a 2)是大于該第三角度(a 3)。
2.如權利要求I所述的旋轉切削刀具(30)，其中該第一角度(aI)是在約30度至約35度的范圍之內。
3.如權利要求I所述的旋轉切削刀具(30)，其中該第二角度(a2)是約60度。
4.如權利要求I所述的旋轉切削刀具(30)，其中該第三角度(a3)是在約40度至約50度的范圍之內。
5.一種改進的切削刃尖(47)，用于同一個切削刀具(30) —起使用而在該切削刀具(30)和該切削刃尖(47)圍繞一條中央縱向軸線(36)旋轉時在一個工件上進行孔切削操作，該切削刃尖(47)包括 一個第一部分(46)，該第一部分被置于總體上相對于該中央縱向軸線(36)成一個第一角度(a I); 一個第二部分(48)，該第二部分鄰近該第一部分(46)并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線(36)成一個第二角度(a 2);以及 一個第三部分(50)，該第三部分鄰近該第二部分(48)并且被置于總體上相對于該中央縱向軸線(36)成一個第三角度(a 3)，并且 其中，該第二角度(a 2)是大于該第一角度(a I)，并且該第二角度(a 2)是大于該第三角度(a 3)。
6.如權利要求5所述的切削刃尖(47)，其中該第一部分(46)被置于鄰近該中央縱向軸線(36)。
7.如權利要求6所述的切削刃尖(47)，其中該第二部分(48)和該第三部分(50)被置于從該第一部分(46)徑向地向外。
8.如權利要求7所述的切削刃尖(47)，其中該第三部分(50)被置于從該第二部分(48)徑向地向外。
9.如權利要求5所述的切削刃尖(47)，其中該第一角度(aI)是在約30度至約35度的范圍之內。
10.如權利要求5所述的切削刃尖(47)，其中該第二角度(a2)是約60度。
11.如權利要求5所述的切削刃尖(47)，其中該第三角度(a3)是在約40度至約50度的范圍之內。
12.—種改進的切削刃尖(47)，用于同一個切削刀具(30) —起使用而在該切削刀具(30)和該切削刃尖(47)圍繞一條中央縱向軸線(36)旋轉時在一個工件上進行孔切削操作，該切削刃尖(47)包括 一個凹形的部分；以及 一個凸形的部分。
13.如權利要求12所述的改進的切削刃尖(47)，其中該凸形部分被置于從該凹形部分徑向地向外。
全文摘要
一種用于對工件進行孔切削操作的旋轉切削刀具(30)包括一個第一端(32)，該第一端被構造為用于接合該工件并在該工件上進行切削操作。該第一端(32)是由一個切削輪廓限定的。該切削刀具(30)還包括一個相反的第二端(34)，該第二端被構造為安裝在一臺機床中；一條在第一與第二端(32，34)之間延伸的中央縱向軸線(36)；以及一個總體上圓柱形的本體(42)，該本體圍繞中央縱向軸線(36)而置于第一端(32)與該相反的第二端(34)之間。該切削輪廓包括一個第一部分(46)，該第一部分鄰近中央縱向軸線(36)并且被置于總體上相對于中央縱向軸線(36)成一個第一角度(α1)；一個第二部分(48)，該第二部分鄰近第一部分(46)并且被置于總體上相對于中央縱向軸線(36)成一個第二角度(α2)；以及一個第三部分(50)，該第三部分鄰近第二部分(48)并且被置于總體上相對于中央縱向軸線(36)成一個第三角度(α3)。第二角度(α2)大于第一和第三角度(α1，α3)。
文檔編號B23B51/00GK102699389SQ20111031065
公開日2012年10月3日 申請日期2011年10月14日 優先權日2010年10月15日
發明者K·桑帕斯, V·沃洛赫 申請人:鈷碳化鎢硬質合金公司