輕質材料，如鋁或類似物，以及各部件的性質，對以有效方式執(zhí)行鉆孔帶來顯著挑戰(zhàn)。由于部件的大尺寸，例如，便攜式鉆孔系統(tǒng)(如正進給啄鉆)可以被使用，例如由Cooper Power Tools制造的Quackenbush刀具。在鉆孔系統(tǒng)10中提供的切削幾何形狀連同鉆孔刀具的動作提供小切肩的產生，以允許在真空鉆孔操作中有效地除去切肩。切削幾何形狀連通正進給和啄鉆操作產生小分段切肩。連同鉆孔刀具形成期望切肩結構的能力保證切肩能夠適當?shù)貜目?0通過中空內主體18被排出。在這個例子中，正進給啄鉆或另一系統(tǒng)允許伴隨正進給的錘擊效應，這可有助于形成所需結構的切肩。切削幾何形狀連同這樣的鉆孔系統(tǒng)也可以提供優(yōu)化的進給速率。
[0021]如圖2看到的，旋轉冷卻劑適配器22被裝配到冷卻劑引入套筒26的外徑(0D)，并使用例如推力墊圈28和卡環(huán)30保持。外部冷卻劑源管道連接到旋轉冷卻劑適配器22中，使冷卻劑能夠流過密封的部件，包括冷卻劑容納套筒32，它配合到中空內主體34和冷卻劑引入套筒26，為冷卻劑流到切削刀具13建立密封路徑。冷卻劑引入套筒26配合到中空內主體34和冷卻劑容納套筒32，為連接外部冷卻劑源提供位置。冷卻劑可以是任何合適的材料，如帶霧化潤滑劑的空氣，或其它合適的冷卻劑/潤滑液。
[0022]看向圖4，更詳細的示出中空內主體34，并且在這個例子中，包括開槽刀具接頭36，用于把刀具13固定在適當位置以進行鉆孔。這種接頭36驅動切削刀具13，并且允許輕松更換磨損的刀具13。開槽接頭36包括兩個耳部38，具有孔40，T0RX螺釘?shù)妊由焱ㄟ^這個孔并接合切削刀具13。開槽接頭36還允許一個鉆頭主體和各種不同的切削幾何形狀一起使用，提供顯著的靈活性和有效性。連同先前描述的鉆頭襯套70，刀具13的直徑可以與托架的直徑相一致，或以其它方式，不同直徑的刀具能夠有可能與共用托架一起使用。開槽接頭36可類似于由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?？梢愿鶕?jù)需要使用其它連接件或刀具。
[0023]中空內主體34還包括切肩排出開口 42。切肩排出開口 42提供切肩進入中央排出孔的入口。有一個開口 42專用于切削刀具13上的每個切削刃并且位于每個切削刃附近以有效地取出形成的切肩。所施加的真空力將流過這些排出開口 42，幫助從鉆的孔中去除切肩。在中空內主體的外部，設有通過貫通冷卻劑通道44。貫通冷卻劑通道44用于提供鉆頭的密封部件內部的區(qū)域，專用于冷卻劑沿軸向流向切削刀具13。貫通冷卻劑通道44的結構提供了有效地供應冷卻劑至切削刀具13的切削刃的能力，并且然后允許連同所施加的真空源有效去除所形成的切肩，由此提高了鉆頭的整體性能。采用這個冷卻劑路線，得到冷卻劑貫通系統(tǒng)，其能夠位于刀具主體的外徑附近。通過冷卻劑途徑這個位置，在中空內主體34內，形成充足的區(qū)域用于所期望的中央排出孔46尺寸。其它的貫通冷卻劑的結構方案能夠限制中央排出孔46的尺寸，導致鉆頭結構無法排出甚至理想化尺寸的金屬切肩。
[0024]此外，來自貫通冷卻劑流的壓力可以與所施加的真空力一起作用來提高鉆頭的拋出切肩的能力。這個結構是高度可靠的，并以更快的速度從孔去除切肩。這可以允許以更高的穿透率鉆孔，同時保持足夠的切肩排出速率。中央排出孔46沿軸向延伸通過刀具主體，為切肩排出提供區(qū)域。這個孔46在切削刀具13附近與切肩排出開口 42相交，并繼續(xù)到鉆頭的柄部，以為切肩提供離開位置。在鉆孔時，切肩和冷卻劑流體進入中央排出孔46，通過切肩排出開口 42，并前進通過中心排出孔46，以離開柄部48的后部。期望中心排出孔46的尺寸配置成允許適當?shù)那屑缗懦龊豌@頭的適當功能，以實現(xiàn)高穿透率并提高產量。如果中央排出孔46過小，則可能不能以適當?shù)乃俾视行У嘏懦銮屑?，這可能會由于切肩堆積在鉆頭的刀尖處而導致刀具失效。如果需要的話，真空源和/或冷卻劑源的壓力可以變化，并且中央排出孔46的尺寸或構型可以變化，以獲得所需的切肩排出特征。
[0025]在本實施例中，刀具中空內主體34包括柄部48，提供用于與驅動鉆頭的電機連接的區(qū)域。柄部結構可以變化，并由應用中的電機主軸所需要的連接來確定。也可使用任何合適的柄部結構。
[0026]看向圖5，更詳細的示出冷卻劑容納套筒32。冷卻劑容納套筒32具有套筒內徑(ID)50，從而允許它將套筒ID50配合在中空內主體34上，并提供冷卻劑通過貫通冷卻劑通道44流向切削刀具13的受控流所需的密封區(qū)域。套筒的ID 50容納在中空內主體34的冷卻劑通道44內的和向著刀具10的刀尖的冷卻劑流。冷卻劑容納套筒32還具有套筒外徑(0D) 52。套筒的0D 52可以是精確磨光的，并且設有用在襯套70中的耐磨區(qū)域，如圖8所示。耐磨區(qū)域由添加鉻或碳化物到0D 52來完成。通過采用襯套70來引導鉆頭，能夠獲得提高的孔精度，可重復性和整體鉆孔性能。還提供形成在套筒0D 52上的一個或多個進氣通道54，這提供進氣通過襯套并進入正在鉆的孔中的區(qū)域。進入孔中的進氣為真空系統(tǒng)的適當功能提供循環(huán)。通道54也提供襯套中的減小的接觸區(qū)域以減少產生的熱量，并且增大來自通過襯套的空氣流的冷卻。
[0027]如圖6中看到的，更詳細的示出冷卻劑引入套筒26。引入套筒26 ID配合在中空內主體34上，并提供冷卻劑受控流流向切削刀具所需的密封區(qū)域。冷卻劑引入套筒34的ID容納在中空內主體34的冷卻劑通道內的和流向冷卻劑容納套筒32的冷卻劑流。引入套筒26 0D為組裝旋轉冷卻劑適配器22 (見圖1)到鉆頭10提供位置。冷卻劑引入套管26可進一步包括一個或多個冷卻劑端口 60，以提供冷卻劑流進入中空內主體34的冷卻劑通道44的直接路線。通過提供從鉆頭OD的流動的這個直接路線，中央排出孔42的大小不受限制。其他冷卻劑端口結構需要減小中央排出孔尺寸，這會不利地影響鉆孔系統(tǒng)的排肩性會泛。
[0028]在操作中，本發(fā)明的刀具10提供極大的優(yōu)點，通過采用真空鉆孔技術和增加貫通冷卻劑輸送系統(tǒng)的組合來實現(xiàn)，其有效地排出由切削刀具13產生的金屬材料切肩。冷卻劑輸送系統(tǒng)允許在金屬鉆孔應用中有效地使用刀具10，并與連續(xù)切肩形成材料一起使用。同時，刀具10的制造是成本節(jié)約的，允許在不同應用中使用的顯著靈活性，并且能夠可靠地執(zhí)行。還應當認識到，鉆頭10的在中空內主體內包含切肩和冷卻劑的能力省去了鉆孔后的清除操作的需要。此外，限制了暴露于排出材料的鉆孔操作人員相關的健康和安全危害。刀具連接系統(tǒng)36允許一定范圍的刀具直徑和切削幾何形狀在單個鉆體上互換。這個連接系統(tǒng)還允許磨損的切削刀具的快速更換。這避免了需要用實心麻花鉆例如，研磨或再研磨到一個直徑和特定的切削幾何形狀。一旦實心麻花鉆磨損時，必須在再次使用之前將它送去重新研磨。鉆頭10省去了實心麻花鉆的大量庫存的需要，它們被要求覆蓋所有需要的直徑和切削幾何形狀。甚至進一步，刀具10提供了貫通冷卻劑結構，允許與真空系統(tǒng)一起使用。該結構允許在更多種類的應用中成功地使用真空鉆孔技術。例如，代替CFRP材料，以前未能用真空技術實現(xiàn)的金屬鉆孔，現(xiàn)在已經成功用刀具10進行鉆孔。在使用不同材料的工業(yè)中，如航空航天工業(yè)，金屬的高效鉆孔可使用鉆孔系統(tǒng)10的貫通冷卻劑技術來實現(xiàn)。這個配置提供了勝過以前的鉆頭結構的顯著優(yōu)勢，以前的鉆頭結構不使金屬切肩和冷卻劑保持容納在密封切肩排出系統(tǒng)中。真空可以例如經由連接到真空軟管的軟管接頭(未示出