[发明专利]非平面切削齿、固定齿钻头及其制造方法

权利要求书

1.一种非平面切削齿(100)，包括圆柱形的本体(10)和设置在本体的一端的金刚石层(20)，所述金刚石层的端面形成为具有椭圆形截面的切削齿面(25)，沿所述切削齿面的整个纵向形成有处于所述切削齿面上最高位置的纵向切削棱(80)，所述切削齿面(25)与所述本体(10)的侧面形成锐角，

其中，所述切削齿面包括靠近所述本体的底侧面(14)的第一切削面(30)，以及靠近所述本体的顶侧面(12)的第二切削面(40)，在所述第一切削面和第二切削面之间形成了横向切削棱(70)，

所述第一切削面相对于所述底侧面所形成的第一夹角大于所述第二切削面相对于所述的底侧面(14)所形成的第二夹角。

2.根据权利要求1所述的非平面切削齿，其特征在于，所述第一夹角处于60°到120°的范围内，所述第二夹角处于60°到90°的范围内。

3.根据权利要求2所述的非平面切削齿，其特征在于，所述第一夹角为90°，所述第二夹角为75°。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的非平面切削齿，其特征在于，所述第一切削面的最高点距所述底侧面的垂直距离为所述第二切削面的最高点距所述底侧面的垂直距离的10％-30％。

5.根据权利要求4所述的非平面切削齿，其特征在于，所述第一切削面的最高点距所述底侧面的垂直距离为所述第二切削面的最高点距所述底侧面的垂直距离的15％-20％。

6.根据权利要求1到3中任一项所述的非平面切削齿，其特征在于，所述金刚石层在靠近所述顶侧面的区域具有相对较小的厚度，而在靠近所述底侧面的区域具有相对较大的厚度。

7.根据权利要求1到3中任一项所述的非平面切削齿，其特征在于，所述横向切削棱包括分别处于所述纵向切削棱两侧的第一横向切削棱部分(71)和第二横向切削棱部分(72)，所述第一横向切削棱部分和第二横向切削棱部分中的至少一个形成为与所述纵向切削棱斜交。

8.根据权利要求1到3中任一项所述的非平面切削齿，其特征在于，在所述第一切削面与底侧面的相交区域处设置有第一倒角(50)，在所述第二切削面与顶侧面的相交区域处设置有第二倒角(60)，其中，所述第一倒角处于10°到45°的范围内，所述第二倒角为45°。

9.根据权利要求1到3中任一项所述的非平面切削齿，其特征在于，所述切削齿面的椭圆形截面的短轴与长轴之比为0.5-1.0。

10.根据权利要求9所述的非平面切削齿，其特征在于，所述切削齿面的椭圆形截面的短轴与长轴之比为0.618。

11.一种固定齿钻头，包括至少一个根据权利要求1到10中任一项所述的非平面切削齿。

12.一种制造根据权利要求11所述的固定齿钻头的方法，包括如下步骤：

制造切削齿面与侧切面不垂直的具有椭圆形切削齿面的切削齿；

将所述切削齿的锐角尖端磨掉一部分，从而形成第一切削面和第二切削面，所述第一切削面和第二切削面之间的交线形成为横向切削棱；

沿纵向分别对所述第一切削面和第二切削面进行磨削，形成纵向切削棱；

分别对所述第一切削面和第二切削面进行倒角的加工，得到最终的非平面切削齿；

在所述固定齿钻头的全部或选定的局部位置布置所述非平面切削齿。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在倒角前对所述横向切削棱进行磨削，使得所述横向切削棱的位于所述纵向切削棱两侧的两个部分中的至少一个为斜交切削棱。