[发明专利]带内部冷却通道的多刃钻孔刀具

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的带内部冷却通道的多刃钻孔刀具。

背景技术

这一类的钻孔刀具在诸如WO2004/056519A2中作了说明。在该文档中详细说明了以如下方式对冷却通道的形状进行优化，即能够实现刀具在冷却剂流量、断裂强度、抗压强度、抗扭强度和抗弯强度之间的最佳妥协。

与根据DE19942966A1，DE3629035A1或者CH265262的横截面形状一样，在根据WO2004/056519A2的这类刀具中所使用的用于内部冷却通道的横截面的特征在于，该横截面由轮廓线界定,该轮廓线连续在一个方向凸出。

在将这一类钻孔刀具继续研发为高性能刀具的过程中，要求该刀具在所有重要的、即在热负载和机械负载方面的要害点尽可能减小负担，对于高性能刀具而言生产商必须确保整个寿命期内、也就是说在整个所要求的切削距离内的尺寸稳定性和表面质量。这些一方面涉及到咬合中的刀刃，同时也涉及到刀具在切削过程中承受特殊磨损或者特殊机械的或热的负载的其他区域。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种多刃钻孔刀具，尤其是用于钻孔的整体多刃钻孔刀具，对于该刀具而言，应进一步降低出现局部热过载和局部机械过载的危险。

上述目的通过权利要求1的特征加以解决。

申请人对不同类型冷却通道横截面轮廓的长期而广泛的试验表明，具有权利要求1特征的冷却通道横截面远优于常规横截面形状的冷却通道横截面，更确切地说，涉及不管是应力在钻头中的分布，还是钻孔刀具关键区域的热负载。尤其证明了，根据本发明的横截面形状将切削槽-底部的拉应力峰值最小化，同时使得至今无法实现的冷却剂/润滑剂流输送至咬合状态下的主刀刃和刃磨或者输送至上述位置形成的切削屑处。这首先由此来确保，即选择类似于非对称肾状的横截面形状，对于该形状的横截面而言应确保，根据所选择的各个边界曲线段的曲率半径将尽可能多的冷却剂/润滑剂以最快速的路径通过刃磨和其切割边缘以及钻头核心到达主刀刃或者其附近位置。由此，通过为主刀刃后方的横截面轮廓段配设凹形曲线，将加载了最高应力的刀具体积最小化。通过该方式，与利用内部冷却通道的常规设计或者结构能实现的相比，在主刀刃的后方集中更多的材料。由此，根据本发明的内部冷却通道的几何形状特别适合由高强度材料、例如硬质合金(全硬质合金VHM)或者金属陶瓷材料制成的刀具。因为上述材料与其他延展性更高的材料相比具有更小的冲击弯曲和持续弯曲交变强度。

其他有利的改进形式是从属权利要求的内容。

根据权利要求3的改进形式，横截面的非对称肾形形状的特别之处还在于，其具有可以将切削槽底部中的应力峰值抑制到还更有限的范围内。在此，由于横截面轮廓的凹形曲线段，可以有效增大主刀刃和内部冷却通道之间的钻头连接片的壁厚。

由于内部冷却通道的横截面的根据本发明的形状，将冷却通道通过其在钻头连接片中延伸所需的圆心角限制到相对更窄的30°和40°之间的范围内，而不需要忍受降低对钻头尖部的冷却剂/润滑剂输送。

证实为特别的还在于，当钻头连接片中的冷却通道沿径向方向经由根据权利要求5的区域延伸时，则可以使用具有在常见的20至60bar范围中的冷却剂/润滑剂输送压力的根据MMS-技术(最小量润滑)的冷却剂/润滑剂输送，这有利于进一步提高刀具的强度。

在权利要求中给出的对于冷却通道包络部的各个轮廓段的形状的数值通常还可以在以下方面进行优化，即如何在个别情况下对钻孔核心的刃磨进行设计和/或者确定尺寸。与之对应地给出用于表示冷却通道横截面的几何参数的范围，在其范畴中，本领域技术人员均可以对权利要求1定性说明的横截面轮廓进行优化。

附图说明

在下文中将根据示意图对本发明的实施例进行更详细的说明。其中：

图1以放大视图示出了具有内部冷却通道的双刃钻孔刀具的剖面图，以便对根据本发明的冷却通道-横截面轮廓的形状和位置进行说明；

图2示出了用于阐述全硬质合金(VHM)-钻孔刀具中的内部冷却通道的尺寸和方向的示意图；

图3示出了多刃钻孔刀具的端部视图，该钻孔刀具配备有带有根据本发明的几何形状的内部冷却通道和设计作为4面-打磨的尖部打磨部。

图4示出了根据本发明的多刃钻孔刀具的尖部的透视图，以便说明在钻头尖部区域中的冷却剂/润滑剂质量流和速度。

具体实施方式

图1示出了具有切削槽12和钻头连接片14的双刃钻孔刀具10。钻孔刀具10可以为直线开槽或者螺旋开槽的钻孔刀具。