[发明专利]切削元件以及定向方法

说明书

交叉引用

本申请要求于2010年2月5日申请的名称是“切削元件以及定向方法（CUTTING ELEMENT AND METHOD OF ORIENTING）”的美国专利申请序列号12/700,845的申请日的优先权。

背景技术

比如用在井下应用场合中的铣刀之类的切削工具例如可以利用粘结到工具表面的多个切削元件制造。这些切削元件可以是通过破碎更大工件而制造的随机形状的颗粒。替代性地，可以使用例如诸如加工和模制之类的工艺将切削元件精确地成型成可重复的形状。不管制造单独的切削元件所使用的工艺如何，这些元件一般以随机的朝向粘结到铣刀。这些随机的朝向在相对于铣刀表面的最大高度上不一致。此外，切削元件的在切削操作期间接合目标材料的部分的高度之间可能存在很大的不一致性。此外，切削表面相对于目标材料的角度是随机的因此很少会接近便于有效切削的最佳角度。因此减少前述缺点的装置和方法将会在行业中被很好地接受。

发明内容

本文披露了一种切削元件。该切削元件包括其上具有多个切削边缘的基尔默德（gilmoid）；以及自所述基尔默德延伸的至少一个支撑部，所述多个切削边缘的至少一个与所述至少一个支撑部能够同时与所述切削元件能搁靠于其上的表面接触。

本文还披露了一种定向切削元件的方法。该方法包括构造所述切削元件，使得抵靠于一表面作用于切削元件上的重力将切削元件相对于所述表面偏置到如下朝向：其中，至少一个支撑部和基尔默德的多边形的至少一边接触所述表面。

本文还披露了一种切削元件。该切削元件包括：本体，其具有构造为多边形棱柱的部分，所述本体的重量在纵向方向上相对于该部分不对称；在多边形棱柱的表面的相交处限定的多个切削边缘；以及在纵向上延伸超出所述部分的至少一个支撑部。

附图说明

如下的描述不应该以任何方式被认为是限制。参照附图，同样的元件标号相同：

图1示出了这里所披露的切削元件的侧视图；

图2示出了图1的切削元件的另一个侧视图，示出了以一种替代性的朝向搁靠在一个表面上；

图3示出了图1和2的切削元件的透视图，示出了以图2的所述朝向搁靠的情形；

图4示出了这里所披露的切削元件的替代性实施方式的透视图；

图5示出了切削元件的中心部分的透视图；以及

图6示出了图5的切削元件的中心部分的侧视图。

具体实施方式

这里参照附图通过举例和非限制性方式给出了所披露的装置和方法的一个或多个实施方式的详细描述。

参见图1，以10图示出了这里所披露的切削元件的一个实施方式。该切削元件10包括：中心部分20，其在本文中作为“基尔默德（gilmoid）”被公开——正如将在下面参照图5和6详细描述的那样，其限定了多个切削边缘16A，16B；以及两个支撑部24A和24B，它们延伸超出限定了基尔默德20的特定体积边界的表面32A和32B。在该实施方式中，支撑部24A和24B彼此是非对称的，以响应于作用其上的重力产生朝向表面38的偏置力，从而使得支撑部24A，24B的其中一个和切削边缘16A，16B中的其中一个与表面38接触。

参见图2和3，偏置力倾向于使切削元件10从图1中图示出的位置定向为图2和3中图示出的位置。如图2和3中所示，切削元件10搁靠在表面38上，使得支撑部24B和其中一个切削边缘16B与该表面38接触。切削边缘16A在该位置以如下方式定向：表面32A相对于表面38具有大约45度（优选地在35和55度之间）的角度，并且其代表了优选的切削朝向，其可以比替代性角度以更高效率切削。相反，图1中的切削元件10定位成仅限定在两个切削边缘16A和16B之间的一个面42与表面38接触。在该位置上，基尔默德20的纵轴线基本与表面38平行。此外，尽管支撑部24A，24B的轴线40A，40B在这里是以它们之间呈180度的角度图示出的，但是可以想到120度或更大的角度。

切削元件10在几何形状上进一步构造成：当切削元件10搁靠在表面38上时，不管其朝向如何，切削元件10上的距离表面38最远的点的尺寸46是恒定的。这确保了粘结到该表面38上的多个切削元件10上的相对均匀的切削力分布。