CN1066370C - 用于钻具的支撑衬垫 - Google Patents

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Abstract

一种钻具，包括用于在钻孔中支撑并导引钻具的支撑衬垫。该支撑衬垫被形成为平行六面体形状的硬质合金本体，在其长边上具有两个翼形突起。以与此相应的方式，钻具的钻头包括在其长边具有两个突出部的凹陷部。这种结构为支撑衬垫提供了确定的轴向位置，并为支撑衬垫在由中心孔所造成的脆弱部分提供了更高的强度。而且，如果支撑衬垫一端已损坏而不能再起抵靠表面的作用时，支撑衬垫可被转动半周。

Description

用于钻具的支撑衬垫
发明领域
本发明涉及一种钻具，更具体地涉及一种用于钻具例如金属钻具的支撑衬垫。该钻具包括一个或多个用来在钻孔中支撑和导引钻具的支撑衬垫。根据本发明的支撑衬垫的典型应用的例子是排出型钻削刀具。支撑衬垫尤其可以用于所谓的深孔加工钻中。
发明背景
在已经公知的钻具中，支撑衬垫例如通过粘接固定连接于钻具，但这会引起很多麻烦。当支撑衬垫被固定时，支撑衬垫和孔之间的咬合可能很容易出现。在尽可能避免这一问题的尝试中，衬垫可以制成为具有小的锥度，这样，它们离开钻具轴线的距离在沿着向后的方向就略微减小了，从而离开了末端。
然而，这引起支撑衬垫上的压力在衬垫的前部变得集中，这又使得产生了较大的磨损和发热。前面提到的固定的支撑衬垫的另一个缺点是：很难在衬垫和钻具之间在切线方向上获得充分的抵靠。即使钻具的直径恒定，要想使衬垫的配合达到充分接触也是困难的。
这种固定的支撑衬垫的另一个明显缺点是：如果一个衬垫损坏，整个钻具就必须完全被替换。
根据瑞典专利文献SE-C-347 450(和美国专利No．3,751,177)，做了这样一种尝试以致力于克服这些缺点，即用所谓的摆动支撑衬垫来代替固定的支撑衬垫。按照其公开的结构，衬垫可动地安装在钻具中，因而，它们能够围绕着纵向轴线和横向轴线转动。衬垫围绕纵向轴线转动的能力由一铰节接合来完成，该铰节接合包括在钻具中，并具有凸状圆柱滑动表面，其抵靠着形成在钻具中的凹陷的相应的凸状滑动表面。这些滑动表面的纵向轴线靠近或略微比支撑衬垫的周围外靠一些。而且，铰节通过螺钉固定在钻具上。为了允许铰节的运动，在铰节和螺钉头之间设置弹簧垫圈。
已经发现，这种结构也存在一些敏感的缺点。一方面，这种结构相对昂贵，制造复杂。而且，已经发现对于不同的直径很难对其进行调节。此外，这种结构在制造和使用过程中易于损坏。当支撑衬垫在其露出的短侧损坏时，就必须替换支撑衬垫和支架。
发明概述
鉴于上述问题，本发明的目的是要生产一种这样的钻具，其不包括具有复杂结构的支撑衬垫，而是提供一种包括几个尽可能少的单独构成的零部件的支撑衬垫的装配。
本发明还要提供一种支撑衬垫，其具有很高的强度和耐久性，并能完全由硬质合金材料制成。
本发明的又一目的是提供一种钻具，其支撑衬垫可使得对不同直径的调节成为可能。
对于钻具的一个要求是：其支撑衬垫易于定位和加工。
对于支撑衬垫的进一步要求是：允许已损坏的支撑衬垫的再利用。
为了致力于上述要求，本发明提出了一种令人惊奇的简易的解决方案，其中，支撑衬垫被设置成具有两个翼形突起。更具体地说，根据本发明的一个方面，用于钻削刀具的支撑衬垫包括具有两个长边和两个短边的、实质上呈平行六面体形状的硬质合金本体。各对应长边具有向外的翼形突起。
根据本发明的另一方面，用于在工件上钻孔的钻具包括：钻头，至少一个设置在钻头上用来安装切削刀片的切削刀片座，设置在钻头上的支撑衬垫底座，和安装在支撑衬垫底座上的用来支撑并导引钻具的支撑衬垫。该支撑衬垫包括具有两个长边和两个短边的、实质上呈平行六面体形状的硬质合金本体，以及从每个长边横向延伸的突起。
附图简要说明
为了直观但并不限定的目的，以下将参照附图对本发明的最佳实施例进行说明，其中相似的元件由相似的参考标号表示，这些附图是：
图1是根据本发明的钻削刀具的部分剖视的侧视图；
图2是图1所示的钻削刀具的俯视图；
图3是钻削刀具中的支撑衬垫底座的平面图；
图4是根据本发明的支撑衬垫的立体图；
图5是图4所示的支撑衬垫的俯视图；以及
图6是图4所示的支撑衬垫的侧视图。
最佳实施例的详细说明
首先参见图1，排出型钻削刀具1具有轴部2。轴部2具有外螺纹3，该外螺纹以公知的方式与夹持外管(未示出)相螺合。
钻削刀具1的顶部、冠部或头部具有三个切削刀片座，其径向向内地包括周边切削刀片5、中间切削刀片6和中心切削刀片7。每个切削刀片分别安置于夹头8、9和10中。然而，夹头及刀片的特定形状并不构成本发明的基本特征，刀片甚至能够被焊接在钻头中，例如按照瑞典专利申请No.9402036-9中所公开的那样。
周边的刀片5形成被机加工的工件的孔的直径。由于不希望留有芯，相邻的中心刀片7与钻具的中心轴线相重叠。在旋转过程中，中间的刀片6的切削刃的轨迹与周边的刀片5和中间的刀片6的切削刃相重叠，以便获得从中心轴线到周边的连续的切削线。
两个容屑槽开口于钻具的顶侧，一个较大的容屑槽11为周边的刀片5和中心的刀片7所共用，另一个较小的容屑槽12用于中间的刀片。最好的是，容屑槽11、12的相对的下端在车出的内部切屑空间13开口，该内部切屑空间具有截头锥的形式，其具有沿着朝向钻具的顶侧的方向车出的底侧。根据示出的实施例，周边的夹头8具有支撑垫15。
为了支撑和导引钻具，设置了两个由硬质合金构成的支撑衬垫14。每个支撑衬垫具有平行六面体的基本形状，其具有矩形或类似矩形的平面图。衬垫14由相对的纵长侧和相对的短的横向侧限定。
每个支撑衬垫14形成有两个翼形部16，每个翼形部位于衬垫的每个纵向侧上。这些突出部或翼形部16的每一个均具有圆弧弓形的形式，它们基本上彼此构成镜面影象。这样，每个“翼”16的外轮廓基本相当于曲线，每个“翼”16相对于支撑衬垫14的纵向尺寸横向或径向向外地延伸。每个“翼”16的纵向伸展范围或长度1适合在衬垫14的长边的总长度L的1/5和3/5之间，最好在衬垫的长边的总度度L的1/4和1/2之间。“翼”16被定位在衬垫的长边之间，最好在支撑衬垫14的纵向范围的中心处，如图4所示。
如图6所示，每个支撑衬垫14的径向外侧17是略呈圆弧形的，以便抵靠工件中的钻削孔。为了避免潜在的挤楔和咬合，支撑衬垫14的边缘线要略微倾斜。突出部或“翼”16适当地制成为比支撑衬垫的厚度略薄。而且，支撑衬垫14具有位于中心的通孔18，以便通过适合的锁定螺钉将支撑衬垫固定于钻削刀具上。
如图3所示，底座19设置在钻头中以便安装根据本发明的支撑衬垫14。底座19具有一个大体平的底部。两个轴向的界限具有两个突出部20，其形式或形状与突出部或翼形突起的几何形状相应。以这种方式，可以很容易地将支撑衬垫14轴向定位在预定的、要求的位置。为了进一步方便支撑衬垫14向底座的导入，后者可具有轴向下方的抵靠部21。
通过上述的支撑衬垫14和支撑衬垫底座的结构，可以获得许多优点。通过两个翼形的突出部16，特别是在通孔周围的脆弱部分获得了更高强度的支撑衬垫，又特别意味着支撑衬垫14能够由硬质合金整体制成，这是根据SE-C-347450所描述的结构不可能获得的结果。另一个优点是：支撑衬垫的轴向抵靠表面由翼形突起部16和相应的突起20(抵靠部21是选择性的)之间的接触表面构成。这为损坏的支撑衬垫提供了特别的优点。即其一端已损坏、其短侧不能再起抵靠表面作用的支撑衬垫可以松开再旋转半周。
而且，通过不同厚度的基础垫层，可以很容易地获得不同的直径。这些基础垫层具有与支撑衬垫相对应的平面图并且被设置在支撑衬垫的下边作为距离调整元件。此外，整个支撑衬垫底座19能够很容易地通过一个端铣加工而完成。进一步的优点是整个支撑衬垫可以用已知的PVD(物理汽相沉积)或CVD(化学汽相沉积)技术进行涂覆。
另一个优点是：在压制支撑衬垫时，硬质合金粉末的压实更容易，这是由于在衬垫的整个长度上横截面积大约是相同的。
在上述说明中描述了本发明的原则、最佳实施例和操作模式。然而，要求保护的发明并不限于由所公开的具体实施例构成。而且，这里所描述的实施例被认为是示例性的而不是限定性的。在不脱离本发明的精神的情况下，本发明可由其它的、等同替换应用进行变化和变型。因此，很显然，所有这些变化、改型或替换均落在权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1．用于钻削刀具的支撑衬垫，包括实质上呈平行六面体形状的硬质合金本体，其具有两个长边和两个短边，各对应长边具有向外的翼形突起。
2．根据权利要求1的支撑衬垫，其中，每个突起具有圆的一部分的形状。
3．根据权利要求2的支撑衬垫，其中，每个突起具有这样的长度，即其在支撑衬垫的纵向范围测得的长度在长边的长度的1/4至1/2之间。
4．根据权利要求1的支撑衬垫，其中，每个突起具有这样的长度，即其在支撑衬垫的纵向范围测得的长度在长边的长度的1/4至1/2之间。
5．根据权利要求1的支撑衬垫，其中，支撑衬垫的上表面是圆柱形圆弧。
6．根据权利要求2的支撑衬垫，其中，支撑衬垫的上表面是圆柱形圆弧。
7．根据权利要求3的支撑衬垫，其中，支撑衬垫的上表面是圆柱形圆弧。
8．根据权利要求1的支撑衬垫，其中，支撑衬垫包括位于中心的通孔，该通孔穿过支撑衬垫延伸。
9．根据权利要求2的支撑衬垫，其中，支撑衬垫包括位于中心的通孔，该通孔穿过支撑衬垫延伸。
10．可定位在设置于钻削刀具的钻头的底座中的支撑衬垫，用来支撑并导引刀具，该支撑衬垫包括一个本体，该本体具有实质上平行六面体的形状，其具有相对的长边和相对的横边；一对分别从每个所述长边横向延伸的突起，该对突起位于本体的长边中间；以及一个穿过本体以便将支撑衬垫固定在钻头上的通孔。
11．根据权利要求10的支撑衬垫，其中，所述突起具有曲线形。
12．根据权利要求10的支撑衬垫，其中，每个突起具有这样的长度，即其在支撑衬垫的纵向范围测得的长度在长边的长度的1/4至1/2之间。
13．根据权利要求10的支撑衬垫，其中，支撑衬垫的上表面是圆柱形圆弧。
14．一种用来在工件上钻孔的钻具，包括：钻头，至少一个设置在钻头上用来安装切削刀片的切削刀片座，设置在钻头上的支撑衬垫底座，和安装在支撑衬垫底座上的用来支撑并导引钻具的支撑衬垫，所述支撑衬垫包括实质上呈平行六面体形状的、硬质合金本体，该本体具有两个相对的长边，突起从每个所述长边横向延伸。
15．根据权利要求14的钻具，其中，所述支持衬垫底座包括两个分别容纳所述突起的突出部。
16．根据权利要求14的钻具，其包括贯穿支撑衬垫延伸的孔。
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