[发明专利]具有金刚石切削刃的模块式钻头

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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1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1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1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。

发明内容

一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1展示了一种模块式钻头的透视图，这是现有技术；

图2是根据本发明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；