工具尖端和工具主體組件的製作方法
2023-09-27 05:36:35
專利名稱：工具尖端和工具主體組件的製作方法
發明的領域本發明涉及工具尖端和工具主體組件。
背景和概述眾所周知，可以提供一種用於連接到工具主體上的單獨且可更換的工具尖端。例如，可以提供這樣一種鑽頭，即這種鑽頭的鑽頭尖端可以連接到鑽頭主體上。也可以在碾磨工具或鑽孔工具中，例如在圓鼻狀端部的碾磨機中提供這種結構。由於鑽頭尖端所受的作用力最大，因此，利用比鑽頭主體更堅硬的材料來製造成鑽頭尖端。而鑽頭主體可以用堅硬度小一些、通常是較便宜的材料來製造。由於在製造鑽頭所用的材料總量中，鑽頭尖端所用的材料所佔的百分比相當小，從而能減小鑽頭的總體費用。此外，與那些全部由較軟材料製成的鑽頭相比，具有較硬的鑽頭尖端的鑽頭的使用壽命會更長。對較硬鑽頭尖端進行更換所需要的成本通常低於更換利用與鑽頭尖端相同材料製成的整個鑽頭的成本。在美國專利US4950108，US4684298和歐洲專利EP0358901中公開了鑽頭組件，這些鑽頭組件包括鑽頭主體和可更換的鑽頭尖端，在此引用這些專利文獻並作為參考之用。
通常，利用一個或多個常常是兩個諸如螺栓或螺釘的連接件把鑽頭尖端和鑽頭主體固定在一起，其中的螺栓或螺釘通過鑽頭尖端中的孔穿入鑽頭主體中的螺紋孔內。由於在鑽頭尖端和鑽頭主體之間傳遞的扭力會很大，因此，需要在組件上利用相當大的連接件。使用大的連接件會導致失去鑽頭尖端上的表面積，而且會妨礙鑽頭的運作。此外，在小尺寸的鑽頭中，或甚至在用於鑽進堅硬材料的較大尺寸的鑽頭中，採用這種大的連接件，就很難享有單獨的堅硬鑽頭尖端和較軟的鑽頭主體的優越性。此外，通常需要在鑽頭尖端中設置襯墊，以便在工作期間避免在鑽頭尖端與鑽頭主體之間產生過大的振動。因此，希望提供這樣一種工具尖端和工具主體組件，以便允許利用一些小的連接件來把工具尖端和工具主體固定在一起，而且還允許在工具尖端和工具主體之間傳送的扭力等於或大於那些利用較大連接件的組件所能傳遞的扭力，而且能避免在工具尖端和工具體之間產生過大的振動。
在瑞典專利申請No.9501687-9中公開了一種鑽頭主體和單獨鑽頭尖端的組件，其中，通過一根中間螺栓穿過鑽頭主體來把鑽頭尖端固定到鑽頭主體上。鑽頭尖端設有內螺紋，以便與螺栓配合。鑽頭尖端和鑽頭主體的對置表面設有一些相互配合的平行的槽和凸稜。希望提供一種不需要貫穿工具主體的中間孔的工具尖端和主體組件。
根據本發明的一個方面，提供了一種工具尖端和工具主體組件。工具尖端具有第一端，用於與工件相接觸；第二端，具有由凹槽和突稜所形成的圖紋表面；至少一個通孔，從所說的第二端貫穿所說的工具尖端。工具主體具有第一端，具有與工具尖端的圖紋表面相對應的圖紋表面，用於與工具尖端的圖紋表面配合；至少一個螺紋孔，適於與工具尖端中的所說的至少一個通孔對準。設置至少一個具有一螺紋端和一固定端的連接件，該連接件穿過所說的至少一個通孔，以便使得固定端與所說的至少一個通孔中的表面接合，螺紋端與螺紋孔中的螺紋配合。在工具尖端和工具主體之間，僅僅通過所說的至少一個連接件和工具尖端的圖紋表面以及工具主體的圖紋表面來傳遞力矩。
附圖簡述通過閱讀下面的詳細描述，並結合附圖，就能更好地理解本發明的特徵和優點，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件。
圖1是根據本發明一個實施例的工具尖端和工具體組件的側剖示意圖；圖2是根據本發明一個實施例的工具尖端的底視圖；圖3是根據本發明另一個實施例的工具尖端的底視圖；圖4是根據本發明另一個實施例的工具尖端和工具主體組件的側剖示意圖；圖5是根據本發明另一個實施例的工具尖端和工具主體組件的側剖示意圖。
詳細描述在剖面圖1中表示出了由工具尖端21和工具主體23構成的組件的一個實施例。工具尖端21具有用於與工件接觸的第一端25和第二端27。第二端27具有由凹槽和凸稜構成的圖紋表面29以及至少一個通孔31，該通孔從第二端貫穿工具尖端。優選地是，通孔31平行於工具尖端的中軸線。
工具主體23具有第一端33，該第一端具有與工具尖端的圖紋表面29相對應的圖紋表面35，用於與工具尖端的圖紋表面相配合。優選地是，工具尖端21的圖紋表面29的凹槽和凸稜分別與工具主體23的圖紋表面35的凸稜和凹槽相配合。工具主體23還包括至少一個螺紋孔37，適於與工具尖端21中的所說的至少一個通孔31對準。
設置至少一個連接件39，該連接件39具有一螺紋端41和一固定端43。連接件39貫穿所說的至少一個通孔31，使得固定端43與所說的至少一個通孔中的一表面45相接合，並且使螺紋端41與螺紋孔37中的螺紋相嚙合。優選地是如圖1所示，設置兩個通孔31、兩個螺紋孔37以及兩個連接件39。工具尖端21中的通孔31最好是埋頭孔，該埋頭孔具有一個較大的部分31』；和一個較小的部分31」；一個過渡表面45，該過渡表面位於所說的較大部分和較小部分之間，所說的至少一個連接件39的固定端就與這個過渡表面相接合。通孔31和螺紋孔37最好被分別設置在距工具尖端和工具主體的一中軸線相等的半徑處，並且形成相對於該中軸線成180度的角。
在根據本發明的工具尖端21和工具主體23的組件中，僅僅通過所說的至少一個連接件39以及所說工具尖端的圖紋表面和所說工具主體的圖紋表面之間凹槽與凸稜的接合來傳遞力矩。與單獨採用兩個螺釘來傳遞力矩相比，圖紋表面的設置有利於更大力矩的傳遞，從而也就可以採用較小的螺釘，以便在工具尖端的第一端25能提供更多的工作表面。
圖2表示出了工具尖端21的圖紋表面29的一個實施例。應當知道，工具主體23的圖紋表面35最好是工具尖端的圖紋表面29的鏡像。圖紋表面29被設置成許多徑向凹槽和凸稜的形式，這些徑向凹槽和凸稜從工具尖端21的中軸線延伸。圖3表示出了另一個實施例，其中，圖紋表面29被設置成許多平行的凹槽和凸稜的形式。可以為圖紋表面29和35設置任何數目的適合圖紋，例如人字形圖紋、彎曲圖紋等等，只要這些圖紋在工具尖端21和工具主體23組件的使用期間能有利於傳遞力矩即可。對於傳遞力矩來說，最不適合的圖紋是以工具尖端和工具主體的中軸線為中心的完整的圓形圖紋，這是因為來自工具尖端和工具主體中的其中一個上的圓形突起的扭力不會受到來自工具尖端和工具主體中另一個上扭力的抵抗，或者由於在工作期間圖紋發生了變形只在某些位置被抵抗。
從圖1中可以看出，工具主體23可以設有第一通道部分47，該第一通道部分47具有第一端49和第二端53，所說的第一端49位於工具主體的第二端51，所說的第二端53位於與工具主體的第一端33相間隔的位置。工具主體23還可以設有第二通道部分55，該第二通道部分55從第一通道部分47的第二端53延伸到工具主體的側表面59上的位置57。所說的第一通道部分47和第二通道部分55一起形成了一通道，並且具有足夠的尺寸大小以便通過該通道來提供潤滑劑或冷卻劑。
如圖4所示，還可以通過設置一個或多個貫穿工具尖端並延伸到工具尖端第二端27」的通孔61』，從而向工具尖端21』附近的位置提供潤滑劑或冷卻劑。通孔61』可以與延伸到主體23』第一端33』的第一通道部分47』對準，或者如圖5所示，主體23」可以具有第一通道部分47」，該第一通道部分47」具有一個或多個第二通道部分55」，所說的第二通道部分55」以一個角度從第一通道部分47」延伸到主體23」的第一端33」，該第二通道部分55」與貫穿工具尖端21」的一個或多個通孔61」對準。
工具尖端21和工具主體23可以是鑽頭的尖端和主體，也可以是研磨頭的尖端和主體，也可以是鑽孔工具的尖端和主體，或者是其它任何期望類型的工具，優選地是旋轉型的工具。優選地是，工具尖端21的堅硬度比工具主體23的堅硬度高，從而使得這種工具尖端和主體組件與全部由製造該工具主體的材料所製造成的工具相比，具有更長的使用壽命。
儘管通過一個優選實施例來描述了本發明，但是，應當知道，可以對本發明作出各種變化和變型，這都未脫離權利要求書中所限定的本發明的範圍。
權利要求
1.一種工具尖端和工具主體組件，包括工具尖端，該工具尖端具有用於與工件接觸的第一端；具有由一些凹槽和突起構成的圖紋表面的第二端；和至少一個穿過工具尖端從所說的第二端延伸到所說的第一端的通孔，工具主體，該工具主體具有第一端和至少一個螺紋孔，其中所說第一端具有與工具尖端的圖紋表面相對應的由凹槽和突起構成的圖紋表面，用於與工具尖端的圖紋表面相配合，而螺紋孔適於與工具尖端中的所說的至少一個通孔對準，和至少一個具有一螺紋端和一固定端的連接件，該連接件穿過所說的至少一個通孔，使得所說的固定端與所說的至少一個通孔中的一表面相互接合，所說的螺紋端與螺紋中的螺紋嚙合，其特徵在於扭力在工具尖端和工具主體之間單獨通過至少一個連接件以及工具尖端的圖紋表面和工具主體的圖紋表面傳遞。
2.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說工具尖端的圖紋表面和工具主體的圖紋表面具有許多徑向的凹槽和突起。
3.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說工具尖端的圖紋表面和工具主體的圖紋表面具有許多平行的凹槽和突起。
4.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，工具主體包括具有第一端和位於遠離所說第一端的一位置處的第二端的第一通道部分；和從第一通道部分的第二端延伸到工具主體的側表面上的一位置處的第二通道部分，所說第一通道部分和第二通道部分一起形成了一通道，並且具有足夠的尺寸大小以便通過該通道來提供潤滑劑或冷卻劑。
5.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，工具主體包括具有位於工具主體第二端的第一端和位於工具主體第一端的第二端的第一通道部分；和從第一通道部分的第二端平行於第一通道部分延伸到遠離工具主體的一位置處的第二通道部分，所說第一通道部分和第二通道部分一起形成了一通道，並且具有足夠的尺寸大小以便通過該通道來提供潤滑劑或冷卻劑。
6.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，工具主體包括具有位於工具主體第二端的第一端和位於遠離工具主體第一端處一位置的第二端的第一通道部分；從第一通道部分的第二端以一個角度延伸到遠離工具主體的第一端的第二通道部分；和從工具主體第二端平行於第二通道部分延伸到遠離工具主體第二端的一位置處的第三通道部分，所說第一通道部分和第二通道部分一起形成了一通道，並且具有足夠的尺寸大小以便通過該通道來提供潤滑劑或冷卻劑。
7.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說的通孔是埋頭孔，該埋頭孔具有一個較大部分和一個較小部分以及位於該較大部分與該較小部分之間的一個過渡表面，至少一個連接件的固定端與這個過渡表面相接合。
8.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說的至少一個連接件是兩個連接件，所說的至少一個通孔是兩個通孔，所說的至少一個螺紋孔是兩個螺紋孔。
9.根據權利要求8所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說的兩個連接件、兩個通孔、以及兩個螺紋孔被設置在圍繞鑽頭尖端和鑽杆的中軸線的相同半徑處。
10.根據權利要求9所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說的兩個連接件、兩個通孔、以及兩個螺紋孔相互之間相對於中軸線形成180度角。
11.根據權利要求8所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說的兩個連接件、兩個通孔、以及兩個螺紋孔相互之間相對於中軸線形成180度角。
12.根據權利要求1所述的工具尖端和工具主體組件，其中，所說的鑽頭尖端比工具主體具有更大的硬度。
全文摘要
一種鑽具組件，其鑽頭尖端(21)具有用於與工件接觸的第一端(25)、具有由一些凹槽和突起構成的帶突起花紋的圖紋表面(29)的第二端(27)、以及至少一個從第二端穿過工具尖端的通孔(31)。鑽杆(23)具有第一端(33)和至少一個適於與上述至少一個通孔(31)對準的螺紋孔(37)，第一端(33)具有相對應的帶突起花紋的圖紋表面，以便與鑽頭尖端的帶突起花紋的圖紋表面相配合。至少一個具有螺紋端和固定端的連接件穿過上述至少一個通孔，使得固定端與上述至少一個通孔中的一個表面接合，螺紋端與螺紋孔中的螺紋相互嚙合。在鑽頭尖端與鑽杆之間僅僅通過上述至少一個連接件和鑽頭尖端的圖紋表面以及鑽杆的帶突起花紋的圖紋表面來傳遞力矩。
文檔編號B23B51/00GK1413131SQ0081747
公開日2003年4月23日 申請日期2000年12月13日 優先權日1999年12月21日
發明者于爾根·恩格, 斯文·恩思特蘭德, 約納斯·斯文松, 安娜·赫德貝裡 申請人:桑德維克公司