CN102886550A - 可分度的钻头镶片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四角形的可分度钻头镶片，其包括一个实质上平的顶表面和底表面、邻接该顶表面和底表面的一个侧表面；该侧表面的四个相同的切削刃，这些切削刃与顶表面相交并且包括：朝该钻头本体的轴线向内定向的第一部分刃第二部分刃、从该第一部分刃延伸并且与一个围绕该镶片轴线的虚构内切圆相切的第二部分刃、以及从该镶片轴线延伸离开的第三部分刃，所述第二和第三部分刃通过一个过渡部分刃而连接在一起，与该第二部分刃构成凹曲线并且与该第三部分刃构成凸曲线；以及一个在该镶片的四个拐角处具有预定半径的弯曲鼻状部分，该弯曲鼻状部分将一个切削刃的第一部分刃与后一个切削刃的第三部分刃连接起来。

Description

可分度的钻头镶片

技术领域

本发明的实施方案涉及一种钻头镶片，特别是本发明的实施方案涉及一种用于该钻头本体的外围凹座的四角形的可分度钻头镶片。

背景技术

钻削刀具被用于在金属工件中钻削圆柱形的孔洞。这些钻削刀具的切削或镗孔行为可以由一个长形的、基本上圆柱形的钻削刀具来进行，这个钻削刀具是例如一个刀夹具和选择性地附接到其上的一个钻头镶片的组合。然后可以将此类安排用于以下应用中：其中该刀夹具的一端被牢固地安装在一个驱动装置中，该驱动装置使该夹具围绕其纵向轴线旋转。该长形刀夹具的一个相反端处，该切削镶片与待切削的材料相接合。可替代地，可以使该工件相对于该夹具以及切削镶片旋转，如在将该夹具定位在车床或类似物的尾架中时。此外，可以使该工具和工件相对于彼此进行旋转。切削镶片的使用允许在这些切削表面磨损后时快速更换该镶片而不是在整个刀具磨损后，并且允许通过简单地更换该镶片而不是整个钻头组件就将一个刀具用于多种不同的镗孔应用。

这些可分度的钻头镶片在钻削中起着非常重要的作用，因为所有的镶片侧面都可以逐一用于切削。此外，镶片的使用减少了制造交付时间以及组装时间。

四角形的可分度的钻头镶片的使用在本领域中是已知的。然而，本领域内的这些镶片包括四个矩形的用于切削工件的切削刃。矩形切削刃的使用使得该钻头从其中心偏移开，因为力作用在整个钻头本体上而不是精确地作用在中心。钻头偏移进一步产生了窄的壁，这个窄的壁在实际应用中是不适宜的。此外，如果钻削孔的直径小于预定值，这些常规的可分度的钻头镶片会与钻削孔的表面相摩擦。

鉴于上述缺点，必要的是开发一种具有四个相同切削刃的钻头镶片。

发明内容

通过提供如在本发明中要求保护的钻头镶片，克服了现有技术的缺陷并且提供了额外的优点。

额外的特征和优点是通过本发明的技术来实现的。本发明的其他实施方案和方面在此将进行详细地描述并且被认为是要求保护的本发明的一部分。

本发明提供了一种四角形的可分度钻头镶片，包括：基本上平的顶表面和底表面、从该钻头镶片的四个侧面邻接该顶表面与底表面的侧表面，该底表面是小于该顶表面的以便提供正的切削几何形状。该侧表面的四个相同的切削刃与顶表面相交，每个切削刃包括：第一部分刃，该第一部分刃朝该钻头本体的轴线向内定向；第二部分刃，该第二部分刃从该第一部分刃开始延伸并且与一个围绕该镶片轴线的虚构内切圆相切；以及第三部分刃，该第三部分刃从该镶片轴线延伸开，所述第二和所述第三部分刃通过一个过渡部分刃连接在一起，与该第二部分刃构成了凹曲线并且与该第三部分刃构成了凸曲线；以及在该镶片的四个拐角处具有预定半径的弯曲鼻状部分，该弯曲鼻状部分邻接将一个切削刃的第一部分刃与后一个切削刃的第三部分刃连接起来。该钻头镶片还包括：在该钻头镶片中央的一个通孔，这个通孔在该钻头镶片的顶表面与底表面之间延伸用于将该镶片与该钻头本体安装在一起；以及一个倒角，该倒角被提供在该钻头镶片的底部边缘处。

在本发明的一个实施方案中，所述钻头镶片被安装在该钻头本体的外围凹座处。

在本发明的一个实施方案中，这些部分刃是线性的，并且其中该第一部分刃、第二部分刃、以及第三部分刃相对于该镶片的水平轴线（B-B）以从约0.5°到约5°、约5°到约15°以及0°范围内的角度倾斜。

在本发明的一个实施方案中，这些弯曲的鼻状部分108具有范围从约0.4mm到约1.2mm的半径。

在本发明的一个实施方案中，该通孔包括一个孔嘴部分以及一系列的阶梯部分用于容纳一个插入螺钉。

在本发明的一个实施方案中，该倒角的角度取决于该钻头镶片的厚度并且优选地相对于该钻头镶片的竖直轴线是约30度。

在本发明的一个实施方案中，该顶表面配备有环绕该孔嘴部分的一个突出部分。

在本发明的一个实施方案中，该镶片的刃表面的拐角相对于该钻头镶片的竖直轴线构成了范围从约0到约11度的角度，以便促成在镶片与该凹座之间的间隙。

以上概述只是说明性的并不旨在以任何方式予以限制。除了以上描述的这些阐释性的方面、实施方案、和特征之外，其他的方面、实施方案、和特征将通过参照附图和以下的详细说明而变得清楚。

附图说明

本发明的新颖特征和特性在所附权利要求书中列出。然而，当结合附图来阅读时，通过参见以下对一个展示性实施方案的详细说明将最佳地理解本发明本身、以及优选的使用模式、其另外的目的和优点。现在仅以举例方式并参见附图来对一个或多个实施方案进行说明，其中相似的参考号表示相似的要素，其中：

图1展示了本发明的钻头镶片的顶透视图。

图2展示了本发明的钻头镶片的底透视图。

图3展示了本发明的钻头镶片的顶视图。

图4展示了本发明的钻头镶片的侧视图。

图5展示了在其外围凹座中具有本发明的钻头镶片并且在其中心凹座中具有一个常规镶片的一个钻头本体。

图6展示了在钻头本体的外围凹座中具有本发明的钻头镶片的钻削刀具的分解视图。

这些图仅出于展示目的描绘了本发明的的实施方案。本领域普通技术人员将从以下说明中容易地认识到，可以在不脱离在此说明的披露内容的原则的情况下使用在此展示的结构和方法的替代实施方案。

具体实施方式

以上内容广泛地概括了本发明的特征以及技术优点，从而可以更好地理解下面的披露详细说明。本发明的另外的特征和优点将在下文中进行说明，这些形成了本发明的权利要求的主题。本领域的普通技术人员应该理解的是，所披露的概念和具体的实施方案容易被用作修改或设计其他结构以实现本发明的同样目的的基础。本领域的普通技术人员还应该认识到，此类等效构造并没有脱离如在所附权利要求书中列出的本发明的精神和范围。当结合附图进行考虑时，关于其组织和操作方法而言被认为是本发明的特色的新颖特征、与另外的目的和优点一起将从以下说明中得到更好地理解。然而，应清楚理解的是，每个附图仅是为展示和说明的目的提供的并且不旨在作为对本发明的界限的限定。

为了克服在背景中提及的这些缺点，开发了一种四角形的可分度钻头镶片。本发明的钻头镶片由四个相同的具有多个部分刃的切削刃构成，这些部分刃将力引导至钻头本体的中心，这有助于防止该钻头本体在钻削操作过程中从其中心滑移。

图1和图2是示例性实施方案，展示了钻头镶片100的顶部和底部透视图。所述钻头镶片100包括一个顶表面101和一个底表面201以及与该顶表面和底表面101和201邻接的侧表面102。钻头镶片101的顶表面101是大于底表面201的以便在钻头镶片100与钻头本体502内的凹座602之间提供一个正的间隙。顶表面101的边缘103被分成多个部分刃104、105以及107以便将力引导至钻削轴线504上从而防止该钻头本体502从其中心滑移。这些第一部分刃104朝着钻头轴线504向内定向并且相对于该钻头镶片100的水平轴线（B-B）构成了范围从约0.5°到约1.5°、优选约1°的角度。这些第二部分刃105从该第一部分刃104的末端开始并且相对于该钻头镶片100的水平轴线（B-B）构成了范围从约5°到约15°、优选约6°的角度。第二部分刃105是与该钻头镶片100的内切圆直径301相切的。第三部分刃107通过多个过渡刃106连接到这些第二部分刃105上。第三部分刃106是线性的并且从该镶片轴线的中心延伸离开。过渡刃106是一个花键并且与第二部分刃105构成了凹曲线107a并且与第三部分刃106构成了凸曲线107b。此外，刃103的一个拐角108具有一个拐角半径并且被连接到一个刃103的第三部分刃106上而到达后一个刃103的第一部分刃104。该拐角半径取决于该镶片的厚度以及内切圆301的直径。该拐角半径的范围是从约0.4mm到约1.2mm。

在本发明的一个实施方案中，这些第一部分刃104和第二部分刃105的取向是朝向该内切圆301向内呈一个角度，其中斜率为正。

钻头镶片100进一步包括一个孔洞109，该孔洞从该钻头镶片100的顶表面101延伸到底表面201，用于将该镶片100与该钻头本体502安装在一起。围绕该孔洞在顶表面101上提供了一个孔嘴部分109a，并且在该孔洞109的圆周上提供了一些列阶梯部分109b以便容纳用于将该钻头镶片100安装在该钻头本体502的凹座602之中的插入螺钉601。

在本发明的一个实施方案中，一个突出部分111被提供在该钻头镶片100的顶表面101上。所述突出部分111有助于对来自钻削操作中的切屑进行切削并且将切屑引导到钻头本体502的螺旋槽部分503上以便协助将切屑排空。

这些钻头镶片100的侧表面102包括多个突出部分112以便将钻头镶片固定在该钻头本体的凹座602内。这些突出部分112与该凹座602的壁相接触并且妨碍钻头镶片100在凹座602内的旋转移动。此外，侧表面102的拐角102a相对于该钻头镶片100的竖直轴线A-A构成了约11度的角度，以便促成在镶片100与凹座602之间的间隙。这个间隙是一个初级间隙并且帮助将镶片100轻易地从该钻头本体的凹座602中移出。

图3和图4是示例性实施方案，展示了钻头镶片100的顶视图和底视图。在钻削镶片100的顶视图中展示了将切削刃分成多个部分刃104、105和106。这些部分刃104、105和106与过渡刃107引导将力引导至钻头本体502的中心或钻削轴线504，这防止了该钻头从其中线滑移。这些部分刃104、105和106与过渡刃107被限制为当内切圆直径301增大时在尺寸或长度上改变以便适应不同尺寸的镶片，并且因此在尺寸增大时成比例地改变。在一个实施方案中，该第一部分刃104和该第二部分刃105一起形成了一个范围为该切削刃103的总长度的约30%到约60%的长度。并且第三部分刃106的长度的范围是该切削刃103的总长度的约30%到约60%。

此外，在该钻削镶片100的底部边缘处朝向该底部分201提供了一个倒角110（如图4中所示）以便促成该镶片100中的次级间隙。倒角110相对于该钻头镶片100的竖直轴线A-A的角度是约30°，并且所述角度将随着该钻头镶片100的厚度变化而变化。倒角110防止了该钻头本体502的凹座602的铲掘，这进而消除了当钻头镶片100工作时凹座602的磨损。该钻削孔的直径是小于预定限度时，倒角110还消除了钻削孔的表面被钻头镶片100摩擦。

在一个实施方案中，该钻头镶片100被用于该钻头本体502的外围凹座602中。这些切削刃103的拐角部分108扩大由该钻头本体502的内凹座602中的镶片所产生的孔洞。

图5是一个示例性实施方案，展示了在其外围凹座602中具有本发明的钻头镶片并且在其中心凹座中具有一个常规镶片的钻头本体。钻削刀具500包括具有预定长度的柄501以及具有圆柱形基础形状的钻头本体502。钻头本体503包括一对镶片凹座，一个位于其中心而另一个在其外围，用于容纳这些钻头镶片。钻头本体502还包括在其圆周上的螺旋槽503，用于排出在钻削操作过程中产生的切屑。在钻削操作过程中产生的切屑被钻头镶片100的突出部分111所切削、并且被引导经过该钻头本体502的螺旋槽503，以便排出。在一个实施方案中，一个内部镶片和一个外部镶片被定位在该钻头本体502中，使得在钻削操作过程中产生的力被引导至钻头轴线504，这防止该钻头本体502从其中心偏移。

在本发明的一个实施方案中，在钻削操作过程中，该内部镶片最初施加适度的切削力，并且然后该外部镶片开始切削工件。

图6是一个示例性实施方案，它展示了在钻头本体502的凹座602中具有本发明的钻头镶片100的钻削刀具500的分解视图。钻头镶片100被定位在该钻头本体502的外围凹座602中，该外围凹座602的形状与该钻头镶片的形状相匹配。此外，该外围凹座602包括用于将该钻头镶片100与该钻头本体502使用插入螺钉601进行紧固的螺纹孔洞。插入螺钉601包括一系列的阶梯部分以及一个螺纹部分，该螺纹部分穿过该钻头镶片100的通孔109并且将其紧固在外围凹座602的内部。此外，该钻头本体在其中央凹座中包括一个常规的镶片。

优点

本发明提供了一种四角形的可分度钻头镶片，其中四个切削刃全部被用于钻削，即，当一个刃磨坏时，后一个刃可以用于切削。

本发明提供了一个四角形的可分度钻头镶片，它具有四个相同的切削刃，这些切削刃被分成多个部分刃以便将力引导至钻头轴线504，这消除了该钻头从其中心的偏移。

本发明提供了一种四角形的可分度钻头镶片，它在其底部分中具有一个倒角，这防止了所钻出的孔洞被该镶片摩擦。

本发明提供了一种四角形的可分度钻头镶片，它在其顶表面上具有突出部分以便将钻削过程中产生的切屑切碎。

等效物

对于在此的实质上任何复数的和/或单数的术语的使用，本领域的普通技术人员可以在对于上下文和/或本申请适当的时候从复数转变到单数和/或从单数转变到复数。为了清晰起见，不同的单数/复数变换在此可以予以清楚地阐述。

本领域普通技术人员应当理解，一般而言，在此使用的、特别是在所附权利要求中使用的术语（例如，所附权利要求的主体）总体上旨在作为“开放式”术语（例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该被解释为“至少具有”，术语“包含了”应解释为“包含了但不限于”等等）。本领域普通技术人员应进一步理解，如果所介绍的权利要求叙述部分的具体数目是预期的，这样的意向将在该权利要求中被明确地引证，并且在缺少这种叙述的情况下不存在这种意向。例如，为了理解的目的，以下所附权利要求可以包含使用介绍性短语“至少一个”以及“一个或多个”来介绍权利要求叙述部分。然而，使用此类短语不应被解释成暗含着，由不定冠词“一个”或“一种”对一个权利要求叙述部分的介绍将会把包含如此介绍的权利要求叙述部分的任何具体权利要求限制于为包含仅一个此类叙述部分的发明，即便在同一个权利要求包括了引介绍性短语“一个或多个”或者“至少一个”以及不定冠词如“一个”或“一种”（例如，“一个”和/或“一种”应典型地被解释成是指“至少一个”或“一个或多个”）时；对于用来介绍权利要求叙述部分的定冠词的使用同样也是如此。另外，即使所介绍的权利要求叙述部分的具体数字被明确地列举出，本领域普通技术人员将认识到，此类叙述应典型地被解释为表示至少是所列举的数字（例如，无其他修饰语的裸叙述“两个叙述部分”典型地是指至少两个叙述部分、或者两个或更多叙述部分）。此外，在使用类似于“A、B和C等等中的至少一个”这个约定的那些情况中，总体上这样的结构是在本领域的普通技术人员应当理解这种约定（例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A连同B、A连同C、B连同C、和/或A、B、连同C等等的系统）的意义上考虑的。在使用类似于“A、B、或C等等中的至少一个”这个约定的那些情况中，总体上这样的结构是在本领域普通技术人员应该理解这种约定（例如，“具有A、B、或C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A连同B、A连同C、B连同C、和/或A、B、以及连同C等等的系统）的意义上考虑的。本领域普通技术人员将进一步理解的是，无论是在说明书、权利要求书、或附图中，事实上任何包括两个或更多个替代性术语的转折性单词和/或短语都应理解为考虑到了包括这些术语之一、这些术语的二者之一、或者这两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括了“A”或“B”或者“A和B”的可能性。

虽然在此披露了不同的方面和实施方案，但其他方面和实施方案对于本领域普通技术人员将是清楚的。在此披露的不同的方面和实施方案是出于解说的目的并且不旨在进行限制，而真正的范围和精神是通过以下权利要求来表明的。

在这点上应该注意的是，以上说明的组分无论是单独的或者以任何组合的形式，都因为对本发明必不可少而提出了权利要求，具体地在下面给出了附图中所绘的细节以及在附图中的参考号。

附图标记清单：

100	钻头镶片
		101	镶片的顶表面
102	镶片的侧表面
		102a	刃表面的拐角
103	切削刃
		104	第一部分刃
105	第二部分刃
		106	第三部分刃
107	过渡刃
		107a	过渡刃的凹曲线
107b	过渡刃的凸曲线
		108	鼻状部分
109	通孔
		109a	通孔的孔嘴部分
109b	阶梯部分
		110	倒角
111	顶表面上的凸出部

112	侧面上的凸出部
		201	镶片的底表面
301	虚构的内切圆直径
		501	钻削刀具的柄部分
502	钻头本体
		503	钻头本体中的螺旋槽
601	插入螺钉
		602	钻头本体中的外围凹座
A-A	钻头镶片的竖直轴线
		B-B	钻头镶片的水平轴线

Claims (9)

1.一种四角形的可分度钻头镶片（100），包括：

基本上平的顶表面（101）和底表面（201）、从该钻头镶片（100）的四个侧面邻接该顶表面和底表面（101和201）的侧表面（102），该底表面（201）是小于该顶表面（101）的以便提供一种正的切削几何形状；

该侧表面（102）的四个相同的切削刃（103），这些切削刃与该顶表面（101）相交，每个切削刃（103）包括：

一个第一部分刃（104），该第一部分刃是朝向该钻头本体（502）的轴线（504）向内定向的；

一个第二部分刃（105），该第二部分刃从该第一部分刃（104）延伸并且与围绕该镶片（100）轴线的虚构内切圆（301）相切；

一个第三部分刃（106），该第三部分刃从该镶片（100）的轴线延伸离开，所述第二和所述第三部分刃（105和106）通过一个过渡部分刃（107）连接在一起，与该第二部分刃（105）构成一条凹曲线（107a）并且与该第三部分刃（106）构成一条凸曲线（107b）；以及

在该镶片（100）的四个拐角处具有预定半径的弯曲的鼻状部分（108），该弯曲的鼻状部分将一个切削刃的第一部分刃（104）与后一个切削刃的第三部分刃（106）连接起来；

在该钻头镶片（100）的中心的一个通孔（109），该通孔在该钻头镶片（100）的顶表面（101）与底表面（201）之间延伸，用于将该镶片（100）与该钻头本体安装在一起；以及

一个倒角（110），该倒角被提供在该钻头镶片（100）的底部边缘201处。

2.如权利要求1所述的钻头镶片，其中，所述钻头镶片（100）被安装在该钻头本体的外围凹座（602）中。

3.如权利要求1所述的钻头镶片，其中，这些部分刃（104、105和106）是线性的，并且其中该第一部分刃（104）、第二部分刃（105）、以及第三部分刃（106）相对于该镶片的水平轴线以范围从约0.5°到约5°、约5°到约15°以及0°的角度倾斜。

4.如权利要求1所述的钻头镶片，其中，这些弯曲的鼻状部分（108）具有的半径的范围是从约0.4mm到约1.2mm。

5.如权利要求1所述的钻头镶片，其中，该通孔（109）包括一个孔嘴部分（109a）以及一系列的阶梯部分（109b）用于容纳一个插入螺钉。

6.如权利要求1所述的钻头镶片，其中，该倒角（110）的角度取决于该钻头镶片（100）的厚度并且优选地相对于该钻头镶片（100）的竖直轴线是约30度。

7.如权利要求1所述的钻头镶片，其中，该顶表面（101）配备有围绕该孔嘴部分（110a）的一个突出部分（111）。

8.如权利要求1所述的钻头镶片，其中，该镶片（100）的刃表面（102）的拐角（102a）相对于该钻头镶片（100）的竖直轴线构成了范围从约0到约11度的一个角度以便促成在该镶片（100）与该凹座（602）之间的间隙。

9.一种钻头本体，在其外围凹座（602）中包括如在权利要求1中所述的四角形的可分度钻头镶片（100）并且在其中心凹座处包括一个镶片。

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