轻质材料，如铝或类似物，以及各部件的性质，对以有效方式执行钻孔带来显著挑战。由于部件的大尺寸，例如，便携式钻孔系统(如正进给啄钻)可以被使用，例如由Cooper Power Tools制造的Quackenbush刀具。在钻孔系统10中提供的切削几何形状连同钻孔刀具的动作提供小切肩的产生，以允许在真空钻孔操作中有效地除去切肩。切削几何形状连通正进给和啄钻操作产生小分段切肩。连同钻孔刀具形成期望切肩结构的能力保证切肩能够适当地从孔20通过中空内主体18被排出。在这个例子中，正进给啄钻或另一系统允许伴随正进给的锤击效应，这可有助于形成所需结构的切肩。切削几何形状连同这样的钻孔系统也可以提供优化的进给速率。
[0021]如图2看到的，旋转冷却剂适配器22被装配到冷却剂引入套筒26的外径(0D)，并使用例如推力垫圈28和卡环30保持。外部冷却剂源管道连接到旋转冷却剂适配器22中，使冷却剂能够流过密封的部件，包括冷却剂容纳套筒32，它配合到中空内主体34和冷却剂引入套筒26，为冷却剂流到切削刀具13建立密封路径。冷却剂引入套筒26配合到中空内主体34和冷却剂容纳套筒32，为连接外部冷却剂源提供位置。冷却剂可以是任何合适的材料，如带雾化润滑剂的空气，或其它合适的冷却剂/润滑液。
[0022]看向图4，更详细的示出中空内主体34，并且在这个例子中，包括开槽刀具接头36，用于把刀具13固定在适当位置以进行钻孔。这种接头36驱动切削刀具13，并且允许轻松更换磨损的刀具13。开槽接头36包括两个耳部38，具有孔40，T0RX螺钉等延伸通过这个孔并接合切削刀具13。开槽接头36还允许一个钻头主体和各种不同的切削几何形状一起使用，提供显著的灵活性和有效性。连同先前描述的钻头衬套70，刀具13的直径可以与托架的直径相一致，或以其它方式，不同直径的刀具能够有可能与共用托架一起使用。开槽接头36可类似于由Allied Machine & Engineering Corporat1n制造的其他刀具，并可以制成接受由Allied Machine & Engineering Corporat1n制造的Gen3Sys?刀具或T_A?刀具。可以根据需要使用其它连接件或刀具。
[0023]中空内主体34还包括切肩排出开口 42。切肩排出开口 42提供切肩进入中央排出孔的入口。有一个开口 42专用于切削刀具13上的每个切削刃并且位于每个切削刃附近以有效地取出形成的切肩。所施加的真空力将流过这些排出开口 42，帮助从钻的孔中去除切肩。在中空内主体的外部，设有通过贯通冷却剂通道44。贯通冷却剂通道44用于提供钻头的密封部件内部的区域，专用于冷却剂沿轴向流向切削刀具13。贯通冷却剂通道44的结构提供了有效地供应冷却剂至切削刀具13的切削刃的能力，并且然后允许连同所施加的真空源有效去除所形成的切肩，由此提高了钻头的整体性能。采用这个冷却剂路线，得到冷却剂贯通系统，其能够位于刀具主体的外径附近。通过冷却剂途径这个位置，在中空内主体34内，形成充足的区域用于所期望的中央排出孔46尺寸。其它的贯通冷却剂的结构方案能够限制中央排出孔46的尺寸，导致钻头结构无法排出甚至理想化尺寸的金属切肩。
[0024]此外，来自贯通冷却剂流的压力可以与所施加的真空力一起作用来提高钻头的抛出切肩的能力。这个结构是高度可靠的，并以更快的速度从孔去除切肩。这可以允许以更高的穿透率钻孔，同时保持足够的切肩排出速率。中央排出孔46沿轴向延伸通过刀具主体，为切肩排出提供区域。这个孔46在切削刀具13附近与切肩排出开口 42相交，并继续到钻头的柄部，以为切肩提供离开位置。在钻孔时，切肩和冷却剂流体进入中央排出孔46，通过切肩排出开口 42，并前进通过中心排出孔46，以离开柄部48的后部。期望中心排出孔46的尺寸配置成允许适当的切肩排出和钻头的适当功能，以实现高穿透率并提高产量。如果中央排出孔46过小，则可能不能以适当的速率有效地排出切肩，这可能会由于切肩堆积在钻头的刀尖处而导致刀具失效。如果需要的话，真空源和/或冷却剂源的压力可以变化，并且中央排出孔46的尺寸或构型可以变化，以获得所需的切肩排出特征。
[0025]在本实施例中，刀具中空内主体34包括柄部48，提供用于与驱动钻头的电机连接的区域。柄部结构可以变化，并由应用中的电机主轴所需要的连接来确定。也可使用任何合适的柄部结构。
[0026]看向图5，更详细的示出冷却剂容纳套筒32。冷却剂容纳套筒32具有套筒内径(ID)50，从而允许它将套筒ID50配合在中空内主体34上，并提供冷却剂通过贯通冷却剂通道44流向切削刀具13的受控流所需的密封区域。套筒的ID 50容纳在中空内主体34的冷却剂通道44内的和向着刀具10的刀尖的冷却剂流。冷却剂容纳套筒32还具有套筒外径(0D) 52。套筒的0D 52可以是精确磨光的，并且设有用在衬套70中的耐磨区域，如图8所示。耐磨区域由添加铬或碳化物到0D 52来完成。通过采用衬套70来引导钻头，能够获得提高的孔精度，可重复性和整体钻孔性能。还提供形成在套筒0D 52上的一个或多个进气通道54，这提供进气通过衬套并进入正在钻的孔中的区域。进入孔中的进气为真空系统的适当功能提供循环。通道54也提供衬套中的减小的接触区域以减少产生的热量，并且增大来自通过衬套的空气流的冷却。
[0027]如图6中看到的，更详细的示出冷却剂引入套筒26。引入套筒26 ID配合在中空内主体34上，并提供冷却剂受控流流向切削刀具所需的密封区域。冷却剂引入套筒34的ID容纳在中空内主体34的冷却剂通道内的和流向冷却剂容纳套筒32的冷却剂流。引入套筒26 0D为组装旋转冷却剂适配器22 (见图1)到钻头10提供位置。冷却剂引入套管26可进一步包括一个或多个冷却剂端口 60，以提供冷却剂流进入中空内主体34的冷却剂通道44的直接路线。通过提供从钻头OD的流动的这个直接路线，中央排出孔42的大小不受限制。其他冷却剂端口结构需要减小中央排出孔尺寸，这会不利地影响钻孔系统的排肩性會泛。
[0028]在操作中，本发明的刀具10提供极大的优点，通过采用真空钻孔技术和增加贯通冷却剂输送系统的组合来实现，其有效地排出由切削刀具13产生的金属材料切肩。冷却剂输送系统允许在金属钻孔应用中有效地使用刀具10，并与连续切肩形成材料一起使用。同时，刀具10的制造是成本节约的，允许在不同应用中使用的显著灵活性，并且能够可靠地执行。还应当认识到，钻头10的在中空内主体内包含切肩和冷却剂的能力省去了钻孔后的清除操作的需要。此外，限制了暴露于排出材料的钻孔操作人员相关的健康和安全危害。刀具连接系统36允许一定范围的刀具直径和切削几何形状在单个钻体上互换。这个连接系统还允许磨损的切削刀具的快速更换。这避免了需要用实心麻花钻例如，研磨或再研磨到一个直径和特定的切削几何形状。一旦实心麻花钻磨损时，必须在再次使用之前将它送去重新研磨。钻头10省去了实心麻花钻的大量库存的需要，它们被要求覆盖所有需要的直径和切削几何形状。甚至进一步，刀具10提供了贯通冷却剂结构，允许与真空系统一起使用。该结构允许在更多种类的应用中成功地使用真空钻孔技术。例如，代替CFRP材料，以前未能用真空技术实现的金属钻孔，现在已经成功用刀具10进行钻孔。在使用不同材料的工业中，如航空航天工业，金属的高效钻孔可使用钻孔系统10的贯通冷却剂技术来实现。这个配置提供了胜过以前的钻头结构的显著优势，以前的钻头结构不使金属切肩和冷却剂保持容纳在密封切肩排出系统中。真空可以例如经由连接到真空软管的软管接头(未示出