发明内容

本发明的目标

出于这种考虑，本发明的目标是提供一种改进的具有最长的可能使用寿命的钻子。

根据本发明，通过具有根据权利要求1所述的特征的钻子来实现所述目标。附属权利要求的主题是有利的配置、进一步的发展和变型。

钻子用于通过钻孔来对工件进行机械加工。总的来说，钻子是沿着纵向轴线延伸的旋转工具，钻子在操作时围绕所述纵向轴线在旋转方向上旋转。

钻子包括钻尖，所述钻尖形成于钻子前侧且因此在操作期间面对工件。钻尖与钻子底座主体形成为一个整体件，即，整体式，或形成为钻子底座主体的切割插入件。

钻尖包括具有切割拐角的至少一个主切割刃，所述主切割刃从所述切割拐角延伸到钻子中心。主切割刃提供钻子的第一切割动作。所述中心具体来说是钻子的圆形内部区域，并且具有优选对应于钻子总直径的0.1到0.3倍的半径。在所述中心中，钻尖优选包括横刃。为此目的，在中心中适当地形成刃口薄化部，使得主切割刃在到中心的过渡部处过渡到横刃中。另一方面，在外刃上，即，在切割拐角上，主切割刃具体地说邻接大体上在轴向方向上例如围绕纵向轴线成螺旋形延伸的次切割刃。

钻尖还包括具有额外切割拐角的至少一个额外切割刃，所述额外切割刃在中心的方向上从所述额外切割拐角延伸。额外切割刃仅形成于钻尖的外部部分上，因此短于主切割刃。额外切割刃提供额外的第二切割动作。额外切割刃的配置在根本上与主切割刃的配置相同，使得额外切割刃也大体上从切割拐角朝向中心在钻尖外刃上延伸，所述切割拐角在此情况下更具体地说是额外切割拐角。然而，相比于主切割刃，额外切割刃并非一直延伸到中心，而是较早终止，使得额外切割刃整体较短。这形成了钻尖的外部部分，所述外部部分包围中心并从钻尖的外刃，即从钻子的外表面，向内在限定半径上延伸。所述外部部分紧邻中心，或另一同样为环形的中心区段安置在所述中心与所述外部部分之间。具体地说，所述中心、中心区段和外部部分同心地安置。外部部分的半径，即其厚度，以及因此额外切割刃的长度优选为钻子总半径的0.1到0.5倍，尤其优选为0.2到0.4倍，因此大约是总半径的三分之一。总半径对应于总直径的一半。

就如主切割刃和其切割拐角，额外切割刃，具体地说，其额外切割拐角，也适当地邻接次切割刃。此次切割刃也大体上在轴向方向上例如围绕纵向轴线成螺旋形延伸。

在当前情况下，额外切割拐角突出超过所述切割拐角。具体地说，这意味着当对着旋转方向观察主切割刃时，额外切割拐角未被所述切割拐角完全覆盖并在其后方消失不见，而是所述额外切割拐角突出并因此相对于所述切割拐角形成沿着所述切割拐角的外伸量(overhang)。粗略地说，额外切割拐角被配置成大于所述切割拐角或突出超过所述切割拐角。具体地说，因此，额外切割刃还部分或完全地突出超过主切割刃。

具体来说，本发明的一个基本方面在于借助额外切割刃、尤其借助其额外切割拐角来减轻主切割刃的负荷，尤其是其切割拐角的负荷。归因于外部部分上的额外切割动作，主切割刃上的负荷在外部上的径向方向上相应地减轻。任何类型的负荷分布在主切割刃与后面的额外切割刃之间。由于负荷随着半径增大而增大且在外刃处最大，因此在当前情况下，额外切割刃被配置成短于主切割刃以便尤其减轻外部上的负荷，以及实现钻尖朝向内部的最高可能稳定性。主切割刃上的磨损则也会更加均匀，由此使用寿命得以提高。

原则上，将额外切割拐角与所述切割拐角对齐——即，使它们大小相同——已经足够。同样，以此方式，切割拐角上的部分负荷被额外切割拐角吸收。然而，这还能更进一步改善，具体是将额外切割拐角配置成突出，即，额外切割拐角相对于所述切割拐角具有外伸量。因此，有可能在所述切割拐角与所述额外切割拐角之间更加精确地并且尤其有针对性地分布负荷。现可针对广泛多种应用最优地定制所述分布。

在一个有利的配置中，额外切割拐角在轴向方向上，即，沿着钻子的纵向轴线，突出超过切割拐角。因此，钻子在所述额外切割拐角处比在所述切割拐角处长。这会产生长度差，优选从0.05mm到2mm。因此，额外切割拐角相应地在轴向方向上突出超过切割拐角此长度差，所述长度差也称为轴向外伸量。在一个配置中，轴向外伸量沿着额外切割拐角是恒定的，而在另一配置中会变化。

具体地说，轴向外伸量使额外切割拐角在轴向方向上相对于切割拐角突出。然而，总的来说，额外切割拐角在轴向方向上并不同样突出超过钻子的横刃，而是优选地相对于所述横刃后移，即在轴向方向上向后偏移限定距离。从前到后在轴向方向上严格地观察，则额外切割拐角定位在横刃与所述切割拐角之间。因此，在轴向方向上，具体地说，横刃形成钻子的最前点。

在另一有利的配置中，额外切割拐角在径向方向上，即，垂直于纵向轴线的方向上，突出超过切割拐角。类似于轴向方向上的长度差，与在所述切割拐角处相比，钻子则在额外切割拐角处具有更大半径。这会产生优选从0.05mm到2mm的半径差。因此，额外切割拐角相应地在径向方向上突出超过切割拐角此半径差，所述半径差也称为径向外伸量。在一个配置中，径向外伸量沿着额外切割拐角是恒定的，而在另一配置中会变化。

有利的是，径向和轴向外伸量还可彼此组合，因而使得额外切割拐角在径向方向和轴向方向上均突出超过切割拐角。

切割拐角大体上是主切割刃的组成部分，并且在径向方向上以及向外部形成所述主切割刃的端。类似地，额外切割拐角大体上也是额外切割刃的组成部分，并且在径向方向上以及向外部形成所述额外切割刃的端。原则上，切割拐角和额外切割拐角存在多种合适的配置，这具体取决于特定应用而进行选择。

在一个合适的配置中，额外切割拐角是圆的。因此，额外切割拐角本身并非尖点状，而实际上本身形成拐角切割刃，其因此是或对应于额外切割刃的外部部分切割刃。换句话说，额外切割刃与拐角切割刃相同以使得额外切割刃限于圆的额外切割拐角，或拐角切割刃通过内部部分切割刃邻接到内部，所述内部部分切割刃然后连同拐角切割刃一起作为整体形成所述额外切割刃。具体设计取决于额外切割刃要朝向中心延伸多远以及拐角切割刃有多长，即，额外切割拐角的圆化程度有多重。优选的是，切割拐角是圆的，因为其具有0.4mm到5mm的拐角半径。具体地说，拐角半径在假想平面中测得，所述假想平面平行于纵向轴线或与其仅成最多为20°的小角度而延伸。内部与外部部分切割刃之间的过渡部适当地连续，即，是圆的，并且具体地说，不是尖的或非连续的。从拐角切割刃到次切割刃的过渡部同样地是连续的，或者，此处形成拐角。

或者，在一个合适的配置中，额外切割拐角是尖的。此处，额外切割刃主要径向向外延伸，并且以例如超过90°到120°的限定角度与次切割刃会合。在尖的配置中，则在额外切割刃的端处通过额外切割拐角形成拐角或尖点。

对于例如铸铁的磨性材料的机械加工，圆的额外切割拐角尤其有利。归因于圆化设计，外刃上的负荷被分布在纵向延伸区域上，即，外部部分切割刃上。相比之下，利用尖的配置，外刃上的负荷被选择性地引导到尖的额外切割拐角上。然后同样，尖的配置尤其适于机械加工例如铝等软的并且磨性较小的材料。

就如额外切割拐角，主切割刃的切割拐角优选为圆的或尖的，这取决于应用。适当地，所述切割拐角和所述额外切割拐角都是圆的或都是尖的。也可能有混合配置，其中切割拐角是圆的，而额外切割拐角是尖的，或反之亦然，但至少只要所述额外切割拐角仍突出超过所述切割拐角即可。

尤其优选一种设计，其中切割拐角和额外切割拐角被配置成具有相同的形状。这意味着切割拐角和额外切割拐角各自具有轮廓，其外形相同但尺寸不同，使得额外切割拐角是切割拐角的增大版本且因此相应地突出。因此，额外切割拐角由切割拐角在无变形的情况下进行对应的缩放而产生。因此，额外切割拐角的外伸量尤为一致。

优选的是，切割拐角和额外切割拐角围封小于90°的角度。尤其优选在20°到80°的范围内的角度。具体来说，所述角度在旋转方向上测得，即，在垂直于纵向轴线的平面中测得。这基于以下观察：切割拐角与额外切割拐角之间的负荷的分布不仅可通过额外切割拐角的外伸量进行调整，还可通过所述角度进行调整。其原因在于，所述角度决定了在钻子的一个完整旋转期间，工件的机械加工有多少是由额外切割拐角完成的，有多少是由所述切割拐角完成的。所述角度越小，额外切割拐角上的负荷越小，并且切割拐角上的负荷越大。

结合外伸量，这就会产生二维参数空间，其中负荷的分布依据角度和外伸量这两个参数来调整。因此，如果角度增大而外伸量较小或反之亦然，则负荷可保持恒定。因此，对于给定外伸量或角度，可通过调整角度或外伸量——即，对应的另一参数——来改变分布。例如，关于外伸量或角度的制造相关限制因此有利地通过另一参数克服。

在一个有利的配置中，所述钻子包括多个主切割刃，每个主切割刃具有切割拐角，所述切割拐角后分别跟着额外切割拐角，所述额外切割拐角与所述切割拐角围封某一角度，使得形成多个角度。优选的是，所述角度具有不同大小。换句话说，在钻子具有多个主切割刃和分别相关联的额外切割拐角的情况下，也形成对应数目的角度。适当地选择这些角度以具有不同大小，以便减少振动，并且具体地说减少工件或钻子在机械加工期间所谓的颤振。选择不同角度会打破钻子原本存在的对称性，使得由钻子和工件组成的系统的振动特性在机械加工期间有利地改变。

具体来说，主切割刃的前面是出屑槽，由主切割刃剥离的切屑通过所述出屑槽在轴向方向上从钻尖朝向后部被带走。具体地说，出屑槽在主切割刃的全长上延伸，然后也止于中心处。因此，所述中心还形成钻子的芯，出屑槽延伸到所述芯，但出屑槽不进入其中，因此使得出屑槽具有对应于钻子的总半径与芯的芯半径之间的差的深度。

优选的是，所述钻子包括在额外切割拐角之前以用于接收额外切割拐角上的切屑的出屑槽。因此，除到主切割刃的出屑槽之外，钻子还包括到额外切割刃的另一出屑槽。由额外切割拐角产生的，通常来说由额外切割刃产生的切屑通过此额外出屑槽被带走。这些切屑通常具有与主切割刃上的切屑不同的形状。由于额外切割刃较短，因此通常也在此产生较短切屑。到额外切割刃的出屑槽适当地也比到主切割刃的出屑槽浅，因此向钻子的底座主体中的突出没那么远。具体地说，这为任选冷却剂通道保留了空间，在旋转方向上观察，所述任选冷却剂通道适当地安置在主切割刃与到额外切割刃的出屑槽之间。优选的是，两种出屑槽均为螺旋形。

在一个有利的配置中，主切割刃邻接自由表面，所述自由表面在额外切割拐角的方向上向下倾斜并且过渡到在额外切割拐角的方向上向上倾斜的次自由表面。具体地说，主切割刃后方的自由表面形成后角。归因于所述自由表面和所述次自由表面，钻尖包括一方面安置在主切割刃与中心之间、另一方面安置在额外切割刃与额外切割拐角之间并且防止钻尖在操作期间摩擦工件的凹部。

优选的是，额外切割刃朝向中心止于次自由表面处，具体地说，所述次自由表面即上文已经描述的次自由表面。因此，所述次自由表面安置在中心与额外切割刃之间。额外切割刃的长度则受次自由表面限制。

到主切割刃的自由表面在前部由此相同主切割刃界定。在后部，具体地说，中心中的自由表面由刃口薄化部界定，横刃通过所述刃口薄化部形成。在朝向外刃的后部，具体地说，自由表面由到额外切割刃的出屑槽界定。次自由表面则安置在刃口薄化部与出屑槽之间。这接着还在后部界定所述自由表面。钻尖继续从自由表面向下倾斜到连到额外切割刃的出屑槽中并进入刃口薄化部中，而次自由表面相反地产生向上斜坡，使得额外切割拐角相应地突出。在后部，次自由表面优选地过渡到刃口薄化部中，且在前部过渡到连到额外切割刃的出屑槽中。具体地说，次自由表面被配置成在根本上类似于刃口薄化部，即，使得额外切割刃通过次自由表面形成于端侧。

原则上，钻子可包括多个主切割刃，其中主切割刃中有一个、多个或全部跟随一个或多个额外切割刃。尤其优选一种配置，其中钻子包括恰好两个主切割刃，每个主切割刃具有切割拐角，其后跟着恰好一个额外切割拐角，更确切地说，具有额外切割刃的一个额外切割刃。具有两个主切割刃的钻子也称为双刃钻子，并且在操作期间具有尤其良好的稳定性，特别是定心性。这种稳定性几乎或根本不受额外的但较短的额外切割刃的影响。实际上，所述额外切割刃会使主切割刃的负荷和磨损、尤其是其切割拐角更均匀。