钻孔工具，尤其是铰刀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1的前序部分所述的钻孔工具/钻孔刀具，尤其是 较刀，根据权利要求13所述的用于对预钻孔的工件忍孔的内壁进行表面加工的方法。
【背景技术】
[0002] 运种钻孔工具在汽车制造中例如在制造气缸盖孔时被使用，亦即用于精加工气缸 盖孔的内壁，由此改善其表面质量W及孔的形状和尺寸精度。
[0003] 从专利申请文献DE38 05 729A1已知一种钻孔或较孔工具，其具有夹紧柄和钻 削体。在所述工具的端面和其夹紧柄之间沿着钻削体纵轴线螺旋形地延伸有3条主刀刃。 每条切削刃都具有刀刃突出部，其包括一个面向槽形的容屑空间的切削面和一个在外周侧 的自由面。所述切削面和自由面在沿钻削体纵轴线延伸的切削刃处汇合，在钻孔工具旋转 时通过所述切削刃实现在预钻孔工件的忍孔内壁上的材料切削。
[0004] 借助于由专利申请DE38 05 729A1中已知的较刀，对已经预钻孔的气缸盖忍孔 进行如下的表面处理：首先W高的能量消耗将较刀置于非常高的转速（例如在10000至 15000U/min的范围）。接着，将运种高转速旋转的较刀W轴向运动伸入到气缸盖忍孔中，并 再次从中移出。根据待加工的气缸盖忍孔的尺寸，表面处理所需的持续时间在例如秒的范 围内，运特别是大批量生产时是相对较大的耗时。
【发明内容】
阳0化]本发明的目的是，提供一种用于对预钻孔的工件忍孔内壁进行表面处理的方法W及用于运种表面处理的钻孔工具，在相同的表面质量下能W减少的能量耗费和/或减少的 时间耗费实现所述表面处理。
[0006] 所述目的通过权利要求1或权利要求13所述的特征实现。本发明优选的改进方 案在从属权利要求中公开。
[0007] 本发明基于运一事实，借助于由现有技术已知的钻孔工具W非常高的旋转速度W 及在旋转速度上叠加的轴向移动进入忍孔内在忍孔内壁上的周侧进行材料切削是耗费时 间和能量的。在此背景下，根据权利要求1的特征部分提供了一种钻孔工具，其除沿着钻削 体纵轴线延伸的主刀刃（在钻孔工具旋转时用于在忍孔内壁上材料切削）外，还具有切槽 刀刃。该切槽刀刃横向于钻削体纵轴线定向，并布置在钻削体端面上。
[0008] 通过运种钻孔工具在两个加工步骤中实现表面处理：在第一预加工步骤中，首先 在忍孔内壁上形成沿忍孔轴线延伸的槽。通过钻孔工具的直线轴向移动进入到忍孔中，在 忍孔内壁上形成所述槽。备选地，所述槽也可W构成为螺旋形的。在运种情况下钻孔工具 用"攻丝模式"W低转速进入忍孔。在此，在进入忍孔的状态中，优选钻孔工具负责周侧材 料切削的主刀刃已经可W完全与槽接合，也就是在整个加工长度上设置在槽中。
[0009] 在随后的第二最终加工步骤中，钻孔工具的主刀刃可W在钻孔工具旋转，但是没 有轴向进给的情况下完成周侧的材料切削。对于上述的最终加工步骤-与现有技术相 反-无需高的转速，而是（由于没有轴向进给）只需要低转速。在例如两个主刀刃关于钻 削体纵轴线在直径方向上相互对置地对称设计的情况下，只需要钻孔工具转至少半圈。随 后，钻孔工具就可W从表面加工过的忍孔中退出。W运种方式进行表面加工明显更加节能 W及大大减少了耗时。
[0010] 要指出的是，不仅所述预加工步骤而且最终加工步骤都无需更换刀具，也就是通 过一个共同的钻孔工具就可W实现。然而备选地，预加工步骤和最终加工步骤可W更换刀 具，也就是通过不同的钻孔工具实现。
[0011] 如上所述，在预加工步骤中W攻丝模式在忍孔内壁中产生至少一个螺旋槽。也就 是产生螺旋槽时，钻孔工具既具有轴向进给速度又绕其钻削体纵轴线旋转地（取决于螺旋 槽螺距）运动到圆柱形的忍孔中，具体是产生一个连续的螺旋槽-通道，并且主刀刃与螺旋 槽接合。
[0012] 在预加工步骤中，在忍孔内壁上产生的槽的深度相当于在随后的最终加工步骤中 待切削掉的材料厚度。要强调的是，不仅预加工步骤而且最终加工步骤优选共同通过根据 本发明的钻孔工具实现。备选的，所述槽深度可W大于待切削的材料厚度。在运种情况下， 所述槽在完工状态也保留在忍孔内壁上。运种槽可W根据工件的用途，例如作为导气通道 起作用。
[0013] 接下来说明根据本发明的钻孔工具的特殊的刀具几何形状：开槽刀刃可W具有槽 底切削刃，其与主刀刃在第一刀尖处汇合。此外，刀刃突出部外周侧的自由面和开槽切削面 在槽底切削刃处汇合。开槽切削面将在预加工步骤中产生的开槽切屑压入到沿着钻削体纵 轴线延伸的槽形容屑空间中，并从那里继续从忍孔导出。
[0014] 开槽切削面通过上述的开槽切削刃W及第一和第二槽侧面切削刃限定边界。所述 槽侧面切削刃分别在第一刀尖和第二刀尖处过渡到槽底切削刃中。因此，主刀刃、第一槽侧 面切削刃W及槽底切削刃共同汇合在第一刀尖上。
[0015] 为使驱动钻孔工具的钻孔装置的机械载荷减小而优选的是，所述槽在预加工步骤 中不是直线形的，而是螺旋形的在忍孔内壁中成形。对应的具有螺旋角的主刀刃围绕钻削 体纵轴线螺旋状地延伸。在运种情况下，所述槽不仅通过平移的行程运动而且通过钻孔工 具适配于螺旋角的旋转运动被螺旋形地加工在忍孔内壁中（即在攻丝模式中）。
[0016] 为了顺利的去除开槽切屑优选的是，开槽切削刃W规定的偏角倾斜于与钻削体纵 轴线成直角的平面设置。所述偏角优选如此确定尺寸，使得在旋转方向上观察，先行的第一 刀尖与钻削体端面间隔一纵向偏距，其大于第二刀尖的纵向偏距。必要时，第二刀尖可W面 齐平地终止在优选平坦的钻削体端面上。
[0017] 对于完好的表面加工重要的是，在预加工步骤期间积累的开槽切屑被可靠地从忍 孔排出。为了运种可靠的切屑导出，可W通过导屑面径向向内延长开槽刀刃的开槽切削面。 通过所述导屑面可W使在开槽时产生的切屑平稳地挤进沿钻削体纵轴线纵向延伸的容屑 空间中。导屑面优选同样倾斜设置，尤其W上述的偏角布置在钻削体端面和容屑空间之间。
[0018] 在一个结构设计方案中，径向向内延长开槽切削面的导屑面可W在钻削体端面和 容屑空间的过渡部通过角缺口形成。
[0019] 为进一步促进切屑导出，可W在钻削体端面形成径向向外突出的边条 (Randsteg)。所述边条可W封闭沿着钻削体纵轴线延伸的槽形容屑空间。W运种方式可靠 的防止了，开槽切屑直接转移到钻削体端面和忍孔之间。
[0020] 主刀刃可W超出径向突出的端侧边条一规定的径向偏距。此外，环绕的边条可W 被上述的角缺口中断，W便保证无阻碍地将开槽切屑输出到容屑空间中。
[0021] 然后可W通过使用冷却剂、空气、润滑油、最少量润滑剂或其它介质辅助或促进切 屑输出、润滑和/或冷却，所述介质例如在钻孔工具的端面区域中W高压从冷却剂出口导 入到容屑空间中并将切屑从孔中冲出。钻孔工具可W包括至少一个中央介质导管用于为钻 孔工具提供运种介质，从所述中央介质导管分岔出一组介质通道。所述介质通道例如可W 汇合到纵向延伸的容屑空间中。
[0022] 如上所述，可W在钻削体上构造一个或多个主刀刃。例如可W在钻削体上周向分 布地构造至少一个第一主刀刃和第二主刀刃。第一主刀刃和第二主刀刃可W在预加工步骤 之后分别与相应的忍孔内壁槽接合。在此，运两个主刀刃可W延伸经过槽的整个长度。
[0023] 备选地，两个主刀刃可W不延伸经过槽的整个长度，而是-优选具有小的重叠-分 别只延伸经过第一槽部分长度和第二槽部分长度。因此作用在主刀刃上的转矩负荷得W减 少。
[0024]W上说明和/或在从属权利要求中描述的本发明有利的设计和/或改进方案-除 了例如在明确相关性或互不相容的备选方案的情况下-可W单独的或也可W彼此任意组 合使用。
【附图说明】
[0025] 本发明和其有利的设计和改进方案W及其优点将在W下结合附图详细说明。
[0026] 附图示出：
[0027] 图1在透视图中示出根据第一实施例的钻孔工具；
[0028] 图2在放大的透视图中示出钻孔工具的端面；
[0029] 图3和4分别在侧视图中示出钻孔工具的不同实施例；
[0030] 图5和6分别示出根据另一实施例的钻孔工具的视图；
[0031] 图7和8分别示出预钻孔的工件忍孔的内壁在表面加工时的预加工步骤和最终加 工步骤；
[0032] 图9示出展开的已经开槽的忍孔内壁，虚线表示的钻孔工具的主刀刃与槽接合； 和
[0033] 图10在侧向剖视图中示出根据另一实施例的钻孔工具。
【具体实施方式】
[0034] 图1示出一种钻孔工具，其用于表面加工工件5的忍孔3的、后续在图7和8中示 出的内壁1。所述钻孔工具具有用于夹紧在钻孔装置未示出的钻夹头中的夹紧柄7W及连 接在夹紧柄上的钻削体9。在平坦的钻削体端面11和夹紧柄7之间延伸有两条关于钻削体 纵轴线L直径方向上对置的，彼此对称设置的主刀刃13。两条主刀刃13W螺旋角a(图 2)螺旋形地围绕钻削体纵轴线L延伸。此外，每一条主刀刃13都有径向向外突出的刀刃突 出部15(图2)。所述刀刃突出部包括朝向相应的槽形容屑空间19的切削面17,和外周侧 的自由面21。刀刃突出部15的切削面17和外周侧的自由面21在沿钻削体纵轴线L延伸 的切削刃23处汇合。借助于切削刃23在钻孔工具旋转时在预钻孔的忍孔工件3的内壁1 上实现了后续将在图7和8中描述的在周向上切削/去除材料厚度m(图7)的材料。
[0035] 此外，沿钻削体纵轴线L延伸的每条主刀刃13都在钻削体端面11上过渡到开槽 刀刃25,该开槽刀刃横向于钻削体纵轴线L定向。借助于开槽刀刃25可W在后续将描述 的预加工步骤I中将所述钻孔工具W攻丝模式，即W平移的行程运动h(图7)和W适当的 非常低的转速n伸入到忍孔3中。由此获得了在图7中示出的在直径方向相对置的螺旋槽 7,其螺旋形地沿钻削体纵轴线L延伸。
[0036] 如由图2所知，开槽刀刃25具有槽底切削刃29。所述槽底切削刃29与主刀刃23 在第一刀尖31处汇合。此外，刀刃突出部15的外周侧的自由面21和端侧的槽切削面33 在槽底切削刃29处汇合。根据图2所示，所述槽切削面33由槽底切削面29W及