在刀具的去除切屑自由端处具有可更换刀尖的可旋转刀具

1.一种可旋转刀具，在该刀具的去除切屑自由端具有可更换刀尖 (3)，该刀具还包括具有切削底座(9)的刀具本体(1)，刀尖(3) 将容纳在切削底座(9)中，刀具本体(1)具有螺旋形或直线状的切屑 通道(7)，刀尖(3)具有用于去除切屑加工的部件(18)，切削底座 (9)和可更换刀尖(3)具有沿着刀具的纵向以及在刀具纵向的横向延 伸的相互配合的支撑面(10，12，20，21)，切削底座(9)和可更换刀尖 (3)具有相互配合的导向面(15，22)，它们关于刀具的纵向中心轴线 (2)旋转对称，其特征在于，切削底座(9)和可更换刀尖(3)具有 用于夹住该可更换刀尖(3)的相互配合的支撑面(12，21)，当可更换 刀尖(3)沿着刀具的轴向装配在切削底座(9)中时，这些支撑面(12，21) 主要径向延伸，并与相互配合的支撑面(10，12，20，21)形成锐角，锁 定螺钉(17)容纳在刀具本体(1)中，并且锁定螺钉(17)通过使可 更换刀尖(3)围绕着刀具的纵向中心轴线旋转而使得可更换刀尖(3) 与支撑面(12，21)相配合，以用于沿着刀具的轴向夹住该可更换刀尖 (3)。
2.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，该锐角约为5°。
3.如权利要求1和2中任一项所述的刀具，其特征在于，所述相 互配合的导向面(15，22)是圆柱形的。
4.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述用于将可更换刀 尖(3)沿轴向夹在切削底座(9)中的部件由切削底座(9)和可更 换刀尖(3)各自的相互配合的导向面(15，22)构成，所述导向面 (15，22)关于刀具的纵向中心轴线(2)呈圆锥状。
5.如权利要求4所述的刀具，其特征在于，其圆锥角约为10°。
6.一种刀尖(3)，用于在可旋转刀具的去除切屑自由端可更换 地装配在刀具本体(1)的切削底座(9)中，该刀尖(3)具有用于 去除切屑加工的部件(18，19)和导向面(22)，该导向面(22)关 于刀尖(3)的纵向中心轴线(2)旋转对称，其特征在于，该刀尖(3) 具有径向偏离刀尖(3)的纵向中心轴线(2)的止动面(23)，该止 动面(23)用于与锁定螺钉(17)相配合，以在该刀尖(3)装配在 切削底座(9)中时，使得该可更换刀尖(3)以及用于与切削底座(9) 的支撑面(10，21)相配合的所述刀尖(3)的支撑面(20，21)旋转， 当该刀尖(3)装配在切削底座(9)中时，这些支撑面主要径向延伸， 并与刀尖(3)的纵向中心轴线(2)形成锐角。
7.如权利要求6所述的刀具，其特征在于，该锐角约为5°。
8.如权利要求6或7所述的刀尖(3)，其特征在于，所述导向面 (22)是圆柱状的。
9.如权利要求6或7所述的刀尖(3)，其特征在于，所述导向面 (22)是圆锥状的。
10.如权利要求9所述的刀尖(3)，其特征在于，其圆锥角约为10°。

技术领域\n本发明涉及一种可旋转刀具，该刀具在其去除切屑自由端处具有 可更换的刀尖，该刀具还包括具有切削底座的刀具本体，所述切削底 座将用于容纳刀尖，该刀具本体具有螺旋状的或笔直的切屑通道，所 述刀尖具有用于进行去除切屑加工/切削加工的部件，切削底座和可更 换的刀尖具有相互配合的支撑面，它们沿着刀具的纵向方向以及与刀 具的纵向垂直的横向方向延伸。本发明还单独地涉及一种刀尖。本发 明优选涉及钻头或铣刀。\n背景技术\n上述类型的钻头形式的刀具已经可以从制造商Gühring处获得，其 中利用两个螺钉将钻尖夹在切削底座中。一个螺钉是止动螺钉，它的 位置在工厂已经固定，另一个螺钉是紧固螺钉，它用手紧固，以与装 配在切削底座中的钻尖相连接。紧固螺钉设有锥形顶端，以沿着刀具 的轴向夹住松开的钻尖。切削底座具有平行的侧面。\n发明内容\n本发明的首要目的是提供一种上述类型的刀具，其中按照简单和 对用户友好的方式在刀具本体的切削底座中装配可更换的刀尖。\n本发明的另一个目的是该刀具应当使作用于该刀具上的作用力平 衡。\n本发明的再一个目的是切削力应当向中心方向作用，并夹住切削 刀片。\n为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种可旋转刀具， 在该刀具的去除切屑自由端具有可更换刀尖，该刀具还包括具有切削 底座的刀具本体，刀尖将容纳在切削底座中，刀具本体具有螺旋形或 直线状的切屑通道，刀尖具有用于去除切屑加工的部件，切削底座和 可更换刀尖具有沿着刀具的纵向以及在刀具纵向的横向延伸的相互配 合的支撑面，切削底座和可更换刀尖具有相互配合的导向面，它们关 于刀具的纵向中心轴线旋转对称，其中，切削底座和可更换刀尖具有 用于夹住该可更换刀尖的相互配合的支撑面，当可更换刀尖沿着刀具 的轴向装配在切削底座中时，这些支撑面主要径向延伸，并与相互配 合的支撑面形成锐角，锁定螺钉容纳在刀具本体中，并且锁定螺钉通 过使可更换刀尖围绕着刀具的纵向中心轴线旋转而使得可更换刀尖与 支撑面相配合，以用于沿着刀具的轴向夹住该可更换刀尖。\n根据本发明的另一方面，提供一种刀尖，用于在可旋转刀具的去 除切屑自由端可更换地装配在刀具本体的切削底座中，该刀尖具有用 于去除切屑加工的部件和导向面，该导向面关于刀尖的纵向中心轴线 旋转对称，其中，该刀尖具有径向偏离刀尖的纵向中心轴线的止动面， 该止动面用于与锁定螺钉相配合，以在该刀尖装配在切削底座中时， 使得该可更换刀尖以及用于与切削底座的支撑面相配合的所述刀尖的 支撑面旋转，当该刀尖装配在切削底座中时，这些支撑面主要径向延 伸，并与刀尖的纵向中心轴线形成锐角。\n附图说明\n以下参考附图描述本发明的钻头和钻尖的优选实施方案。其中：\n图1显示出本发明的钻头的透视图；\n图2显示出在钻头本体中的切削底座从上面倾斜看时的透视图，其 中在切削底座中可以容纳可更换的钻尖；\n图3也显示出在根据图2的钻头本体中的切削底座从上面倾斜看时 的透视图，图3中的切削底座的端视图显示的比图2的更多；\n图4显示出在钻头本体中的切削底座的侧视图；\n图5显示出本发明可更换的钻尖从上面倾斜看时的透视图；\n图6显示出图5的可更换钻尖的仰视图；\n图7显示出从钻头本体侧面看的透视图，其中可更换的钻尖装配在 切削底座中；\n图8显示出在图7所示的可更换钻尖的安装阶段的平面视图；\n图9显示出本发明的钻头的侧视图，其中更换的钻尖装配在钻头本 体的切削底座中；\n图10显示出图9的钻头从上面倾斜看时的透视图。\n附图标记说明\n1)钻头本体\n2)中心轴线/旋转轴线\n3)钻尖\n4)-\n5)柄部\n6)-\n7)切屑通道\n8)-\n9)切削底座\n10)第一支撑表面\n11)中央冷却管道\n12)第二支撑表面\n13)留隙面\n14)曲面\n15)第一圆柱形导向面\n16)孔\n17)锁紧螺钉\n18)切削刃\n19)切削刀尖\n20)第三支撑表面\n21)第四支撑表面\n22)第二圆柱形表面\n23)止动面\n24)第二冷却管道\n25)第三冷却管道\n26)切屑释放表面\n27)切屑释放表面\n具体实施方式\n图1所示的本发明的钻头包括钻头本体1和可更换的钻尖3。钻头本 体1设有柄部5，螺旋形切屑通道7设置在钻头本体1的位于柄部5和可更 换钻尖3之间的部分中。柄部5安装在加工刀具中的夹持件中。钻头本 体1的前表面，即装配有钻尖3的表面通常是圆锥状的。\n在图2-4中，更详细地显示了设置在钻头本体1中的切削底座9， 该切削底座9设置在钻头本体1的远离柄部5的端部上。钻头本体1的切 削底座9包括多个不同的表面，当钻尖3装配在切削底座9中时，这些表 面相互配合，从而以最佳的方式令人满意地支撑可更换的钻尖3。因此， 切削底座9包括两个用于可更换钻尖3的内部第一支撑表面10，其中第 一支撑表面10具有相对于钻头的纵向在横向延伸的延伸部。第一支承 表面10的位置与钻头本体11的中央冷却管道11沿直径方向相对。第一 支承表面10的径向向外的边界由切屑通道7所限定。\n另外，切削底座9包括用于可更换钻尖3的内部第二支撑表面12， 该第二支承表面12相对于钻头的旋转轴线2形成大约为5°的角，所述旋 转轴线也构成钻头和可更换钻尖的纵向中心轴线。从图4中可以更清楚 地看出，第二支撑表面12朝着旋转轴线2沿着切削底座9开口端的方向 向内倾斜。以下详细描述第二支撑表面12的作用。留隙面13径向位于 每一个第二支撑表面12的内侧，当钻尖3正确地装配在切削底座9中时， 留隙面13不应当与可更换的钻尖3相邻接。切削底座9具有两个相对于 中央冷却管道11沿直径方向相对的留隙面13。留隙面13相对于各自的 第二支撑表面12沿着离开钻头中心的方向略微平行偏移。\n另外，切削底座9包括两个径向延伸的曲面14，它们一方面桥接表 面12和13，另一方面桥接表面10。当钻尖3装配在切削底座9中时，曲 面14不应当与可更换的钻尖3相邻接。\n另外，切削底座9包括两个内部第一圆柱形导向面15，这两个面关 于中央冷却管道11沿直径方向相对设置。该内部第一圆柱形导向面15 连接着留隙面13。\n钻头本体1具有朝着钻头本体1的中央延伸的孔16，所述孔16从钻 头本体1的外侧延伸，并与内部第一圆柱形导向面15相交。径向延伸的 孔16用于容纳锁定螺钉17，图15中示意性的显示了该螺钉17和可更换 钻尖3。当锁定螺钉17具有外螺纹时，孔16应当具有内螺纹。\n图5和6中显示了可更换的钻尖3，该钻尖3通常为长条形，并装配 在切削底座9中。在钻尖3处于装配在切削底座9中的状态下，在可更换 钻尖3的自由端设置有呈两个切削刃18形式的去除切屑部件(切削部 件)，它们中的每一个从可更换钻尖3的相对的短边侧开始延伸至可更 换钻尖3的切削刀尖19。\n参见图6，可更换钻尖3具有连续的外部第三支撑表面20，该表面 位于可更换钻尖3从切削刃18处转向的侧面上，用于和切削底座9的内 部第一支撑表面10相配合。\n可更换钻尖3还具有两个外部第四支撑表面21，该表面在可更换钻 尖3处于装配状态下用于和切削底座9的内部第二支撑表面12相邻接。 在可更换钻尖处于装配状态下，外部第四支撑表面21具有一个倾斜角， 该角度和内部第二支撑表面12相对于钻头纵向中心轴线的角度相对 应。在所示的实施例中，该角度大致为5°。\n为了与内部第一圆柱形导向面15相配合，可更换钻尖3具有两个外 部第二圆柱形导向面22，当可更换钻尖3处于切削底座9内的装配状态 时，该第二圆柱形导向面22与内部第一圆柱形导向面15相配合。\n可更换钻尖3还具有用于锁定螺钉17端部的止动面23，当可更换钻 尖3夹在切削底座9中时，该止动面23与可更换钻尖3相邻接。锁定螺钉 17的力的作用线在钻头的纵向中心轴线2之外，从而当可更换钻尖3装 配在切削底座9中时，以提供该可更换钻尖3的旋转，如下所示。适宜 的是，锁定螺钉17的力的作用线形成大致为30°的角度，并具有延伸穿 过中心轴线2和穿过孔16的中央的半径，其中孔16与刀具本体1的外周 相交。设置外部第二和第三冷却管道24和25，与可更换钻尖3的外部第 二圆柱形导向面22相连，与冷却管道25相比，位于锁定螺钉17同侧的 冷却管道24具有靠近该锁定螺钉17的增大的深度。\n与切削刃18和钻尖19相关联，可更换钻尖3还具有切屑释放表面26 和27。\n当可更换钻尖3装配在切削底座3中时，按照图7和8所示的方式将 可更换钻尖3夹在切削底座9中，即可更换钻尖3的外部第三支撑表面20 与切削底座9的内部第一支撑表面10相邻接。在这种连接中，在切削底 座的内部第一圆柱形导向面15和可更换钻尖3的第二圆柱形导向面22 之间有一定的公差。从图7中可以看得最清楚，在装配的开始阶段，可 更换钻尖3没有到达其最后位置，在切削底座9的内部第二支撑表面12 和可更换钻尖3的外部第四支撑表面21之间具有一个间隙。当可更换钻 尖3按照图8的顺时针方向旋转时，外部第四支撑表面21与各自的内部 第二支撑表面12相邻接。该旋转可以是手动的，也可以通过锁定螺钉 17作用在可更换钻尖3的止动面上来进行。在手动旋转的情况下，利用 锁定螺钉17进行随后的紧固操作，从而确保在内部第二支撑表面12和 各自的外部第四支撑表面21之间建立令人满意的邻接。优选的是，第 二支撑表面12的径向的位置要尽可能远离钻头本体1的中央。因此可以 获得支撑力的更好的扭矩，内部第二支撑表面12利用该扭矩来影响可 更换钻尖3的各外部第四支撑表面21。\n当可更换钻尖3按照图8所示的顺时针方向旋转时，内部第一圆柱 形导向面15也会具有与各外部第二圆柱形导向面22之间的导向配合， 即根据本发明，可更换钻尖3会相对于钻头的纵向中心轴线旋转。\n当用本发明的钻头钻孔时，切削力作用在可更换钻尖上的方式使 得该切削力压在内部第二支撑表面12上。一旦开始钻孔，一方面通过 支撑面12和21之间的配合操作，另一方面通过导向面15和22之间的配 合操作，该切削力使得该可更换钻尖3夹在切削底座9中，并居中定位。 在这个阶段，锁定螺钉17在理论上对可更换钻尖3夹在切削底座9没有 显著作用。\n在这种连接中，应当指出，在可更换钻尖3装配在切削底座9中的 阶段，可更换钻尖3和留隙面13或径向弯曲的表面14之间在理论上没有 任何接触。\n本发明的可更换钻尖3优选由硬质合金如烧结碳化物制成，该合金 首先进行烧结。然后，在具有高精度的几何形状磨削夹具中磨削可更 换钻尖3的几何形状。优选的是，烧结外部第四支撑表面21和外部第二 圆柱形导向面22，同时仅磨削切削刃18、尖部19和外部第三支撑表面 20。\n当逐渐消耗可更换钻尖3之后，松开锁定螺钉17，在切削底座9中 装入新的可更换钻尖3。\n对于本发明的刀具来说，该钻尖通常是由硬质合金、陶瓷或其他 较硬的材料制成的。刀具本体由相对较软的材料制成，优选是钢。\n本发明的刀具优选用于金属的去除切屑加工/切削加工，但是完全 可以将该刀具用于该刀具加工的其他材料。\n本发明可行性改进\n在上述实施例中，导向面15和22是圆柱形的，而支撑面12和21相 对于钻头的纵向中心轴线2呈一定角度的倾斜。但是在本发明的范围 内，导向面15和22也可以是相对于钻头的纵向中心轴线略微呈圆锥状， 而支撑面12和21具有与钻头的纵向中心轴线平行的延伸部。那么，圆 锥状导向面15和22之间的配合操作会将可更换钻尖3沿轴向夹住。在这 种情况下，适宜的锥角大约为10°左右。一般来说，导向面15和22应当 关于钻头的纵向中心轴线旋转对称。\n在上述实施例中，支撑面12和21相对于钻头的纵向中心轴线呈大 约5°的倾斜。但是，在本发明范围内，这种倾斜/角度的大小可以变 化，作为一种示例性但不是限制性的说明，该角度可以大于0°而小于 10°，优选为2°-8°。所述的角度应当是锐角。当切削底座和可更换钻 头的相互配合的导向面分别形成为圆锥状时，这也同样是有效的，其 中锥角应当大于5°而小于15°。