CN116727730A - 具有支座表面和唇缘支撑件的切削嵌件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有唇缘支撑件的切削嵌件,所述唇缘支撑件为所述切削嵌件提供额外支撑。所述切削嵌件可以紧固到钻削工具的凹部。所述切削嵌件可以包含前表面、后表面和侧表面。切削边缘可以在所述侧表面与所述前表面的相交处形成。切削唇缘可以从所述切削边缘向后延伸,其中支座表面在所述切削唇缘下方。所述支座表面与所述切削唇缘之间的过渡部可以包含由唇缘支撑件间隔开的两个倒角。
Description
技术领域
本发明涉及切削嵌件,且更具体地说,涉及用于钻削工具中的切削嵌件。
背景技术
已知各种金属切削方法,包含铣削、钻削、车削、拉削、绞孔和攻丝。切削嵌件,例如以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请案第2020/0391299号中描述的切削嵌件,沿着切削嵌件的支座表面与可旋转工具架的凹部接触。增大支座表面的大小可以降低切削嵌件在凹部中扭转的风险。然而,增大支座表面的大小也可能减小切削嵌件的切削边缘的强度。因此,本领域需要提供具有增大的支座表面区域,同时还具有足够的切削边缘强度的切削嵌件。
发明内容
本发明提供一种具有唇缘支撑表面的切削嵌件,所述唇缘支撑件表面为所述切削嵌件提供额外支撑。所述切削嵌件可以紧固到钻削工具的凹部。所述切削嵌件可以包含前表面、后表面和侧表面。切削边缘可以在所述侧表面与所述前表面的相交处形成。切削唇缘可以从所述切削边缘向后延伸,其中支座表面在所述切削唇缘下方。所述支座表面与所述切削唇缘之间的过渡部可以包含由所述唇缘支撑件间隔开的两个倒角。
本发明的一方面是提供一种切削嵌件,所述切削嵌件包括:前表面,所述前表面围绕纵向轴线居中;后表面;以及多个侧表面,所述多个侧表面邻接所述前表面和所述后表面,其中每个侧表面包括支座表面和拐角表面,所述拐角表面将所述侧表面连接到相邻侧表面。第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘可以在每个侧表面与顶部表面的相交处,其中所述第二切削边缘包括凸曲线,并且将所述第一切削边缘连接到所述第三切削边缘。切削唇缘可以从所述第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘向后延伸,并且从所述支座表面升高,并且所述支座表面与所述切削唇缘之间的过渡部可以包括从所述切削唇缘向后延伸到所述支座表面的唇缘支撑件。
本发明的另一方面是提供一种钻削工具系统,所述钻削工具系统包括:钻削工具以及切削嵌件,所述切削嵌件紧固到所述钻削工具中。所述钻削工具可以包括钻体,所述钻体包括中心纵向旋转轴线,以及在前钻面中的内部凹部。所述内部凹部可以包括:第一侧壁部分,所述第一侧壁部分从所述凹部后表面向前延伸;底部支座表面;以及凹部后表面,所述凹部后表面包括在下部部分上方的上部部分,所述上部部分从所述下部部分偏移。所述下部部分可以包括向后延伸的凹口,其中凹口高度小于下部部分高度。所述切削嵌件可以包括:前表面,所述前表面围绕纵向轴线居中;后表面;以及多个侧表面,所述多个侧表面邻接所述前表面和所述后表面。每个侧表面可以包括:支座表面和拐角表面,所述拐角表面将所述侧表面连接到相邻侧表面;第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘,所述第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘在每个侧表面与顶部表面的相交处。所述第二切削边缘可以包括凸曲线,并且将所述第一切削边缘连接到所述第三切削边缘。切削唇缘可以从所述第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘向后延伸,并且从所述支座表面升高;并且所述支座表面与所述切削唇缘之间的过渡部可以包括从所述切削唇缘向后延伸到所述支座表面的唇缘支撑件。
本发明的另一方面是提供一种包括钻体的钻削工具。所述钻体可以包括中心纵向旋转轴线,以及前钻面中的内部凹部。所述内部凹部可以包括:第一侧壁部分,所述第一侧壁部分从所述凹部后表面向前延伸;底部支座表面;以及凹部后表面,所述凹部后表面包括在下部部分上方的上部部分,所述上部部分从所述下部部分偏移。所述下部部分可以包括向后延伸的凹口,其中凹口高度小于下部部分高度。
根据以下描述,本发明的这些和其它方面将更加明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的具有钻削嵌件的钻体的等距视图。
图2是图1的钻削嵌件的顶部等距视图。
图3是图1的钻削嵌件的底部等距视图。
图4是图1的钻削嵌件的侧视图。
图5是图1的钻削嵌件的俯视图。
图6是图1的钻削嵌件的仰视图。
图7是图1的钻削嵌件的倾斜侧视图。
图8是图1的钻削嵌件的倾斜顶部等距视图。
图9是具有图1的钻削嵌件的钻体的侧视图。
图10是没有钻削嵌件的图1的钻体的侧视图。
图11是具有带有外围嵌件的图1的钻削嵌件的钻体的等距视图。
图12是没有外围嵌件或钻削嵌件的图1的钻体的等距视图。
图13是没有外围嵌件或钻削嵌件的图1的钻体的末端的特写图。
具体实施方式
本发明的切削嵌件通过提供具有从切削唇缘与支座表面之间的过渡部延伸的唇缘支撑件的切削嵌件来解决上文所提及的问题。唇缘支撑件向切削唇缘提供额外结构支撑,同时还允许支座表面具有最大化的接触区域以实现稳定性。
图2-8示出根据本发明的实施例的切削嵌件10。切削嵌件10包含前表面12和后表面14。多个侧面16(例如,四个侧面16)在前表面12与后表面14之间延伸。后表面14可以具有比前表面12更小的表面区域。中心孔18提供为从前表面12到后表面14穿过切削嵌件。中心孔18限定切削嵌件的中心纵向轴线19。在非限制性实施例或方面中,切削嵌件具有围绕中心纵向轴线19的90°旋转对称性。
切削嵌件10包含多个切削边缘20,例如,四个切削边缘20。切削边缘20可以形成在侧面16与前表面12的相交处。切削边缘20的数目可以等于侧面16的数目。每个切削边缘20包含第一切削边缘区段22、第二切削边缘区段24、第三切削边缘区段26和第四切削边缘区段28。第一切削边缘区段22可以大体上是线性的。第一切削边缘区段22可以连接到第二切削边缘区段24。第二切削边缘区段24可以是弯曲边缘,例如凹边缘和/或凸边缘,和/或线性边缘,并且可以从侧面16的向外突出。第二切削边缘区段24可以连接到第三切削边缘区段26。第三切削边缘区段26可以大体上是线性的。第三切削边缘区段26可以通过过渡切削边缘区段27连接到第四切削边缘区段28。第四切削边缘区段28可以大体上是线性的。过渡切削边缘区段27可以是凸曲线。
在一些非限制性实施例或方面中,每个侧面16包含切削唇缘31,所述切削唇缘从切削边缘20向后朝向后表面14延伸。切削唇缘31可以在平行于纵向轴线19的方向上延伸。切削唇缘31可以在向内倾斜的方向上延伸。唇缘角度AL可以为从平行于纵向轴线19至多15°,例如至多13°或11°。唇缘角度AL可以为至少5°,例如,至少7°或9°。唇缘角度AL可以在5°到15°的范围内,例如7°到13°或9°到11°。
切削唇缘31可以包含第一侧表面32、凹表面35A、线性表面35B、凸表面35C和第三侧表面36。第一侧表面32从第一切削边缘区段22朝向后表面14向后延伸。凹表面35A形成从第二切削边缘区段24朝向后表面14向后延伸、连接到第一侧表面32的凹表面。凸表面35C形成从第二切削边缘区段24朝向后表面14向后延伸并且连接到第三侧表面36的凸表面。凹表面35A和凸表面35C通过线性表面35B连接。线性表面35B从第二切削边缘区段24向后延伸。第三侧表面36从第三切削边缘区段26朝向后表面14向后延伸。
侧面16还可以包含第四侧表面39,所述第四侧表面从切削边缘20向后朝向后表面14延伸。第四侧表面39可以从切削边缘20的第四切削边缘区段28延伸。第四切削侧表面39可以通过过渡侧表面37连接到第三侧表面36。过渡侧表面37可以从过渡切削边缘区段27向后朝向后表面14延伸。第四侧表面39和/或过渡侧表面37可以初始地在平行于纵向轴线19的方向上向后延伸。第四侧表面39和/或过渡侧表面37可以在朝向切削嵌件10的中心向内倾斜的方向上延伸。第四侧表面39和/或过渡侧表面37的角度可以与唇缘角度AL相同。第四侧表面39由此可以过渡到下部第四侧表面38中,所述下部第四侧表面进一步朝向后表面14向后延伸。下部第四侧表面38可以按一角度相比于第四侧表面39进一步向内倾斜。下部第四侧表面38可以按与支座角度A支座相等的角度倾斜。过渡侧表面37还可以沿着下部第四侧表面38朝向切削嵌件10的中心进一步向内倾斜。过渡表面37和支座侧表面接着可以过渡成倾斜,也就是在底部过渡边缘80之后在向后方向上甚至进一步向内。
在一些非限制性实施例或方面中,切削嵌件10可以包含在相邻切削边缘20之间的拐角边缘部分30。如图2-8中所示出,每个拐角边缘部分30可以包含圆形区段,所述圆形区段被构造和布置成连接相邻切削边缘20。拐角边缘部分30可以将一个切削边缘20的第一切削边缘区段22连接到第二切削边缘20的第四切削边缘区段28。拐角表面40可以从拐角边缘部分30朝向后表面14向后延伸。拐角表面40可以被构造和布置成将一个侧面16的第一侧表面32与相邻侧面16的第四侧表面39连接。
每个侧面16还可以包含支座表面50。支座表面50可以位于前表面12与后表面14之间,所述支座表面从第一侧表面32、凹表面35A、线性表面35B、凸表面35C和第三侧表面36和/或其任何组合朝向后表面14向后延伸。支座表面50可以从切削唇缘31偏移,使得切削唇缘31悬于支座表面50上方。切削唇缘下方的侧表面的高度H侧可以测量为第一底切72与后表面14之间的垂直距离。侧面16上的底部过渡边缘80是过渡点,其中侧面16的角度向内变化,使得底部过渡边缘80与后表面14之间的底部表面82以比支座表面角度A支座更大的角度朝向切削嵌件10的中心倾斜。支座表面50可以是平坦表面。支座表面50可以从平行于纵向轴线19以至少7°,例如至少9°或至少11°的支座角度A支座向内倾斜。支座表面50可以从平行于纵向轴线19以至多15°,例如至多13°或至多11°的支座角度A支座向后延伸。支座表面可以从平行于纵向轴线19以7°到15°范围,例如9°到13°的支座角度A支座向后延伸。
侧高度H侧可以是切削嵌件10的总高度HT的至少70%,例如,至少75%或至少80%。总高度HT可以测量为前表面12与后表面14之间的距离。侧高度H侧可以为总高度HT的至多85%,例如,至多80%或至多70%。侧高度H侧可以是总高度HT的至少65%,例如,至少75%或至少85%。侧高度H侧可以在总高度HT的65%到85%的范围内,例如,在68%到82%或72%到80%的范围内。
支座表面的高度H支座可以测量为第一底切72与底部过渡边缘80之间的垂直距离。支座高度H支座可以比侧高度H侧小至少0.2mm,例如,比侧高度H侧小至少0.4mm或0.6mm。支座高度H支座可以比侧高度H侧小至多1.2mm,例如,比侧高度H侧小至多0.8mm或0.6mm。支座高度H支座可以比侧高度H侧小0.2到1.2mm的范围。
支座表面50可以沿着侧面16的长度的至少一部分延伸。支座表面50可以沿着侧面16的长度的大部分延伸。侧长度L侧可以测量为侧面16的拐角表面40的中心与相邻侧面16的拐角表面的中心之间的水平距离。切削嵌件宽度WCI可以测量为从一个侧面16的一个第三切削边缘区段26到相对侧面16的第三切削区段26的距离。侧长度L侧可以为切削嵌件宽度WCI的至少55%,例如,至少65%或至少75%。侧长度L侧可以为切削嵌件宽度WCI的至多90%,例如,至多80%、至多70%或至多60%。侧长度L侧可以在切削嵌件宽度WCI的55%到90%的范围内,例如,在60%到80%或65%到70%的范围内。
支座表面50的长度L支座可以测量为拐角表面40的中心与侧面的过渡表面37的中心之间的水平距离。支座长度L支座可以与侧长度L侧的水平长度相同。支座长度L支座可以比侧长度L侧小至少5%,例如,比侧长度L侧小至少10%。支座长度L支座可以比侧长度L侧小至多30%,例如,比侧长度L侧小至多20%或15%。支座长度L支座可以比侧长度L侧小0%到30%的范围,例如,比侧长度L侧小5%到20%,或比侧长度L侧小10%到15%。
支座表面50可以被构造和布置成与嵌件凹部,例如内部凹部160和/或外围凹部180(如图9-13中所示出),接合。如本文所使用,“接合(engage/engages/engagement/engaging)”意指两个或更多个特征彼此相互作用,以限制钻削嵌件10与嵌件凹部之间的相对移动。
顶部过渡边缘70可以将支座表面50连接到切削唇缘31。顶部过渡边缘70可以将侧面16从切削唇缘31向内过渡到支座表面50。顶部过渡边缘70可以包含第一底切72、第一倒角73、唇缘支撑件74、第二倒角75和第二底切76。第一底切72可以至少位于支座表面50与第一侧表面32之间,并且被构造和布置成在第一侧表面32与支座表面50之间提供过渡。第一底切72可以是圆形表面,例如圆角、倒角、凹表面、凸表面等等。第一底切72连接到第一倒角73,并且第一底切72可以位于第一倒角73与拐角表面40之间。第一倒角73可以是凹表面或平坦表面,所述第一倒角将唇缘支撑件74过渡到第一底切72。
第二倒角75可以将唇缘支撑件74连接到第二底切76。第二倒角75可以是凹表面或平坦表面,所述第二倒角将唇缘支撑件74过渡到第二底切76。第二底切76可以是圆形表面,例如圆角、倒角、凹表面、凸表面等等。第二底切76可以至少位于支座表面50与第三侧表面36之间,并且被构造和布置成在第三侧表面36与支座表面50之间提供过渡。
唇缘支撑件74位于第一倒角73与第二倒角75之间。唇缘支撑件74提供对切削唇缘31的结构支撑。在切削嵌件10的操作期间,唇缘支撑件74减小由于在钻削操作期间经历的应力而使得切削唇缘31破裂或损坏的可能性。唇缘支撑件74在向后方向上从凹表面35A、线性表面35B、凸表面35C和第三侧表面36朝向后表面14延伸。唇缘支撑件74可以是弯曲的、倾斜的、凸的、凹的等等。唇缘支撑件74的外表面可以由形状的外部表面限定,所述形状例如椭圆形圆柱体、圆形圆柱体、具有椭圆形横截面的圆柱体、刻面棱镜等等。唇缘支撑件74的外表面可以按支撑角度AS向后延伸。唇缘支撑件74的支撑角度AS可以为从平行于纵向轴线19至少25°,例如,至少28°、至少30°或至少34°。支撑角度AS可以为从平行于纵向轴线19至多45°,例如,至多42°、至多40°或至多37°。支撑角度AS可以为从平行于纵向轴线19 25°到45°的范围,例如28°到42°、30°到40°、34°到37°,或先前范围中任一个的一些其它子范围。
限定唇缘支撑件74的外表面的形状可以是具有主轴长度L主和次轴长度L次的椭圆形圆柱体形状。主轴长度L主可以等于次轴长度L次,从而产生圆形圆锥体。次轴长度L次可以在切削嵌件宽度WCI的6%到切削嵌件宽度WCI的12%的范围内,例如,在切削嵌件宽度WCI的7%到切削嵌件宽度WCI的11%,或在切削嵌件宽度WCI的9%到切削嵌件宽度WCI的10%的范围内。主轴长度L主可以在切削嵌件宽度WCI的8%到切削嵌件宽度WCI的14%的范围内,例如,在切削嵌件宽度WCI的9%到切削嵌件宽度WCI的13%,或在切削嵌件宽度WCI的10%到12%的范围内。
唇缘支撑件74可以在平行于纵向轴线19的方向上沿着支座表面50向后朝向后表面14延伸。在一些非限制性实施例或方面中,唇缘支撑件74可以在沿着支座表面50的方向上延伸,所述方向为从平行于纵向轴线19±15°内,例如从平行±10°内,从平行±5°,或从平行±1°内。在一些非限制性实施例或方面,唇缘支撑件74可以在垂直于纵向轴线19的方向上沿着支座表面50朝向拐角表面40或过渡侧表面37延伸。
唇缘支撑件74可以是在支撑深度DS下的支座表面50上的升高表面。支撑深度DS可以从凸表面35C向后减小,直到唇缘支撑件74与支座表面50齐平为止。支撑深度DS在凸面35C处可以是最大的。支撑深度DS可以在向后方向上减小到0。最大支撑深度DS-Max可以从唇缘支撑件74的顶点到与支座表面50的平坦层来测量。最大支撑深度DS-Max可以为切削嵌件宽度WCI的至多5%,例如,至多4%或至多3%。最大支撑深度DS-Max可以为切削嵌件宽度WCI的至少2%,例如,至少3%或至少4%。最大支撑深度DS-Max可以在切削嵌件宽度WCI的2%到5%的范围内,例如,在2.5%到4.5%或3%到3.5%的范围内。
唇缘支撑件74可以具有支撑高度HS,所述支撑高度从切削边缘20向后延伸,直到唇缘支撑件74与支座表面50齐平为止。支撑高度HS可以为总高度HT的至少35%,例如,总高度HT的至少40%或至少45%。支撑高度HS可以为总高度HT的至多55%,例如,总高度HT的至多53%或至多51%。支撑高度HS可以在总高度HT的35%到55%的范围内,例如,在40%到53%或45%到51%的范围内。
唇缘支撑件74可以从拐角表面40居中在支座长度L支座的60%到80%的范围内,例如,在65%到75%的范围内。唇缘支撑件74可以从第一切削边缘区段22向内朝向纵向轴线19居中在总高度HT的2%到8%的范围内,例如,在总高度HT的2.5%到5%或总高度HT的3%到4%的范围内。
钻削嵌件10可以通过任何合适的材料制成,例如工具钢、烧结碳化物,或超硬材料,例如,立方氮化硼(CBN)、聚晶立方氮化硼(PCBN)、聚晶金刚石(PCD)、碳化钨(WC)、金属陶瓷、陶瓷等等。本发明的钻削嵌件10可以通过任何合适的技术制造,例如碳化物粉末压制、研磨或增材制造,以提供多个切削边缘区段。
图9-13示出根据本发明的实施例的钻削工具系统100。钻削工具系统100包含钻体150、内侧钻削嵌件10和外围或外侧钻削嵌件175。钻体150具有带有中心纵向轴线154的大体上圆柱形主体152。在非限制性实施例或方面中,钻体150的大体上圆柱形主体152包含前钻面156、后安装端158和多个螺旋凹槽159。前钻面156包含:内部凹部160,所述内部凹部被构造和布置成收纳中心钻削嵌件10;以及外围凹部180,所述外围凹部被构造和布置成收纳外围钻削嵌件175。在图9-13中示出的实施例中,钻体150的大体上圆柱形主体152包含两个凹槽159,但可以使用任何其它合适数目的凹槽159。例如,可以存在一个、三个、四个、五个或更多个凹槽159。
如图13中所示出,内部凹部160包含:凹部后表面162;第一侧壁部分164,所述第一侧壁部分大体垂直地从后表面162向前延伸;以及第二侧壁部分166,所述第二侧壁部分大体从凹部后表面162延伸。内部凹部160可以是正方形或任何其它合适的形状的嵌件凹部,例如矩形、三角形等等。
如图13中所示出,凹部后表面162可以被构造和布置成与钻削嵌件10的第一侧表面16接合,第一侧壁部分164可以被构造和布置成接合钻削嵌件10的第二侧表面16,并且第二侧壁部分166可以被构造和布置成适应钻削嵌件10的第三侧表面16。如本文所使用,术语“接合(engage/engages/engagement/engaging)”意指两个或更多个特征彼此相互作用,以限制钻削嵌件10与内部凹部160之间的相对移动。
在一些非限制性实施例或方面中,内部凹部160可以包含:底部支座表面168,所述底部支座表面垂直于凹部后表面162;以及第一侧壁部分164和第二侧壁部分166。底部支座表面168可以被配置成接合钻削嵌件10的后表面14。如图9-13中所示出,底部支座表面168包含螺纹安装孔170,所述螺纹安装孔可以被构造和配置成收纳机械固定件190,以将钻削嵌件10紧固在内部凹部160中。
如图9-13中所示出,内部凹部160可以包含凹进通道172,所述凹进通道在凹部后表面162与第一侧壁部分164和第二侧壁部分166之间的拐角中。凹入通道172为内部凹部160提供间隙以收纳钻削嵌件10。在一些非限制性实施例或方面中,凹部后表面162可以包含后表面上部部分176和后接触表面178。上部部分176可以被构造和布置成遵循钻削嵌件10的切削边缘20的轮廓,使得当钻削嵌件10紧固在内部凹部160中时,在切削边缘20与上部部分176之间存在间隙174。
后接触表面178可以从后表面上部部分176偏移,并且被构造和布置成当切削嵌件10紧固在内部凹部160中时,接合切削嵌件10的侧面16的支座表面50。后接触表面的高度HRC可以测量为底部支座表面168与后接触表面178的顶部之间的垂直距离。后接触高度HRC可以为总高度HT的至少55%,例如,总高度HT的至少65%或总高度HT的75%。后接触高度HRC可以在总高度HT的55%到75%的范围内,例如,总高度HT的58%到72%或总高度的61%到69%的范围内。
当切削嵌件10紧固在内部凹部160中时,所述切削嵌件的支座表面50可以具有测量为前表面12与接触线45之间的距离的接触高度HC。当切削嵌件10紧固在内部凹部160中时,接触线45是与后接触表面178的顶部对准的线。接触高度HC可以为总高度HT的至少25%,例如,总高度HT的至少28%或总高度HT的31%。接触高度HC可以为总高度的至多45%,或总高度的至多42%,或总高度的至多39%。接触高度HC可以在总高度HT的25%到45%的范围内,例如总高度HT的28%到42%或总高度的31%到39%的范围内。
后接触表面178可以包含后凹口179,所述后凹口被构造和布置成当钻削嵌件10紧固在内部凹部160中时,与侧面16的唇缘支撑件74对准。后凹口179可以是椭圆形或圆形形状。后凹口179可以具有等于或大于最大支撑深度DS-Max的凹口深度DI。凹口深度DI可以比DS-max大0.1mm到0.5mm,例如0.15mm到0.4mm或0.2mm到0.3mm的范围。
后凹口179可以被构造和布置成最小化唇缘支撑件74与内部凹部160之间的接触。后凹口179可以从后接触表面178的顶部朝向底部支座表面168延伸。凹口高度HI可以等于或小于支撑高度HS。凹口高度HI可以小于后接触表面178的后接触高度HRC。后凹口179可以被构造和布置成当钻削嵌件10紧固在内部凹部160中时,允许围绕唇缘支撑件74的间隙。
在一些非限制性实施例或方面中,第一侧壁部分164可以包含第一侧上部部分196和第一侧接触表面198。第一侧上部部分196可以被构造和布置成遵循钻削嵌件10的切削边缘20的轮廓,使得当钻削嵌件10紧固在内部凹部160中时,切削边缘20与第一侧上部部分196之间存在间隙174。
第一侧接触表面198可以从第一侧上部部分196偏移,并且被构造和布置成当切削嵌件10紧固在内部凹部160中时,接合切削嵌件10的侧面16的支座表面50。第一侧接触表面198可以包含第一侧凹口199,所述第一侧凹口被构造和布置成当钻削嵌件10紧固在内部凹部160中时,与侧面16的唇缘支撑件74对准。第一侧凹口199可以是椭圆形或圆形形状。第一侧凹口199可以被构造和布置成最小化唇缘支撑件74与内部凹部160之间的接触。第一侧凹口199可以从第一侧接触表面198的顶部朝向底部支座表面168延伸。第一侧凹口199可以具有与后凹口179相同的凹口高度HI和/或相同的凹口深度DI。凹口高度HI可以等于或小于支撑高度HS。凹口高度HI可以小于第一侧接触表面198的高度。第一侧凹口199可以具有等于或大于最大支撑深度DS-Max的深度。当钻削嵌件10紧固在内部凹部160中时,第一侧凹口199可以被构造和布置成允许围绕唇缘支撑件74的间隙。
与凹部后表面162和第一侧壁部分164接触的侧表面16可以在钻削操作期间经历最大力。在非限制性实施例或方面中,当钻削嵌件10安装在嵌件凹部160中时,仅支座表面50可以接触第一侧壁部分164。根据本发明的实施例,任何合适大小或形状的嵌件凹部160可以用于接合任何形状或大小的可转位钻削嵌件10。
在非限制性实施例或方面中,内部凹部160和钻削嵌件10可以被构造和布置成允许第二切削边缘区段24的凸表面35C与工件进行第一接触。钻削嵌件10在钻体150的内部凹部160中的定位以及第一侧表面32和第三侧表面36和凸表面35C的角度和定向将切削力朝向钻体150的纵向旋转轴线154引导。将力朝向钻体150的纵向旋转轴线154引导平衡钻体150在钻削过程期间经历的切削力,并且因此避免钻削工具系统100漂移远离中心。在切削时,当面对前钻面156时,钻体150可以围绕纵向旋转轴线逆时针旋转。
钻体150可以由任何合适的材料,例如钢、不锈钢或具有足够强度的任何其它材料制成。本发明的钻体150可以通过例如机械加工以提供嵌件凹部和凹槽的任何合适技术来制造。
如本文所使用,“包含(including)”、“含有(containing)”等术语在本申请的上下文中应理解为与“包括”同义,并且因此是开放式的,并且不排除存在额外未描述或未列举的元素、材料、阶段或方法步骤。如本文中所使用,“由……组成”在本申请的上下文中应理解为排除任何未指定的元素、材料、阶段或方法步骤的存在。如本文中所使用,“基本上由……组成”在本申请的上下文中应理解为包含指定的元素、材料、阶段或方法步骤(如果适用),并且还包含不会实质性地影响本发明的基本或新颖特性的任何未指定的元素、材料、阶段或方法步骤。
出于上述描述的目的,应理解,除明确指定相反的情况外,本发明可以采用各种替代性变化和步骤序列。此外,表达例如说明书和权利要求书中所用的成分的数量的所有数字应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则所阐述的数值参数为近似值,其可以取决于本发明寻求获得的所要性质而变化。最低限度地,并且不试图限制等效物原则的应用,应至少鉴于所报告的有效数字的数目并且通过应用一般四舍五入技术来解释每个数值参数。
应理解,本文中陈述的任何数值范围既定包含其中所含的所有子范围。例如,“1到10”的范围既定包含所陈述最小值1与所陈述最大值10之间(且包含所陈述最小值1和所陈述最大值10)的所有子范围,即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。
在本申请中,除非另外具体陈述,否则单数的使用包含复数且复数涵盖单数。另外,在本申请中,除非另外明确陈述,否则“或”的使用表示“和/或”,即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。在本申请中,除非明确且明显地限于一个指代物,否则冠词“一(a/an)”和“所述”包含复数指代物。
在本申请中,使用“水平”、“垂直”、“正”和“负”作为相对术语,并且应理解,在使用期间,钻体和钻削嵌件可以具有不同定向。
虽然上文已出于说明目的描述了本发明的特定实施例,但对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以在不脱离如所附权利要求书中定义的本发明的情况下进行本发明的细节的许多变化。
Claims (20)
1.一种切削嵌件,其包括:
前表面,所述前表面围绕纵向轴线居中;
后表面;
多个侧表面,所述多个侧表面邻接所述前表面和所述后表面,其中每个侧表面包括支座表面和拐角表面,所述拐角表面将所述侧表面连接到相邻侧表面;
第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘,所述第一切削边缘、所述第二切削边缘和所述第三切削边缘在每个侧表面与顶部表面的相交处,其中所述第二切削边缘包括凸曲线,并且将所述第一切削边缘连接到所述第三切削边缘;
切削唇缘,所述切削唇缘从所述第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘向后延伸,并且从所述支座表面升高;以及
过渡部,所述过渡部在所述支座表面与所述切削唇缘之间,所述过渡部包括从所述切削唇缘向后延伸到所述支座表面的唇缘支撑件。
2.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中所述过渡部包括第一倒角,所述第一倒角和与所述唇缘支撑件相邻的第二倒角间隔开。
3.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中如从平行于所述纵向轴线的轴线所测量,所述支撑唇缘的支撑角度AS为25到45°。
4.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中所述唇缘支撑件包括唇缘支撑深度DS,所述唇缘支撑深度从所述支座表面延伸所述切削嵌件的总宽度WCI的至多5%,其中所述切削嵌件的所述总宽度WCI测量为从侧面的所述第三切削边缘到相对侧面的第三切削边缘的距离。
5.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中所述第二切削边缘进一步包括凹曲线和线性边缘。
6.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中所述唇缘支撑件包括支撑高度HS,所述支撑高度为所述切削嵌件的总高度HT的至少35%,其中所述总高度HT测量为所述前表面与所述后表面之间的距离。
7.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中所述唇缘支撑件沿着所述侧表面的侧长度L侧居中至少60%。
8.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中,所述支座表面的侧高度H侧是所述切削嵌件的总高度HT的至少70%,其中所述总高度测量为所述前表面与所述后表面之间的距离。
9.根据权利要求1所述的切削嵌件,其中所述侧表面的侧长度L侧是所述切削嵌件的总宽度WCI的至少55%,其中所述切削嵌件的所述总宽度WCI测量为从侧面的所述第三切削边缘到相对侧面的第三切削边缘的距离。
10.一种钻削工具系统,其包括:
钻削工具;以及
切削嵌件,所述切削嵌件紧固到所述钻削工具中;其中所述钻削工具包括:
钻体,所述钻体包括中心纵向旋转轴线,以及在前钻面中的内部凹部,所述内部凹部包括:
第一侧壁部分,所述第一侧壁部分从所述凹部后表面向前延伸;
底部支座表面;以及
凹部后表面,所述凹部后表面包括在下部部分上方的上部部分,所述上部部分从所述下部部分偏移;
其中所述下部部分包括向后延伸的凹口,其中凹口高度小于下部部分高度;并且
其中所述切削嵌件包括:
前表面,所述前表面围绕纵向轴线居中;
后表面;
多个侧表面,所述多个侧表面邻接所述前表面和所述后表面,其中每个侧表面包括支座表面和拐角表面,所述拐角表面将所述侧表面连接到相邻侧表面;
第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘,所述第一切削边缘、所述第二切削边缘和所述第三切削边缘在每个侧表面与顶部表面的相交处,其中所述第二切削边缘包括凸曲线,并且将所述第一切削边缘连接到所述第三切削边缘;
切削唇缘,所述切削唇缘从所述第一切削边缘、第二切削边缘和第三切削边缘向后延伸,并且从所述支座表面升高;以及
过渡部,所述过渡部在所述支座表面与所述切削唇缘之间,所述过渡部包括从所述切削唇缘向后延伸到所述支座表面的唇缘支撑件。
11.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述凹口与所述唇缘支撑件对准。
12.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述下部部分与所述支座表面对准。
13.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述过渡部包括第一倒角,所述第一倒角和与所述唇缘支撑件相邻的第二倒角间隔开。
14.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中如从平行于所述纵向轴线的轴线所测量,所述支撑唇缘的支撑角度AS为25到45°。
15.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述唇缘支撑件包括唇缘支撑深度DS,所述唇缘支撑深度从所述支座表面延伸所述切削嵌件的总宽度WCI的至多5%,其中所述切削嵌件的所述总宽度WCI测量为从侧面的所述第三切削边缘到相对侧面的第三切削边缘的距离。
16.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述第二切削边缘进一步包括凹曲线和线性边缘。
17.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述唇缘支撑件包括支撑高度HS,所述支撑高度为所述切削嵌件的总高度HT的至少35%,其中所述总高度HT测量为所述前表面与所述后表面之间的距离。
18.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述唇缘支撑件沿着所述侧表面的侧长度L侧居中至少60%。
19.根据权利要求10所述的钻削工具系统,其中所述支座表面的侧高度H侧是所述切削嵌件的总高度HT的至少70%,其中所述总高度HT测量为所述前表面与所述后表面之间的距离。
20.一种钻削工具,其包括:
钻体,所述钻体包括中心纵向旋转轴线,以及在前钻面中的内部凹部,所述内部凹部包括:
第一侧壁部分,所述第一侧壁部分从所述凹部后表面向前延伸;以及
底部支座表面;以及
凹部后表面,所述凹部后表面包括在下部部分上方的上部部分,所述上部部分从所述下部部分偏移;
其中所述下部部分包括向后延伸的凹口,其中凹口高度小于下部部分高度。
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