專(zhuān)利名稱(chēng)：具有可更換切割刀片的長(zhǎng)鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在金屬工件上形成孔的鉆頭，特別是涉及一種具有可更換切割刀片的鉆頭。
鏜孔工具和鉆頭通常使用可更換的切割刀片，由于可以?xún)H更換或磨削切割刀片，因而鉆軸可以被重復(fù)使用，這樣可以在較低的制造成本情況下延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命，Shallenberger，Jr的美國(guó)專(zhuān)利No.3,963,365中公開(kāi)了這種鉆頭，這種鉆頭的刀片可以從孔的周壁上切削掉金屬，并且切削是朝著孔的中心，切割弧的寬度與孔的半徑相等，另一種刀片為一個(gè)內(nèi)刀片，它由孔的中心切削金屬，并且切割是朝向孔的周壁，切割弧基本上與孔大致等寬。
上述專(zhuān)利中公開(kāi)的鉆頭己取得了商業(yè)上的成功，該鉆頭的軸向進(jìn)給速度相對(duì)較緩慢，這是由于這個(gè)鉆頭須旋轉(zhuǎn)一周方可切割孔的整個(gè)周邊一次。
Negishi，等人的美國(guó)專(zhuān)利No.4,373,839公開(kāi)了一種鉆頭，它的進(jìn)給速度要比前述的鉆頭大兩倍，這是由于在它上面裝有兩個(gè)切割刀片，因而鉆頭每旋轉(zhuǎn)半圈便完整的切割孔表面一次。
Shallenberger的美國(guó)專(zhuān)利No.5,092,718公開(kāi)了一種鉆頭，它具有兩個(gè)可更換的切割刀片，每個(gè)的跨度為鉆頭的半徑，工件中心的左側(cè)是相對(duì)小的部位，這樣切削的碎屑可以容易的隨鉆頭的軸向進(jìn)給從其頂端排出，這種設(shè)計(jì)中切割刀片最好為三角形，但其它的形狀也是可以的，在鉆桿的開(kāi)槽中具有一個(gè)套以便接納所說(shuō)的切割刀片，鉆桿在裝有切割刀片處的寬度相對(duì)較大，以便保證鉆頭的強(qiáng)度。
具有可更換刀片的金屬切割鉆頭被成功的應(yīng)用于各種場(chǎng)合，然而在鉆較深的較小直徑的細(xì)長(zhǎng)孔時(shí)仍顯得不足，這種刀片形鉆頭由于具有良好的金屬切削速率，因此切削力相當(dāng)高，實(shí)驗(yàn)表明鉆桿必須是相當(dāng)堅(jiān)固的才能承受該切削力而不發(fā)生彎曲、翹起或變形，這樣，實(shí)踐表明鉆的直徑減小，鉆桿變細(xì)則鉆的長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)，已知的長(zhǎng)徑比為一種經(jīng)驗(yàn)法則，它涉及一定深度鉆孔的孔徑(也即，工具長(zhǎng)度)，并且，實(shí)踐表明工業(yè)上可更換(indexable)刀片鉆頭的長(zhǎng)徑比約為3∶1。由于在鉆孔過(guò)程中刀片與工件之間的相互作用而產(chǎn)生的不平衡的徑向力也須要對(duì)長(zhǎng)徑比進(jìn)行限制。因而由給定直徑的鉆頭在工件上形成的孔也將由此比率受到限制。
本發(fā)明的首要目的是提供一種新的或在美國(guó)專(zhuān)利No.5,092,718中所公開(kāi)的那種類(lèi)型的鉆頭的改進(jìn)，但它具有比其直徑所能承受的更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，從而在相同的直徑情況下可以加工更深的孔。
為此，本發(fā)明的一個(gè)特征是所提供的鉆頭具有一個(gè)精確平衡的切削刀片，從而使各刀片間切削時(shí)產(chǎn)生的徑向力相互平衡抵消掉。
本發(fā)明另一個(gè)特征是提供一種切割刀片，它們同樣從桿的槽中向外伸出并與工件相接觸，因而在切削過(guò)程中承受相同的切削載荷。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是所提供的鉆頭的刀片具有獨(dú)特曲線(xiàn)的切削邊和一個(gè)大傾斜的側(cè)邊，它可以保證切割刀片的切割刃彼此相靠近，同時(shí)在切割刀片之間留有一個(gè)鉆頭桿的加強(qiáng)部分，從而加強(qiáng)該鉆頭，甚至于在長(zhǎng)徑比大于3∶1的情況下。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是所提供的鉆頭的長(zhǎng)徑比為4∶1或更多。
本發(fā)明的這些目的和特征將在下文中結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的立視圖。
圖1A是圖1所示的鉆頭頂部的局部放大透視圖。
圖2是圖1所示在工件上形成的孔及其鉆頭局部放大側(cè)視圖。
圖3是為鉆頭部為放大底視圖。
圖4為一個(gè)三角形刀片的立視圖。
圖5為該刀片的頂視圖。
圖6為該刀片的正視圖。
圖7為圖6所示刀片右側(cè)所示的邊視圖。
圖8是一個(gè)放大的示意圖，顯示了正在鉆孔的刀片。
圖9A為本發(fā)明的一個(gè)側(cè)示圖，它顯示了一個(gè)由鉆頭進(jìn)行鉆孔的工件。
圖9B為圖9A的底視圖。
圖9C為圖9A的頂視圖。
圖10A為己有技術(shù)鉆頭的示意圖，它顯示了一個(gè)鉆頭進(jìn)行鉆孔的工件的橫切面。
圖10B為圖10A的底視圖。
圖10C為圖10A的頂視圖。
圖11A為另一個(gè)已有技術(shù)鉆頭的示意圖，它顯示了一個(gè)鉆頭進(jìn)行鉆孔的工件的橫切面。
圖11B為圖11A的底視圖。
圖11C為圖11A的頂視圖。
本發(fā)明可以進(jìn)行各種改進(jìn)和結(jié)構(gòu)變化，因此在附圖及下述的細(xì)節(jié)描述中僅針對(duì)典型的實(shí)例進(jìn)行描述，因此可以理解這并不局限于所公開(kāi)的內(nèi)容，相反在不達(dá)反權(quán)利要求的思想和范圍的情況下本發(fā)明可以有各種的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)變形和等同的變化。
如圖所示，本發(fā)明的實(shí)施例中使用鉆頭時(shí)，在工件12上形成一個(gè)圓孔11(圖2和8所示)，該工件為鐵、鋼或其它的金屬材料，鉆頭10包括一個(gè)加長(zhǎng)的圓柱形主體部為13，在一個(gè)最佳實(shí)施例中它是由高碳鋼構(gòu)成的，它具有一個(gè)頂部14和一對(duì)對(duì)置的桿端15，當(dāng)然也可以采用其它類(lèi)似物理特性的材料，主體13的桿端15夾在一個(gè)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)支架(未示)中，從而驅(qū)動(dòng)鉆頭10繞其軸線(xiàn)A旋轉(zhuǎn)(圖3示)，該旋轉(zhuǎn)如圖1和3所示為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，很明顯鉆頭也可以被握持不動(dòng)，而讓工件12繞鉆頭10的軸線(xiàn)A旋轉(zhuǎn)。
通常在主體13上有兩個(gè)徑向和縱向的開(kāi)槽16和17，以便將碎屑從頂端14處排出。如圖1和圖2所示溝槽最好是沿繞著主體13螺旋形的從頂端14處朝向桿端15延伸，以保證金屬碎屑從孔11中排出。另外溝槽也可以是直線(xiàn)型的，如圖1所示，每個(gè)溝槽通常是由一對(duì)側(cè)壁18和19形成的V形截面，一般溝槽的側(cè)壁18朝向旋轉(zhuǎn)方向而側(cè)壁19背向旋轉(zhuǎn)方向。
如圖1A和3所示，徑向的開(kāi)槽20和21與溝槽16和17的頂端部分相鄰并形成于主體13內(nèi)，而且每個(gè)開(kāi)槽靠近于溝槽的側(cè)壁18一例，盡管在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，開(kāi)槽20和21為徑向間隔排布的，但可以理解本發(fā)明還包括其它一些實(shí)施例，其中它們是以另外的等間距形式排布的。可更換切割刀片被置于該開(kāi)槽20和21中，并且當(dāng)鉆頭10逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)切削工件12的孔11。
根據(jù)本發(fā)明每個(gè)切削刀片30、31大致為一個(gè)三角形并且具有特定的角部外形。很明顯，使用三角形刀片可保證鉆頭10每轉(zhuǎn)半圈刀片完整切割孔11的周邊一次。同時(shí)鉆頭的頂端14處被大大的加強(qiáng)以承受刀片30、31上的很大的切削力，另外其它形狀的刀片也可以使用。
圖7和圖4進(jìn)一步顯示了刀片30的細(xì)部，很明顯在此刀片31被標(biāo)示為30，如圖所示刀片30為一個(gè)等邊三角形，它具有三個(gè)等長(zhǎng)的側(cè)邊表面33、34和35，它們彼此在三個(gè)角部36、37和38處相連接，這三個(gè)邊表面被夾在相對(duì)的兩個(gè)平面表面40和41之間，每個(gè)刀片的表面40和41形成有一個(gè)傳統(tǒng)的碎屑打碎溝槽42(圖4和圖6所示)它們正好位于表面的周邊內(nèi)側(cè)。
如圖3所示由于每個(gè)刀片30、31準(zhǔn)確的安置于接收槽20和21中，各刀片30、31的表面40面向旋轉(zhuǎn)方向并形成一個(gè)切削面，側(cè)邊表面34與表面40形成切割邊45，并且當(dāng)該切割邊是從角36延至角37時(shí)，它幾乎是直的標(biāo)示為46的長(zhǎng)度段，當(dāng)靠近角37時(shí)，切割邊45開(kāi)始凸?fàn)畹膹澢澇霰砻?0的平面而朝向表面41的平面，因而切割邊產(chǎn)生一個(gè)彎角，切割邊45的曲線(xiàn)部分47在點(diǎn)48處與平面41相交(圖5所示)，因而平面41上形成的邊49不平行于邊35。
切割邊緣45的曲緣部分47的成形是通過(guò)精確的研磨或其它成形方式來(lái)成形接靠刀片30，31的邊表面35和表面40。因此表面40和表面35所形成的角部分為一個(gè)突狀的曲面，在圖4中標(biāo)示為50。
刀片30，31的溝槽20和21分別包括一個(gè)平臺(tái)55(圖1A所示)刀片30、31的表面41貼靠于該平臺(tái)上，從該平臺(tái)向外伸出的兩個(gè)側(cè)壁56和57相互形成一個(gè)角度從而使得溝槽20和21為V字形輪廓。當(dāng)?shù)镀?0、31定位于各個(gè)溝槽時(shí)，邊表面33和35分別貼靠在側(cè)壁56和57上，這樣每個(gè)刀片的角部頂點(diǎn)朝向鉆頭主體13的鉆桿端15。
每個(gè)刀片30、31上有一個(gè)通孔59，它與刀片的兩表面40、41垂直(圖4所示)，如圖5所示最好是通孔59在接納螺帽60的兩對(duì)面上具有一個(gè)埋頭孔。為了將溝槽20、21中的刀片30、31固定，須將螺栓或連接銷(xiāo)60(圖2、3示)，從孔59中伸出并擰入平臺(tái)55的上緊孔61中(圖1A所示)。
每個(gè)溝槽的平臺(tái)相對(duì)軸線(xiàn)A是傾斜的，從而使得每個(gè)刀片30、31的切割邊45被定位于一個(gè)負(fù)的軸向傾斜夾角，也即，每個(gè)刀片30、31的主導(dǎo)切削面40位于切削邊45的前面，因此，刀片30、31的邊表面34被傾斜為形成一個(gè)間隙表面，從而避免在鉆孔過(guò)程中與孔11的底表面摩擦，在此實(shí)例中負(fù)夾角約為7°。
每個(gè)刀片30、31也可以這樣進(jìn)行固定即切割邊45被裝為負(fù)的徑向傾角，也就是說(shuō)，切割邊45緊靠于平行切割邊的徑向線(xiàn)的前面，并且每個(gè)刀片30、31的位于切割邊45后面的角部36避開(kāi)孔11的周邊以避免與其磨擦，其中，切割邊45位于徑向線(xiàn)前面約大于半個(gè)刀片厚度的距離，刀片切割邊45也可以設(shè)為約8°的傾角C，由于是這樣一個(gè)傾角，當(dāng)該邊朝著孔壁11推進(jìn)時(shí)切割邊45朝向主體13的鉆桿端15形成一個(gè)槽，這樣使得孔11的中心部為稍先于周邊部分被切削并且以利于鉆頭10鉆入工件12中。
借助于上述方式，鉆頭10旋轉(zhuǎn)使得刀片30、31的切割邊45在整個(gè)孔徑范圍內(nèi)進(jìn)行切割，(如圖8所示)。在鉆頭10每旋轉(zhuǎn)半圈時(shí)每個(gè)切割邊45轉(zhuǎn)過(guò)孔11的半個(gè)周邊，這樣兩個(gè)刀片共同切割一個(gè)完整的周邊在僅旋轉(zhuǎn)半圈的情況下，這樣可以保證鉆頭的快速軸向進(jìn)給。
由于切割邊45的曲線(xiàn)部分47的存在，切割操作發(fā)生在非常靠近孔11的中心部分。為了避免兩刀片30、31之間的干擾，刀片30、31的角部分37必須以此分隔開(kāi)，并且在刀片之間的孔11的底部的左側(cè)形成一個(gè)大致成圓柱形的芯70(圖8示)。
圖8中顯示了刀片30、31大致為一個(gè)三角形，兩刀片的定位為其角部37彼此非?？拷?也即間距為.15至.5mm)，這樣芯70的直徑是非常小的，因此芯70可以通過(guò)鄰接角部的邊表面35容易被折斷或是在鉆頭軸向進(jìn)給時(shí)由鉆頭的頂端14完全被打碎。由于刀片30、31是三角形的則當(dāng)邊表面35由鉆頭10的頂部14向鉆桿端15推進(jìn)時(shí)刀片30、31的邊表面35在大約44角度的廣角X范圍內(nèi)快速的彼此分離開(kāi)。由于邊表面35較大的分離則在鉆頭主體13和金屬材料之間存有一定的間隙，因此位于邊表面35之間的主體部分74可以是相當(dāng)?shù)暮?，并在靠近角?7處被加強(qiáng)，因此使主體13得以加強(qiáng)，盡管三角形刀片的邊表面35之間的部分74的厚度較大，邊表面35朝向主體13的頂端14收縮，從而使得角部37彼此相互靠近，因而一個(gè)小直徑的芯70在刀片的左邊很容易的被折斷。
每個(gè)刀片30、31最好是具有可交替使用的切割邊45’，它是由表面41與邊表面33相結(jié)合形成的，另外切割邊45’相當(dāng)于切割邊45，它也包括一直線(xiàn)部分和一個(gè)曲線(xiàn)部分，與切割邊45的直線(xiàn)部分和曲線(xiàn)部分46和47相同，切割邊45’的直線(xiàn)部分始于角部分36并伸延至角38處的曲線(xiàn)部分，切割邊45’的曲線(xiàn)部分為一個(gè)外凸的曲面部為45，它是位于刀片30、31的表面41上。
在刀片30、31的切割邊45被磨損后可將它從槽20、21中取出，將兩個(gè)刀片翻轉(zhuǎn)變位將切割邊45’換至到切割位置，這樣每個(gè)刀片就有兩個(gè)交替使用的切割邊了，這樣具有當(dāng)兩邊都被磨損后該刀片才被報(bào)廢。
從己有技術(shù)中可以知道這些鉆頭頂部和刀片的幾何形狀如象Shallenberger的美國(guó)專(zhuān)利No.5,092,718中所詳細(xì)描述的幾何形狀那樣，其中容納刀片的溝槽是相互徑向?qū)χ门挪嫉模⑶业镀蠹s等同的伸入工件。
本發(fā)明的幾何形狀需要精確的平衡性，其中，鉆頭頂部的幾何形狀是十分平衡的，并且，鉆頭的工作長(zhǎng)度(見(jiàn)圖1)，也即，鉆頭可伸入鉆孔中的部分要比已有技術(shù)的可更換的鉆頭更長(zhǎng)，我們發(fā)現(xiàn)將刀片30、31精確的相互對(duì)置并由槽中伸出，因而與工件12精確等同的進(jìn)行接觸，這將在切割頂部產(chǎn)生一個(gè)平衡的切削率，從而不發(fā)生鉆頭的偏轉(zhuǎn)。變形或斷裂。
這種實(shí)施的方法將通過(guò)本發(fā)明的示意圖，圖9A-C，以及圖10A-C，和11A-C所示的兩個(gè)已有技術(shù)的鉆頭來(lái)更好的進(jìn)行理解，首先參照?qǐng)D9A-C對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，在本發(fā)明中鉆頭每旋轉(zhuǎn)半圈，孔11被完整的切割一周“a”。當(dāng)鉆頭13通過(guò)工件12向前推進(jìn)時(shí)徑向力E作用于刀片30上，同時(shí)徑向力F作用于刀片31上，當(dāng)?shù)镀?0、31被準(zhǔn)確等同的徑向?qū)χ脮r(shí)，所產(chǎn)生的力E和F完全相同并且相互抵消掉。
平衡的重要性最好是通過(guò)與圖10A-C和圖11A-C所示的鉆頭進(jìn)行對(duì)比來(lái)理解，可以看到當(dāng)鉆頭主體13’通過(guò)工件12’向前推進(jìn)時(shí)，徑向力E’作用在30’，同時(shí)徑向力F’作用在刀片31’上。從圖10C中還可以看到完整的切割孔11的外周一次鉆頭需要旋轉(zhuǎn)一整圈，這是因?yàn)榈镀?0’切割一個(gè)a’圈，同時(shí)刀片31’切割一個(gè)b’圈。由于力E’、F’作用方向相同它們就不能彼此抵消而且疊加在一起，使得鉆頭偏離這種精密的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種偏轉(zhuǎn)將足以引起刀片30’的邊緣100與孔1 1’的內(nèi)壁相磨擦。這種偏轉(zhuǎn)因此將限制已有技術(shù)的鉆頭具有相對(duì)低的長(zhǎng)徑比(圖10A-C示)，因?yàn)檫@種偏轉(zhuǎn)大到一定程度時(shí)，嚙合磨擦力將大于動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，或者將引起孔的燒傷或者結(jié)疤，或者是將主體13’折斷。
類(lèi)似的，圖11A-C所示的鉆頭包括兩個(gè)刀片，它們也須旋轉(zhuǎn)一周來(lái)完整的切割孔11”的外周一次，如圖11A和11B所示，刀片30”包括兩個(gè)切割表面103和104，現(xiàn)在參照?qǐng)D11C所示的孔的外形，可以看到切割表面101產(chǎn)生了a”的圓周切割同時(shí)切割表面102產(chǎn)生了b”的圓周切割，表面103切割了c”，表面104切割了d”。當(dāng)鉆頭主體13”通過(guò)工件12”軸向推進(jìn)時(shí)，徑向力E”作用在表面101上，徑向力E2作用在表面102上，徑向力F”作用在表面103上，徑向力F2作用在表面104上，然而由于表面101切割的周邊帶a”的面積要大于表面102切割的圓周帶b”，因此力E”和F2彼此不能抵消，同樣力F”和F2也不能相互抵消，這樣鉆頭將因此發(fā)生偏轉(zhuǎn)并引起刀片30”的側(cè)表面105與孔11的內(nèi)表面磨擦接觸，這將必然限制所能獲得的鉆頭的長(zhǎng)徑比。
因此，根據(jù)本發(fā)明兩個(gè)刀片被置于十分精確的平衡對(duì)置位置，這將基本上平衡掉作用在刀片上的徑向力，另外，由于每個(gè)刀片以相同的方式與工件精確的接觸，因此，每個(gè)刀片作功相同，因而切削力相等，這樣本發(fā)明的長(zhǎng)徑比就不會(huì)象己有技術(shù)中的那樣被限制于3∶1內(nèi)，而可以是4∶1或更高，事實(shí)上實(shí)驗(yàn)己經(jīng)成功的做到了10∶1。
最好如圖1所示，鉆頭的工作長(zhǎng)度L要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于頂端14的直徑，圖1所示的實(shí)施例，其長(zhǎng)度L被表示為直徑D的6倍，盡管本發(fā)明設(shè)計(jì)成所有長(zhǎng)徑比都大于4∶1。在本發(fā)明以前這種長(zhǎng)徑比被認(rèn)為是不可能的，這是由于切割表面與工件相接觸所產(chǎn)生的前述的徑向力將引起偏轉(zhuǎn)所致。
然而本發(fā)明所提供的切割刀片30和31，它們精確的相互平衡使得力E和F相互抵消掉，因而主體13所具有的長(zhǎng)度L要大于直徑D的4倍。
因此，本發(fā)明的鉆頭主體13的工作長(zhǎng)度L可以遠(yuǎn)大于頂部14的直徑。事實(shí)上實(shí)驗(yàn)己經(jīng)成功的完成了長(zhǎng)徑比L/D高達(dá)10∶1。這必然同樣要導(dǎo)致孔11相對(duì)于給出的直徑和外形具有比上文所述的可能性更大的長(zhǎng)度。
如前所述，本發(fā)明提供了一種新的和改進(jìn)的鉆頭10，它的主體13的長(zhǎng)度L至少要大于頂部14的直徑D的4倍，由于使用了多用的可更換刀片30和31它們切割孔11的一個(gè)完整的圓周鉆頭僅須要旋轉(zhuǎn)半周，因此鉆頭將以更快的速率軸向進(jìn)給。由于刀片是三角形的，刀片相鄰的角部31可以被布置成相互非?？拷?，并且鉆頭主體13的較厚的部位可以位于刀片之間靠近角37的位置，因而在鉆頭具有較高的長(zhǎng)徑比的情況下也可以得以加強(qiáng)，更重要的是由于作用在刀片30和31上的徑向力E和F被準(zhǔn)確的平衡，因此主體B保持前述的長(zhǎng)徑比而不發(fā)生鉆頭的偏轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種鉆頭，包括一個(gè)加長(zhǎng)的大致圓柱形的具有預(yù)定軸線(xiàn)的主體，該主體具有一個(gè)桿端部分，一個(gè)頂端部分，它具有一個(gè)外周邊以及一個(gè)軸向工作長(zhǎng)度L，該長(zhǎng)度為在鉆孔時(shí)所說(shuō)的鉆頭可以伸入孔中的長(zhǎng)度，在所說(shuō)的主體的頂端具有兩個(gè)溝槽，它們相對(duì)于軸心平面準(zhǔn)確的徑向?qū)χ?，兩個(gè)切割刀片位于所說(shuō)的兩個(gè)溝槽內(nèi)。另外，所說(shuō)的刀片可移動(dòng)的固定于所說(shuō)的主體上。每個(gè)刀片具有由至少三個(gè)側(cè)面所界定的大致扁平且平行的兩個(gè)表面，至少一個(gè)所述刀片的側(cè)面具有一切割邊，它橫向延伸靠近頂端的主體，因而是從位于外周邊向外的第一角部位至位于不到所說(shuō)軸線(xiàn)的第二角部位，該第一角部位至第二角部位的距離為鉆頭的直徑D，鉆頭主體的工作長(zhǎng)度L至少為直徑的4倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭，其中，所說(shuō)的主體的工作長(zhǎng)度至少為直徑的10倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭，其中，切割邊從所說(shuō)的第一角至所說(shuō)的第二角為一個(gè)直線(xiàn)，和一個(gè)曲線(xiàn)部位，它由第一個(gè)平面凸起并朝向所說(shuō)的第二表面的靠近第二角部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述的鉆頭，其中所說(shuō)的切割邊的曲線(xiàn)部分與所說(shuō)的第二表面相接。
5.一個(gè)鉆頭，包括一個(gè)加長(zhǎng)的大致圓柱形的具有預(yù)定軸線(xiàn)的主體，并且它可繞其軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，該主體具有一個(gè)頂端部分和一個(gè)相對(duì)的桿端部分，頂端部分具有一個(gè)外周邊；在主體上大致徑向相對(duì)的位置具有第一和第二溝槽，它們從頂端朝向桿端延伸，它們的徑向橫截面大致為V形，它們有一對(duì)側(cè)壁構(gòu)成，該第一和第二溝槽其長(zhǎng)度至少為L(zhǎng)；在主體的頂端位部徑向?qū)χ迷O(shè)有第一第二槽，該第一個(gè)槽與前述的第一溝槽的一個(gè)側(cè)壁相鄰接，第二槽與前面所說(shuō)的第二溝槽的一個(gè)壁相鄰接，這兩個(gè)槽也大致成V形，它們由朝向桿的旋轉(zhuǎn)方向的平面和一對(duì)從該平面延伸的側(cè)面構(gòu)成，每個(gè)槽的V形頂點(diǎn)指向主體的桿的部分；并且，第一、第二切割刀片被設(shè)置在第一、第二槽中，并且，可以相對(duì)主體移動(dòng)，由于兩刀片徑向相對(duì)的配置，因而，當(dāng)鉆旋轉(zhuǎn)和軸向進(jìn)給時(shí)，作用在每個(gè)刀片上的徑向力在頂端的一預(yù)定軸線(xiàn)上相互平衡掉，因而避免了頂端的偏轉(zhuǎn)，每個(gè)刀片大致為三角形并且具有一個(gè)與接收槽的平臺(tái)相接靠的表面，另外相對(duì)的一個(gè)表面朝向主體的旋轉(zhuǎn)方向并形成一個(gè)切割面，每個(gè)切割刀片還具有三個(gè)大致等長(zhǎng)的邊表面，并且，它們位于前述的兩表面之間，三個(gè)邊表面在其連接處形成三個(gè)角部，三個(gè)表面中的兩個(gè)表面位于貼靠于相應(yīng)的槽的側(cè)壁上，另一個(gè)表面朝向連接頂點(diǎn)的鉆桿的方向伸展，刀片第三表面與切割表面結(jié)合形成一個(gè)切割邊，每個(gè)切割邊沿主體槽向伸展，它是從朝向外圓周第一角伸向第二角，第一角和第二角之間的距離為鉆頭的鉆削直徑D，每個(gè)切割邊具有一個(gè)直線(xiàn)部分和一個(gè)曲線(xiàn)部分，直線(xiàn)部分是從第一角到第二角之間，曲線(xiàn)部分是從直線(xiàn)段開(kāi)始繞過(guò)第二角朝向相應(yīng)的平臺(tái)，每個(gè)刀片上均作用直徑向力，因此當(dāng)鉆頭通過(guò)工件徑向進(jìn)給時(shí)，由于刀片的精確的定位，每個(gè)刀片所受的力相等因而彼此被平衡抵消掉，鉆頭的工作長(zhǎng)度L可以至少為鉆削直徑D的4倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆頭，其中，鉆頭的工作長(zhǎng)度L至少為鉆削直徑D的10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆頭，其中，每個(gè)刀片的切削面基本上是平的，但是朝向平臺(tái)靠近第二角處稍微凸起，因此在切割邊上形成了一個(gè)曲線(xiàn)的切割邊部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆頭，其中，每個(gè)刀片包括一個(gè)第三角部，從第一角部到第三角部之間形成一個(gè)備用的切割邊，它是位于第一表面和一個(gè)邊表面的結(jié)合線(xiàn)上，該備用切割邊具有一個(gè)從第一角延伸的直線(xiàn)段部分和靠近第三角的一個(gè)外凸的曲線(xiàn)部分。
全文摘要
一個(gè)具有可更換切割刀片的金屬切割鉆頭,其長(zhǎng)徑比為4∶1或更高,兩刀片被準(zhǔn)確的徑向?qū)χ?并等同的與工件相嚙合,因而,徑向力被精確的相互平衡,該徑向力是由于鉆頭通過(guò)工件軸向進(jìn)給所產(chǎn)生的,通過(guò)使用了一個(gè)雙切割刀片,每旋轉(zhuǎn)半圈便可完整的切削孔的周邊一次,因此,提高了軸向進(jìn)給速率,由于刀片是三角形的,兩切割刀片的彎曲角部可以被放置的非?？拷?并且在刀片之間的左側(cè)有一個(gè)足夠大的空間,以保證在刀片之間鉆桿相對(duì)較粗,并且在增加長(zhǎng)徑比的情況下具有足夠的強(qiáng)度,由于長(zhǎng)徑比大于4∶1因而在給定直徑的情況下可以加工出比已現(xiàn)有技術(shù)的鉆頭更深的孔。
文檔編號(hào)B23B51/00GK1184012SQ9712256
公開(kāi)日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1997年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月6日
發(fā)明者F·T·沙倫伯格 申請(qǐng)人:綠野工業(yè)公司