一种旋转工具，具体地讲一种用于这种旋转工具的钻具的制作方法

本发明涉及一种旋转工具，具体地讲，涉及一种具有如权利要求1的前序所述特征的钻具。本发明还涉及用于这种旋转工具的切削头。

背景技术：

这种旋转工具可见于例如提出本申请时尚未公开的DE 10 2014 206 796.0。

旋转工具，具体地讲钻具，是所称的一种模块化旋转工具，其沿着旋转轴线轴向地延伸并且具有两个联接构件(即，支架和切削头)，所述切削头可互换地安装在支架上。为此，支架通常在其端面上具有两个相对的紧固凸缘，该紧固凸缘优选地通过界定销接收器的凹槽彼此分离。切削头的联接销被插入这个销接收器中。这个过程通过使切削头相对于支架围绕旋转轴线旋转来完成。这种旋转在切削头与支架之间形成夹紧连接，以使得这两个联接构件保持彼此紧靠夹持。具体地讲，不使用任何其他紧固装置，诸如螺钉等。在这种情况下，支架的销接收器具有内部护套表面，并且切削头的联接销具有相互一起作用的外部护套表面。为此，在内部护套表面和外部支架表面上形成相互对应的夹紧节段以用于传输径向夹紧力。这些夹紧节段在安装状态下成对地彼此抵靠。优选地，另外在内部护套表面和外部护套表面上形成对应的扭矩节段以用于传输扭矩。切削头由联接凹陷部(也就是说，由两个相对的夹紧或固定凸缘)完全封闭，以使得扭矩节段和末端节段因此被固定凸缘封闭。

在替代实施例中，扭矩节段并不被夹紧凸缘封闭，而是在径向方向上延伸到旋转工具的外周线，以使得联接销的位于扭矩节段的区域中的周边侧与支架的周边侧对齐。例如，在DE 10 2012 212 146 A1中公开了这种联接连接件。在这一实施例变体中，扭矩节段的相互对应的表面被设计成倾斜为轴向滑动安全组件。

在从DE 10 2012 200 690 A1已知的旋转工具中，将联接连接件的扭矩节段和夹紧节段在圆周方向上相继地布置在联接销和支架上。在这种情况下，联接销具有大致立方体形状，其中从矩形形状中通过凹槽切出凹槽区。为了轴向拉紧并防止轴向拉出，相互对应的夹紧节段和/或相互对应的扭矩节段形成燕尾接合部。对应节段因此相对于旋转轴线倾斜。

联接连接件的改进的实施例是从DE 10 2013 205 889 B3已知的，获自DE 10 2012 200 690 A1。在这种情况下，扭矩节段和夹紧节段在轴向方向上彼此偏离设置，从而，扭矩节段或夹紧节段二者之一在一个轴向水平上形成。同样在这一实施例中，由倾斜的扭矩节段或夹紧节段形成燕尾接合部，以产生轴向拉紧并防止轴向滑动。

使用从现有技术已知的这种燕尾接合部，在轴向方向上形成有效的正配合连接。由于特殊的安装方法，通过将切削头的联接销拧到支架的销接收器中使其成为可能。

除这些燕尾连接件外，还已知的是，阶梯状底切部用于防止轴向拉出。

因此，从例如US 6,582,164中，在联接销的外圆周表面上形成径向向外伸出的凸缘，所述凸缘以螺纹方式拧入销接收器上对应的凹陷部中。在这种情况下，为了便于插入，这些螺纹牙的侧表面是相对于旋转轴线倾斜的。

也可从US 7,070,367 B2中了解联接连接件，其中在联接销的外部形成凸缘，所述凸缘呈螺旋状延伸并且形成螺钉螺纹。以这种方式，当切削头被拧入时，轴向拉紧。在这种情况下，呈螺旋状延伸的凸缘具有倾向于旋转轴线的顶板表面。

在申请时尚未公开的DE 10 2014 206 796.0描述了从DE 10 2012 200 690 A1获得的实施例的另一个实施例。对于轴向拉出安全装置来说(由于沟槽而存在的任何凹陷部除外)，基本上立方体的联接销在联接销的端部具有圆周凸缘，而不是燕尾接合部，所述圆周凸缘合并以便为夹紧表面和扭矩表面形成阶梯。由阶梯形成水平止动表面，作为轴向拉出安全装置。从而由径向沟槽形成夹紧表面。

联接连接件是从KR 10 2008 0000544 A中已知的，其中在联接销上仅形成夹紧表面并在联接凹陷部的外部形成扭矩表面。对于轴向拉出安全装置来说，将圆周沟槽放在圆柱护套形联接销的大约中间位置，并且支架上的对应凸缘接合到其中。

整体上，已知的联接连接件的特征在于复杂的几何形状，其生产通常非常昂贵。

技术实现要素：

本发明的目的

基于此，本发明的目的是提供易于制造的联接连接件。

问题的解决方案

此目的根据本发明通过旋转工具(具体地讲，具有如权利要求1所述特征的钻具)而实现。在这种情况下，旋转工具沿着旋转轴线轴向地延伸并包含两个联接构件，即支架和切削头。切削头通过扭转而可互换地安装到支架上。为此，支架通常在其端面上具有(具体地讲)两个沿对角线相对的紧固凸缘，所述紧固凸缘优选地通过界定销接收器的具有内部护套表面的凹槽彼此分离。切削头的联接销被插入使其夹紧在销接收器中。联接销具有外部护套表面。通过使联接销相对于销接收器转动，外部护套表面与内部护套表面形成接触，其中在该内部护套上形成有相互对应的护套节段。当切削头附接到支架时，这些护套节段成对地相互抵靠。这些护套节段用于使两个联接部件彼此居中，并且优选地还用于传输径向夹紧力。因此，在不丧失一般性的同时，护套节段在下文称为夹紧节段。优选地，这两个联接部件专门通过夹紧而彼此保持在一起。作为对夹紧的替代或补充，可提供螺钉以使这两个联接部件附接在一起。

另外，除了夹紧节段外，还形成相互对应的扭矩节段，以用于将扭矩一方面传输到切削头，另一方面传输到支架。在这种情况下，扭矩节段通常具有用于扭矩传输的径向方向分量。

为了能够简单地制造用于这种联接连接的联接部件，夹紧节段(具体地讲，扭矩节段)优选地平行于旋转轴线延伸，并且由此优选地未被设计成倾斜的。对于轴向拉出安全装置来说，相反，在轴向方向上，在销接收器和联接销上有效形成相互对应的止动表面。对应的止动表面形成有效的轴向正配合。为此，将止动构件设计在联接销上。

现在通过以下方式形成这种止动构件：其在径向方向上的延伸小于或等于夹紧节段的最大径向延伸。就这一点而言，径向延伸通常是指相对于旋转轴线的径向距离。另外，止动表面和夹紧表面进一步被布置成在旋转或圆周方向上彼此偏离。

这个实施例首先基于以下考虑：为夹紧节段和扭矩节段制造具有所需精度水平的倾斜表面是昂贵的。因此，具体地讲，规定这些节段仅平行于旋转轴线延伸。轴向拉出安全装置的功能通过单独的也就是说额外的止动表面来实现，而不管用于在夹紧节段上夹紧和用于在扭矩节段上传输扭矩的表面如何。联接销和销接收器优选地各自具有一对夹紧节段，该夹紧节段各自被布置成相对于旋转轴线沿对角线相对。

优选地，联接销总体上由凹槽的沟槽节段中断，就像固定凸缘由凹槽的沟槽节段彼此分离一样。此外，切削头仅通过夹紧固定，而无需额外的紧固件诸如螺钉，并且仅通过切削头相对于支架围绕旋转轴线的旋转来固定。

扭矩节段通常通过以下方式取向：使它们在制造过程中(即在钻孔过程中)将所施加的扭矩从支架传输到切削头上。为此目的，扭矩节段通常具有相对于圆周方向成一角度取向的表面部分。相比之下，夹紧节段优选地未被设计用于传输扭矩。该夹紧节段优选地在圆周方向上沿圆柱形外表面延伸。从纯粹的圆柱体形状发生变化时，该夹紧节段还可任选地(在横截面中观察时)沿椭圆形路径延伸，以在联接销被插入时，有效地抵住夹紧力。

这种构造基于在随后公布的DE 10 2014 206 796.0中所描述的实施例，其中对于轴向拉出安全装置来说，在联接销的端部形成径向向外伸出的凸缘。本文所描述的具有止动构件(所述止动构件在径向方向上具有夹紧表面的最大延伸并且优选地在径向方向上后缩)的变体一方面具有不会形成突出鼻部的优点，另一方面以这种方式简化了将联接销插入联接接收器的过程。另外，在夹紧表面的区域中，支架并未由于沟槽(凸缘在径向方向上伸到其中)而弱化。

此外，尤其重要的是，止动表面和夹紧节段在旋转或圆周方向上彼此偏移。这因此使得在止动表面与夹紧表面之间发生分离(在旋转或圆周方向上观察)成为可能。这实现了例如其中在联接销的端部形成止动构件的优选实施例。而且，该实施例尤其适用于实施例的某些变体，在此类实施例的变体中，用于传输扭矩的扭矩节段也在联接销上形成。然而，基本上，具有特殊止动构件的实施例也可应用于某些实施例，在这些实施例中，扭矩节段未在联接销上形成，而是在径向方向上一直延伸到支架的外圆周线。

在一个优选的发展中，前提条件是在两个联接部件的对应的邻接表面之间形成过盈配合，止动表面由此以组装状态相互压靠。为使这种情况成为可能，在每种情况下都适当地形成插入斜面，以使得在将联接销拧入销接收器中时，联接销在轴向方向上被拉入到销接收器中，随后在水平延伸的邻接表面之间形成过盈配合。该插入斜面仅在较小的角度范围内(例如，小于5°)圆周地延伸。

为了尽可能简单地制造止动构件，该止动构件除了由于沟槽而存在的任何凹陷部外，具有圆形横截面轮廓。止动构件因此被整体设计成圆形构件，该圆形构件具有可能被沟槽中断的圆周圆柱形护套表面。因此，就这一点而言，止动构件本身限定导向销。总的来说，可将该止动构件视为形成于联接销端部的一种板。在夹紧节段的区域中，止动构件的横向表面可以此方式与夹紧节段对齐，因而在夹紧节段的区域中具有相同的径向尺寸。然而，在一个优选的替代形式中，在夹紧节段的在径向方向上后缩的区域中形成止动构件的横向表面。

此外，止动表面优选地水平延伸，也就是说垂直于旋转方向延伸。这确保有效的轴向拉出安全装置。

可进一步适当地规定，在轴向方向上，止动表面布置在扭矩节段后面。这意味着扭矩节段和止动表面，至少在某些区域中，扫掠相同的旋转角度，以使得当在轴向方向上观察时，止动表面被布置在扭矩表面的后面，而无需旋转角位移。

具体地讲，在其中扭矩节段直接位于联接销上方的实施例中，扭矩节段具有径向分量并且因此通常不位于圆形圆周线上。由于止动构件的优选构造(当在横截面上观察时，其构造是近似圆形的)，该止动构件因此在径向方向上伸到扭矩节段的区域中。这可通过以下方式方便地完成：形成近似三角形的止动表面。止动表面具体地讲被扭矩部分界定在三角形的一侧上，在一个边缘被凹槽界定在三角形的第二侧上，并且位于三角形构造基部的是由于止动构件的近似圆形构造而形成的弯曲侧。

优选地，在这种情况下，每个止动表面在轴向方向上紧接着扭矩节段之后形成。扭矩节段因此优选地延伸越过水平止动表面以形成圆边。

方便地，在联接销的端部进一步形成止动构件。因此，在止动构件之后，轴向方向上不再布置有任何夹紧表面或扭矩表面。至多在止动构件上仍形成斜面。还可布置被称为插入销的一个东西，其用于使切削头在插入过程中大致居中。这通常被设计成同心于旋转轴线的圆柱体销。

在一个合适的实施例中，相互对应的扭矩节段形成在内部护套表面上和外部护套表面上，也就是说，一方面位于销正上方，另一方面位于支架的内部护套表面上。

在该实施例的这一型式中，联接销(位于扭矩节段的区域中)还基本上为近似立方体的，也就是说，它具有大致伸长的横截面。为此，由扭矩节段形成长侧，由夹紧节段形成短端侧。因此，扭矩节段和夹紧节段优选地位于相同的轴向高度。由圆弧形区域形成夹紧节段。因此通过形成夹紧节段的弯曲横向表面形成立方体构造的端面。这种近似立方形的销区域进而被纵向立方体侧中切出的沟槽中断。

该目的进一步通过具有如权利要求10所述的特征的这种旋转工具的切削头来实现。关于旋转工具和优选实施例的优点也被适当地转移到切削头。因此，该切削头在联接销上具有止动构件，该止动构件的径向延伸小于或等于联接销的夹紧节段的最大径向延伸。此外，止动表面被布置成在圆周方向上相对于夹紧表面偏移。

附图说明

将参考附图对本发明的示例性实施例进行更详细的阐释。这些附图示出：

图1是以分解视图示出的具有切削头和支架的模块化钻具的局部透视图，

图2示出了插入了切削头的钻孔工具的切削头区的局部侧视图，

图3A是切削头的背侧视图，

图3B是图3A的切削头在相对于图3A的视图向右边旋转90°之后的侧视图，以及

图3C是根据图3B的切削头在围绕图3B的视图的旋转轴线旋转90°之后的另一个侧视图，

图4A、图4B示出了钻孔工具的支架的视图，各自相对于彼此围绕旋转轴线旋转90°

图4C是沿图4A的剖面线C-C的穿过支架的剖视图，以及

图4D是沿图4B的剖面线D-D的支架的剖视图。

附图中，以相同方式操作的部件使用相同的参照数字来表示。

具体实施方式

附图中示出的旋转工具2被设计成模块化钻孔工具。该旋转工具在轴向方向4上沿旋转轴线6延伸。在正常操作期间，旋转工具2在围绕旋转轴线6的旋转方向上旋转，该旋转方向还限定圆周方向8。

旋转工具2由支架10和可互换地安装在该支架上的切削头12组成。切削头12具有本文未详细示出的切削刃，该切削刃通常在钻具端部的中心通过横向切削刃相互连接并径向向外延伸。主切削刃将主后刀的面与旋转方向相反地接合。切削头12在其圆周侧上具有背部14，该背部由彼此相对定位的凹槽16中断。这些凹槽由此起始于切削头12并且转变到支架10内。在示例性实施例中，凹槽16大致呈螺旋状延伸。支架10具有沟槽的轴段，该轴段上延续有例如二级切削刃，二级切削刃开始于切削头12并且沿凹槽16延伸。无沟槽的夹紧部分通常接合到支架10的有沟槽的轴区域上，旋转工具2通过有沟槽的轴区域而夹紧到机械加工工具中。

下文中，支架10上的相互对应的构件用字母a表示，削头12上的相互对应的构件用字母b表示。

支架10在其面上具有两个大致沿对角线相对的固定凸缘18，该固定凸缘被凹槽16中断。固定凸缘18的端面由平坦的端部接触表面22a限定，该平坦的端部接触表面22a设置在旋转轴线6由此垂直于其取向的公共水平面内。

销接收器20由固定凸缘18的内圆周表面24a圆周地限制。此外，销接收器被水平(也就是说垂直于旋转轴线6)延展的底部表面界定在底侧上。此外，冷却剂通道可在支架10中以本文未示出的方式延展，冷却剂通道在例如底部表面中离开并在那里与切削头12的对应的冷却剂通道对齐。

在每种情况下，在内部护套表面24a上，支架10具有在圆周方向8上彼此直接接合的扭矩节段30a、夹紧节段32a和中间过渡节段。

切削头12具有与销接收器20相对应的在轴向方向4上延伸的联接销40。联接销40与背部14的周边表面径向地偏离。与销接收器20相对应，联接销40具有外部护套节段24b，在该外部护套节段24b上同样地形成有扭矩节段30b、夹紧节段32b和中间过渡节段。在每种情况下，这些扭矩节段30b、夹紧节段32b和中间过渡节段在圆周方向8上彼此接合、优选地未在轴向方向4上交错，并各自由此位于相同的轴向高度。

由径向后缩的联接销40形成相对于背部14的径向伸出部，由此形成两个优选地水平延伸的头部板表面22b，该头部板表面22b进而被布置在公共水平面上并通过凹槽16彼此分离。当安装时，切削头12位于头部板表面22b上。

另外，可在同心于旋转轴线6的联接销40上形成插入销，该插入销设计仅用于在插入支架10的过程中使切削头12初始居中。切削头12的实际定中心由夹紧节段32a,b实现。

对于轴向拉出安全装置而言特别重要的是以下事实：具体地讲，止动构件42被布置在联接销40的端部，该止动构件优选地在联接销40上限定某种程度上三角形的止动表面38b。这些止动表面38b在水平方向上(也就是说，垂直于旋转轴线6)延伸。具体地讲，它们在轴向方向4上紧接位于扭矩节段30b后。扭矩节段30b延伸越过圆边进入邻接表面38b中。止动构件42(如在图3A和图3C中特别清晰示出)总的来说被设计成仅在凹槽16的区域内中断的圆盘。在这种情况下，止动构件42具有仅由凹槽16中断的圆形周边轮廓。在轴向方向上，止动构件具有比扭矩节段30b和夹紧节段32b显著更为受限的延伸。

就这一点而言，优选地，止动表面38b在与扭矩节段30延伸的角度范围近似相等的角度范围内延伸。

在示例性实施例中，在圆周方向8观察的盘形止动构件42实际上延伸到夹紧节段32b中，因而使止动构件42的外表面与夹紧节段32b的外表面对齐。

具体地讲，如从图3B、图3C的侧视图中可看到，夹紧节段32b和扭矩节段30b被直接布置在头部表面22b与止动构件42之间，并通过圆边延伸到这些头部表面22b和止动构件42。在其中形成有扭矩节段30b和末端节段30a的轴向节段区域中，联接销40具有整体立方体构造，也就是说，伸长的横截面轮廓。以此方式，纵向侧被夹紧节段30b和具有例如圆柱形或甚至椭圆形形状的前侧倒圆，并限定夹紧节段32B。

支架10中的销接收器20(如从图4A、图4B、图4C、图4D中显而易见)总的来说与切削头12的联接销40互补。在组装状态下，在每种情况下，相互对应的夹紧节段32a,32b和扭矩节段30a,30b相对于彼此抵靠平放。凹槽16延续到由支架10对齐的切削头12中。

如具体地讲从图4A和图4B所示的顶视图中可看出，在横截面中，销接收器20在夹紧节段32a和扭矩节段30a的区域中具有大致矩形的轮廓。从图4A和图4B的顶视图中可看出，在立方体基部几何形状的拐角中，过渡节段也是非常清晰可见的。

与止动构件42相对应的沟槽44优选地形成于支架10中，紧邻底部表面。具体地讲，沟槽44被设计成圆形节段沟槽。这意味着与止动构件42相对应的沟槽44形成沿圆弧延伸的横向表面，从而形成圆柱形护套表面的节段。优选地，圆柱体的护套表面进而仅由凹槽16中断。在示例性实施例中，沟槽44的圆柱形表面在夹紧节段32a中与该护套表面对齐(如在轴向方向观察)。

在支架10上形成与联接销40的止动表面38b上的大致三角形构造相对应的合适的三角形止动表面38a。在止动表面38a的该周边区域中形成扭矩节段30a。为此，支架10的形成扭矩节段30a的一部分以悬垂方式实际上径向向内延伸越过沟槽44(具体参见图1)。

因此，在扭矩节段30a,b的区域中，实际上形成沟槽44上的伸出部，如具体在图4C中可看出。

然而，同时在夹紧节段32a中并未形成悬垂。相反，在示例性实施例中，沟槽44的横向表面与夹紧节段32A对齐。因此，在这个区域中，支架10具有连续轴向延伸的壁区。这意味着，在示例性实施例中，止动构件42和沟槽44的径向延伸r₁(就这一点而言，参见图3A，并参见图4C)与夹紧节段32a,32b的径向延伸r₂(为此，参见图3B和图4B)完全相同。或者，止动构件42的径向延伸r₁小于夹紧节段32a,32b的径向延伸。

具体地讲，如根据图4A的支架的顶视图显而易见的是，在止动构件42与头部接触区域22b之间的区域中的销接收器20和对应的联接销40具有基本矩形形状并由此为大致块状。这里，通过凹槽16排除具有大致矩形横截面的相对拐角区域。在这一大致矩形横截面的窄侧上形成夹紧节段32a,b，并且在纵向侧上形成扭矩节段30a,b。

扭矩节段30a,b因此沿直线延伸(在横截面中观察)，而夹紧节段32a,b沿弧线(具体地讲圆弧线)延伸。将大致矩形横截面的拐角区域倒圆，以使得直线型扭矩节段30a合并到圆形夹紧节段32a,b中。以此方式，由过渡节段形成圆角区域。

优选地，联接销40和销接收器20的节段表面(也就是说：扭矩节段30a,b；夹紧节段32a,b；以及过渡节段)平行于旋转轴线6并因此平行于轴向方向4延展。因此，这些节段表面不具有倾角，并且不形成圆锥表面。

为了安装切削头12，首先将切削头预先通过其联接销40在轴向方向4上插入销接收器20中。随后使整个切削头12在销接收器20内围绕旋转轴线6以相反于旋转方向的方向旋转。止动表面38a,b以此方式接合在后面。另外，夹紧节段32a,b形成过盈配合并且因此被夹紧。以此方式，通过固定凸缘19将径向夹紧力施加到夹紧节段32a,b处的联接销40上。另外，相互对应的扭矩节段30a,b在端部位置彼此附接。在操作中，将由支架10通过扭矩节段30a,b在扭矩和圆周旋转方向8上施加的扭矩传输至切削头12。在已安装的端部位置中，头部支承表面22b平放在端部支承表面22a上。

由相互对应的、水平延伸的止动表面38a,b形成可靠的轴向拉出安全装置。方便地，在这一过程中，在将联接销40拧入销接收器20中时也形成压力配合，以使得联接销40同时在轴向方向4上被置于位于限定轴向位置处的销接收器20中。作为对在止动表面38a,b的区域中形成过盈配合的替代形式，这些止动表面38a,b可任选地以微小的游隙彼此平放。