具有受防护基底的超硬刀具的制作方法

本公开总体上涉及具有受防护基底的超硬刀具。

背景技术：

us5,605,198公开了采用切削元件的选择性放置的钻头，该切削元件设计用以适应不同的负载，比如在钻头冠部上的不同位置处经受的不同负载。钻头设计和切削元件设计的一种方法是实现针对最大rop的最佳放置和对于给定钻头轮廓和设计特别合适的切削元件的钻头寿命，以及预期的形成特性和其它井下参数。

us5,875,862公开了一种由多晶金刚石层形成的复合主体切削器具，该多晶金刚石层被烧结成具有碳化物/金刚石过渡层的碳化物基底。过渡层通过在随机或非直线定向上产生垂直于碳化物基底表面的平面的碳化物突起部来制成。过渡层控制由这两种材料之间的热膨胀和压缩性差异两者引起的残余应力并且因而通过调节突起部的图案、密度、高度和宽度而增加金刚石和碳化物基底之间的附接强度。

us6,068,071公开了多晶金刚石刀具(pdc)的设计，其相当程度上改进固定的刀具钻头的穿透率，同时减少了在钻孔操作期间的钻头上的磨损。设计基于以下观察：1)pdc的磨损图案大致为圆锥曲线段并且平行于钻头旋转，和2)切削表面垂直于钻头的旋转。该pdc设计提供了垂直于钻头旋转方向和平行于钻头旋转方向两者的切削动作。

us6,401,845公开了与旋转井下工具一起使用的改进的切削元件。更具体地是，一种紧凑型刀具，其包括用于基底和磨蚀元件之间的交界面区域的独特构造，以促进优异的抗冲击阻力和粘附。

us8,727,043公开了包括外支撑元件和布置在其中的切削元件的刀具组件。切削元件固定不动地附接到外支撑元件。还提供了包括这种刀具组件的井下工具和制造这种井下工具的方法。

us8,727,046公开了多晶金刚石复合片(“pdc”)，其由于使用了在多晶金刚石(“pcd”)层和基底之间的至少一个过渡层而不太易于发生液态金属脆变破坏。在实施方式中，pdc包括pcd层、硬质合金基底和结合到基底和pcd层的至少一个过渡层。该至少一个过渡层具有比基底的热膨胀系数(“cte”)小且比pcd层的cte大的热膨胀系数(“cte”)。pcd层的至少一部分包括限定空隙区域的金刚石晶粒和占据该空隙区域的至少一部分的金属-溶剂催化剂。金刚石晶粒和催化剂共同呈现约115奥斯特或更大的矫顽磁性和约15高斯*cm³/克或更小的比磁饱和强度。

us8,978,788公开了在用于钻凿地层的钻头中使用并且包括切削主体的切削元件，该切削主体具有基底，该基底包括后表面、上表面和在后表面和上表面之间延伸的外周侧表面，以及覆盖基底的上表面的超硬磨料层。切削元件还包括套筒，该套筒环绕切削主体的外周侧表面并且包括结合到套筒的外表面的超硬磨料层。

技术实现要素：

本公开总体上涉及具有受防护基底的超硬刀具。在一个实施方式中，一种供钻头使用的刀具包括：基底，其用于安装在钻头的凹座中并且由金属陶瓷材料制成；切削台，其由多晶超硬材料制成并且安装到基底；以及防护件，其靠近切削台布置在基底的外凹部中，安装到基底，从切削台沿基底的部分长度延伸，并且由包括所述多晶超硬材料和陶瓷的复合材料制成。

在另一个实施方式中，一种制造超硬刀具的方法包括：形成具有凹进的外部部分的金属陶瓷基底；将超硬切削台粉末装载在内罐内；将防护件粉末装载在内罐内，防护件粉末包括超硬材料和陶瓷；将凹进的外部部分插入内罐；将外罐放置在内罐上；将罐压在一起，从而迫使防护件粉末进入凹进的外部部分内；密封罐，从而形成罐组件；以及使罐组件经受高压和高温，从而形成超硬刀具。

附图说明

为了使本公开的上述特征可以被详细地理解，可以参考实施方式进行上面简要概述的本公开的更具体描述，实施方式中的一些实施方式在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本公开的典型实施方式并且因此不认为限制本公开的范围，对于本公开可以容许其它同等效果的实施方式。

图1a和图1b示出根据本公开的一个实施方式的基底的制造。

图2a示出切削台粉末被装载到用于高压和高温(hpht)烧结操作的内罐内。图2b示出防护件粉末被装载到内罐内。图2c示出基底被装载到内罐内并且放置外罐。图2d示出已装载的罐的压实。

图3示出hpht烧结操作，以形成具有受防护基底的超硬刀具。

图4a示出刀具的研磨。图4b示出具有受防护基底的超硬刀具。图4c示出刀具的滤取。图4d示出将滤取后的刀具铜焊到钻头的刀身。

图5a-5c示出根据本公开的其它实施方式的具有波形防护件的可替代的刀具。

图6a-6e示出根据本公开的其它实施方式的具有防护件的可替代的成形刀具。

具体实施方式

图1a和图1b示出根据本公开的一个实施方式的基底1(图2c)的制造。一定量的基底粉末2可以被装载到模子3d的腔室内。基底粉末2p可以是硬质材料，比如金属陶瓷。金属陶瓷可以是硬质合金，比如viiib族金属-碳化钨。viiib族金属可以是钴。模子3d可以利用cad设计模型(未显示)制造成具有形成模子腔室的精确内表面。精确内表面可以具有是将变成基底1的负像的形状。

模子3d可以是成形压力机3的一部分。一旦基底粉末2p已经被装载到模子腔室内，则柱塞3p可以被插入模子腔室内。柱塞3p可以连接到压头3r。压头3r可以被液压驱动3h，以驱动柱塞与基底粉末2p接合，从而形成生坯压实体2c。

生坯压实体2c然后可以从模子3d弹出并且输送到炉子4，以进行烧结。炉子4可以包括壳体4h、加热元件4e、控制器(比如可编程逻辑控制器(plc))4c、温度传感器4t和电源(未显示)。炉子4可以被预加热到烧结温度，比如生坯压实体2c的金属成分的熔化温度。生坯压实体2c可以被插入炉子4内并且保持在其中持续烧结时间4m。炉子4还可以通过注入气体(比如惰性气体)而被加压到烧结压力4p。随着生坯压实体2c被炉子4加热，生坯压实体2c的金属成分可以熔化，同时其陶瓷成分保持固体。在烧结期间，生坯压实体2c可以凝固成凝聚的基底1。

图2a示出被装载到内罐6n以进行高压和高温(hpht)操作的切削台粉末5。切削台粉末5可以是超硬材料，比如单晶金刚石。金刚石可以是合成的。可以将一定量的切削台粉末5倾倒入内罐6n内。内罐6n可以由耐高温金属制成并且可以具有形成在其中的、用于接收切削台粉末5的圆柱形空腔。空腔的直径可以对应于基底的直径，比如略大于基底直径。

图2b示出装载到内罐6n内的防护件粉末7。防护件粉末7可以是超硬材料(比如单晶金刚石)和陶瓷的复合混合物。陶瓷可以是与金属陶瓷基底粉末2的陶瓷构件相同的陶瓷。碳化物可以是碳化钨。金刚石可以是合成的。复合混合物可以包括比陶瓷更多的超硬材料，比如按体积计大于百分之五十的超硬材料，以确保在hpht烧结期间形成多晶超硬材料。超硬材料的量可以在按体积计百分之七十和百分之九十五之间的范围。一定量的防护件粉末7可以被倾倒入内罐6n的空腔内，倒在切削台粉末5上。

可替代地是，代替陶瓷或除陶瓷之外，防护件粉末7可以包括金属陶瓷。金属陶瓷可以是硬质合金，比如viiib族金属-碳化钨。viiib族金属可以是钴。

图2c示出装载到内罐6n内的基底1和外罐6o的放置。基底1可以具有圆柱形部分1y和截头锥形部分1n。锥形部分1n可以从两个部分1n、1y的联结处到基底1的端部会聚。基底1的锥形部分1n可以插入到内罐6n的空腔内并且与防护件粉末7接合，而其圆柱形部分1y可以从内罐的端部突出。外罐6o可以随后被放置在内罐6n上。外罐6o可以由耐高温金属制成并且可以具有形成在其中的圆柱形空腔，以用于接纳内罐6n和基底1的圆柱形部分6y。

图2d示出已装载的罐6n、6o的压实。已装载的罐6n、6o可以被插入压力机(未显示)内。外罐6o然后可以被朝向内罐6n驱动，从而迫使防护件粉末7进入形成在基底1的锥形部分1n和内罐6n的侧壁之间的外凹部内。已装载的罐6n、6o然后可以被密封，从而形成罐组件6。

可替代地是，基底1可以被制成圆柱形形状并且凹部由单独的加工操作形成。

图3示出hpht烧结操作，以形成具有受防护基底的超硬刀具16。多个罐组件6可以与内衬8、加热元件9、一对塞子10和圆柱体11组装在一起，以形成单元12。单元12然后可以被插入hpht压力机(比如压带机13)内，并且压带机操作，以执行hpht烧结操作，从而造成基底1的金属成分熔化并且扫入防护件粉末7和切削台粉末6。熔化的金属可以作为催化剂，以使超硬单晶材料再结晶成多晶超硬材料，从而形成凝聚的切削台14(图4b)和凝聚的防护件15，同时将切削台、防护件和基底1结合在一起，以形成超硬刀具16。防护件7中的多晶超硬材料的颗粒尺寸可以大于二十微米或大于三十微米。

可替代地是，代替压带机13，可以使用立方形压力机来执行hpht烧结操纵。

图4a示出刀具16的研磨。图4b示出具有受防护基底的超硬刀具16。刀具16可以从单元12移除并且插入圆柱形研磨器17内，以去除过量材料、抛光其表面并且将倒角14c形成到切削台14的外边缘内并且将倒角1c形成到基底1的外边缘内。

防护件15可以占据由锥形部分1n在基底1的侧面中形成的外凹部，从而恢复刀具16的圆柱形形状。切削台14可以安装到基底1并且可以在第一交界面18f处安装到防护件15。防护件15可以具有三角形(比如直角三角形)横截面，且该横截面的斜边可以与基底1形成第二交界面18s，在该交界面18s处，防护件安装到基底1。第二交界面18s可以以倾斜角度19相对于圆柱形部分1y的侧面倾斜。防护件15可以从切削台沿着基底1延伸在基底的长度的五分之一和三分之二之间的长度。防护件15可以具有在与切削台的第一交界面18f处的最大厚度，并且其厚度可以随着防护件朝向其远离第一交界面的端部15e远离切削台延伸而沿着基底减小。

可替代地是，防护件15可以具有矩形或梯形横截面。可替代地是，代替环形，基底1的凹部和防护件15可以仅部分地围绕基底1延伸，比如至少围绕其侧面的八分之一。

图4c示出刀具16的滤取。基底1的一部分和防护件15的邻近其远端15e的一部分可以被遮掩20。切削台14和防护件15的未遮掩的部分(靠近第一交界面18f)然后可以被浸入酸21(比如王水)的浴池内并且留在其中持续浸透时间。酸21可以从切削台14的靠近工作面14w和其侧面14s的一部分滤取出至少大部分催化剂。因为防护件15具有靠近切削台14的较大厚度，所以防护件的未遮掩的部分可以保护基底不受酸21影响并且从被滤取获得增加的热稳定性的益处。

可替代地是，外凹部可以在现有技术刀具的基底中靠近现有技术刀具的切削台形成。带凹部的刀具然后可以被插入内罐6n。防护件粉末7然后可以被装载到内罐6n(具有在其中的带凹部的刀具)内。外罐6o然后可以被放置在内罐6n上并且罐组件6n、6o被密封。罐组件6n、6o被放置到hpht压力机内并且刀具被再烧结。受防护刀具然后可以被研磨并且滤取(如果剪切的刀具之前已经被滤取的话，则再滤取)。

图4d示出将滤取后的刀具16铜焊到钻头23的刀身22。铜焊操作可以是手动的或自动的。多个刀具16可以被安装到在刀身22的前缘中形成的凹座内。每一个刀具16可以通过咬合器24输送到凹座。铜焊材料25可以利用施加器26被施加到形成在凹座和刀具16之间的交界面。随着铜焊材料25被施加到交界面，咬合器24可以使刀具16相对于凹座旋转，以在整个交界面上分布铜焊材料25。然后，可以操作加热器(未显示)，以熔化铜焊材料25。铜焊材料25的冷却和凝固可以将刀具16安装到刀身22。然后，铜焊操作可以被重复，以将另外的刀具安装到沿刀身22的前缘形成的另外的凹座内。凹座可以以后倾角相对于靠近凹座的刀身的底面倾斜。倾斜角度19可以对应于后倾角，使得第二交界面18s可以平行于或大体上平行于在钻孔期间由刀具接合的岩石。倾斜角度19和后倾角中的每一个可以在十度和三十度之间的范围。

钻头23可以包括钻头主体26、柄部27、切削面和保径区段28。钻头主体26的靠近切削面的下部部分可以由复合材料(比如由金属粘结剂渗透的陶瓷和/或金属陶瓷主体粉末)制成，并且钻头主体的靠近柄部27的上部部分可以由比上部部分的复合材料软的材料(比如由金属粘结剂渗透的金属或合金肩部粉末)制成。钻头主体26可以在其模制期间安装到柄部27。柄部27可以是管状的并且由金属或合金(比如钢)制成并且具有形成在其上端的联接件(比如螺纹销)，以用于将钻头23连接到钻铤(未显示)。柄部27可以具有穿过其形成的流动孔并且该流动孔可以延伸到钻头主体26内，到达其增压室。切削面可以形成钻头主体23的下端并且保径区段28可以形成其外部部分。

可替代地是，钻头主体26可以是金属的，比如由钢制成，并且可以是硬面化的。金属钻头主体可以通过螺纹联接件而连接到改进的柄部并且然后通过焊接来固定，或者金属钻头主体可以是单块的，其具有一体的主体和柄部。

切削面可以包括一个或多个主刀身(未显示)、一个或多个辅助刀身22、形成在刀身之间的流体流道和上述刀具16。切削面可以具有一个或多个区段(比如内锥体)、外肩部和在锥体和肩部区段之间的中间鼻部。刀身22可以围绕切削面布置并且每一个刀身可以在钻头主体24的模制期间形成并且可以从钻头主体的底部突出。主刀身和辅助刀身22可以以交替方式围绕切削面布置。主刀身可以各自从切削面的中心延伸、穿过锥体和鼻部区段、沿着肩部区段并且到达保径区段28。辅助刀身22可以各自从锥体区段的外周延伸、穿过鼻部区段、沿着肩部区段并且到达保径区段28。每一个刀身22可以大体上径向地延伸穿过锥体(仅主)和鼻部区段(具有略微的螺旋曲率)并且大体上纵向地沿肩部区段延伸(具有略微的螺线曲率)。每一个刀身22可以由和钻头主体24相同的材料制成。刀具16可以沿着刀身22的前缘安装。

一个或多个端口29可以形成在钻头主体24中并且每一个端口可以从增压室延伸并且穿过钻头主体的底部，以沿流体流道排出钻孔流体(未显示)。一旦刀具16已经被安装到相应的刀身22，则喷嘴(未显示)可以被插入每一个端口29内并且安装到钻头主体24，比如通过将喷嘴用旋拧在其中。

保径区段28可以限定钻头主体23的标定直径。保径区段28可以包括多个保径垫(比如每一个刀身22一个保径垫)和形成在保径垫之间的废料狭槽。废料狭槽可以与形成在刀身22之间的流体流道流体连通。保径垫可以围绕保径区段28布置并且每一个垫可以在钻头主体24的模制期间形成并且可以从钻头主体的外部部分突出。每一个保径垫可以由和钻头主体24相同的材料制成并且每一个保径垫可以与相应的刀身22一体形成。每一个保径垫可以从相应的刀身22的肩部部分向上延伸到柄部27的暴露的外表面。

在使用中(未显示)，钻头23可以与一个或多个钻铤组装在一起(比如通过螺纹联接件)，从而形成井底组件(bha)。bha可以连接到管柱(比如钻管或连续油管)的底部，从而形成钻柱。bha还可以包括转向工具(比如，弯头或旋转转向工具)，用于钻凿井眼的偏离部分。管柱可以用于将bha部署到井眼内。钻头23可以旋转(比如通过从井架(未显示)旋转钻柱和/或通过bha的钻井马达(未显示))，同时钻井流体(比如泥浆)可以顺着钻柱泵送。钻柱的重量的一部分可以设置在钻头23上。钻井流体可以通过喷嘴12n排出并且将切屑沿形成在钻柱和井眼之间的和/或形成在钻柱和套管柱和/或衬里柱之间的环形部向上带走。

有利地是，防护件15可以在钻孔期间保护基底1，以防止在其中形成底切部。底切部否则可以损害切削台14的结构支撑，从而导致刀具的过早失效。

图5a-5c示出根据本公开的其它实施方式的具有波形防护件32、33的可替代的刀具30、31。第二刀具30可以包括切削台14、防护件32和基底34。基底34和防护件32除了在其之间具有波形交界面而不是恒定交界面18s之外可以类似于基底1和防护件15。交界面的波形可以是正弦曲线的，其在较长部分和较短部分之间交替。在第二刀具30的铜焊期间，较长部分可以定向成靠近岩石，从而对基底34提供增加的保护，同时较短部分可以提供基底对铜焊材料的额外暴露，从而增加基底和铜焊材料的结合面积。

第三刀具31可以包括切削台14、防护件33和基底35。基底35和防护件33除了在其之间具有波形交界面而不是恒定交界面18s之外可以类似于基底1和防护件15。交界面的波形可以是抛物线的，其具有由一对较短部分跨接的较长部分。在第三刀具31的铜焊期间，较长部分可以定向成靠近岩石，从而对基底35提供增加的保护，同时较短部分可以提供基底对铜焊材料的额外暴露，从而增加基底和铜焊材料的结合面积。

图6a-6e示出根据本公开的其它实施方式的具有防护件40-43的可替代的成形刀具36-39。第一成形刀具36可以包括非平面的切削台44、防护件40和基底45。基底45和防护件40可以类似于基底1和防护件15。切削台44可以由超硬材料(比如多晶金刚石)制成。切削台44的工作面可以具有多个凹进基部46a-c、突出的中心区段47、多个突出肋48a-c和外边缘。每一个基部46a-c可以是平面的并且垂直于第一成形刀具36的纵向轴线。基部46a-c可以定位在相邻的肋48a-c之间并且可以各自从切削台44的侧面向内延伸。外边缘可以围绕工作面延伸并且可以具有恒定的几何形状。外边缘可以包括靠近上述侧面定位的倒角和靠近基部46a-c和肋48a-c定位的圆角。

每一个肋48a-c可以从中心区段47向外径向地延伸到切削台44的上述侧面。每一个肋48a-c可以以规则的间隔围绕工作面周向地间隔开，比如以一百二十度的间隔。每一个肋48a-c可以具有由一对弯曲的过渡表面、一对直线地倾斜的侧表面和圆形凸脊形成的三角形轮廓。每一个过渡表面可以从相应的基部46a-c延伸到相应的侧表面。每一个凸脊可以连接相应的侧表面的相对端部。每一个凸脊的高度可以是恒定的(未显示)，朝向中心区段下降或者朝向中心区段上倾。

每一个凸脊的高度可以在切削台44的厚度的百分之二十和百分之七十五之间的范围。每一个肋48a-c的宽度可以在切削台44的直径的百分之二十和百分之六十之间的范围。每一个肋48a-c从侧面到中心区段47的径向长度可以在切削台44的直径的百分之十五和百分之四十五之间的范围。每一个侧表面相对于相应的基部46a-c的倾斜度可以在十五度和五十度之间的范围。每一个凸脊的曲率半径可以在八分之一毫米和五毫米之间的范围或者可以在四分之一毫米和一毫米之间的范围。

中心区段47可以具有多个弯曲过渡表面、多个直线地倾斜的侧表面和多个圆形边缘。每一组特征可以沿着拱形路径将一个肋18a-c的相应特征连接到相邻的肋的相应特征。边缘的高度可以等于凸脊的高度。中心区段47还可以具有形成在边缘之间的平台。平台可以具有形成在其中的轻微下沉部。

基底45可以具有形成在其中的、用于相应的肋48a-c的每一个凸脊的键槽49。每一个键槽49可以定位在基底45的边缘处并且可以从其凹座端部沿着其侧面的一部分延伸。每一个键槽49可以与相关的凸脊成角度地偏移，比如与其相对地定位。钻头的每一个凹座可以具有形成在其中的、用于正确地定向相应的第一成形刀具36的键(未显示)。在每一个第一成形刀具36铜焊到相应的凹座中期间，键槽49中的一个可以与键对齐并且与其接合，以获得正确的定向。正确的定向可以是，操作凸脊垂直于相应的刀身22的前缘穿过凹座的投影(未显示)。

第二成形刀具37可以包括凹形的切削台50、防护件41和基底51。切削台50可以由超硬材料(比如多晶金刚石)制成。基底51和防护件41可以类似于基底1和防护件15。切削台50的工作面可以具有外倒角边缘、靠近倒角边缘的平面边沿、靠近边沿的圆锥形表面和靠近圆锥形表面的中心凹坑。切削台50的厚度可以在凹坑处最小并且从其向外增加，直到在边沿处达到最大为止。凹面的深度可以在第二成形刀具37的直径的百分之四和百分之十八之间的范围。基底51可以具有形成在其中并且围绕其间隔开的多个键槽(未显示)。每一个键槽可以定位在基底51的边缘处并且从凹座端部沿着其侧面的一部分延伸。

可替代地是，切削台50和基底51的侧面可以各自是椭圆形的，而不是圆形的。键槽然后可以用于将刀具的长轴定向到正确的定向。

第三成形刀具38可以包括非平面的切削台52、防护件42和基底53。切削台52可以由超硬材料(比如多晶金刚石)制成。基底53和防护件42可以类似于基底1和防护件15。切削台52可以由超硬材料(比如多晶金刚石)制成。切削台52的工作面可以具有多个凹进基部、多个突出肋和外倒角边缘。基部可以定位在相邻的肋之间并且可以各自从切削台52的侧面向内延伸。每一个肋可以从切削台52的中心向外径向地延伸到上述侧面。每一个肋可以以规则的间隔围绕工作面周向地间隔开，比如以一百二十度的间隔。每一个肋可以具有凸脊54a-c和一对斜面，该一对斜面各自从凸脊延伸到相邻的基部。

基底53可以具有形成在其中的、用于每一个凸脊54a-c的键槽49。每一个键槽49可以定位在基底53的边缘处并且可以从其凹座端部沿着其侧面的一部分延伸。每一个键槽49可以与相关的凸脊54a-c成角度地偏移，比如与其相对地定位。

第四成形刀具39可以包括非平面的切削台55、防护件43和基底56。切削台55可以由超硬材料(比如多晶金刚石)制成。基底56和防护件43可以类似于基底1和防护件15。切削台55可以由超硬材料(比如多晶金刚石)制成。切削台55的工作面可以具有外边缘和在基底上方突出一定高度的凸脊57和远离凸脊侧向地延伸的至少一个凹进区域。凸脊57可以居中地定位在工作面中并且延伸跨过工作面。凸脊57的存在可以导致具有波峰和波谷的波形外边缘。凸脊57的靠近外边缘的部分可以是操作部分。因为凸脊57延伸跨过工作表面，所以凸脊可以具有两个操作部分。工作面还可以包括在从凸脊57离开到外边缘的方向上在高度上连续地减小的一对凹进区域，其是其波形的波谷。凸脊57和凹进区域可以赋予工作面抛物线圆柱体形状。切削台55的外边缘可以是倒角的(未显示)。

基底56可以包括用于凸脊57的每一个操作部分的键槽49。每一个键槽49可以定位在基底56的边缘处并且可以从其凹座端部沿着其侧面的一部分延伸。每一个键槽49可以与相关的操作部分成角度地偏移，比如与其相对地定位。

可替代地是，成形刀具中的任何一个可以具有用于其定向的旋钮，而不是键槽49。旋钮安装到相应的基底的背面。旋钮可以由相应的成形刀具的其余部分分开地形成并且然后安装到其基底，比如通过铜焊。旋钮可以与相应的切削特征成角度地偏移，比如与其相对地定位(与其成一百八十度)。旋钮可以是半球形的并且可以具有在基底的背面的直径的百分之二十五和百分之四十五之间的范围的直径。代替键，钻头可以具有形成在其刀具凹座中的、用于与旋钮匹配的凹坑，从而确保相应的成形刀具正确地定向到操作位置。旋钮可以由和基底相同的材料或与基底不同的材料(比如金属或合金，比如钢)制成。可替代地是，旋钮可以与相应的基底一体地形成。

可替代地是，可以使用任一个定向轮廓(键槽49或旋钮)定向任一个可替代的刀具30、31。可替代地是，成形刀具36-39中的任一个可以具有波形防护件32、33中的任一个，代替其相应的防护件40-43，并且其较长部分可以与其相应的切削特征对齐。

尽管前述内容涉及本公开的实施方式，但是在不偏离本公开的基本范围的情况下可以设想出本公开的其它的和进一步的实施方式，并且本发明的范围由所附权利要求书确定。