可调节的可转位钻头和模块化系统以及夹持器的制造方法_3

文档序号:9428008阅读:来源:国知局
引起的中心刀片的“推出”,譬如通过从垂直方向偏离1.5度至2.75度。根据各种应用可能的需要也可以设想出其它的旋转量。
[0041]钻头10可以在一定尺寸范围内调节至不同的直径。外侧夹头16可以是在工作面附近的可移动夹头并且可以沿着导向部件选择性地滑动。如图4B和5A所示,孔54可以是沿锯齿50方向的狭槽。狭槽可以被设计为对于较大的钻头主体12允许外侧夹头16平移大约1/16英寸至1/2英寸(大约Imm至12mm)或更多的尺寸。可选地,狭槽可以被设计为允许外侧夹头16平移大约1/8英寸至1/4英寸(大约2_至6mm)的尺寸。根据各种应用可能的需要也可以设想出其它的平移量。在操作时,为了调节外侧夹头16,可以松开将夹头固定至钻头主体的紧固件,从而允许夹头沿狭槽的长度滑动或平移。当夹头已根据需要被定位后,可重新拧紧紧固件以将夹头固定至钻头主体。
[0042]对钻削直径的调节可以允许终端用户调节钻头以适应各种孔径。可调节性允许用户对磨损的机器主轴、磨损的工具夹持器或不良的设置状况进行补偿。钻头调节也可以减少昂贵的二次操作,例如钻孔之后的镗孔或铰孔。可调节性特征还可以减少由制造厂保持的钻孔和镗孔工具的库存量。而且,可调节性特征还可以减少对昂贵的特别预定的钻头尺寸的需求。作为示例,可以提供一系列具有重叠钻头尺寸的钻头系统,对于本文示例中所描述的刀片而言,所述重叠钻头尺寸可以处于大约0.200英寸的直径范围内以使得能够进行实际上无限制数量孔尺寸的钻孔。对于较小的孔结构,根据本发明的工具所提供的可调节度例如可以更小,譬如处于大约0.125英寸的范围内。一般来说,可调节的程度例如可以根据可能的需要具有可选的范围,譬如处于1/16英寸至1/2英寸的范围内。根据本发明提供调节的能力由此即可允许制造需要的成孔尺寸。
[0043]可调节的可转位钻头10可以使用多个刀片,多个刀片可以借助稍厚的刀片将切削力分散在切削宽度上。刀刃具有更为自由的可由钻头稳定性所允许的切削倾度或斜度。通过消除被磨削的刃以及强化切削区,使用较少的动力即可钻孔,这为用户提供了节约。较小的刀片尺寸也可在切削工具刀片中使用较少的材料。一个或多个切削刀片可以用任意合适的方式例如通过帽头螺钉(未示出)等被紧固到至少一个夹头例如夹头14和16上。
[0044]转向图6,在图6A-6D中更详细地示出了可用于根据本发明示例的钻头中的三角形刀片60。在图6中,三角形刀片60包括具有第一部分64和第二部分66的三条边62,如截面图中所示,其中部分64分别以大约7度和15度形成了切削刃68和离隙面。设置了用于紧固元件的中心孔69。如图6B中看到的那样,边62可以相对于邻边62以所需角度倾斜,例如以大约80度加/减0.5度的角度A定向,并且每条边都包括以所需角度B倾斜的两个部分70和72,例如像本例中所示那样以大约160度的外部夹角定向。切削刃68被设置在每个表面62上,从边62的轴线中心延伸。切削刃68从刀片60的死点处基本上与内切圆C相切。圆C的直径可以是所需的尺寸D,例如作为示例的7.938加或减0.05mm。例如可以在边62之间形成半径F,譬如0.787mm的半径。图6C中所示的截面是沿图6B中的线6C-6C截取的。如该图中所示,孔69具有用于和连接螺钉匹配的期望结构,该结构具有外侧尺寸G,例如4.93加或减0.07mm的尺寸,以及内侧尺寸H,例如3.23加或减0.07mm的尺寸。例如在孔69的中点处可以形成半径I,譬如2.362的半径。在外侧,孔69可以包括具有例如0.51加或减0.07mm的沉孔J的部分65。例如在部分65和相邻的孔69的部分之间可形成半径,譬如0.203的半径。表面64和66可以相对于切削刃68被成形为所需角度,例如对于表面64而言形成第一主后角K例如7度,对于表面66而言形成副后角L例如15度。如果需要,可以只使用主余隙面。在该示例中,可以根据需要选择主余隙面64和副余隙面66的尺寸。刀片60可以具有需要的厚度N,例如3.96加或减0.02mm,其中表面64具有尺寸0,例如1.905mm。在本示例以及其它示例中,刀片被设计成具有比ISO标准厚度更大的厚度尺寸以提供强度和耐久性。例如,该厚度比国际标准厚度至少大0.4mm。图6D中放大的在图6C中的截面6D处截取的局部截面示出了切削刃部68和断肩表面63的细节。切削刃68可以包括多个切削部分,这些切削部分一起协作以为材料和/或钻削应用提供所需的切削表面。一般来说,刀片60被设计成在与夹持器一起沿预定方向旋转驱动时进行切肖IJ。例如,刀片孔69与内侧夹头14或外侧夹头16内的孔协作以将刀片60固定在夹头14和16上的刀槽内。孔69可以被成形为具有埋头部,埋头部被成形为适用于被紧固部件例如螺钉等上对应的锥形或类似表面接合的支承表面,并且孔69与夹头14或16内的相应孔可以错开,使得在将刀片60固定于刀槽内后,刀片60即可被压向刀槽内的安置表面。如图6D中可以看到的那样,在每条边62的切削刃68附近都成形有切削唇或断肩表面63,以便与切削刃68相配合来形成所需的钻肩形成和碎断表面。在这些附图中记录了特定类型三角形刀片的其它方面,但是应该理解,如果需要,也可以用不同的方式成形其它的三角形或摆线形刀片以适合在各种应用中使用。在本示例中,特定的三角形刀片60具有等边结构并具有预定夹角,如果需要,该预定夹角可以根据钻削工具的尺寸变化。刀片60还具有主余隙面和副余隙面,但是也应该理解可以设想其它的结构。
[0045]在图7A-7D中,作为可用于钻削系统中的刀片的示例示出了菱形刀片80。可以看到菱形刀片80具有四条边,每条边都具有与其相关联的切削刃81。在菱形刀片80的这个示例中,如图7B中所示,切削刃81可成形为与例如具有3/8英寸直径的内切圆82相切。切削刃81也相对于彼此以预定角度84例如80度的角度成形。如图7C中所示,示出了沿图7B中的线7C-7C截取的截面,主余隙面86被成形在切削刃81后面,并且该刀片具有厚度87,例如大约为0.1563_。在图7D中示出了切削刃81的放大细节,示出了在邻近切削刃81处形成的断肩表面88。
[0046]在图8A-8D中,作为可用于钻削系统中的刀片示例示出了四边形刀片90。可以看到四边形刀片90具有四条边,每条边都具有与其相关联的若干切削刃91。在该示例中,四边形刀片90被成形为具有斜方形类型的形状。如图SB中所示,四边形刀片90可以例如具有多个被成形为与譬如具有0.3750的直径92的内切圆相切的切削刃。切削刃91可以被成形为相对于四边形刀片90每条边的中心线例如相对于彼此以角度94(例如80度的角度)定位的每条边的中心线定位在所需的位置,使得当刀片90定位在夹头14或16中的相应刀槽34内时,刀片切削刃91从刀片90的中心线偏斜。四边形刀片90的每条边例如都可以被设置成具有相对于彼此形成夹角96 (例如以160度角度)的切削刃91。如图SC中所示,可以在邻近每个切削刃91处设置主余隙面100,例如以角度102(例如8度的角度)形成。连接孔104可以被设置为允许根据需要进行连接。如图8D中所示,可以具有邻近每个切削刃91形成的断肩表面114。
[0047]在图9A-9D中,作为可用于钻削系统中的刀片示例示出了正方形刀片130。可以看到正方形刀片130具有四条边,每条边都具有与其相关联的切削刃132。如图9B中所示,切削刃132可以被成形为与内切圆134相切,内切圆134例如具有预定直径,譬如3/8英寸的直径。切削刃以角度136形成,对于正方形刀片130而言该角度为90度。刀片130例如可以具有边长尺寸138,譬如0.3750。如图9C中所示,具有以预定角度(例如8度的角度)形成的主离隙面140,其中连接孔的细节例如与前述的四边形刀片相类似。如图9D中所示,可以具有邻近每个切削刃132形成的断肩表面144。
[0048]图6-9中所示的刀片类型是可以适合使用的示例类型,但在其中设有刀片的夹头之间提供可转位性的情况下,也可以设想其它的结构。
[0049]图10A-10D中示出了本发明的又一个实施例,其中可调节钻头可以进一步包括居中定位的钻削系统230,其允许在钻削系统工作期间提高稳定性,同时仍然允许通过外侧刀片结构实现的可转位性。在如图1OA所示的实施例中,工具200包括类似于前面实施例的一个或多个刀片夹头例如刀片夹头204,206,它们可以邻接工作面208,210地被固定至钻头主体202。可选地,夹头中的一个或多个可以被集成在钻头主体(未示出)内。
[0050]钻头200可以使用多个切削刀片220。刀片220可以被定位成使得刀片的切削路径像前面实施例中那样重叠,其中或多或少地可用刀片取决于钻孔直径。至少一个切削刀片220可以被固定至每一个刀片夹头204,206。正如前面实施例中那样,图10A-
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