專利名稱：具有支座和刀頭的鉆孔工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有支座和一個或多個刀頭的鉆孔工具，刀頭沿徑向測量的寬度逆鉆孔方向局部地連續(xù)減小，刀頭沿徑向和軸向超出支座的圓周輪廓。
此類鉆孔工具用于開挖巖石、混凝土、磚墻等材料。尤其是在支座的結(jié)構(gòu)方面，此鉆孔工具可有不同的設(shè)計。但是對各種鉆孔工具的共同點是，它們在鉆孔方向一側(cè)的端部有一個或多個刀頭，這些刀頭用耐磨材料制成，例如硬質(zhì)合金、硬質(zhì)材料等。
從支座方面看例如存在著這種可能性，即支座設(shè)計成桿狀，它在圓周制有螺旋，螺旋可與桿整體成形而成，或可與桿連接起來。刀頭在鉆孔方向一側(cè)和沿徑向超出支座，此時，對于例如小直徑的鉆孔工具涉及的是唯一的一個刀頭，而對于大直徑的鉆孔工具，則所涉及的是多個刀頭。這樣一種鉆孔工具，尤其是大直徑的，例如由DE—PS2543578為已知。
此外，尤其為了加工大直徑的孔，存在著這種可能性，即將支座設(shè)計成空心鉆頭。在這種情況下，刀頭無論是沿軸向還是沿徑向都超出支座在鉆孔方向一側(cè)的部分，刀頭沿圓周分布地設(shè)在此設(shè)計為空心鉆頭的支座上。此時，刀頭沿鉆孔方向的長度不允許小于一個最小尺寸，以便在刀頭和支座之間存在一個足夠大的接觸面積，通過這一面積來傳遞產(chǎn)生的力。這種空心鉆頭例如由DE—PS2419548已知。
如上述已知的鉆孔工具所示，刀頭的共同點是，它們的沿徑向測量的寬度逆鉆孔方向連續(xù)減小。在空心鉆頭作為支座的情況下，這一點意味著，刀頭的沿徑向測量的寬度，逆鉆孔方向無論是朝刀頭的內(nèi)輪廓還是朝刀頭的外輪廓都連續(xù)地減小。通過刀頭寬度的這種減小，應當做到能減少刀頭在要加工孔的壁上的摩擦。
只要此鉆孔工具是新的，減少摩擦的目的基本上可以達到。但鉆孔工具使用的時間越長久，則由于沿徑向磨損的結(jié)果，使刀頭沿徑向測量的寬度越接近一個常值。其結(jié)果是，刀頭在所加工孔的壁面上的摩擦面逆鉆孔方向越來越長，從而導致由于不斷增加摩擦而顯著降低了鉆孔工具的效率。在極端的情況下，刀頭在所加工孔的壁面上的摩擦面沿著它的整個軸向長度，也就是說，沿著刀頭埋入支座中的全長。最后，它導致驅(qū)動設(shè)備超負荷，以及使鉆孔工具被卡死在要加工的孔中。
對于那些近年來用得越來越多的具有一個以上刀頭的整體鉆頭而言，上述問題尤為嚴重。這種鉆孔工具制成的圓孔的公差，較之迄今一般設(shè)有一個刀頭的鉆孔工具所制成的要小。因此，由于上述磨損引起的卡死問題顯得尤為重要，所以有關(guān)這方面的缺點非常尖銳。對于那些其支座設(shè)計為空心鉆頭并有多個刀頭的鉆孔工具，也以同樣嚴重的程度產(chǎn)生這一問題，因為這類鉆孔工具也使所加工的孔具有很小的公差。
本發(fā)明的目的是制成一種鉆孔工具，對于這種鉆孔工具甚至在長期使用后，刀頭在所加工孔的壁面上的摩擦，不會提高到一個使效率降低的程度。
按本發(fā)明為達到此目的，是使刀頭沿徑向測量的寬度逆鉆孔的方向，緊接著連續(xù)的減小區(qū)，縮小成一個臺階。
按本發(fā)明的這種刀頭沿徑向測量寬度成臺階形的縮小，導致刀頭沿徑向測量的寬度成一種束腰形。其結(jié)果是，甚至在鉆孔工具長期使用后，造成在所加工孔的壁面上摩擦的刀頭沿鉆孔方向的長度，最多達到臺階處。因此，與鉆孔工具的使用持續(xù)時間無關(guān)，不會超過一個仍然允許的最大的摩擦量。
按本發(fā)明的鉆孔工具，通過持續(xù)的使用，摩擦增大到一定程度。但由于有按本發(fā)明的臺階，所以摩擦的最大程度受到限制，所限制的這一最大量還不會影響到因摩擦而使效率減小。這一最大量取決于對臺階位置的選擇，在這一方面業(yè)已證實，最佳值為，從刀頭的自由端到收縮的臺階沿軸向測量的尺寸，大約等于刀頭沿軸向測量的總長度的0.3至0.5倍。
令收縮的臺階位于支座在鉆孔方向一側(cè)的端部是有優(yōu)點的，這樣就與支座的結(jié)構(gòu)無關(guān)。其結(jié)果是，所構(gòu)成的與摩擦有關(guān)的長度，充其量為沿軸向伸出的部分。用作刀頭埋入支座中的區(qū)域，不會導致不可允許地增大鉆孔工具在所加工孔的壁面上的摩擦。
為保證逆鉆孔方向連接著臺階的刀頭部分不會加入摩擦，則應保證沿徑向測量的刀頭寬度在臺階連接處減得足夠小。在最佳形式中，為做到這一點令刀頭沿徑向測量的寬度，在臺階處至少減小30％，以便使刀頭沿徑向超出支座上逆鉆孔方向與臺階的連接區(qū)至少30％的量。這意味著，刀頭沿徑向測量的寬度，在與臺階的連接區(qū)中最多可以減小到支座的外輪廓。
對于對稱結(jié)構(gòu)的刀頭，最好規(guī)定其沿徑向測量的寬度，在刀頭的寬度兩側(cè)縮小成一個臺階。
如上面已指出的，對于大直徑的孔最好采用空心鉆形式的支座。對于這種支座，刀頭沿其端側(cè)圓周分布，按本發(fā)明的束腰同樣會有上述優(yōu)點。因此，按本發(fā)明的另一種實施形式，支座是一個空心鉆頭，此時，刀頭沿徑向測量的寬度逆鉆孔方向緊接著連續(xù)減小區(qū)，朝支座的內(nèi)輪廓和外輪廓縮小成一個臺階。在這里，刀頭也最好設(shè)計成對稱，也就是說，刀頭沿徑向測量的寬度，在寬度的兩側(cè)縮小成一個臺階。在最佳形式中，此臺階同樣也基本上與支座在鉆孔方向一側(cè)的端頭齊平。從上述優(yōu)點出發(fā)，采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，大大有利于取出鉆孔巖心。
下面借助于表示實施例的附圖，詳細說明本發(fā)明。其中

圖1按本發(fā)明的鉆孔工具在鉆孔方向一側(cè)的區(qū)域；圖2按本發(fā)明具有設(shè)計為空心鉆頭的支座的鉆孔工具，在鉆孔方向一側(cè)的區(qū)域的剖面圖。
按圖1的鉆孔工具由支座1和刀頭2組成。刀頭2埋入支座1中。
圖1還表示，刀頭2沿徑向測量的寬度R在區(qū)域K內(nèi)連續(xù)減小，直至一個臺階S。在臺階S處，沿徑向測量的寬度R實施進一步的減小。按圖1所示的實施例，臺階S基本上與支座1在鉆孔方向一側(cè)的端面E齊平。刀頭2伸出支座1在鉆孔方向一側(cè)的端面E的量為B，此時，刀頭2的全長等于尺寸A。
按圖2的鉆孔工具有一個設(shè)計為空心鉆頭的支座3，刀頭4埋入支座3中。刀頭4沿徑向超出支座3的壁厚，并超過支座3鉆孔方向一側(cè)的端面E。
圖2還表示，刀頭4沿徑向測量的寬度R逆鉆孔方向在區(qū)域K內(nèi)連續(xù)減小，直至臺階S。在臺階S處，進一步減小沿徑向測量的寬度R，使刀頭4沿徑向超出支座3的壁厚只剩很小的量。如圖2中的實施例所示，臺階S與支座3鉆孔方向一側(cè)的端面E齊平。在刀頭4的總長度為尺寸A時，刀頭4沿鉆孔方向超出支座3鉆孔方向一側(cè)的端面E為長度B。
在無論是圖1還是圖2所示的實施例中，刀頭2、4逆鉆孔方向緊接著臺階S的部分沿徑向測量的寬度R還超出支座1、3一個很小的量。在極端情況下，這一超出可以完全取消，所以，刀頭2、4在這一區(qū)域內(nèi)測量的徑向?qū)挾龋扔谥ё?、3沿徑向測量的距離，在空心鉆頭的情況下則為它的壁厚。
權(quán)利要求
1.鉆孔工具具有支座(1、3)和一個或多個刀頭(2、4)，刀頭沿徑向測量的寬度(R)逆鉆孔方向部分連續(xù)減小，此時，刀頭(2、4)沿徑向和軸向超出支座(1、3)的圓周輪廓，其特征為刀頭(2、4)沿徑向測量的寬度(R)逆鉆孔方向緊接著連續(xù)的減小區(qū)(K)縮小成一個臺階(S)。
2.按照權(quán)利要求1所述之刀頭，其特征為從刀頭(2、4)的自由端至縮小而成的臺階(S)處沿軸向測量的尺寸(B)，大約等于刀頭(2、4)沿軸向測量的總長度(A)的0.3至0.5倍。
3.按照權(quán)利要求1或2所述之鉆孔工具，其特征為縮小而成的臺階(S)位于支座(1、3)鉆孔方向一側(cè)的端面(E)所在部位。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述之鉆孔工具，其特征為刀頭(2、4)在臺階(S)處沿徑向測量的寬度(R)至少減小30％的量，以便使刀頭(2、4)沿徑向超出支座(1、3)逆鉆孔方向與臺階(S)連接區(qū)有至少30％的量。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述之鉆孔工具，其特征為在刀頭(2、4)的寬度兩側(cè)，其沿徑向測量的寬度(R)縮小成一個臺階(S)。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述之鉆孔工具，其特征為支座(3)是一個空心鉆頭，以及，刀頭(4)沿徑向測量的寬度(R)逆鉆孔方向緊接著連續(xù)減小區(qū)(K)，朝支座(3)的內(nèi)輪廓與外輪廓方向縮小成一個臺階(S)。
全文摘要
鉆孔工具有一個支座(3)，它例如可以設(shè)計為空心鉆頭。在這種情況下，沿支座(3)的圓周分布著多個刀頭(4)，刀頭(4)沿軸向和徑向在其壁厚中伸出支座(3)。刀頭(4)逆鉆孔方向緊接著沿徑向測量的寬度(R)的連續(xù)減小區(qū)，設(shè)一個臺階(S)，在臺階(S)處，刀頭(4)沿徑向測量的寬度(R)再次減小。由于刀頭(4)縮小成一個臺階(S)，刀頭(4)的沿徑向測量的寬度(R)，限制了在鉆孔工具長期使用后造成的在所加工孔的壁面上摩擦的長度，所以，即使經(jīng)過長期使用，此鉆孔工具仍具有高效率。
文檔編號B28D1/02GK1128321SQ95118490
公開日1996年8月7日 申請日期1995年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月15日
發(fā)明者威納·克雷尼 申請人:希爾蒂股份公司