CN101534983A - 用于制造平底孔的钻头 - Google Patents

Abstract

本发明是针对允许加工出基本上平底的孔的一种螺旋钻头构造。在本体构件的切削末端处有至少两个切削刃，它们在钻头旋转轴线的相对侧上对称地定向。在本发明的一个实施方案中，第一切削刃部分与第二切削刃部分形成一个连续的表面，该表面提供强度和工具稳定性。每个切削刃的第二部分的高度沿水平线保持相对地一致，用于形成一个大体上平底的孔。在该实施方案中，一个中心点是由两个倾斜的峰表面定义的。这两个倾斜的峰表面的相交处形成一个中央的直的横刃。第一切削刃段从该横刃延伸到第二切削刃段。用于两个切削刃的第一切削刃段是由对称修磨的两个峰表面形成。在本发明中，该螺旋切削工具的中央部分处的应力受到该横刃以及在该中央部分附近具有一种平衡的几何形状的切削刃的多个第一段的限制。该螺旋钻头的平衡的几何形状还防止在正在形成的孔内发生摇摆和产生偏差。该横刃可以与一个第一曲线切削刃融汇并且该第一曲线切削刃还可以具有一个正的前角以促进切削。

Description

用于制造平底孔的钻头

技术领域

[0001]本发明涉及用于在原料中产生平底孔的一种工具。

背景技术

[0002]对于许多应用，也许会希望在一个工件基底中形成一个孔，该孔终止在一个平的底表面上。许多类型的切削工具和钻孔系统已被开发用于产生具有平坦底部的孔。

[0003]现有技术中的一些切削工具利用一种钻头来开始这样一个孔，然后使用另一种金属切削工具在该孔中产生所希望的平坦底部。

[0004]被设计用来切削平底孔的现有技术切削工具具有多种不足。一些平底孔钻头具有能够形成一个平底孔的多种切削刃设计，但这些钻头构造导致一个变弱的区域、点或线，这些现有技术的钻头在这些区域、点或线中将偶尔断裂或破裂。在其他现有技术的平底切削钻头中，这些钻头被构造为使钻孔过程中不能有效地形成切屑，引起了过度磨损和切屑控制问题。此外，这些切削刃的性质导致了高切削力，确切地说是在推力方面。

发明内容

[0005]本发明针对允许加工基本上平底的孔的一种螺旋钻头构造。本发明的这些钻头包括一个狭长体构件，该狭长体构件具有一条纵向轴线、带有一个切削末端的一个前带槽部分以及用于安装到旋转机械上的一个后圆柱形柄部分。将该螺旋钻头配置为围绕该纵向轴线旋转地驱动或者配置为具有旋转的工件，或者该本体构件与工件二者彼此相对旋转。在该本体构件的切削末端处有至少两个切削刃，它们在钻头的旋转轴线的相对侧上对称地定向。每个刃具有至少一个第一切削刃部分和第二切削刃部分，同时该第一切削刃部分从邻近该本体的纵向轴线或旋转轴线的一个位置径向延伸到一个第二刃切削部分，并且该第二切削刃部分径向地向外延伸到至少大致接近该钻头的外部径向圆周上的刃带。

[0006]在本发明的一个实施方案中，该第一切削刃部分和第二切削刃部分形成一个连续的表面，该表面提供强度和工具稳定性。每个切削刃的第二切削刃部分的高度沿用于形成一个总体上平坦的底部孔的水平面保持相对地一致。在该实施方案中，一个中心点是由两个倾斜的峰表面限定的。这两个倾斜表面的相交处形成一个中央的直的横刃。该第一切削刃部分从该横刃延伸到该第二切削刃部分。这些峰表面是相对于该水平面成一个角度γ定向的。该钻头的中心尖头部分在该孔的底壁内形成一个中心定位的圆锥形凹陷。

[0007]在本发明中，该螺旋切削工具的中央部分处的应力是由该横刃以及在该中央部分附近具有一个平衡几何形状的切削刃的第一部分限制。该螺旋钻头的平衡的几何形状还防止在正在形成的孔内发生摇摆和产生偏差。

[0008]形成了与该第一切削刃和第二切削刃相关联的多个槽用于移除由这些切削刃所切削的材料的切屑。这些槽能够形成为具有一个正前角以便于形成切屑。可替代地是，该槽可以具有一个可变的前刀面，其中邻近该中央轴线的切削刃部分的前刀面为负并且在这些钻头外部圆周附近朝向该切削刃的最径向地向外部分的前刀面为正。在此考虑到，该切削刃部分的前角能够根据本领域中所熟知的情况而沿该切削刃的长度成角。如本领域所熟知，可任选地，可将断屑件(例如凹口)切削成该平底工具钻头的这些切削表面刃以允许在特定的材料组中用于更好地控制切屑。

[0009]在本发明的另一个实施方案中，邻近该横刃的这些切削刃是曲线的并且该横刃与这些邻近的切削刃融汇。

[0010]在另一个实施方案中，该横刃由一条假想的二等分线分开并且在该二等分线的每侧上邻近该横刃的这些切削刃的前角是正值的。

[0011]在又一个实施方案中，该横刃的长度相对于该切削工具的外径是很短的，以便当该切削工具进入工件时为该切削工具提供稳定性。

[0012]本发明的一个目的是提供一种钻头，该钻头能够以一种成本有效的方式制造并且该钻头能够有效地并且精确地切削平底孔。

[0013]本发明的这些和其他目的和优点以及说明性实施方案的这些细节将从以下说明和附图中得到更全面的理解。

附图说明

[0014]图1是用于切削一个平底孔的现有技术螺旋钻头的切削末端的一个俯视图。

[0015]图2是一个侧视图，该侧视图是沿大致垂直的一条线并且是在与本发明的一个螺旋钻头的切削末端的主切削刃和次切削刃部分相同的水平面内取出的。

[0016]图3是图2所示的钻头的一个第二侧视图，该侧视图是沿平行于该主切削刃的一条线并且是在该螺旋钻头的主切削刃的相同的水平面内取出的。

[0017]图3a是图3所示的该螺旋钻头的最前的尖端部分的一个放大的详细的视图。

[0018]图4是图2所示的该平底钻头的切削末端的一个俯视图。

[0019]图5是根据本主题发明的一个第二实施方案的一个平底钻头的切削末端的一个俯视图。

[0020]图6是图5所示的俯视图的一个放大的视图。

[0021]图7是沿图5中的箭头“7-7”取出的一个部分截面图。

[0022]图8是图5所示的该钻头的一个侧视图，该视图是沿图5中的箭头“8-8”取出的。

[0023]图9是沿图5中的箭头“9-9”取出的一个侧视图。

[0024]图10是图5所示的该工具的一个透视图。

[0025]图11是图5所示的该工具的另一个透视图。

[0026]图12是结合本主题发明的至少一个实施方案的一个可替换的钻头尖端的一个侧视图。

具体实施方式

[0027]本发明的螺旋钻头包括一个狭长体(该狭长体总体上是圆柱形的并且具有一条纵向轴线)、带有一个切削末端的一个前带槽部分以及用于安装到旋转机械上的一个后圆柱形柄部分(未示出)，如现有技术中所熟知的。图2示出了该钻头发明的前切削末端，该前切削末端具有一个钻头主体，该钻头主体由一种硬质材料(例如，高速钢、烧结碳化物或类似材料)形成并且总体上形成为具有一条纵向中央轴线A-A的一种杆状。

[0028]图1示出了用于形成平底孔的一种现有技术钻头。在这类现有技术平底钻头中，切削刃20，20是线性的并且在该径向方向上水平地向外延伸至在该钻头的外围刃的刃带17。这些现有技术平底钻头具有一个中心点，该中心点由自该水平面向上倾斜的两个峰表面24形成。这些向上倾斜的峰表面24在该钻头的纵向中央轴线处相交并且邻近该钻头的纵向中央轴线，以便形成一个横刃23。图1中的这些横阴影线表示在该螺旋钻头的制造过程中由一个研磨砂轮形成的一个第二修磨表面18。一个第一修磨表面平行于该钻头的中央轴线延伸，因此图1中未示出。该第一修磨表面是扁平的平坦表面，该表面向后并且大致平行于该中央轴线延伸，直到它与第二修磨表面18相交。由峰表面24与该第一修磨表面的相交形成的刃限定了该切削刃的第一向内部分21。这些切削刃20，20包括从横刃23延伸到一个第二切削刃部分22的第一向内切削刃部分21。该切削刃的第二部分22是线性的并且从与该切削刃的第一向内部分21的一个相交点向外延伸至钻头的外部圆周17。当沿一个俯视图(沿该中央轴线取出)观察时，该切削刃的第一部分21是相对于该切削刃的第二部分22成一个角beta(β)定向的。典型地，现有技术中的角beta(β)在140度至170度的范围内。第一切削刃部分21与第二切削刃部分22之间的相交是可以容易地辨别出是一个锋利的刃。

[0029]将图2至图4所示的用于一个实施方案的本发明的螺旋钻头配置为围绕纵向轴线A-A旋转驱动或者配置为具有旋转的工件，或者该本体构件与工件二者彼此相对旋转。该钻头的主体被安排为在一个柄的外部末端处形成一个切削末端并且带有两个切屑排出槽32，32。槽32是从该切削末端的尖端并且向后延伸至邻近该钻头的紧固柄部分形成。槽32，32在圆周和轴线方向上是对称的并且间隔相等，并且一对对称的切削刃30，30是沿该相交脊形成的，其中多个前槽壁表面33，33与顶部侧面34相交。顶部侧面34是对称的并且在该钻头的相对的侧面上具有多个前表面段34a以及多个后表面段34b。类似地，切削刃30，30相对于该钻头的旋转的和中央的轴线A-A是对称的。第一切削刃部分36径向地向内朝向一条直线的凿脊41延伸。该直的横刃41是由峰表面45的相交形成的。每个切削刃具有至少一个曲线第一切削刃部分36以及一个直的第二切削刃部分35，同时曲线第一切削刃部分36从中央直的横刃41径向延伸至直的第二切削刃部分35，并且第二切削刃部分35径向地向外延伸到至少大致接近在该钻头的外部径向圆周上的刃带39。第二直的部分35径向地向外延伸至一个第三外部切削刃部分37。第三外部切削刃部分37从第二直的部分35径向地向外延伸至钻头刃带39并且轴向地向后延伸。当从如图2的侧面观察时，第二直的部分35垂直于该中央轴线A-A并且是用于制造一个平底孔的一个重要的特征。将与该钻头直径相比较的横刃41的长度设计成是大致在该钻头直径的1％-10％之间。

[0030]在使用该钻孔系统时，以上说明的切削刃30，30的对称设计非常有助于稳定性。这个特征是通过这些切削表面的中立的或者平衡的几何形状实现的，该特征明显地减少了该钻孔系统在使用中摇晃的任何倾向。

[0031]直接邻近切削刃30的所有部分的这些顶部侧面表面前段34a是以如现有技术中所熟知的5度与20度(或者大约10度)之间的一个第一后隙角定向的。顶部侧面表面后段34b是以大于该顶部侧面前段34a的一个第二后隙角定向的。顶部侧面后表面段34b是以20度至50度、25度至40度之间的一个第二后隙角或者以大约30度定向的。在所示的实施方案中，如在图4中看到的，当取自沿该中央轴线的一个俯视图时，第一切削刃部分36是凸的并且具有一个大致恒定的曲率半径“R”。从沿着该钻头的中央轴线的一个俯视图观察时，在图4中表示第一切削刃部分36的凸曲线具有一个曲率半径R，将该半径设定为在该钻头的外径XD的8％至20％的范围内。曲率半径“R”对于该工具的操作/寿命/功率是关键的。半径R消除了多个切削刃之间的锐利的过渡，这样，不管钻孔条件如何都能够确保防止切削刃的破裂。可替代地，考虑除了具有一个大致恒定的半径的一个凸的形状外，该第一切削刃部分可以是其他凸的曲线几何形状。

[0032]该钻头是通过在该钻头的切削末端修磨成形的。将该修磨应用于该钻头主体的尖端处的一个厚的中央芯部分并且通过该修磨来形成一个曲线第一切削刃部分36，第一切削刃部分36从中央横刃41延伸至直的第二切削刃部分35。注意，在这个实施方案中，该第一切削刃部分36不伸展到该钻头的中央。该切削刃的第一部分36是在稍间隔离开该钻头的中央轴线的一个位置处形成的，以便减小由应力集中引起的钻头中央变弱。

[0033]图2至图4所示的本发明的钻头尖端上的这些修磨表面从该钻头的中央芯到达钻头的侧壁49。当从沿图4的钻头的中央轴线取出的一个俯视图观察时，第一修磨表面38从切屑排出槽32的后侧延伸至顶部侧面后表面34b。在图2至图4所示的本发明的一个实施方案中，修磨表面38被安置为从外部圆周侧壁49伸展至该钻头中央轴线附近的钻头的中央芯上。

[0034]该中央轴线的相对侧面上的各自修磨包括两个修磨表面，第一修磨表面38和第二修磨表面44；如在图2中所见，第二修磨表面44基本上平行于该钻头的中央轴线延伸。考虑，在本发明的一个替代实施方案中，第二修磨表面44可以相对于该钻头的切削方向地向前或向后稍成角度，以便提供一个负前角或正前角。第一切削刃部分36是沿该相交脊形成的，在该相交脊处第二修磨表面44与峰表面45相交。第一修磨表面44总体向下延伸到一个褶痕46，该褶痕46形成为具有第二修磨表面38。第一修磨表面44不是一个扁平的平面，而是如图4中的线36最佳表示的一个凸面(注意，线36表示第一修磨表面44与这些峰表面45相交形成的切削刃部分)。

[0035]第二修磨表面38是扁平的并且平坦的。第二修磨的扁平的平坦表面38是相对于与该钻头的中央轴线A-A相交的一个平面以一个恒定的向后的角度phi(φ)定向的。在本发明的一个实施方案中，虽然与平面相交的这条中央轴线不必平行于第二切削刃部分35，但是与该纵向轴线A-A相交的平面平行于第二切削刃部分35。将第二修磨表面38以角度phi(φ)向后倾斜，该角度在30度与50度之间，可替代地是在40度至45度之间或者可以约为45度。应该认识到，可以将第二修磨表面38成形为扁平的并且平坦的形状以外的其他形状。

[0036]一个侧刃43表示该修磨的一个上边界。这是在该研磨过程中，该研磨砂轮与该钻头之间的第一接触的位置。将侧刃43限定为第二修磨表面38与顶部侧面后表面段34b之间的相交。侧刃43是相对于横刃41以一个角度theta(θ)定向的，见图4。将角度theta(θ)设定在75度至105度的范围内，或者在85度至95度的范围内或者约为90度(如所示)。

[0037]在本发明的一种切削几何形状中，这些对称的顶部侧面表面与这些相关联的切削刃30，30的相反的性质对于所希望的一个平底孔的形成会产生一个显著的问题。为了形成一个真正的平底孔，这些切削刃30，30的高度在到中央轴线A-A的沿路必须保持恒定。如果在限定了切削刃30的钻头的任一侧上的这些相对对称的顶部侧面表面34a、34b中的任何一个延伸超过旋转轴线A-A，则应该明白的是这些侧表面中的任何一个的一部分将在一个侧表面延伸超过中央轴线A-A的位置对抗该钻头的旋转。

[0038]在本发明中，这个问题是通过形成稍向上倾斜的这些相对的峰表面45来克服的。这些峰表面45从中央轴线A-A附近总体上径向地向外并且向后延伸。每个峰表面45的基底与顶部侧面前段34a相交于线31处。一个向上倾斜的峰表面45是与这些顶部侧面表面34a、34a以及切削刃30，30中的每一个相关联的。在图2中示出了与峰表面45相关联的第一切削刃部分36，角度gamma(γ)表示峰表面45以及相关联的第一切削刃部分36相对于该切削刃的第二直的部分35(水平线)的倾角。该旋转轴线一侧上的切削刃30与旋转轴线A-A的相对侧上的切削刃30对称。在本实施方案中，这些峰表面45是相对于该水平面(图2所示的直的第二切削刃部分35)以相同的角度γ定向的。角度γ是在10度与25度之间的范围内，可替代地是在25度至45度或约15度。

[0039]如图2所示并且如以上说明，本发明在该钻头的中央部分附近具有一个小的钻尖。在该平底孔的中央产生一个小的中心点或钻尖提高了该工具的稳定性和强度。通过增加这个削尖的部分的角度γ通过构造如不同应用所需要的角度γ可以如所希望的提高该钻头的启动性、稳定性并且减少摇动。增加γ总体上改善了该钻头的启动性、稳定性并减少了摇摆，但也削弱了该钻头的峰化的尖端。

[0040]如以上说明的本发明的中央芯部分的设计提供了这些切削刃30，30均基本上是与直的横刃41连续的。这些切削刃部分36，36与本发明的横刃一起总体上切出了该孔的几何形状，而不是像在现有技术的钻头中所不希望的那样通过研磨将孔的中央部分移除。

[0041]根据本发明的钻孔系统和钻头镶件相关联的切削几何形状的另一个明显的益处是存在着相对简便的制造。在本发明的实施方案中，能够使用一个研磨砂轮通过一个单步研磨过程来形成修磨表面38、44。由图1所示的现有技术的钻头的切削末端的横的有阴影线的剖面描绘的修磨表面是使用现有技术中所熟知的一个典型的研磨砂轮通过一个“单步”线性研磨形成的。本发明的修磨表面是由一种复合“单步”研磨制成的，从一个初始的后倾线性研磨入手立即持续进入指向离开该钻头的中央轴线的一种曲线向后研磨。

[0042]如能够认识到，以上披露的切削几何形状允许该横刃长度的减小，而不降低该工具的效率。因为该横刃不是真正的切削刃，该横刃研磨并且挤压材料而不是切削材料。所披露的几何形状使用一种切削刃来代替横刃的大部分，由此极大地减少了恰当地钻孔时所需的推力。

[0043]如图2所示的第三外部切削刃部分37可以是曲线的并且具有一个恒定的旋转半径。如图2所示的这样一种钻头设计将导致加工具有一圆形拐角的一个钻孔。应该考虑，第三外部切削刃部分37可以改为倒角，这样，这些钻头的钻孔具有一个底部表面，该底部表面带有围绕其圆周的倒角边缘。还应该考虑，该钻头的另一个实施方案可能不具有一个第三外部切削刃部分37，但可能仅包括一个第一切削刃部分36以及一个第二直的水平切削刃部分35，第二直的水平切削刃部分35从第一切削刃部分36径向外向延伸至该钻头的末端刃带37，因此在其处形成一个尖利的拐角。

[0044]一个横刃41在该切削操作中提供额外的效率，该横刃具有一种直的构造，该构造带有邻近该横刃的一个第一曲线切削刃部分36。

[0045]参见图5至图12，其中将讨论本主题发明的第二个实施方案，应该认识到，与先前讨论的钻头的多个部件类似的部件将保持相同的参考项目号并且将不再详尽地讨论这些部件。

[0046]应特别注意，图5是与先前表示的图4相类似的一个视图，但与先前讨论的横刃41相比，横刃141相对于该工具的外径短得多。在图6中所示的图5的放大的视图突出了该特征。另外，正如将要讨论的，第一曲线切削刃部分136具有一个正的轴向前角。

[0047]总体上圆柱形的切削工具100具有一条纵向轴线A-A(图8)，该轴线在图6中是圆柱形切削工具100的中心。一个第一峰表面45a与一个第二峰表面45b相交于该中央轴线A-A并且这些峰表面总体上邻近该中央轴线，而且这些峰表面相交以便形成横刃141。一条假想的二等分线102经过垂直于横刃141的中央轴线A-A径向延伸，并且在二等分线102的一侧上限定一个第一工具半部分103并且在二等分线102的另一侧上限定一个第二半部分104。

[0048]每个工具半部分103、104具有从横刃141径向延伸的一个第一曲线切削刃部分136以及从第一切削刃部分136径向地向外延伸的一个第二切削刃部分135。当从切削末端102(图8)观察时，横刃141被弯曲以便与第一工具半部分103的第一曲线切削刃136以及第二工具半部分104的第一曲线切削刃136融汇。应该认识到，当观察图6时，横刃141与第一工具半部分103的第一曲线切削刃136以及第二工具半部分104的第一曲线切削刃136平滑融汇，以便在每个第一曲线切削刃之间提供一个连续的“s”形连接部。

[0049]本主题发明特别感兴趣的事实是，邻近横刃141的每个工具半部分103、104的第一曲线切削刃部分136各自具有限定一个正的轴向前角的多个邻近的表面。具体地，第二修磨表面144用作第一曲线切削部分136的前刀面。应该认识到，在第二修磨表面144与中央轴线A-A之间的正的轴向前角X可以在1-15度之间并且优选为5度。

[0050]另外，横刃141的长度L相对于切削工具200的外径XD是短的。具体的是，横刃141的长度L可以在切削工具100的外径XD的1％与4％之间，优选为2.5％。

[0051]图5示出了第一曲线切削刃136的一个曲率半径R，并且这个曲率半径R可以在工具200的外径XD的大约8％至20％之间。如先前提到的并且参见图6，横刃141被弯曲以便与第一工具半部分103和第二工具半部分104二者的第一曲线切削刃部分136融汇。其结果是，横刃141与其邻近第一曲线切削刃部分136呈现一个“s”形。这个“s”形与第一曲线切削部分136的正的轴向前角X一起提供了使该切削工具定中心的一种增强的能力并且还给该切削工具提供了额外的稳定性。

[0052]图9至图11对工具100进行了更清晰的说明。在到目前为止所讨论的工具的两个实施方案中，该工具被表示为一个整体钻头。图12示出了一个可移动的钻头尖端205，除本主题发明可能包括或不包括的工具移除槽缝210外，该尖端具有根据图5所讨论的那些相同的特征。然而，应该注意，工具钻头尖端205具有一个肩台215以及一个柄220，该柄带有被接收在一个钻头柄(未示出)的多个相配的部件内的一个导杆225。将一个可移动的钻头尖端205与一个钻头的柄相配合的这种设计是本领域普通技术人员所熟知的，然而，这些申请人想要解释的是，在此披露的设计是可以应用到实心钻头以及使用钻头柄的可移除的钻头尖端205上的。

[0053]如先前所讨论的，切削工具100具有一个横刃141，该横刃带有与工具100的纵向轴线A-A形成一个正的前角X的多个第一曲线切削刃部分136。用于生产这个正的前角X的一种方法包括通过一个研磨砂轮的至少一次来生产第一切削刃部分136，该研磨砂轮在离开纵向轴线A-A的一个后方向中的峰表面45的一个开始的线性研磨入手，并且持续进入离开工具100的纵向轴线A-A的一个曲线向后的研磨方向，以便形成邻近带有一个正的前刀面的横刃141的第一曲线切削刃部分136。这个过程是通过一个研磨砂轮的至少一个道次、以该研磨砂轮的一个单步道次执行的。此外，该研磨砂轮的至少一个道次产生了该第一修磨表面138和第二修磨表面144二者。

[0054]还有可能生产出这样的一种切削工具，它没有带着一个正的前刀面的横刃141但具有与第一曲线刃部分136平滑融汇以产生一个平滑的“s”形的横刃141。

[0055]在此说明的切削工具100生产的孔比缺少这些特征的常规的钻头多近似38％。具体地说，在4340号钢的一种工件中，使用一个内部冷却的钻头以每分钟262表面英尺旋转并且以0.005英寸/旋转进给来生产直径为0.625英寸并且达到0.625英寸的深度的孔。这种钻头生产大约4000个孔而一个常规的钻头在失效之前生产了大约2500个孔。此外，这种钻头需要较小的扭矩和马力来操作。

[0056]本发明的平底钻头能够由多种材料制造，例如由高速钢HSS、碳化物以及本领域已知的在硬度和刃锐度保持方面具有类似性能的其他材料制造。然后，这些基底材料能够被涂有多种硬质涂层材料，例如用来进一步增加硬度和刃保持品质的钛氮化物(TiN)、钛碳氮化物(TiCN)、以及钛铝氮化物(TiAlN)或其他合适的涂层。能够将这些或其他合适的基底材料和涂层的多种组合用于适应多种应用。

[0057]在遍及所有工业的许多应用中，该平底切削钻头能够用于形成平底孔。例如，本发明的钻头能够用于在如美国专利号3,788,409所披露的一种井下探测钻井装置上形成盲底孔。这些盲孔接收由碳化物或某种其他硬质材料制成的多个装填镶齿。典型地，这些镶齿被压配在这些盲底孔中。希望具有与该装填镶齿的一个平底表面相配合的一个平底孔。该平坦的装填表面与该盲孔底部平坦表面的接合限制了潜在的由于具有不规则形状的接触表面可能以其他方式存在的应力集中。在钻孔操作过程中，这些配合表面受到很大的应力和压力，该应力和压力由这些镶齿反抗泥土材料的碰撞引起。希望具有围绕该圆形平坦底部圆周的一个倒角的或圆形的刃部分。

[0058]在此说明的其他应用、实施方案和这些披露的实施方案的变体对于本领域那些普通技术人员来说将是清楚的并且可以制作而无需背离如附加权利要求中所限定的本发明的精神和范围。

Claims (32)

1.用于制造一个平底孔的一种总体上圆柱形的切削工具，所述工具具有一条中央轴线、以及一个切削末端，所述切削末端包括：

a)一个第一峰表面和一个第二峰表面，这些峰表面在所述中央轴线处相交并且总体上与其邻近并且形成一个横刃，其中一条二等分线径向延伸经过垂直于该横刃的该中央轴线并且在该二等分线的一侧上定义一个第一工具半部分并且在该二等分线的另一侧上定义一个第二工具半部分，并且

b)其中，每个工具半部分具有一个第一曲线切削刃部分，该曲线切削刃部分由一个第一修磨表面与一个峰表面相交而形成，所述第一曲线切削刃部分从所述横刃径向延伸；以及从所述第一切削刃部分径向地向外延伸的一个第二切削刃部分，其中，当从该切削末端观察时，所述横刃融汇以便与所述第一曲线切削刃部分形成一种平滑过渡。

2.如权利要求1所述的切削工具，其中当从该切削末端观察时，该横刃与该第一工具半部分的第一曲线切削刃部分以及该第二工具半部分的第一曲线切削刃部分融汇，以便在每个第一曲线切削刃部分之间提供一个连续的“s”形连接部。

3.如权利要求1所述的切削工具，其中每个工具半部分的第一曲线切削刃部分具有一个正的轴向前角。

4.如权利要求3所述的切削工具，其中该正的前角对于每个工具半部分是相同的。

5.如权利要求3所述的切削工具，其中该正的前角是在大致1-15度的范围内。

6.如权利要求5所述的切削工具，其中该正的前角是大致5度。

7.如权利要求1所述的切削工具，其中这些第一曲线切削刃部分具有约在该工具外径的8％至20％之间的一个曲率半径。

8.如权利要求1所述的切削工具，其中该第二切削刃部分垂直于该纵向轴线。

9.如权利要求1所述的切削工具，其中该横刃的长度是在该切削工具的外径的1％与4％之间。

10.如权利要求9所述的切削工具，其中该横刃的长度是大致该切削工具外径的2.5％。

11.用于制造一个平底孔的一种总体上圆柱形的切削工具，所述工具具有一条中央轴线、以及一个切削末端，所述切削末端包括：

a)一个第一峰表面和一个第二峰表面，这些峰表面在所述中央轴线处相交并且总体上与其邻近并且形成一个横刃，其中一条二等分线径向延伸经过垂直于该横刃的该中央轴线并且在该二等分线的一侧上定义一个第一工具半部分并且在该二等分线的另一侧上定义一个第二工具半部分，并且

b)其中，每个工具半部分具有一个第一曲线切削刃部分，该曲线切削刃部分由一个第一修磨表面与一个峰表面相交而形成，所述第一曲线切削刃部分从所述横刃径向延伸；以及从所述第一切削刃部分径向地向外延伸的一个第二切削刃部分，其中该第一曲线切削刃部分具有一个正的轴向前角。

12.如权利要求11所述的切削工具，其中该正的前角是在大致1至15度的范围内。

13.如权利要求12所述的切削工具，其中该正的前角是大致5度。

14.如权利要求11所述的切削工具，其中该横刃被弯曲为与所述第一曲线切削刃部分相融汇。

15.如权利要求14所述的切削工具，其中当从切削末端观察时，该横刃与该第一工具半部分的第一曲线切削刃部分以及该第二工具半部分的第一曲线切削刃部分相融汇，以便在每个第一曲线切削刃部分之间提供一个连续的“s”形连接部。

16.如权利要求7所述的切削工具，其中这些第一曲线切削刃部分具有在该工具外径的大约8％至20％之间的一个曲率半径。

17.如权利要求11所述的切削工具，其中该第二切削刃部分垂直于该纵向轴线。

18.如权利要求11所述的切削工具，其中该横刃的长度是在该切削工具的外径的1％与4％之间。

19.如权利要求18所述的切削工具，其中该横刃的长度是该切削工具外径的大致2.5％。

20.生产具有一条纵向中央轴线的一种螺旋切削工具的一种方法，其中该切削工具具有一个前切削末端并且具有至少一个槽，所述切削末端具有一个顶部侧面、一个切削刃以及一个横刃，所述横刃形成在邻近所述中央轴线的两个倾斜的峰表面的相交处，其中所述顶部侧面包括多个对称的前表面段以及多个后表面段，所述切削刃包括一个第二切削刃部分以及位于所述横刃与所述第二切削刃部分之间的一个第一切削刃部分，其中邻近该横刃的切削刃被弯曲，并且其中该方法包括以下步骤：

在一个研磨砂轮上通过至少一次来生产所述第一切削刃部分，这起始于在向后的方向中的一种初始线性研磨而延续进入远离该工具的中央轴线的一个曲线向后的研磨方向，以便在该横刃与这些邻近的曲线切削刃之间形成一种连续的融汇。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次是该研磨砂轮的一种单步的通过。

22.如权利要求21所述的方法，其中在一个研磨砂轮上通过至少一次产生了一个第一修磨表面以及一个第二修磨表面。

23.在具有一条纵向中央轴线的一种螺旋切削工具的钻尖中生产一个正的轴向前角的一种方法，其中该切削工具具有一个前切削末端并且具有至少一个槽，所述切削末端具有一个顶部侧面、一个切削刃以及一个横刃，所述横刃形成于邻近所述中央轴线的两个倾斜的峰表面的相交处，其中所述顶部侧面包括多个对称的前表面段以及多个后表面段，所述切削刃包括一个第二切削刃部分以及位于所述横刃与所述第二切削刃部分之间的一个第一切削刃部分，其中邻近该横刃的这些切削刃被弯曲并且该横刃与该工具的中央轴线形成一个正的前角，并且其中该方法包括以下步骤：

在一个研磨砂轮上通过至少一次来生产所述第一切削刃，这起始于在向后方向中的一种初始线性研磨而延续进入远离该工具的中央轴线的一个曲线向后的研磨方向，以使该横刃形成与其邻近的一个正前角表面。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次是该研磨砂轮的一种单步的通过。

25.如权利要求24所述的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次产生了一个第一修磨表面以及一个第二修磨表面。

26.生产具有一条纵向中央轴线的一种螺旋切削工具的一种方法，其中该切削工具具有一个前切削末端，并且具有至少一个槽，所述切削末端具有一个顶部侧面、一个切削刃以及一个横刃，所述横刃形成在邻近所述中央轴线的两个倾斜的峰表面的相交处，其中所述顶部侧面包括多个对称的前表面段以及多个后表面段，所述切削刃包括一个第二切削刃部分以及位于所述横刃与所述第二切削刃部分之间的一个第一切削刃部分，并且其中该方法包括以下步骤：

在一个研磨砂轮上通过至少一次来产生所述第一切削刃，这起始于在向后方向中的一种初始线性研磨而延续进入指向离开该切削工具的中央轴线的一个曲线向后的研磨。

27.如权利要求26所述的生产一种螺旋切削工具的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次是一个研磨砂轮的一种单步的通过。

28.如权利要求26所述的生产一种螺旋切削工具的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次产生了一个第一修磨表面以及第二修磨表面。

29.如权利要求28所述的生产一种螺旋切削工具的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次产生了一个扁平的并且平面的第二修磨表面，该第二修磨表面相对于该中央轴线以一个向后的角度φ定向。

30.如权利要求29所述的生产一种螺旋切削工具的方法，所述角φ是在30度与50度之间。

31.如权利要求26所述的生产一种螺旋切削工具的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次产生了一个曲线第一修磨表面并且所述第一修磨表面形成为基本上平行于所述中央轴线。

32.如权利要求26所述的生产一种螺旋切削工具的方法，其中所述在一个研磨砂轮上通过至少一次产生了一个第一修磨表面并且所述第一修磨表面形成为具有一个曲线形状。

Images