用於鑽具的支撐襯墊的製作方法
2023-10-23 21:41:12
專利名稱：用於鑽具的支撐襯墊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑽具，更具體地涉及一種用於鑽具例如金屬鑽具的支撐襯墊。該鑽具包括一個或多個用來在鑽孔中支撐和導引鑽具的支撐襯墊。根據本發明的支撐襯墊的典型應用的例子是排出型鑽削刀具。有利的是，支撐襯墊可以用於所謂的BTA鑽削中。
背景技術：
在已經公知的鑽具中，支撐襯墊例如通過粘接固定連接於鑽具，但這會引起很多麻煩。當支撐襯墊被固定時，支撐襯墊和孔之間的咬合可能很容易出現。在儘可能避免這一問題的嘗試中，襯墊可以製成為具有小的錐度，這樣，它們離開鑽具軸線的距離在沿著向後的方向就略微減小了，從而離開了末端。
然而，這引起支撐襯墊上的壓力在襯墊的前部變得集中，這又使得產生了較大的磨損和發熱。前面提到的固定的支撐襯墊的另一個缺點是很難在襯墊和鑽具之間在切線方向上獲得充分的抵靠。即使鑽具的直徑恆定，要想使襯墊的配合達到充分接觸也是困難的。
這種固定的支撐襯墊的另一個明顯缺點是如果-個襯墊損壞，整個鑽具就必須完全被替換。
根據瑞典專利文獻SE-C-347 450(和美國專利No.3,751,177)，做了這樣一種嘗試以致力於克服這些缺點，即用所謂的擺動支撐襯墊來代替固定的支撐襯墊。按照其公開的結構，襯墊可動地安裝在鑽具中，因而，它們能夠圍繞著縱向軸線和橫向軸線轉動。襯墊圍繞縱向軸線轉動的能力由一鉸節接合來完成，該鉸節接合包括在鑽具中，並具有凸狀圓柱滑動表面，其抵靠著形成在鑽具中的凹陷的相應的凸狀滑動表面。這些滑動表面的縱向軸線靠近或略微比支撐襯墊的周圍外靠一些。而且，鉸節通過螺釘固定在鑽具上。為了允許鉸節的運動，在鉸節和螺釘頭之間設置彈簧墊圈。
已經發現，這種結構也存在一些敏感的缺點。一方面，這種結構相對昂貴，製造複雜。而且，已經發現對於不同的直徑很難對其進行調節。此外，這種結構在製造和使用過程中易於損壞。當支撐襯墊在其露出的短側損壞時，就必須替換支撐襯墊和支架。
發明概述鑑於上述問題，本發明的目的是要生產一種這樣的鑽具，其不包括具有複雜結構的支撐襯墊，而是提供一種包括幾個儘可能少的單獨構成的零部件的支撐襯墊的裝配。
本發明還要提供一種支撐襯墊，其具有很高的強度和耐久性，並能完全由硬質合金材料製成。
本發明的又一目的是提供一種鑽具，其支撐襯墊可使得對不同直徑的調節成為可能。
對於鑽具的一個要求是其支撐襯墊易於定位和加工。
對於支撐襯墊的進一步要求是允許已損壞的支撐襯墊的再利用。
為了致力於上述要求，本發明提出了一種令人驚奇的簡易的解決方案，其中，支撐襯墊被設置成具有兩個翼形突起。更具體地說，根據本發明的一個方面，用於鑽削刀具的支撐襯墊包括具有兩個長邊和兩個短邊的、實質上呈平行六面體形狀的硬質合金本體。每個長邊具有從其延伸的翼形突起。
根據本發明的另一方面，用於在工件上鑽孔的鑽具包括鑽頭，至少一個設置在鑽頭上用來安裝切削刀片的切削刀片座，設置在鑽頭上的支撐襯墊底座，和安裝在支撐襯墊底座上的用來支撐並導引鑽具的支撐襯墊。該支撐襯墊包括具有兩個長邊和兩個短邊的、實質上呈平行六面體形狀的硬質合金本體，以及從每個長邊橫向延伸的突起。
附圖簡要說明為了直觀但並不限定的目的，以下將參照附圖對本發明的最佳實施例進行說明，其中相似的元件由相似的參考標號表示，這些附圖是
圖1是根據本發明的鑽削刀具的部分剖視的側視圖；圖2是圖1所示的鑽削刀具的俯視圖；圖3是鑽削刀具中的支撐襯墊底座的平面圖；圖4是根據本發明的支撐襯墊的立體圖；圖5是圖4所示的支撐襯墊的俯視圖；以及圖6是圖4所示的支撐襯墊的側視圖。
最佳實施例的詳細說明首先參見圖1，排出型鑽削刀具1具有軸部2。軸部2具有外螺紋3，該外螺紋以公知的方式與夾持外管(未示出)相螺合。
鑽削刀具1的頂部、冠部或頭部具有三個切削刀片座，其徑向向內地包括周邊切削刀片5、中間切削刀片6和中心切削刀片7。每個切削刀片分別安置於夾頭8、9和10中。然而，夾頭及刀片的特定形狀並不構成本發明的基本特徵，刀片甚至能夠被粘接在鑽頭中，例如按照瑞典專利申請No.9402036-9中所公開的那樣。
周邊的刀片5形成被機加工的工件的孔的直徑。由於不希望留有芯，相鄰的中心刀片7與鑽具的中心軸線相重疊。在旋轉過程中，中間的刀片6的切削刃的軌跡與周邊的刀片5和中間的刀片6的切削刃相重疊，以便獲得從中心軸線到周邊的連續的切削線。
兩個切屑槽開口於鑽具的頂側，一個較大的切屑槽11為周邊的刀片5和中心的刀片7所共用，另一個較小的切屑槽用於中間的刀片。最好的是，切屑槽11、12的相對的下端在車出的內部切屑空間13開口，該內部切屑空間具有截頭錐的形式，其具有沿著朝向鑽具的頂側的方向車出的底側。根據示出的實施例，周邊的夾頭8具有支撐墊15。
為了支撐和導引鑽具，設置了兩個由硬質合金構成的支撐襯墊14。每個支撐襯墊具有平行六面體的基本形狀，其具有矩形或類似矩形的平面圖。襯墊14由相對的縱長側和相對的短的橫向側限定。
每個支撐襯座14形成有兩個翼形部16，每個翼形部位於襯墊的每個縱向側上。這些突出部或翼形部16的每一個均具有圓弧弓形的形式，它們基本上彼此構成鏡面影象。這樣，每個「翼」16的外輪廓基本相當於曲線，每個「翼」16相應於支撐襯墊14的縱向尺寸橫向或徑向向外地延伸。每個「翼」16的縱向伸展範圍或長度1適合在襯墊14的長邊的總長度L的1/5和3/5之間，最好在襯墊的長邊的總度度L的1/4和1/2之間。「翼」16被定位在襯墊的橫邊之間，最好在支撐襯墊14的縱向範圍的中心處，如圖4所示。
如圖6所示，每個支撐襯墊14的徑向外側17是略呈圓弧形的，以便抵靠工件中的鑽削孔。為了避免潛在的擠楔和咬合，支撐襯墊14的邊緣線要略微傾斜。突出部或「翼」16適當地製成為比支撐襯墊的厚度略薄。而且，支撐襯墊14具有位於中心的通孔18，以便通過適合的鎖定螺釘將支撐襯墊固定於鑽削刀具上。
如圖3所示，底座19設置在鑽頭中以便安裝根據本發明的支撐襯墊14。兩個軸向的界限具有兩個突出部20，其形式或形狀與突出部或翼形突起的幾何形狀相應。以這種方式，可以很容易地將支撐襯墊14軸向定位在預定的、要求的位置。為了進一步方便支撐襯墊14向底座的導入，後者可具有軸向下方的抵靠部21。
通過上述的支撐襯墊14和支撐襯墊底座的結構，可以獲得許多優點。通過兩個翼形的突出部16，特別是在通孔周圍的脆弱部分獲得了更高強度的支撐襯墊，又特別意味著支撐襯墊14能夠由硬質合金整體製成，這是根據SE-C-347450所描述的結構不可能獲得的結果。另一個優點是支撐襯墊的軸向抵靠表面由翼形突起部16和相應的突起20(抵靠部21是選擇性的)之間的接觸表面構成。這為損壞的支撐襯墊提供了特別的優點。即其一端已損壞、其短側不能再起抵靠表面作用的支撐襯墊可以鬆開再旋轉半周。
而且，通過不同厚度的基礎墊層，可以很容易地獲得不同的直徑。這些平面圖實質上與支撐襯墊相應的墊層被設置在支撐襯墊的下邊作為距離調整元件。此外，整個支撐襯墊底座19能夠很容易地通過一個端銑加工而完成。進一步的優點是整個支撐襯墊可以用已知的PVD(物理汽相沉積)或CVD(化學汽相沉積)技術進行塗覆。
另一個優點是在壓制支撐襯墊時，硬質合金粉末的緊實更容易，這是由於在襯墊的整個長度上橫截面積大約是相同的。
在上述說明中描述了本發明的原則、最佳實施例和操作模式。然而，要求保護的發明並不限於由所公開的具體實施例構成。而且，這裡所描述的實施例被認為是示例性的而不是限定性的。在不脫離本發明的精神的情況下，本發明可由其它的、等同替換應用進行變化和變型。因此，很顯然，所有這些變化、改型或替換均落在權利要求所限定的本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.用於鑽削刀具的支撐襯墊，包括實質上呈平行六面體形狀的硬質合金本體，其具有兩個長邊和兩個短邊，每個長邊分別具有從其延伸的翼形突起。
2.根據權利要求1的支撐襯墊，其中，每個突起具有圓的一部分的形狀。
3.根據權利要求2的支撐襯墊，其中，每個突起具有這樣的長度，即其在支撐襯墊的縱向範圍測得的長度在長邊的長度的1/4至1/2之間。
4.根據權利要求1的支撐襯墊，其中，每個突起具有這樣的長度，即其在支撐襯墊的縱向範圍測得的長度在長邊的長度的1/4至1/2之間。
5.根據權利要求1的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
6.根據權利要求2的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
7.根據權利要求3的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
8.根據權利要求8的支撐襯墊，其中，支撐襯墊包括位於中心的通孔，該通孔穿過支撐襯墊延伸。
9.根據權利要求2的支撐襯墊，其中，支撐襯墊包括位於中心的通孔，該通孔穿過支撐襯墊延伸。
10.可定位在設置於鑽削刀具的鑽頭的底座中的支撐襯墊，用來支撐並導引刀具，該支撐襯墊包括本體，該本體具有實質上平行六面體的形狀，其具有相對的長邊和相對的橫邊，一對分別從每個所述長邊橫向延伸的突起，該突起位於本體的橫邊之間，用來將支撐襯墊固定在鑽頭上的通孔穿過本體延伸。
11.根據權利要求10的支撐襯墊，其中，所述突起具有曲線形。
12.根據權利要求10的支撐襯墊，其中，每個突起具有這樣的長度，即其在支撐襯墊的縱向範圍測得的長度在長邊的長度的1/4至1/2之間。
13.根據權利要求10的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
14.一種用來在工件上鑽孔的鑽具，包括鑽頭，至少一個設置在鑽頭上用來安裝切削刀片的切削刀片座，設置在鑽頭上的支撐襯墊底座，和安裝在支撐襯墊底座上的用來支撐並導引鑽具的支撐襯墊，所述支撐襯墊包括實質上呈平行六面體形狀的 硬質合金本體，該本體具有兩個相對的長邊，突起從每個所述長邊橫向延伸。
15.根據權利要求14的鑽具，其中，所述支持襯墊底座包括兩個分別容納所述突起的突出部。
16根據權利要求14的鑽具，其包括貫穿支撐襯墊延伸的孔。
全文摘要
一種鑽具，包括用於在鑽孔中支撐並導引鑽具的支撐襯墊。該支撐襯墊被形成為平行六面體形狀的硬質合金本體，在其長邊上具有兩個翼形突起。以與此相應的方式，鑽具的鑽頭包括在其長邊具有兩個突出部的凹陷部。這種結構為支撐襯墊提供了確定的軸向位置，並為支撐襯墊在由中心孔所造成的脆弱部分提供了更高的強度。而且，如果支撐襯墊一端已損壞而不能再起抵靠表面的作用時，支撐襯墊可被轉動半周。
文檔編號B23B51/00GK1156981SQ9519490
公開日1997年8月13日 申請日期1995年9月11日 優先權日1994年9月12日
發明者奧克·丹尼爾松, 託爾斯滕·布隆貝裡 申請人:桑德維克公司