专利名称：用于砖石和岩石钻孔的扁钻刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及扁钻，特别是涉及用于砖石、岩石和类似硬脆材料中钻孔的扁钻刀片。
在岩石、混凝土、砖石和类似的脆性材料中钻孔用的扁钻刀片本身是公知的。这些扁钻刀片典型的是由硬质合金加工而成。
在砖石、岩石、混凝土和类似的硬脆材料中钻孔用的扁钻刀片典型的具有平的横侧面，与横侧面成一个角度的侧端面，侧端面和横侧面相交成侧切削刃，从侧端面会聚到扁钻刀片中心的顶面，两个顶面相交成一横刃。顶面也和横侧面交成一角度，顶面和横侧面相交成横切削刃。因此这些目前已公知的扁钻刀片有一条长的横刃而且在轮廓或侧视图上呈现一个平的顶点。
这种典型的扁钻刀片有一个问题就是有“滑移”的趋势。即在开始钻一孔时，因为这长的横刃和平或钝的刀片外形，钻头很难保持在孔的中心上。此外，也是由于长的横刃和钝的刀片外形，为迫使钻头进入被钻材料，需要大的进给推力和大的扭矩。
本发明认识到至今已公知的用于砖石、岩石、水泥和类似硬脆材料钻孔的扁钻刀片的这些缺陷，提供了一种所描述扁钻刀片，它能较快地钻进这些硬脆材料，增加扁钻刀片的寿命，减少钻孔所需的推力，减少钻孔时扁钻刀片上的扭矩，而且减少了刀尖的顶端滑移，便于扁钻刀片更好定心。
特别是本发明提供了一个优越的实施例，一种用于砖石和岩石钻孔的扁钻刀片具有第一和第二平的横侧面，第一和第二侧端面及第一和第二顶面。第一侧端面与第一横侧面成锐角安置，第一侧端面和第一横侧面相交成第一侧切削刃。第二侧端面与第二横侧面成锐角安置，第二侧端面和第二横侧面相交成第二侧切削刃。第一和第二顶面分别从第一和第二侧端面向扁钻刀片的中心会聚。第一顶面与第一横侧面成锐角安置，第一顶面和第一横侧面相交成第一横切削刃，第一顶面与第二横侧面成钝角安置，第一顶面和第二横侧面相交成平行于第一横切削刃的第一横后边。第二顶面与第二横侧面成锐角安置，第二顶面与第二横侧面相交成第二横切削刃，第二顶面与第一横侧面成钝角安置，第二顶面和第一横侧面相交成平行第二横切削刃的第二横后边。第一和第二顶面相交成越过扁钻刀片在第一横切削刃与第二横切削刃之间成对角线延伸的一条横刃。在第一横后边和第二横切削刃位于横刃一端处设制第一切口，在第二横后边和第二横切削刃位于横刃另一端处设置第二切口。
在横刃相对两端设置第一切口和第二切口，缩短了横刃，在轮廓上给扁钻刀片的顶部提供了一个尖点，并产生了附加的切削刃。
在另一个优越的实施例中，本发明提供了一个用于砖石和岩石上钻孔的扁钻刀片，它具有第一和第二平的横侧面，第一和第二侧端面，以及第一和第二顶面。第一侧端面与第一横侧面成锐角安置，第一侧端面和第一横侧面相交成第一侧切削刃。第二侧端面与第二横侧面成锐角安置，第二侧端面和第二横侧面相交成第二侧切削刃。第一和第二顶面从第一和第二侧端面分别向扁钻刀片的中心会聚。第一顶面与第一横侧面成锐角安置，第一顶面和第一横侧面相交成第一横切削刃。第一顶面与第二横侧面刚成钝角安置，第一顶面和第二横侧面相交成平行于第一横切削刃的第一横后边。第二顶面与第二横侧面成锐角安置，第二顶面和第二横侧面相交成第二横切削刃。第二顶面与第一横侧面成钝角安置，第二顶面和第一横侧面相交成平行于第二横切削刃的第二横后边。第一和第二顶面相交成越过扁钻刀片，在第一横切削刃与第二横切削刃之间成对角线延伸的一条横刃。在横刃与第一横切削刃和第一侧端面相交处之间的第一横切削刃上至少设置一个第三切口，它把第一横切削刃分割成多个切削刃段。
结合附图参考下列说明能更好地理解本发明，在附图中多个视图中同一部分用同一的标号代表，其中
图1是本发明的扁钻刀片的实施例的一个侧视图;
图2是图1扁钻刀片的另一侧视图;
图3是图1扁钻刀片的俯视图;
图4是图1扁钻刀片的一个端视图;
图5是图1扁钻刀片的另一端视图;
图6是本发明的扁钻刀片的另一实施例的一个侧视图;
图7是图6扁钻刀片的另一侧视图;
图8是图6扁钻刀片的俯视图;
图9是图6扁钻刀片的一个端视图;
图10是图6扁钻刀片的另一端视图;
图11是本发明的扁钻刀片的还有一个实施例的一个侧视图;
图12是图11扁钻刀片的另一侧视图;
图13是图11扁钻刀片的俯视图;
图14是图11扁钻刀片的一个端视图;
图15是图11扁钻刀片的另一个端视图;
图16是本发明的扁钻刀片的再一个实施例的一个侧视图;
图17是图16扁钻刀片的另一侧视图;
图18是图16扁钻刀片的俯视图;
图19是图16扁钻刀片的一个端视图;
图20是图16扁钻刀片的另一个端视图;
图21是本发明的扁钻刀片的另外还一个实施例的一个侧视图;
图22是图21扁钻刀片的另一侧视图;
图23是图21扁钻刀片的俯视图;
图24是图21扁钻刀片的一个端视图;
图25是图21扁钻刀片的另一个端视图;
图26是本发明的扁钻刀片的此外还一个实施例的一个侧视图;
图27是图26扁钻刀片的另一个侧视图;
图28是图26扁钻刀片的俯视图;
图29是图26扁钻刀片的一个端视图;
图30是图26扁钻刀片的另一端视图。
参照图1到图5，图中所示是本发明的一个扁钻刀片，用标号10表示。扁钻刀片10最好用硬质合金制作。它具有第一平的横侧面12，平行于第一横侧面12的第二横侧面14，第一侧端面16和平行于第一侧端面16的第二侧端面18。第一侧端面16与第一横侧面12成锐角安置，并与第一横侧面12一起在第一侧端面16和第一横侧面12的相交处形成第一侧切削刃20。第二侧端面18与第二横侧面14成锐角安置，并与第二侧平面一起在第二侧端面18和第二横侧面14的相交处形成第二侧切削刃22。扁钻刀片10还具有第一顶面24和第二顶面26。第一顶面24和第二顶面26分别从第一侧端面16和第二侧端面18会聚到扁钻刀片10的中心。第一顶面24与第一横侧面12成锐角安置，与第一横侧面12一起在第一顶面24和第一横侧面12的相交处形成第一横切削刃28。第一顶面24还与第二横侧面14成钝角安置，与第二横侧面14一起在第一顶面24和第二横侧面14的相交处形成第一横后边30。第一横切削刃28和第一横后边30是平行的。第二顶面26与第二横侧面14成锐角安置，并与第二横侧面14一起在第二顶面26和第二横侧面14的相交处形成第二横切削刃32。第二顶面26也与第一横侧面12成钝角安置，并与第一横侧面12一起在第二顶面26和第一横侧面12的相交处形成第二横后边34。第二横切削刃32和第二横后边34是平行的。第一顶面24和第二顶面26会聚的相交处形成横刃36，横刃36越过扁钻刀片的顶面，在第一横切削刃28和第二横切削刃32之间成对角线延伸。
第一切口38设置在一横后边30和第二横切削刃32的相交处椅挥诤崛 6的一端并跨骑在横刃36上。如在图3和图5中所能最清楚看到的。第一切口38深进第一顶面24和第二顶面26中。同样，第二切口40设置在第二横后边34和第一横切削刃28的相交处且位于横刃36的另一端并跨骑在横刃36上。如图3和图4中所能最清楚看到的。第二切口40深进第一顶面24和第二顶面26中。第一切口38深进并沿第二横侧面14向下延伸与横刃36成一段距离;第二切口40深进并沿第一横侧面12向下延伸与横刃36成一段距离。
第一切口38和第二切口40一起缩短了横刃36的长度。此外，第一切口38和第二切口40在扁钻刀片10的外形上，于第一顶面24和第二顶面26相交处提供了顶尖41。进一步说，第一切口38的在第二顶面26上的边棱42为第二横切削刃32提供了一条附加切削刃，第二切口40的在第一顶面24上的边棱43为第一横切削刃28提供了一条附加切削刃。
扁钻刀片10还具有设置在第一侧切削刃20和第一横切削刃28的相交处的第一倒角44，在第二侧切削刃22和第二横切削刃32的相交处设置一个类似的第二倒角45。由倒角44和45所形成的钝角的功能降低了扁钻刀片10在侧切削刃和横切削刃相交位置上断裂和破损的可能性，减少了意外崩刃。
参照图6到图10，图示的一个扁钻刀片也用标号10表示，它除了相对于横刃36布置的第一刃口38和第二切口40之外，实际上都与图1到图5的扁钻刀片10相同。在图8上能最清楚地看到那样，第一切口38设置在第一横后边30直接邻接横刃36处。第二切口40同样地设置在第二横后边34直接邻接横刃36处。最好是，在第一横后边30上的第一切口38的一条侧边棱与横刃36吻合，在第二横后边34上的第二切口40的一条侧边棱与横刃36也吻合。如在图9和图10中能最清楚地看到那样，第一切口38和第二切口40的设置露出了横刃36的主段，这使得横刃36具有一条切削刃的功能。这样，由第一切口38露出的横刃36的这个部分有效地增加了第二横切削刃32的长度，第二切口40有效地增加了第一横切刃28的长度。此外，如图9中所能最清楚地看到那样，由第一切口38所露出的横刃36的这段长度和第二横侧面14一起相交成第一尖切削点23，如在图10所能最清楚地看到那样，由第二切口40所露出的横刃36的这段长度和第一横侧面12一起相交成第二尖切削点25。
参照图11到图15，图示的是本发明的一个扁钻刀片，由标号110表示。扁钻刀片110具有与图1到图5的扁钻刀片10的共有特征，这些共有的特征由图1到图5中的同样标号表示。所以，为了理解的简洁和清楚起见，不再重复说明扁钻刀片110和扁钻刀片10间共有的特征。扁钻刀片110具有设置在第一横切削刃28或是第二横切削刃32上的第三切口46，如图所示，第三切口46设置在横刃36和第一横切削刃28和第一侧切削刃20相交处之间的第一横切削刃28上。它把第一横切削刃28分割成切削刃段28A和切削刃段28B。如在图13到图15中所能最清楚地看到那样，第三切口46深进第一顶面24之中。也同图11中所能最清楚地看到那样，第三切口46也深进并沿着第一侧平面向下延伸与第一横切削刃28成一段距离。如图所示，倒角44和45是分别沿着第一侧切削刃20和第二侧切削刃22延伸的斜面的一部分。
参照图16到图20，图示的是本发明的一个扁钻刃片，用标号210表示。扁钻刀片210具有与图1到图5的扁钻刀片10和图11到图15的扁钻刀片110共有的特征，这些共有的特征用图1到图5和图11到图15中同样的标号表示。所以，为了理解的简洁和清楚起见，不再重复说明扁钻刀片210和扁钻刀片10及110间共有的特征。扁钻刀片210进一步具有设置在横刃36与第二横切削刃32和第二侧切削刃22相交处之间的第二横切削刃32上的第四切口48，它把第二横切削刃分割成切削刃段32A和切削刃段32B。第四切口48深进第二横侧面14之中，与第二横切削刃32成一段距离。如在图18到图20中所能最清楚地看到那样，第四切口48深进第二顶面26。也能在图17中能最清楚地看到那样，第四切口48也深进和沿着第二横侧面14向下延伸与第二横切削刃32成一段距离。应当注意，如在图18中所能最清楚地看到那样，在第一横切削刃28上横向测量或沿第一横切削刃28测量横刃36与第三切口46之间的距离与在第二横切削刃32上横向测量或沿第二横切削刃32测量的横刃36与第四切口48之间的距离不同。第三切口46和第四切口48互相偏置，即它们的设置是不对称的。如图所示，在第一横切削刃28上的第二切口40和第三切口46之间的距离大于在第二横切削刃32上第一切口38和第四切口48之间的距离。如图所示，倒角44和45是分别沿着第一侧切削刃20和第二侧切削刃22整个长度延伸的斜面，因此，这些侧切削刃完全倒钝。
参照图21到图25，图示的是本发明的一个扁钻刀片，用标号310表示，扁钻刀片310具有图16到图20的扁钻刀片210以及扁钻刀片10和110共有的特征。这些共有的特征由图16到图20以及图1到图5和图11到图15中同样的标号表示。所以，为了理解的简洁和清楚起见，不再重复说明扁钻刀片310和扁钻刀片10，110，210之间共有的特征。扁钻刀片310还具有设置在第一横切削刃28上的第五切口50，它与位于第一横切削刃28上的第三切口46在横向或沿第一横切削刃28方向上成间隔设置。第三切口46和第五切口50一起抗第一横切削刃28分成三个切削刃段28A、28B和28C。如图23到图25所能最清楚地看到那样，第五切口50深进第一顶面24之中。也如图21所能最清楚地看到那样，第五切口50也深进和沿着第一横侧面12向下延伸与第一横切削刃28成一段距离。此外，最好是，在第一横切削刃28上的切削刃段28A，28B，28C的长度和在第二横切削刃32上的切削刃段32A，32B的长度的总和大致上与第一横切削刃28或第二横切削刃32的任意一条的整个长度分别相等。
参照图26到图30，图示的是本发明的一个扁钻刀片410，它具有与图16到图20中的扁钻刀片210共有的特征，这些共有的特征由图16到图20中相同的标号表示。所以，为了理解的简洁和清楚起见，不再重复说明扁钻刀片410和扁钻刀片210之间共有的特征。扁钻刀片410中的一些不同的特征是第一切口38和第二切口40被一个单一的横槽52所取代，它在横刃36的位置上横穿过扁钻刀片410的顶面。如图26到图30所示，横槽52在第一顶面24和第二顶面26之间的钻头中心处从第一横侧面12延伸到第二横侧面14，横穿扁钻刀片顶面。换言之，扁钻刀片410没有单独的横刃36，但是横槽52设置在扁钻刀片410的第一顶面24和第二顶面26相交处。这么另一种方式形成了图16到图20的扁钻刀片210的横刃36。最好是，横槽52以和横刃36相同的角度成对角线地横穿顶面24和26。横槽52与第一顶面24一起形成第一横截刃54，而且与第二顶面26一起形成第二横截刃56。此外，如图29中所能最清楚地看到那样，第一横截刃54和第一横侧面12一起在相交处形成第一尖切削点58，如图30中所能最清楚地看到那样，第二横截刃56和第二横侧面14一起在相交处形成第二尖削点60。
上述详细的说明主要是为了清楚地理解，为了理解没有加任何不必要的限制。对那些在本领域中熟悉技术的人来说，在阅读本申请公开文本后，所做的变型都是显而易见的。可能做出的改变，都没有脱离本发明精神和超出所附权利要求的范围。
权利要求
1.一种用于砖石和岩石钻孔的扁钻刀片，包括第一和第二平的横侧面，第一和第二侧端面，从第一和第二侧端面分别向扁钻刀片中心会聚的第一和第二顶面，第一顶面和第一横侧面成锐角安置，第一顶面和第一横侧面相交成第一横切削刃，第一顶面与第二横侧面成纯角安置，第一顶面和第二横侧面相交成平行于第一横切削刃的第一横后边，第二顶面与第二横侧面成锐角安置，第二顶面和第二横侧面相交成第二横切削刃，第二顶面和第一横侧面成纯角安置，第二顶面和第一横侧面相交成平行于第二横切削刃的第二横后边，第一和第二顶面相交成越过扁钻刀片并在第一横切削刃和第二横切削刃之间成对角线延伸的一条横刃，设置在第一横后边上直接邻接横刃处的第一切口，设置在第二横后边上直接邻接横刃处的第二切口。
2.根据权利要求1所述的扁钻刀片，包括设置在横刃与第一横切削刃和第一侧端面的相交处之间的第一横切削刃上的第三切口，它把第一横切削刃分段。
3.根据权利要求2所述的扁钻刀片，还包括设置在横刃与第二横切削刃和第二侧端面的相交处之间的第二横切削刃上的第四切口，它把第二横切削刃分段。
4.根据权利要求3所述的扁钻刀片，其中第三切口和第四切口设置在横切削刃上，并相对于横刃在横切削刃的长度方向上不对称地布置。
5.根据权利要求4所述的扁钻刀片，还包括设置在第一横切削刃上的第五切口，它与位于第一横切削刃上的第二切口沿第一横切削刃长度方向上成间隔设置，进一步把第一横切削刃分段。
6.根据权利要求5所述的扁钻刀片，其中第三和第五两切口与第四切口设置在横切削刃上，并相对于横刃在横切削刃的长度方向上不对称地布置。
7.根据权利要求5所述的扁钻刀片，其中沿第一横切削刃所测量的第三切口和第五切口之间的间隔要大于沿第二横切削刃所测量的第四切口到横刃之间的间隔。
8.根据权利要求1所述的扁钻刀片，还包括第一侧端面和第一横侧面成锐角安置，并相交成第一侧切削刃，第二侧端面和第二横侧面成锐角安置，并相交成第二侧切削刃。
9.根据权利要求8所述的扁钻刀片，进一步包括一个设置在第一侧切削刃和第一横切削刃的相交处的倒角，一个设置在第二侧切削刃和第二横切削刃的相交处的倒角。
10.根据权利要求1所述的扁钻刀片，其中在第一横后边上的第一切口的一条侧棱与横刃相吻合，在第二横后边上的第二切口的一条侧棱与横刃相吻合。
11.一种用于砖石和岩石钻孔的扁钻刀片，包括第一和第二平的横侧面;第一和第二侧端面;从第一和第二侧端面分别向扁钻刀片的中心会聚的第一和第二顶面，第一顶面与第一横侧面成锐角安置，第一顶面和第一横侧面相交成第一横切削刃，第一顶面和第二横侧面成钝角安置，第一顶面和第二横侧面相交成平行于第一横切削刃的第一横后边，第二顶面和第二横侧面成锐角安置，第二顶面和第二横侧面相交成第二横切削刃，第二顶面和第一横侧面成钝角安置，第二顶面和第一横侧面相交成平行于第二横切削刃的第二横后边，第一和第二顶面相交成越过扁钻刀片并在第一横切削刃与第二横切削刃之间成对角线延伸的一条横刃，设置在第一横后边和第二横切削刃的相交处的横刃一端的第一切口;设置在第二横后边和第一横切削刃的相交处的横刃另一端的第二刃口。
12.根据权利要求11所述的扁钻刀片，包括一个设置在横刃与第一横切削刃和第一侧端面的相交处之间的第一横切削刃上的第三切口，它把第一横切削刃分段。
13.根据权利要求12所述的扁钻刀片，进一步包括一个设置在横刃与第二横切削刃和第二侧端面的相交处之间的第二横切削刃上的第四切口，它把第二横切削刃分段。
14.根据权利要求13所述的扁钻刀片，其中第三切口和第四切口设置在横切削刃上并相对于横切削刃的长度方向上不对称地布置。
15.根据权利要求14所述的扁钻刀片，进一步包括一个设置在第一横切削刃上的第五切口，它与位于第一横切削刃上的第二切口沿着第一横切削刃长度方向上成间隔设置，进一步把第一横切削刃分段。
16.根据权利要求15所述的扁钻刀片，其中设置在横切削刃上的第三和第五两切口与第四切口设置成相对于横刃在横切削刃的长度方向上不对称地布置。
17.根据权利要求15所述的扁钻刀片，其中沿第一横切削刃所测量的第三切口和第五切口之间的间隔要大于沿第二横切削刃所测量的第四切口和横刃之间的间隔。
18.根据权利要求11所述的扁钻刀片，还包括第一侧端面与第一横侧面成锐角安置，相交成第一侧切削刃，第二侧端面与第二横侧面成锐角安置，相交成第二侧切削刃。
19.根据权利要求18所述的扁钻刀片，进一步包括一个设置在第一侧切削刃和第一横切削刃的相交处的倒角，一个设置在第二侧切削刃和第二横切削刃的相交处的倒角。
20.根据权利要求1所述的扁钻刀片，其中在第一横后边上的第一切口跨骑在横刃的一端，在第二横后边上的第二切口跨骑在横刃的另一端。
21.一种用于砖石和岩石钻孔的扁钻刀片，包括第一和第二平的横侧面;第一和第二侧端面;从第一和第二侧端面分别向扁钻刀片的中心会聚的第一和第二顶面，第一顶面与第一横侧面成锐角安置，第一顶面和第一横侧面相交成第一横切削刃，第一顶面和第二横侧面成钝角安置，第一顶面和第二横侧面相交成平行于第一横切削刃的第一横后边，第二顶面与第二横侧面成锐角安置，第二顶面和第二横侧面相交成第二横切削刃，第二顶面与第一横侧面成钝角安置，第二顶面和第一横侧面相交成平行于第二横切削刃的第二横后边，第一和第二顶面相交成越过扁钻刀片并在第一横切削刃与第二横切削刃之间成对角线延伸的一条横刃，一个横槽通常设置在第一顶面和第二顶面中扁钻横向中心，从第一横侧面延伸到第二横侧面，这个横槽与第一横侧面一起形成第一切削点，与第二横侧面一起形成第二切削点。
22.根据权利要求21所述的扁钻刀片，包括一个设置在横槽与第一横切削刃和第一侧端面的相交处之间的第一横切削刃上的第三切口，它把第一横切削刃分段。
23.根据权利要求22所述的扁钻刀片，还包括一个设置在横槽与第二横切削刃和第二侧端面的相交处之间的第二横切削刃上的第四切口，它把第二横切削刃分段。
24.根据权利要求23所述的扁钻刀片，其中第三切口和第四切口设置在横切削刃上并相对于横槽在横切削刃的长度方向上不对称地布置。
25.根据权利要求24所述的扁钻刀片，进一步包括一个设置在第一横切削刃上的第五切口，它与位于第一横切削刃上的第二切口沿第一横切削刃长度方向成间隔设置，进一步把第一横切削刃分段。
26.根据权利要求25所述的扁钻刀片，其中设置在横切削刃上的第三和第五两切口与第四切口相对于横槽在横切削刃长度方向上不对称地布置。
27.根据权利要求25所述的扁钻刀片，其中沿第一横切削刃所测量的第三切口和第五切口之间的间隔要大于沿第二切削刃所测量的第四切口与横槽之间的间隔。
28.根据权利要求21所述的扁钻刀片，进一步包括第一侧端面与第一横侧面成锐角安置，并相交成第一侧切削刃，第二侧端面与第二横侧面成锐角安置，并相交成第二侧切削刃。
29.根据权利要求28所述的扁钻刀片，进一步包括一个设置在第一侧切削刃和第一横切削刃的相交处的倒角，一个设置在第二侧切削刃和第二横切削刃的相交处的倒角。
全文摘要
用于砖石和岩石钻孔的扁钻刀片具有第一和第二横侧面，第一和第二侧端面，以及会聚的第一和第二顶面，由第一顶面和第一横侧面相交成第一横切削刀，由第一顶面和第二横侧面相交成第一横后边。由第二顶面与第二横侧面相交成第二横切削刃，由第二顶面与第一横侧面相交成第二横后边。第一和第二顶面会聚相交成一条横刃。在第一横后边和第二横切削刃位于横刃端设置第一切口，在第二横后边和第一横切削刃位于横刃另一端设置第二切口。
文档编号E21B10/44GK1036430SQ88108148
公开日1989年10月18日 申请日期1988年11月29日 优先权日1988年4月4日
发明者唐纳德·C·彭尼哥汤, 约翰·D·诺克斯 申请人:美国弗蒙特公司