旋转工具和用于制造此旋转工具的方法与流程

背景技术：

1、本发明涉及一种旋转工具和一种用于制造此旋转工具的方法。

2、旋转工具的一个实例为钻机。此旋转工具通常包括若干主叶片，所述主叶片在操作中时与工件啮合且从工件提升切屑。主叶片和其切割行为特别地通过侧翼确定，所述侧翼从主叶片开始，在主叶片后，且连同垂直于旋转工具的纵向轴线的切割平面一起限定所谓的间隙角。

3、间隙角越大，间隙表面将减小得越陡，且旋转工具的主体将被更强力地截断。一方面，大的间隙角是有利的，但也会导致在操作期间旋转工具不太稳定的缺点。

4、本发明的问题

5、鉴于前述内容，本发明所解决的问题是指定一种改进的旋转工具以及其合适的制造方法。特别地，上文描述的缺点将最小化。

6、问题的解决方案

7、根据本发明通过一种具有根据权利要求1所述的特征的旋转工具和一种具有根据权利要求12所述的特征的方法来解决问题。附属权利要求的主题是有利的配置、进一步的发展和变型。结合旋转工具进行的陈述也适用于所述方法，且反之亦然。

8、旋转工具包括主叶片、容屑槽、横向表面和侧翼，其特别地分别是旋转工具的主体的一部分。侧翼和主叶片是配置在主体的前侧上的旋转工具的刀尖的部分。主体大体在轴向方向上且沿着纵向轴线延伸，旋转工具在操作中时在圆周方向上围绕所述纵向轴线旋转。横向表面在径向方向上(即，垂直于轴向方向)界定主体。主叶片在主体上向前配置，即在前侧上，且大致在径向方向上延伸，且特别地端接在横向表面处。在操作中时，主叶片与工件啮合以便从工件提升切屑，所述切屑接着特别地经由不同容屑槽运走。

9、侧翼在主叶片后(即，相对于圆周方向位于主叶片后方)，且从主叶片一直延伸到横向表面并到达容屑槽。此槽特别地不是邻接前述主叶片并一直通向所述主叶片的容屑槽，而是特别地旋转工具的另一主叶片的容屑槽，即，此处意指的容屑槽在此处意指的主叶片后。侧翼大体布置于前侧上且面朝前，因此形成旋转工具的所谓的面。在操作中时，侧翼与垂直于轴向方向延伸的切割平面(也被称作作业面)形成所谓的间隙角。

10、在本发明的情况下，侧翼首先从主叶片开始下降，且接着再次上升，以使得形成脊邻接的凹槽，所述凹槽一直延伸到横向表面和容屑槽。此特别地理解为意指侧翼最初从主叶片开始且在轴向方向上与圆周方向相反朝向旋转工具的后侧下降，且接着再次朝向旋转工具的前侧反向上升。前述凹槽由此形成于主叶片后方，即为侧翼的一部分，所述凹槽在轴向方向上相对于剩余侧翼向后偏移。前述脊邻接凹槽。凹槽具有一个底部，其标志着侧翼的最低点，脊接着在轴向方向上突出超出所述最低点。与凹槽相比，脊因此在轴向方向上进一步向前布置。然而，脊并不在轴向方向上延伸超出主叶片，而是相对于主叶片向后偏移，且特别地不形成另外的叶片。

11、特别地，当在垂直于主叶片和纵向轴线两者的方向上观察时，凹槽和脊产生间隙角的特性变化。从主叶片开始且朝向凹槽，间隙角保持不变或甚至增加，且至少不减小。仅在凹槽中，间隙角逐渐变小且最终为负的，同时远离主叶片延伸，至少直到凹槽结束且脊开始为止。换句话说，在任何给定点处，侧翼与径向平面(其由纵向轴线和主叶片对向)形成角度，所述径向平面最初从主叶片开始至少为93°，且优选地大于96°(即，特别地，间隙角至少为3°，且通常甚至为6°或更大)。在穿过凹槽时，角度发生变化，且特别地，最终从最低点和至少在凹槽结束小于90°。沿着脊，角度优选地再次至少为90°，即间隙角大于或等于0°，但这并不是强制性的。

12、当在径向方向上观察时，取决于所选择的尖端角度，侧翼朝向尖端增大。然而，在本发明的情况下，径向方向上的行为不太相关；更重要的是随着与主叶片的距离增加，侧翼的特定延伸。

13、特别地，本发明的一个优点是，一方面，对于凹槽，在主叶片后方形成有利的大间隙，且另一方面，由于前侧上的脊，主体的特别大量的材料仍存在。凹槽减少旋转工具在操作期间对工件的摩擦，且脊还增加旋转工具在操作期间的稳定性。凹槽还允许经由旋转工具的任选现有冷却剂通道改进冷却剂供应，这将在下文进一步更详细地论述。因此，总体上，凹槽尤其不是位于主叶片正后方的简单的窄沟槽，而是侧翼相对于后脊和前主叶片的广泛凹陷。特别地，凹槽也不仅仅是随后引入先前制造的侧翼中，而是在侧翼的制造过程中直接形成。特别地，凹槽也不是侧翼的简单中断，而是侧翼的基本且表征组件。适当地，整个侧翼的凹槽的比例在20％与60％之间。

14、优选地，脊配置为平台。这特别理解为意指沿着脊的间隙角仅是微小的(即，在0°至5°的范围内)和/或恒定的，使得脊总体上主要是直的。与前述内容无关，取决于旋转工具的配置，脊以类似于整个侧翼在径向方向上的不同角度上升。从凹槽的底部开始且在轴向方向上测量，脊具有适当对应于底部与主叶片之间的距离的至少0.25倍的高度，也在轴向方向上测量，使得凹槽具有相当大的深度。然而，如已经指示，在任何情况下，脊特别位于主叶片下方，即脊的高度小于前述距离。

15、优选地，凹槽分别是凹入的，即特别是朝向旋转工具的后侧拱形或弯曲。因此，当间隙角延伸穿过凹槽时，实现间隙角的连续变化。

16、优选地，侧翼从主叶片开始到凹槽为凸形的，即特别地朝向旋转工具的前侧拱形。因此实现从主叶片朝向凹槽的间隙角的连续增加。因此，间隙角随着距主叶片的距离增加而增加；这也被称为“渐进间隙角”。与凸槽相结合，有利地接着侧翼从主叶片到凹槽且穿过其，即从主叶片直到脊，具有总凸-凹延伸。

17、优选地，侧翼也配置成没有边缘，从主叶片开始直到脊(即，直到凹槽与脊之间的边界)，即其没有间隙角的突然或不稳定变化，而是特别地整体连续地延伸。任选地，侧翼是总体无边缘的，即脊本身以及凹槽与脊之间的边界也是无边缘的。替代地，边界由边缘形成，所述边缘优选地是整个侧翼内的唯一边缘。

18、在优选实施例中，凹槽特别地从横向表面连续且不间断地延伸到容屑槽。在可能的实施例中，侧翼由此被细分成前部分表面和后部分表面，其中后部分表面对应于脊，且前表面以条纹状方式在凹槽与主叶片之间延伸。替代地，凹槽已经直接邻接主叶片。由于侧翼借助于凹槽被大体细分成两个部分(例如，如所描述的部分表面)，侧翼也被称为“双侧翼面”。

19、旋转工具通常具有中心和尖端。在前侧上，当在轴向方向上观察时，尖端形成中心的端部，且因此是旋转工具的最前点。尖端特别是刃磨(point thinning)的一部分，其中凿叶片连接中心中的主叶片。

20、适当地，凹槽延伸到中心中且经过尖端。特别地，如果存在，凹槽延伸到刃磨中。在从横向表面延伸到容屑槽的凹槽的情况下，凹槽接着通常长于主叶片，且凹槽的长度大于旋转工具的半径(更精确地：其主体的半径)。

21、本文中所描述的凹槽与用于冷却剂的前侧供应的冷却剂通道组合是特别有利的。因此，在特别优选的配置中，旋转工具包括具有位于凹槽内的口部的冷却剂通道。口部优选地完全位于凹槽内。然而，其中口部仅部分地位于凹槽内，例如位于凹槽与脊之间的过渡上(特别地，边缘上)的设计也是合适的。凹槽由此有利地总体上形成冷却剂床，冷却剂在离开口部之后经由所述冷却剂床特别最佳地分布。在操作中，离开的冷却剂沿着凹槽流动，特别地一方面朝向容屑槽且另一方面朝向横向表面。另外，有利地，主叶片的整个长度被供应有冷却剂。凹槽通常具有对应于口部的0.8倍至1.5倍的宽度。凹槽的宽度特别地垂直于轴向方向且在从凹槽到脊的过渡处测量。口部的直径特别地在垂直于轴向方向的平面中测量。

22、在有利的实施例中，侧翼具有用于朝向容屑槽或横向表面输出冷却剂的凹口。凹口在形状上特别是凹入的，即类似于凹槽，但相比之下明显较小。凹口有利地用以进一步优化冷却剂流动。借助于凹口，产生用于冷却剂的特殊出口，冷却剂可经由所述出口离开侧翼。在第一合适的配置中，将凹口朝向容屑槽引入，并出于此目的中断侧翼与容屑槽之间的连接边缘。在这种情况下，凹口方便地直接从口部延行到容屑槽中。替代地或另外，凹口朝向横向表面引入，且中断侧翼与横向表面之间的连接边缘，特别是前述圆周边缘。在这种情况下，凹口方便地直接从凹槽延行到横向表面中。

23、在合适的配置中，如上文已指示的脊和凹槽沿着边缘彼此邻接，且接着在后侧上形成至少90°的角度。特别地，边缘不是叶片，且在操作期间不显示切割动作。角度在后侧上测量，即进入主体。对应的互补角度接着在前侧上为至多270°，即在操作中朝向工件。因此，边缘是整体钝角。角度是恒定的或沿着边缘变化，但在沿着边缘的任何位置都至少为90°。

24、优选地，旋转工具为钻机。然而，此处所作的陈述通常也适用于例如铣床的其它旋转工具。本文中所描述的旋转工具优选地包括两个、三个或四个主叶片以及相应的许多槽、横向表面和侧翼。旋转工具为一体的(即，整体的)或多部分的，例如模块化为具有可分离的刀尖。

25、容屑槽、横向表面和冷却剂通道(如果存在)分别以卷绕方式设计，即其围绕纵向轴线螺旋地延伸。

26、所述方法用以制造旋转工具，特别是如上文所描述的旋转工具。旋转工具包括主叶片、容屑槽、横向表面和在主叶片后的侧翼。侧翼配置成首先从主叶片开始下降，且接着再次上升，以使得形成脊邻接的凹槽，所述凹槽一直延伸到横向表面和容屑槽。

27、优选地，侧翼在方法的研磨步骤中深嵌到旋转工具的主体中。出于此目的，特别地，使用砂轮，其沿着对应的研磨路径导引且在研磨步骤中视需要不同程度地倾斜。

28、原则上，有可能在不同的连续子步骤中形成具有凹槽和脊的整个侧翼，特别是以使其深嵌。然而，优选地，整个侧翼在单个研磨步骤中沿着单个研磨路径且在仅具有一个砂轮的情况下深嵌。所述方法因此特别有效，因为侧翼在单遍次中制造。因此，凹槽的配置主要取决于对砂轮的选择。尤其地，凹槽的可能凹入配置和其宽度源自于在砂轮的横向表面与端面之间具有对应圆化圆周边缘的砂轮的选择。

技术实现思路