專利名稱：可轉位的鉆頭鑲片、鉆孔刀具及其組裝方法
技術領域：
本披露的多個實施方案涉及一種鉆孔刀具。更加具體而言，這些實施方案涉及帶有多個切削刃三角形狀的鉆頭鑲片。
背景技術：
鉆孔刀具典型地將鑲片用于鉆孔過程。在鉆孔刀具中使用的這些現有的鑲片是三角形的鑲片并且具有三個切削刃。當這些鑲片使用了一定的持續時間之后，這些切削刃將磨損。因此，必須將這些鑲片進行轉位并且然后在所有的6個切削刃被磨損之后，用新的鑲片進行更換。在具有普通鑲片安裝的可轉位的鉆頭中，鑲片的螺紋是與螺絲相接合的。隨著在鉆頭本體中用于攻絲的材料數量的減少，在鉆頭中的螺絲被攻絲成約I. 5個螺紋至2個螺紋。按照前面的討論，對于具有不止一個切削刃的鉆頭鑲片存在一種需要以便克服這種限制。

發明內容
因此，本披露提供了具有三角形狀的一種可轉位的鉆頭鑲片，包括彼此平行的一個上側面和一個下側面，其特征在于，在該鉆頭鑲片的中央處的一個安裝孔能夠使鑲片既可安裝在該鑲片的上側面上也可安裝在下側面上；以及在該鑲片的每個側面上的多個切削刃，并且涉及一種鉆孔刀具，該鉆孔刀具包括具有三角形狀的一個可轉位的鉆頭鑲片，該鉆頭鑲片包括彼此平行的一個上側面和一個下側面，其特征在于，在該鉆頭鑲片的中央處的一個安裝孔能夠使該鑲片被安裝在該鑲片的上側面和下側面二者上；和在該鑲片的每個側面上的多個切削刃；以及一個鉆頭本體，該鉆頭本體帶有多個鉆槽以及在該槽末端處的鉆頭凹座，所述鉆頭凹座被配置為容納這些可轉位的鉆頭鑲片；其中所述可轉位的鉆頭鑲片被切向地安裝在這些鉆頭凹座中，并且還提供了用于組裝鉆孔刀具的方法，該方法包括將可轉位的鉆頭鑲片切向地安裝在該鉆孔刀具的多個鉆頭凹座中；并且使用螺釘將這些可轉位的鉆頭鑲片與該鉆孔刀具緊固在一起。通過提供如在本披露中所要求的鉆頭鑲片，將現有技術的這些缺陷克服了并且提供了額外的優點。額外的特征和優點是通過本披露的這些技術來實現的。本披露的其他實施方案和方面在此將進行詳細地描述并且被認為是所要求的披露的一部分。在一個實施方案中，本披露提供了具有三角形狀的一種可轉位的鉆頭鑲片，該可轉位的鉆頭鑲片包括彼此平行的一個上側面和一個下側面，其特征在于，在該鉆頭鑲片的中央處的一個安裝孔能夠使這個可轉位的鑲片既可安裝在該鑲片的上側面上也可安裝在下側面上；以及在該鑲片的每個側面上的多個切削刃。在一個實施方案中，該可轉位的鉆頭鑲片包括六個切削刃并且具有在相鄰的切削刃之間范圍從約70°至90°的夾角、以及在同一個切削刃的兩個部分之間范圍從約140°至約180°的一個角。在一個實施方案中，在上側面與一個前刀面之間的角的范圍是從約50°至約 90°。在一個實施方案中，該上側面與下側面各自具有三個切削刃。在一個實施方案中，一種鉆孔刀具包括具有三角形狀的一個可轉位的鉆頭鑲片， 該鉆頭鑲片包括彼此平行的一個上側面和一個下側面，其特征在于，在該鉆頭鑲片的中央處的一個安裝孔能夠使該鑲片既可安裝在該鑲片的上側面上也可安裝在下側面上；和在該鑲片的每個側面上的多個切削刃；以及一個鉆頭本體，該鉆頭本體帶有多個鉆槽以及在該槽末端處的鉆頭凹座，所述鉆頭凹座被配置為容納這些可轉位的鉆頭鑲片；其中所述可轉位的鉆頭鑲片被切向地安裝在這些鉆頭凹座中。在一個實施方案中，該可轉位的鉆頭鑲片包括六個切削刃并且具有范圍從約70° 至90°的夾角、以及在同一個切削刃的兩個部分之間范圍從約140°至約180°的一個角。在一個實施方案中，該鉆頭鑲片的上側面與下側面各自具有三個切削刃。在一個實施方案中，本披露提供了一種用于組裝鉆孔刀具的方法，該方法包括將多個可轉位的鉆頭鑲片切向地安裝在該鉆孔刀具的鉆頭凹座中；并且使用螺釘將這些可轉位的鉆頭鑲片與鉆孔刀具該緊固在一起。在一個實施方案中，這此鉆頭鑲片被安裝的方式為使得該螺釘的軸線是基本上平行于鉆孔刀具的軸線。以上概述只是說明性的并不旨在以任何方式予以限制。除了以上描述的這些說明性方面、實施方案、和特征之外，其他的方面、實施方案、和特征將通過參照附圖和以下詳細的說明而變得清楚。


本披露的這些特征將通過以下說明和所附權利要求，并且結合附圖而變得更加充分地清楚。應該理解的是，這些附圖僅描繪了根據本披露的幾個實施方案并且因此不被認為是對其范圍進行限制；本披露將通過使用這些附圖借助額外的特定性和細節來予以說明。圖I示出根據本披露的鉆頭鑲片的俯視圖；圖2示出根據本披露的鉆頭鑲片的側視圖；圖3示出根據本披露的鉆頭鑲片的透視圖；圖4a、圖4b、圖4c示出根據本披露的帶有多個鑲片的鉆孔刀具；圖5a和圖5b示出根據本披露與鉆體組裝在一起的可轉位的鉆頭鑲片的透視圖；圖6a和圖6b示出根據本披露將該可轉位的鉆頭鑲片與鉆體進行組裝的透視圖；圖7示出根據本披露的具有與鉆孔刀具的軸線相平行的緊固裝置的鉆孔刀具；圖8示出根據本披露具有切向安裝的成三角形鉆頭鑲片的鉆孔刀具的底部視圖； 并且圖9不出根據本披露在該凹座中的多個座入面。
具體實施方式
在以下的詳細說明中，對構成其中一個部分的這些附圖進行參照。在這些圖中，類似的符號典型地標識類似的部件，除非上下文以其他方式指明。這些說明性實施方案通過詳細的說明和附圖來予以說明。在不背離在此提出的主題的精神和范圍的情況下，可以利用其他實施方案，并且可以做出其他改變。應當已經理解的是，本披露的這些方面(如在此總體上說明的，并且在附圖中展示的)可以按照廣泛多樣的不同構形來安排、代替、組合、 和設計，它們全部被明確地考慮并且構成本披露的一個部分。本披露除其他事項之外涉及一種鉆頭鑲片。更加具體地,本披露的實施方案涉及具有三角形狀的可轉位的鉆頭鑲片。參考數字I :可轉位的鉆頭鑲片，
Ia:鉆頭鑲片的安裝孔，
Ib:鉆頭鑲片的上側面，
Ic:鉆頭鑲片的下側面，
Id:鉆頭鑲片的切削刃，
Ie:鉆頭鑲片的接觸面，2 :鉆孔刀具，3 :鉆頭本體，4 :鉆槽，5 :鉆頭鑲片凹座，6 :螺釘，7:鑲片凹座中的螺釘孔，8 :槽上的切屑縫區域，a :在上側面Ib與前刀面之間的夾角，P :同一個切削刃的兩個部分之間的夾角，0 :相鄰的切削刃之間的夾角，SI、S2、S3、S4、S5和S6 :鉆頭鑲片上的側面，H1、H3和H5 :在鉆頭鑲片下側面上鉆頭鑲片的切削刃，H2、H4和H6 :在鉆頭鑲片上側面上鉆頭鑲片的切削刃，以及R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11 以及 R12 :可轉位鉆頭鑲片的前角部分。參見圖I至圖9，示出了根據本披露的一個雙面或可轉位的鉆頭鑲片。該鑲片是成三角形的，它是由直接壓制的燒結碳化物制造的。 在一個實施方案中，圖I、圖2和圖3對應地展示了成三角形的鉆頭鑲片的俯視圖、 側視圖和透視圖。該鑲片是基本上三角形的；該三角形的每個邊從該三角形的中央被向外分開以便形成該三角形的每個邊的兩個側面。因此，該鑲片獲得了六個拐角，其中該三角形的頂角已被制成了更大的鈍角。對成三角形的鉆頭鑲片進行說明的另一種方式是，被內接在該鉆頭鑲片中的一個假想的圓在六個點與該鉆頭鑲片的周邊接觸。因此，該鉆頭鑲片包括六個側面S1、S2、S3、S4、S5、S6，每個側面包括一個主切削刃(H1、H2、H3、H4、H5、H6)。三個主切削刃H2、H4、H6在圖I中被示出與一個上側面直接相連接。而另外的三個主切削刃 HU H3、H5是在該鉆頭鑲片的下側面上見到的。為了將鉆頭鑲片安裝在一個鉆頭鑲片凹座5中，在鉆頭鑲片I中在中央提供一個安裝孔Ia(包括其軸線)。在一個實施方案中，例如，這些切削刃的夾角a的范圍是從約70°至約90°并且同時同一個側面的這些相同切削刃部分之間的角P的范圍是從約140°至約180°。在相鄰的切削刃之間的夾角9的范圍是從約50°至約90°。該鑲片是負鑲片，并且在這些切削刃上沒有后角。這能夠使鑲片靠在一個面上時將鑲片轉位三次，而當鑲片靠在另一個面上時能夠另外轉位三次。在鋼制鉆頭本體中，這些接觸面將靠在這些凹座壁上。該前角與切削刃上的夾角是互補的。如果前角是13°，那么夾角a是77°。如果前角是15°那么夾角a是75°。可轉位的鉆頭鑲片具有前角部分，它們被表示為R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、 R8、R9、R10、R11 和 R12。在一個實施方案中，這些三角形鑲片與三角形鑲片相比更強大，因為其夾角a較大(在三角形的情況下為80°而在三角形的情況下為60° )。當這些鑲片在切削刃上不具有任何后角時，這使得與一個正鑲片(鑲片在切削刃上具有后角)相比能夠提供兩倍的切削刃數目。同樣，因為它是一個負鑲片，在鉆頭中相對于該鑲片定位的間隙被改變并且因此超前角也被改變。在一個實施方案中，圖4a至圖4c展示了根據本披露的鉆孔刀具的透視圖和側視圖。鉆體2配備有兩個鑲片凹座5，每個鑲片凹座配備有兩個接觸表面(圖9)，其上安排一個有待通過螺釘6來安裝的可轉位的鉆頭鑲片I。螺釘6穿過鉆頭鑲片I的安裝孔Ia被擰入到鉆頭本體8的鉆頭鑲片凹座5中的一個螺紋緊固孔7中。在一個實施方案中，圖5a和圖5b展示了根據本披露與鉆體3組裝在一起的可轉位的鉆頭鑲片I的透視圖。圖6a和圖6b展示了根據本披露將可轉位的鉆頭鑲片與鉆體進行組裝的透視圖。在一個實施方案中，鋼制的鉆頭本體3是按照與頂部切削增加式(Top cut plus) 鉆頭或鉆頭固定三角形(Drill Fix Trigon, DFT)/鉆頭固定正方形(Drill Fix Square, DFS)類似的鉆頭動力學構建的。該鉆頭的切削端部分承載著以上討論的鑲片中的兩個。這些鑲片是切向安裝的。這些內部鑲片和這些外部鑲片被定位成使得該鉆頭形成一個“錐” 角，但是由這兩個鑲片定位而形成的角度不必是相同。這些鑲片被定位成使得這些鑲片的軸線與鉆頭軸線是基本上平行的，但具有小角度定向。這些小角度定向被提供為使得補償所有其他后角和超前角，如錐角、前角(軸向前角和徑向前角)、等等。因此，在這些鑲片螺釘的軸線與鉆頭本體的軸線之間還存在著小的偏移量。這些槽的螺旋角的范圍是從約10°至約30°。這主要的是促進了切屑剛好從鑲片尖端的切削刃至鉆頭后端經過這些槽自由且輕松的排出。在一個實施方案中，圖7展示了根據本披露具有與鉆孔刀具軸線相平行的緊固裝置的鉆孔刀具。緊固裝置6 (多個螺釘)被插入這些鉆頭鑲片I中以便與鉆頭本體3緊固在一起。螺釘的軸線是基本上平行于鉆頭本體的軸線。在一個實施方案中，圖8展示了鉆頭的端視圖，該端視圖展示了這個成三角形的鑲片的切向安裝。切向安裝暗含著這些螺釘實質上是基本地平行于鉆頭軸線(圖7)安裝的。有足夠的材料用于在鉆頭本體中攻絲并且因此可以使用具有較長長度的螺釘。這能夠使至少兩個或三個完整的螺紋與鉆頭本體中的這些螺紋相接合。因此，在切向安裝的情況下座入更加穩定。同樣，因為在軸向方向上這些接觸面較大，切削力的軸向分量的傳輸更加有效。在一個實施方案中，本披露提供了一種轉位方法。該方法包括以下動作將該鑲片從鉆孔凹座中擰松，將鑲片圍繞鑲片的安裝孔進行旋轉以便使得與這些主鑲片相鄰的面與凹座壁進行接觸，并且重新將這些鑲片與鉆頭本體擰緊在一起。一旦該鑲片的一個側面上的所有三個切削刃被用完，將該鑲片擰松并且倒置這樣使得另一個面與凹座壁接觸，而且重新擰上并且因此另一面上的三個切削刃也被使用。在一個實施方案中，圖9展示了根據本披露的在該凹座中的座入面。這些座入面的輪廓為這些鉆頭鑲片提供了更強的夾緊。在鉆孔之后這些切屑穿過這個切屑縫區域8并且穿過這個螺旋槽。等效物對于在此使用的實質上任何的復數的和/或單數的術語而言，本領域的普通技術人員可以在對于上下文和/或申請是適當的時候從復數轉變到單數和/或從單數轉變到復數。為了清晰起見，不同的單數/復數置換在此可以予以清楚地闡述。本領域普通技術人員應當理解，一般而言在此使用的術語，并且特別是在所附權利要求中(例如，所附權利要求的主體)總體上旨在作為“開放式”術語(例如，術語“包括”應解釋為“包括但不限于”，術語“具有”應解釋為“至少具有”，術語“包括了”應解釋為 “包括了但不限于”，等等。)本領域普通技術人員應進一步理解，如果一個引入權利要求的具體數目的敘述是預期的，這樣一種意向將在該權利要求中被明確地引證，并且在缺少這種敘述的情況下不存在這種意向。例如，為了理解的目的，以下所附權利要求可以包含使用前言短語“至少一個”以及“一個或多個”來引導權利要求敘述。然而，使用此類短語不應被解釋成暗含著由不定冠詞“一”或“一個”引入的一個權利要求敘述將包含此類引入的權利要求敘述的任何具體的權利要求限制于僅包含一個此類敘述的發明，即便在同一個權利要求包括了引導語“一個或多個”或者“至少一個”并且不定冠詞如“一”或“一個”(例如， “一”和/或“一個”應典型地被解釋成指的是“至少一個”或“一個或多個”)時；對于用來引入權利要求敘述的定冠詞的使用同樣保持正確。另外，即使一個引入的權利要求敘述的具體數字被明確地列舉，本領域普通技術人員將認識到，此類敘述應典型地被解釋為至少表示引用的數字(例如，“兩個敘述”的裸敘述，而且沒有其他限定語，典型地意味至少兩個敘述，或者兩個或更多敘述。)此外，在類似于“A、B和C中的至少一個、等等”約定的那些情況中，總體上此類句法關系是旨在某種意義上本領域的普通技術人員應當理解這種約定 (例如，“具有A、B和C中的至少一個的系統”)將包括但不限于具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A連同B、A連同C、B連同C、和/或A、B、以及連同C、等等的系統)。在使用類似于 “A、B、或C中的至少一個、等等”的約定的那些情況中，總體上此類句法關系是旨在某種意義上本領域普通技術人員應該理解這種約定(例如，“具有A、B、或C中的至少一個的系統”將包括但不限于具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A連同B、A連同C、B連同C、和/或A、B、 以及連同C、等等的系統。)本領域普通技術人員將進一步理解的是，事實上任何轉折詞和 /或短語表示兩個或更多的替代術語，無論是在說明書、權利要求書、或附圖中，應理解為考慮包括這些術語之一、這些術語中的任何一個、或者這兩種術語的可能性。例如，短語“A或 B”將被理解為包括具有“A”或“B”或“A和B”的這些可能性。雖然在此披露了不同的方面和實施方案，其他方面和實施方案對于本領域普通技
7術人員將是清楚的。在此披露的不同的方面和實施方案是出于解說的目的并且不旨在進行限制，而真正的范圍和精神是通過以下權利要求來表明的。
權利要求
1.一種具有三角形狀的、可轉位的鉆頭鑲片(1)，包括彼此平行的一個上側面(Ib)和一個下側面(Ic)，其特征在于，在該鉆頭鑲片(I)的中央處的一個安裝孔(Ia)能夠使該可轉位的鑲片(I)既可安裝在該鑲片(I)的上側面(Ib)上也可安裝在下側面(Ic)上；以及在該鑲片(I)的每個側面上的多個切削刃(Id)。
2.如權利要求I所述的可轉位的鉆頭鑲片(I)，其中所述鑲片(I)包括六個切削刃并且在相鄰的切削刃之間具有范圍從約70°至90°的夾角、以及在同一個切削刃的兩個部分之間范圍從約140°至約180°的一個角。
3.如權利要求I所述的可轉位的鉆頭鑲片(I)，其中在上側面(Ib)與一個前刀面之間的角的范圍是從約50°至約90°。
4.如權利要求I所述的可轉位的鉆頭鑲片(1)，其中該上側面(Ib)與該下側面(Ic) 各自具有三個切削刃(Id)。
5.一種鉆孔刀具(2)，包括一個具有三角形狀的可轉位的鉆頭鑲片(I)，該鉆頭鑲片包括彼此平行的一個上側面(Ib)和一個下側面(Ic)，其特征在于，在該鉆頭鑲片(I)的中央處的一個安裝孔(Ia)能夠使該鑲片(I)既可安裝在該鑲片(I)的上側面(Ib)上也可安裝在下側面(Ic)上；以及在該鑲片(I)的每個側面上的多個切削刃(Id)，以及一個鉆頭本體(3)，該鉆頭本體帶有多個鉆槽(4)以及在該鉆槽末端的多個鉆頭凹座(5)，所述鉆頭凹座(5)被配置為容納這些可轉位的鉆頭鑲片⑴；其中所述多個可轉位的鉆頭鑲片(I)被切向地安裝在這些鉆頭凹座(5)內。
6.如權利要求5所述的鉆孔刀具(2)，其中所述鉆頭鑲片(I)包括六個切削刃并且具有范圍從約70°至約90°的夾角、以及在同一個切削刃的兩個部分之間范圍從約140°至約180°的一個角。
7.如權利要求5所述的鉆孔刀具，其中該鉆頭鑲片(I)的上側面(Ib)與該下側面(Ic) 各自具有三個切削刃(Id)。
8.一種組裝鉆孔刀具(2)的方法，包括將多個可轉位的鉆頭鑲片⑴切向地安裝在該鉆孔刀具⑵的多個鉆頭凹座(5)中；并且使用多個螺釘(6)將這些可轉位的鉆頭鑲片(I)與該鉆孔刀具(2)緊固在一起。
9.如權利要求8所述的方法，其中這些鉆頭鑲片(I)進行安裝的方式為使得該螺釘(6)的軸線是基本上平行于該鉆孔刀具(2)的軸線。
全文摘要
本發明涉及可轉位的鉆頭鑲片、鉆孔刀具及其組裝方法。本披露涉及一種鉆孔刀具，更加具體地涉及帶有多個切削刃的三角形狀的鉆頭鑲片。這種具有三角形狀的可轉位鉆頭鑲片(1)包括彼此平行的一個上側面(1b)和一個下側面(1c)，其特征在于，在該鉆頭鑲片(1)的中央處的一個安裝孔(1a)能夠使該可轉位的鑲片(1)既可安裝在該鑲片(1)的上側面(1b)上也可安裝在下側面(1c)上；以及在該鑲片(1)的每個側面上的多個切削刃(1d)。
文檔編號B23B51/00GK102581351SQ20121000974
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月13日 優先權日2011年1月14日
發明者K·拉米希 申請人:鈷碳化鎢硬質合金印度有限公司