[发明专利]刀头

说明书

此发明涉及一种用于切削加工的刀头，特别是用于镗削，至少带一个切削刃，一个与刀头切削表面的中部相连接的刀棱，一个与切削刃平行的贯通的断屑槽，以及沿着并平行于切削刃各自相互分开延伸的断屑单元。

例如在DE-A-2231 631中曾经公开过这种刀头。在这个文献中也提到，通过一个或几个凹槽在加快切屑形成的意义上使切屑提前断裂，这些断屑槽在其横截面内有时具有呈圆弧形有时呈半圆形构造。无论如何在那个文献中双槽方案被当作一种不好的方法而放弃。为了改进断屑人们建议在刀角附近的一个唯一的断屑槽中至少设置一个凸台。

DE 25 15 686 C3指出了一个切削刀具，它的刀棱和一个下凹的侧面相接，也许它也可以作为断屑槽的一部分，在下凹的侧面设置成三角的凹槽，它一直扩展到刀棱的范围。US-A-4 214 845同样指出了带不同基本形状的凸起的扇球形或钝锥形断屑单元，其中断屑单元各自相对于切削刃升高形成凸起。DE 31 48 535 C2显示了带基本上呈三角形基面的棱锥台形断屑单元，这里有时断屑单元基面边界线中的一条正对着相邻的切削刃。

EP 0 208 668 B1指出了在弯曲的断屑面(断屑槽)至少局部设置凹坑的一个刀头，而且这个凹坑越过断屑槽延伸至相邻的刀棱区。同样例如由EP 0 168 555 A1或者EP 0 222 317 A1中可以看到带凸起的中间部位的刀头，从这个凸起的中间部位向切削刃方向伸出一个半圆形的投影。相反中间凸起部位(凸台)的上升一侧也可以设置凹坑，如由US-A-4 880 338所见。

上面所提到的这些结构形式应该有利于断屑，本质上说断屑是由于流动的切屑向外延伸而变形。横截面厚的切屑比薄的容易断裂，无论如何切屑厚度主要是由待加工工件或者说它的材料的性能决定的。可以通过对切屑流动表面曲率的配置对断屑施加进一步的影响。断屑槽的半径越小，切屑弯曲得越厉害，由此带来的缺点是切削力和可移位刀片上的载荷也加大。此外与断屑相关的动态力在切削过程中会导致不希望出现的振动。

对切削施加影响的另一个可能性是使切屑横截面形成漏头形，它应该通过隆起成为扇球形，筋条或相近的形状，或者成为与漏斗相当的形状。

本发明的目的在于，进一步发展序言中提到的刀头，根据不同的切削条件和不同的加工工件来设置切削面的表面拓朴图形，特别是这个结构应该允许大的进给量，并能够延长刀具寿命。

这个任务由本发明的所叙述的刀头解决了，其新的特点在于断屑槽做成双槽型或者设置一个与第一槽相平行的断屑槽，并且至少在其中一个断屑槽内设置断屑单元。这里所述的切削面几何形状的组成适用于所有的刀头，特别主要适用于三角形、菱形或者带圆形刀刃的刀头。只有这种双槽型或者带断屑单元的两个相互并列的断屑槽的组合才能保证在镗孔时以尽可能小的切削力得到所希望的快速形成切屑。断屑单元可以是凹坑和/或凸台，例如按下述形式，在第一个断屑槽内设置凹坑，在后一个断屑槽内设置凸台，或者相反。

如果在前面的切屑刃附近范围内设置凹坑，所产生的切屑在它的长度方向产生一个附加变形。这样第一个断屑槽产生一个螺旋形，它通过外力，如重力、向心力或者通过与镗刀或切削刀具，或者与加工好的孔的碰撞而变长。当变长了的切屑撞到第二个断屑槽的尾部时，它使得切屑断裂，这个切屑通过位于第一个断屑槽的前部的凹坑而已经强化。在提高进给量进形成一个更厚的切屑和一个相应提高的阻力矩，这样切屑的强度将通过本发明所采用的球形漏斗或者凸台而强化。在相当大的进给量时，切屑将在没有预先弯曲的情况下碰上第二个断屑槽的端部，在这里切屑被折回。但是切屑在这里断裂了，因为切屑的阻力矩随着进给量的提高而变大，因此在同样的折弯角时切屑提前断裂。通过一个接一个排列的断屑槽可以采用大的进给量，同样也可以用同一把刀具在切削时以不同切屑形成方式加工不同的材料。

刀头的使用寿命对于可靠的切削过程具有决定性的意义。切削刃附近的凹坑意味着刀头的削弱，隐藏着刀具早期崩裂的危险。由于这个原因，通常凹坑与切削刃保持一定距离。凹坑到切削刃的距离以0.5到1倍的进给量(毫米/转)为最佳。

优先采用这种组合方式，靠近切削刃的断屑槽里设置凹坑，而远离切削刃的断屑槽里也设置凹坑和/或凸台。尤其是在切削刃附近的凹坑加远离切削刃的范围内设置凹坑或凸台的组合能够创造一种条件，这时切屑承受附加的横向力，尤其如果一个接一个排列的凹坑和/或凸台相互侧向错位设置时。由引形成的横向力附加地促使切屑断裂。