用于切削刀具的引导垫和刀头的制作方法_2

文档序号:9871921阅读:来源:国知局
实际上,滑动表面不需要以部分圆形曲率成型,相反,它们能够以任何其它适当的方式弯曲,并且各个滑动子表面甚至不需要具有相同曲率或者相同曲率中心。
[0015]引导垫必须对称,以便使引导垫可转位四次,S卩:使得可能使引导垫在中间平面中以及围绕其纵轴线旋转,从而将新的滑动表面置于适当的位置以用于抵靠孔壁支承和滑动。对称能够为以下两种形式:所谓的镜像对称的形式,即关于平面对称,以及点对称的形式,即关于点对称。
[0016]因此,如刀头的横截面中所示,根据本发明的引导垫将被在径向方向上支撑在三个单独的支撑点上。这意味着引导垫的支撑将是超定的(overdetermined),并且其必须引起引导垫和底座的相互支撑可能稍微变形。
[0017]在本发明的至少一个实施例中,除了被支撑在径向方向上之外,引导垫还被支撑在切向方向上。为此,底座能够在侧表面上设置有第三支撑结构,第三支撑结构与引导垫的纵向侧表面处的切向支承表面相互作用。引导垫的每个纵向侧表面处的这些切向支承表面和底座的纵向侧表面中的相应的第三支撑结构能够以许多不同的方式成型。在示例性实施例中,这些表面被示出为置于构成引导垫的每个纵向侧上的(径向)支承表面的台阶表面之间的侧向地面向外的表面。切向支承表面也被示出为与构成底座中的第一支撑结构的脊部的侧表面协作配合的沟槽形流体输送结构的侧表面。切向支承表面能够与引导垫的中心纵向平面平行地或者成一定角度地延伸。它们能够沿着引导垫的全部长度或者部分在引导垫的纵向侧处延伸,优选地,它们具有接近引导垫的端部的一些延伸,以向在钻孔期间起作用的部分提供足够的支撑。这同样适用于底座中的相应的第三支撑结构。
[0018]在本发明的至少一个实施例中,底座仅在一侧处、即在刀头的操作期间处于尾部的那一侧处设置有切向的第三支撑结构。相应地,引导垫能够仅在侧部处设置有切向支承表面,对于四个转位位置中的每个转位位置,该切向支承表面都与底座处的该切向的支撑结构协作配合。
[0019]引导垫和底座也能够以任何传统的适当方式设置有轴向支撑表面。也能够通过紧固装置(例如螺钉或者螺栓)提供轴向支撑。
【附图说明】
[0020]下面将参考附图描述本发明的示例性实施例,其中:
[0021]图1是呈用于深孔钻进的刀头(cutterhead)形式的切削刀具的透视图,刀头设置有根据本发明的两个引导垫,示出与刀头拆离的其中一个引导垫;
[0022]图2是根据图1的刀头的前视图;
[0023]图3是穿过工件以及正在借助于根据图1和2的刀头钻出的钻孔的横截面图;
[0024]图4是沿着图3中的线IV-1V的纵向截面图;
[0025]图5-9分别是根据本发明的引导垫的第一实施例的透视图、从主表面上方的视图、侧视图、纵向截面图和端视图;
[0026]图1Oa是处于脱离接合状态的引导垫和刀头的底座部分的横截面图;
[0027]图1Ob是根据图1Oa的横截面图,其中引导垫被安装在刀头的底座中,并且在工件中钻孔期间抵靠工件的孔壁支承和滑动;
[0028]图11是穿过在钻孔期间定位于工件的钻孔内的根据图5-9的引导垫的一部分的放大的横截面图;
[0029]图12是根据引导垫的第二实施例的图11的放大的横截面图;
[0030]图13是根据引导垫的第三实施例的图11的放大的横截面图;
[0031]图14a是处于脱离接合状态的引导垫和刀头的底座部分的横截面图;
[0032]图14b是根据图14a的横截面图,其中引导垫被安装在刀头的底座中,并且在工件中钻孔期间抵靠工件的孔壁支承和滑动;
[0033]图15-17是根据引导垫的不同实施例的图14a和14b的横截面图;
[0034]图18是根据本发明的引导垫的进一步实施例的透视图;并且
[0035]图19是穿过引导垫的横截面图,其示出支承表面相对于假想圆弧和中间平面的位置。
【具体实施方式】
[0036]首先参考图1和2,其分别以透视图和前视图示出呈用于钻具的刀头I形式的切削刀具。刀头在前端设置有切削刀片2并且在后端设置有外螺纹3。刀头借助于外螺纹适于附接到未示出的钻管,该钻管能够由适当的支撑装置承载。
[0037]如从图2和3最佳地看到的(其中图3示出穿过工件4以及在工件中钻孔期间的刀头的前端的横截面图),刀头I包括三个切削刀片2,切削刀片2被定位为使得它们相应的切削刃沿着与刀头的旋转轴线6垂直的基本上直线定位,其中两个切削刀片2主要定位在旋转轴线的一侧上,并且一个定位在面向相反方向的另一侧上。在刀头I相对于工件4在箭头Rot的方向上旋转期间,切削刀片2将从工件切削并且去除切肩或者碎肩,使得在工件中形成钻孔
5。具有两个切削刀片在旋转轴线的一侧上并且另一个切削刀片在另一侧上且面对相反方向的切削刀片的布置将具有使刀头I将被近似如由箭头R所示指向的合力致动的效果。为了平衡并且承受合力R,引导垫8被定位在合力R的每一侧上,并且借助于螺钉9穿过引导垫中的孔10而小心地安装,使得每个引导垫的滑动表面11的外表面、前接触表面都将抵靠孔的孔壁12的内表面支承和滑动。这样,确保了刀头将不抵靠孔壁磨损。相反,小的可转位和可互换的引导垫8将经历抵靠孔壁12的基本全部磨损,并且它们也将引导并且使刀头对中,并且确保刀头在钻孔期间沿着直线。
[0038]图5-9详细地示出根据本发明的引导垫的实施例的设计。引导垫大致作为平行六面体成型,其具有纵轴线13并且包括两个相对的主表面14、两个相对的纵向侧表面15和两个相对的端部表面16。所示的引导垫相对于中间平面17对称,并且可转位四次,即其包括四个滑动表面11,在每个主表面14上有两个滑动表面11,滑动表面11顺序地能够被置于适当的位置以用于抵靠孔壁12支承和滑动,S卩:通过旋转引导垫,一方面通过在引导垫的中间平面17中旋转引导垫,并且另一方面围绕其纵轴线13旋转,以在钻孔期间朝着孔壁暴露其它主表面。当在与纵轴线13垂直的平面中看时,滑动表面凸形地弯曲,其中曲率半径等于或者小于它们所适于用于的孔5的曲率半径。为了确保每次在引导垫的每个主表面14上仅一个滑动表面11经历磨损,如图4中的纵向截面图所示,引导垫被安装至刀头,使其纵轴线13相对于刀头的纵轴线6有一小倾斜度。这样,在孔壁12和引导垫的后部滑动表面11之间建立了小间隙18,并且仅向前的滑动表面的前端接触孔壁。
[0039]在借助于钻具钻孔期间,冷却和润滑流体(优选地是油)被供给到钻孔,使得促使流体围绕刀头I的圆周流动,一方面用于在切削期间冷却和润滑切削刀片2,但是也用于冷却和润滑引导垫8,否则引导垫8存在由于随着它们在钻孔期间抵靠孔壁支承和滑动而产生的摩擦热量而过热以及随后的过量磨损和裂缝的形成的风险。冷却和润滑流体基本沿着刀头的全部圆周流动,这是因为仅引导垫8的滑动表面11抵靠孔壁支承和滑动,使得如图4所示的那样,在刀头I的其余部分和孔壁之间形成小间隙18。然而,在沿着刀头的包络表面的纵轴线6的方向上也形成有第一和第二冷却通道(duct)20,以确保足够大量的冷却和润滑流体流动至切削端。为了使得随后能够将流体与在钻孔期间产生的碎肩一起排出,刀头设置有第一和第二开口 21以及与钻管的内孔流体连通的内部通道22。第一开口 21定位于旋转轴线6的一侧
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