具有金刚石切削刃的模块式钻头制造技术

技术编号:7613423 阅读:190 留言:0更新日期:2012-07-26 21:43
本发明专利技术涉及一种具有金刚石切削刃的模块式钻头。一种用于机加工应用的模块式钻头包括由烧结碳化物制成的一个中央定向钻头以及多个外侧径向镶片,这些镶片具有多个带有金刚石表面的切削刃。此外,与这些切削刃相关联的金刚石表面包括识别每个切削刃的标记,这样使得将这些镶片的转位更加容易进行。为确保该标记承受严苛的机加工环境,该标记被激光蚀刻到镶片的金刚石表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有可转位的切削镶片的模块式钻头,这些切削镶片具有金刚石切削刃。
技术介绍
一种模块式钻头是由机械地附接到钻头本体上的多个可互换的且一次性刃尖构成的一种钻头。图I展示了具有沿纵向轴线20延伸的柄15的此类模块式钻头10。钻头10 的前端25是沿纵向轴线20轴向移动的,这样使得一个中央定向钻头30以及外侧镶片35、 40接合一个工件并且产生一个延伸穿过该工件的孔。典型地,此类模块式钻头已采用了一种包括烧结碳化物的中央定向钻头30以及同样包括烧结碳化物的多个外侧镶片35、40,该烧结碳化物上可能具有或者可能不具有涂层。然而,虽然这种构形可以适合于某些材料,但诸位申请人已经发现的是,当对材料(如玻璃纤维)进行机加工时这样一种构形是不可取的。具体而言,玻璃纤维材料倾向于积聚在烧结碳化物镶片的切削刃上,并且其结果是,它们用于机加工玻璃纤维的有效性由于这种积聚以及额外地由于磨蚀性磨损而被显著降低。 出于多种不同的原因,这些相同的镶片不适合于机加工钛。具体而言,钛因其韧性而出名而且典型的烧结碳化物镶片不具有用于机加工这种材料而需要的特性。如图I中所展示的, 外侧镶片35、40被压紧螺钉55、60固定在凹座45、50之内,并且总体而言(将注意力转到镶片40上),包括三个切削刃65、70、75。对于这个具体的切削镶片40而言,每个切削刃65、 70、75包括例如一个第一切削刃区段65a以及一个第二切削刃区段65b。镶片40通常的构形在业界内被认为是一种三角状形状的镶片。为了简化起见,将对外侧镶片40进行论述, 而且理解到同样的论述适用于外侧镶片35。中央定向钻头30从钻头10的前端25伸出并且是钻头10接触工件的最先部分。 以往,外侧镶片35、40完全由一种其上具有涂层的烧结碳化物基底构成,而且中央定向钻头30由一种类似的材料构成。然而,这种设计因为磨蚀性磨损并且因为这些碳化物镶片的切削刃遇到了积聚的玻璃纤维材料而不能很好地适合于机加工玻璃纤维,由此不仅使切削刃变钝,而且此外使得能够由模块式钻头10进行机加工的质量降低。如图I所展示的并且对于切削镶片40而言,压紧螺钉60可以被去除这样使得外侧镶片40可以在凹座45内进行转位以便向工件提供一个新的切削刃,该新的切削刃是切削刃70或是75。一旦在凹座50内被正确地转位,压紧螺钉60可以再次被紧固以便将外侧镶片40固定在凹座50内。需要一种设计来增强模块式钻头10的能力从而使得它能够有效地机加工玻璃纤维和/或钛。另外,可能难以确定的是切削刃65、70、75是否已经被用于机加工操作。根据该镶片的磨损,该镶片不应被再次使用亦或应使用有限的时间。以往,典型地是,镶片的表面已标注有喷墨印迹以便识别切削刃并允许这些切削刃按顺序转位。然而,这些喷墨印刷标号经常不能承受切削镶片所经历的严苛操作条件并且不能处于这些环境之下。这种喷墨印刷标号脱落这样使得其不再是可见的。因此,需要的一种设计是对切削镶片35、40的顶部表 面做标号,这样使得不仅每个标号可以在机加工操作过程中承受严苛条件,而且此外每个 标号将保持其可见性,这样使得在机加工操作之后,可以基于镶片的这个面上的事先存在 的标记而易于将切削镶片转位。
技术实现思路
—种用于机加工应用的模块式钻头具有一个总体上圆柱形本体,该本体具有围绕 一条中央纵向轴线的多个外围壁并且具有一个上端。这个模块式钻头包括沿该纵向轴线从 上端伸出一个中央定位的定向钻头、以及至少两个切削镶片。每个切削镶片具有一个顶表 面、一个底表面以及在它们之间的多个侧面,而在该顶表面与侧表面的相交处限定了一个 切削刃。来自每个镶片的一个切削刃从本体的上端轴向地延伸并且是运行性的以便接合一 个工件,并且其中每个运行性切削刃在径向方向上延伸这样使得当沿着中心轴线向上端观 察时,这些运行性切削刃相结合以便完全地叠盖从定向钻头延伸至这些外围壁上的径向距 离。该定向钻头是由非金刚石材料制成的,并且其中每个切削镶片的运行性切削刃具有一 个金刚石表面。在此还描述了机加工GFRP (玻璃纤维强化塑料)或者玻璃纤维工件材料的一种方 法。该方法使用了一种如刚刚描述的一种模块式钻头。该方法包括以下步骤将模块式钻 头定位在该玻璃纤维工件附近、并且使模块式钻头在工件中前进至所希望的深度。相同方 法的多个步骤可以被用于机加工钛的一种方法。附图说明图I展示了 一种模块式钻头的透视图,这是现有技术;图2是根据本专利技术的模块式钻头的透视图;图3和图4展示了在图2中见到的模块式钻头的端视图和侧视图;图5是根据本专利技术的用于模块式钻头的一个镶片的透视图;图6是图5中展示的切削镶片的俯视图;图7是根据本专利技术的切削镶片的另一个实施方案的透视图;并且图8和图9是另一个模块式钻头的端视图和侧视图。具体实施例方式图2展示了一种模块式钻头的透视图,除了外侧镶片140的运行性切削刃165具 有一个金刚石表面之外,该模块式钻头与图I所展示的非常相似。为了方便起见,对于最初 关于图I所描述的用于图2的可比较部分而言,这些参考号将是按100进行递增。模块式钻头110包括与镶片140相同的一个第二外侧镶片135。为了方便起见,仅 对镶片140进行说明,而且理解到这些相同的特征是可适用于镶片135的。图2中示出的模块式钻头110的透视图的说明将进一步通过在图3中见到的端视 图以及在图4中见到的侧视图来予以展示。图2至图4展示了用于机加工应用的一种模块式钻头110,由此该模块式钻头110 具有一个总体上圆柱形的本体或柄115,该本体或柄带有围绕中央纵向轴线120的一个外围壁117。该本体112具有一个上端113。该模块式钻头110包括一个中央定位的定向钻头130,该定向钻头从上端113沿纵向轴线120伸出。至少两个切削镶片135、140在本体112上被安装在上端113处,其中每个切削镶片(例如镶片140)包括一个顶表面170、一个底表面175、以及在它们之间的多个侧面180a、180b、180c,而在顶表面170与侧表面180a、180b、180c的相交处对应地限定了切削刃165、167、169。应该认识到,对于镶片140而言,有可能具有展示的三个切削刃165、 167、169,然而,在本专利技术的至少一个实施方案中,有可能使得切削镶片140仅包括一个单个的切削刃165。此外,还应该注意的是,虽然已经提到切削刃165,镶片140已知为一种三角状,并且虽然本讨论针对的是一个单个的切削刃165,但应该认识到,这个单个的切削刃165由切削刃区段165a以及切削刃区段165b构成,这两个区段相对于彼此是成角度的并且在机加工操作过程中共同与工件接合在一起。如在图2、图3和图4中可以看到,来自镶片140的切削刃165从本体112的上端113轴向地伸出并且是运行性的以便接合一个工件。这个特征在图4中被最佳展示。如在图2至图4中最佳展示的,镶片140的运行性切削刃165以及与镶片135相关联的匹配切削刃177在一个径向方向上延伸使得当沿中央纵向轴线120观察时(如在图 4中见到的),运行性切削刃165、177完全叠盖从中央定向钻头130延伸至外围壁117上的径向距离R。这是通过使镶片135、140从中央纵向轴线120错开的径向距离来实现本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:K·L·赖纳D·E·切斯尼J·普拉萨德
申请(专利权)人:钴碳化钨硬质合金公司
类型:发明
国别省市:

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