扁片钻头及其制造方法技术

一种在顶尖两侧制有混合的敞开缺口的扁片钻头。缺口转变为椭圆形的排屑槽，向外延伸到镶嵌刀片的侧边上。椭圆形的排屑槽轮廓可防止切屑的卷曲和积压。在侧边上还引入一对具有减小间隙角的表面用来防止切屑的积压。混合的敞开缺口较深，延伸越过排屑槽的整个宽度，扩大热传递表面积，并可使切屑沿着整个排屑槽的表面流动。还有多个分屑槽从排屑槽延伸出来越过两个退离表面。分屑槽具有圆浑的轮廓可防止切屑挂在分屑槽上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及钻孔刀具，更具体点说涉及钻头尖的几何形状如在扁片钻头上的，及其制造方法。扁片钻头(spade blade drill)是本行业一般都知道的，它采用可更换的扁片嵌片来形成钻头尖的切削刃。传统的嵌片或刀片在其前端的两侧可采用腹部变薄的缺口导向排屑槽。传统的嵌片可采用一次和二次退离表面来减少或消除横刃。分屑槽可横越退离表面设置。传统上分屑槽的轮廓多少为截锥形带有一般为圆形的凹部。钻头尖几何形状的尺寸或安排稍作变化可对钻头的寿命和效能产生重大影响。本专利技术提供的扁平钻头具有一个镶嵌刀片，上有混合的敞开缺口与前倾面的后部相交，整个缺口一般都是内凹的，位在切削刃之后，并且有一被控制的缺口唇长对缺口钩长的比率，该比率能促进切屑的排除，还可由于热传递表面积的增加而减少热通量。在本专利技术的一个方面，扁片嵌片在其刃带、椭圆截面的排屑槽和敞开圆截面的分屑槽上都有减少的离隙后角借以减少切屑的填塞和卷曲。从下面关于本专利技术较优实施例的详细说明和附图可对本专利技术的特点和优点有较清楚的了解。附图说明图1为按照本专利技术较优实施例的扁片嵌片钻头组件前端的部分切开的侧视图。图2为图1中扁片嵌片的侧视图。图3为图2中刀片的尖端视图。图4为与图3相似的部分明细图。图5为与图2相似的部分明细图。图6为图3中按箭头Ⅵ的方向看去的视图。图7为传统刀片细部与图6相似的视图。图8为与图6相似的图示出倒圆的K刃带珩磨。图9为与图6相似的图示出公定的K刃带珩磨。图10为图4中按箭头X的方向看去的视图，示出嵌片的分屑槽形式。图11为传统刀片细部的与图10相似的图。图12为图1中嵌片的放大的尖端视图，示出缺口的磨削角。图13为图1中嵌片的侧视图。图14为图1中嵌片的透视图。图15为图1中嵌片的另一透视图。图16为图1中嵌片的尖端视图。图17为图1中嵌片的另一侧视图。图18为与图5相似的图。图1为按照本专利技术较优实施例的扁片钻头组件100，它包括钻头柄101和一可拿掉的扁片嵌片10。钻头柄101由一具有纵长对称轴线102的在纵长方向上延伸的杆制成，其根部(未示出)的大小和形状适宜被一扭转工具如机床握持。钻头柄101有一筒部103，其上有两条排屑槽109，成螺旋形环绕轴线102并终止在筒103的尖端105。在另一个实施例中，排屑槽109可与轴线102平行，或者是直的，不是螺旋形的。扁片嵌片10被接纳右钻头柄101尖端105内制出的槽104内。镶嵌刀片10包括钻头尖100的切削表面，其在轴向和径向从槽104上伸出的大小和形状使它能够与工件接触而进行钻削。有一定位销108被接纳在槽104的底表面106上制出的凹窝107内而从凹窝内伸出到槽104内。铲形刀片10在其底侧113制有一个定位凹窝11，当将刀片10嵌入到槽104内时，凹窝11可与凹窝107内的定位销108接合，从而使刀片10一般地定位。有两个带螺纹的夹持和对准螺钉120延伸通过刀片10的两个对准孔17与钻头柄101的两个螺纹孔114啮合。螺钉120对准孔17和螺纹孔114的大小和形状可使刀片10对准轴线102。在所示实施例中，定位销108比刀片凹窝11略小，因此刀片10在对准之前可容易地嵌入到钻头柄的槽104内。这样，在用螺钉120对准刀片时，在定位销108的一侧或两侧仍会留下微小的间隙111。如果刀片10万一遇到急剧的会将刀片10移出槽104外的侧向力，凹窝11最后会被移动将间隙111闭合并推动刀片10使它抵压在定位销108上。采用这种方法，定位销108可使对准螺钉120增强对这种力所造成的剪切或其他损害的抗力。当螺纹孔和刀片孔在轴向上相对于轴线102而对准从而使刀片的轴线49(图2)与轴线102对准时可使螺纹孔略微不与刀片孔在纵长方向上对准，这样当将螺钉旋紧时便可推动刀片10使其底表面113坐落在钻头柄槽104的底表面上。螺钉120和刀片孔17可制出互相配合的倒斜表面如刀片10的倒斜表面117(图2)来帮助装配和对准。所示实施例的对准方法优于使用螺钉在侧向上推动刀片凹窝使它抵压在定位销上的其他对准方法。在这种其他对准方法中，为了对准刀片，螺钉不断受到侧向的剪切力。这样，当受到另外的急剧力时，这些另外的力就添加在现有的力上。而且，在定位销未被接合的一侧，在定位销和刀片凹窝之间的间隙可能较大。较大的间隙需要刀片作较大的位移来闭合间隙使定位销能增强螺钉。因此在这种对准方法中，螺钉可能会更容易被使用时所受到的急剧的侧向剪切力损坏。现在参阅图2和3，其中示出脱离钻头柄101的扁片嵌片10。刀片10具有一个顶尖12、一对切削刃13、一对一次退离表面14、一对二次退离表面16、一对腹部变薄的缺口20、和一对排屑槽30。刀片10具有在两个相对而平行的侧表面73之间的宽度116和直径115。排屑槽30均为内凹的，其表面被称为前倾表面或前面31。前倾表面31与一次退离表面14的交会处形成一次切削刃。一次和二次退离表面交会在顶尖12上并且延伸到嵌片的侧表面或刃带50上。有多个分屑槽40从排屑槽30延伸出来使切削刃13和退离表面14和16中断。在所示实施例中，在顶尖12的每一侧各有三条直槽40，而每一条槽40都有一个相对于顶尖12的唯一的径向位置。缺口20与一次退离表面14的交会处被称为缺口唇23。而缺口20和二次退离表面16的交会处被称为缺口钩21。参阅图3，在使用时刀片10环绕其顶尖按箭头120的方向转动。在转动时缺口唇23起初在刀片10的先导边上并起着切削刃的作用，而缺口钩21在转动时起初是在刀片10的尾随侧。二次退离表面16和在顶尖12对侧的一次退离表面16交会，形成一个先导切割刃被称为二次切削刃32。刀片凹窝11包括有凹进的倒圆的角部表面118用来增强凹窝角部抵抗裂开的能力。如图2和3所示，刀片10具有一条纵长的对称轴线49。一条大轴线48、和一条小轴线47，它们互相垂直。大轴线48一般平行于切削刃13和刀片的侧表面73。参阅图4，缺口唇长度22为缺口唇23投影到图4纸面上，即由轴线47和48形成的平面上，再投影到垂直于图4并平行于边缘13的平面上，即由轴线48和49形成的平面上从轴线47起量出的长度。缺口钩长度24是缺口钩21的同一方式的投影长度。有效的做法是对镶嵌刀片10的各种直径115，控制唇长度和钩长度的比率。传统的嵌片或刀片一般采用恒定的钩长度和变化的唇长度，结果当嵌片直径增大时会增大唇长度对钩长度的比率。各种直径的嵌片10的实施例的唇长与钩长的比率与传统嵌片的比较如下 一般地说，当唇长/钩长比减少时由唇切削刃的切削作用形成的切屑会变窄、较易在自身上卷起。这会使切屑拥挤在排屑槽的底部并加速刀片前倾面的磨损。这个情况在唇长/钩长比小于约为1时更为明显。当唇长/钩长比增加时，由于较长的唇切削刃，会产生较宽的切削。但由于较短的钩长，只有较少的空间供较宽的切屑从切削作用的附近排走。这个现象在唇长/钩长比大于约11/3时较为明显。对于所示实施例，唇长/钩长比应约为1到1.33，最好约为1.05到1.2。所述实施例的一个方面，如图5所示为，缺口20有一个混合的并且比传统扁片嵌片的缺口更为敞开的缺口。如图所示，缺口20的钩长24大于传统缺口的深度。因此可以合适地使缺口的钩长24大于或等于前倾面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扁钻具有： 一个铲形刀片柄，其上有一凹窝部和一个在所说凹窝部的上表面上的销； 一个固定在所说铲形刀片柄上的铲形刀片，该刀片具有一个纵长的切削轴线和一个用来接纳所说销的在底表面上的凹窝； 其特征为，所说凹窝大于所说销，使当所说铲形刀片装在所说铲形刀片柄上时，在所说销和所说凹窝之间至少有一个纵长的间隙。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布鲁斯德瓦尔，弗雷德T沙伦伯格，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]