[發明專利]單唇鉆

在審

• 申請號: 201380051143.9
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104736281A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 于爾根·文策爾比爾格;于爾根·德格
• 申請（專利權）人: 博泰克精密鉆孔技術有限公司
• 主分類號: B23B51/04
• 分類號: B23B51/04
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

技術領域

本發明涉及一種具有低切削力的單唇鉆。

背景技術

單唇鉆，也稱為單唇深孔鉆，(例如)在DE?79?22?246?U1中加以公開。

單唇鉆用來將鉆孔引入到工件中。VDI指導準則VDI?3210和VDI?3208中描述了各種類型的單唇鉆。單唇鉆主要用來制作具有相對較小直徑的鉆孔，這些直徑主要處于0.5mm至50mm的范圍中，然而其中鉆孔深度可以是鉆孔直徑的倍數。鉆孔深度的典型值處于鉆孔直徑20倍至100倍的范圍中，但是也可以比這個更大或更小。

一般而言，單唇鉆由鉆頭和具有卡緊末端的鉆軸組成。至少一個切削刃實施于鉆頭上，所述切削刃從鉆中心軸線一直延伸到鉆圓周。此外，可以提供布置在鉆頭圓周上的導向元件。鉆頭和鉆軸以形態配合或整體結合方式彼此連接，或者其由一塊整件制作而成。提供至少一個延伸于鉆軸和鉆頭中的通道，其在鉆頭和卡緊末端上具有開口。借助這個通道在壓力下供應源自卡緊末端的冷卻劑，所述冷卻劑在鉆頭處離開，并且除冷卻切削刃和導向元件之外，還特別具有借助提供于鉆頭和鉆軸中的V形切屑排放凹槽來沖洗鉆孔過程中產生的碎屑的任務。

單唇鉆通常在其卡緊末端處的機器側上，收納在為此目的而提供于轉軸中的插孔中，并且設置成依靠轉軸而圍繞鉆中心軸線進行旋轉。同時，所述工具沿著其中心軸線，以每次轉動下的界定前進移向工件。同時，單唇鉆穿入工件中，而工件的材料在布置于鉆軸上的切削刃處被削去，并且以切屑的形式從工件上切除。這種情形中所產生的切屑沿著切屑排放凹槽而被冷卻劑沖出鉆孔，所述冷卻劑通過轉軸而借助至少一個內部通道加以供應。切屑排放凹槽通常圍成大約90°至130°的角度。

也可能使工件執行旋轉和/或前進運動，或者部分地通過工具以及部分地通過工件來執行旋轉和/或前進運動。

單唇鉆用作連續的鉆孔工具或者用作鉆鑿磨制工具。連續的鉆孔工具用來將鉆孔引入到固體材料中。在連續鉆孔的情形中，鉆孔的整個圓形橫截面由鉆孔工具進行機械加工。鉆鑿工具用來擴大工件中已經存在的鉆孔的直徑。在這種情形中，已經提供的“鉆孔”或開口可以是鉆好的、鑄造的或以其它方式制作的，并且其直徑小于將要由鉆孔工具所制作的鉆孔。環形橫截面在鉆鑿過程中進行機械加工。

單唇鉆優選地用來將鉆孔引入到工件中，這些鉆孔無法使用其它制造方法加以制作，或者無法使用其它制造方法低成本地加以制作。這些工件常常大批量地進行制作。因此，一般希望有使得制造速度加快的改進，甚至較小的改進也會顯著地節約制造成本。

在鉆孔工具的情形中，制造速度由工具每次轉動的前進與每分鐘轉動次數的乘積加以界定，并且一般稱為前進速度。

典型且廣泛使用的切削刃幾何形狀，也稱為標準磨制工具，(例如)在VDI指導準則VDI?3208中加以描述。在這些標準磨制工具的情形中，切削刃分為兩個線性局部切削刃，其中鄰接鉆頭圓周的外局部切削刃具有大于90°的切入角度。所述切入角度通常處于110°至130°的范圍中。相反地，最靠近鉆中心軸線的內局部切削刃具有小于90°的切入角度。這個切入角度通常處于75°至60°的范圍中。在這種情形中，切入角度定義為鉆中心軸線和切削刃切線之間的角度。局部切削刃在距鉆圓周一定距離上彼此會面于鉆尖端處，所述距離通常對應于鉆直徑的1/5至1/3。這些標準磨制工具由于線性局部切削刃而制作特別簡單，并且通過改變切入角度和鉆尖端到鉆頭圓周的距離而適合許多不同機械加工情況。

在單唇鉆的情形中，由于過高的切削力而引起的工具過載會對前進速度的增加施加限制，其中過高的切削力可能導致工具斷裂，和/或導致切屑可能由于不當的切屑形狀而不再借助切屑排放凹槽進行排放并且可能發生切屑集結，也就是切屑堵塞在切屑排放凹槽和鉆孔壁之間，這也可能導致工具斷裂。

單唇鉆的切削角度通常是0°，據此在材料切削過程中會出現相對較高的切削力和磨損力。DE?103?16?116?A1描述一種單唇鉆，沿著所述單唇鉆的切削刃引入切屑成型部。切屑成型部具有正切削角度和負排放角度，據此在切削過程中達成較低的力，并且通過排放達成切屑的成型。因此，可以達成更高的前進速度。

DE?20?2009?012?566?U1公開一種具有嚴格凸形彎曲切削刃的單唇鉆。因此，達成有利的切屑形態，這會防止切屑堵塞并且因此產生更高的前進速度。然而，這種單唇鉆具有0°的切削角度，因此具有相對較高的切削力。這些會在鉆孔過程中限制可達成的前進速度，因為其可能由于過載而導致工具斷裂。