專利名稱：：一種鉆頭的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及動力工具，更具體地說，涉及一種動力鉆的鉆頭。
背景技術：
：傳統(tǒng)的鉆可用于在各種材料中鉆孔。鉆通常包括鉆頭，在鉆的運轉過程中，該鉆頭鉆削出孔，并將碎屑從孔中清除和排出。根據(jù)要鉆削的材料的種類，鉆頭的形狀、尺寸和幾何結構都有所不同。例如，眾所周知，用于鉆削磚石以及其它較硬材料的鉆頭包括一個或多個螺旋槽，該螺旋槽用于在鉆孔操作過程中將切削下來的碎片、灰塵和其它鉆屑從孔中運輸和排出。具體來說，當鉆削磚石、水泥、混凝土、石頭、巖石等類似材料時，傳統(tǒng)的鉆通常使鉆頭作旋轉運動，也可能使鉆頭作往復的捶擊運動，以便于將孔中的材料擊碎，并將材料從孔中清除出去。然而，鉆頭的外表面與周圍材料之間的摩擦會對鉆的性能造成不利影響，特別是如果出現(xiàn)螺旋槽不能理想地將鉆屑清除和/或鉆屑在螺旋槽中堆積的情況。為了有助于減小摩擦，有時磚石鉆頭設置有另外的螺旋槽，以便于排出鉆屑和/或減小鉆頭與所鉆削的材料相互接觸的表面面積。然而，螺旋槽的幾何結構會影響螺旋槽清除鉆屑和減小摩擦損失的能力。
發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種包括主體的鉆頭，所述主體包括形成在該主體上并沿該主體的縱向軸線延伸的至少四個凹槽和設置在所述至少四個凹槽之間的輻部(webportion)。所述凹槽限定有螺距(pitchlength),所述螺距基本彼此相等，且所述輻部具有至少一個輻部厚度。所述輻部厚度與所述螺距之比在約為14%-25%的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種包括主體的鉆頭，所述主體包括有助于清除鉆屑的第一對凹槽，有助于減小摩擦的第二對凹槽，以及設置在所述第一對凹槽和第二對凹槽之間的輻部。所述第一對凹槽限定有螺距，所述第二對凹槽限定有與所述第一對凹槽所限定的螺距基本相同的螺距。所述輻部具有由所述第一對凹槽限定的第一輻部厚度和由所述第二對凹槽限定的第二輻部厚度。所述第二輻部厚度與所述螺距之比在約為14%-25%的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于形成具有主體的鉆頭的方法。該方法包括將切削刀片(cuttinginsert)連接于所述主體的一端，在所述主體的另一端形成柄部，以及在所述主體上形成至少四個螺旋形凹槽。所述至少四個螺旋形凹槽具有彼此基本相同的螺距，并限定有所述主體的至少一個輻部厚度。所述至少一個輻部厚度與所述螺距之比在約為14%-25%之間的范圍內(nèi)。結合附圖，參考下面的說明和附屬的權利要求，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。圖1為如下圖示和描述的鉆頭的一側視圖；圖2為圖1中鉆頭的另一側視圖；圖3為圖1中鉆頭的前端視圖4為通過截面A-A截取的圖1中鉆頭的橫截平面圖；和圖5為表示如下圖示和描述的鉆頭的不同螺距和輻部厚度之間的關系的圖表。具體實施例方式參考圖1至圖2，這里圖示和描述了磚石鉆頭2的一種實施方式。該鉆頭2具有軸向伸長且基本為圓柱形的主體4。鉆頭2包括位于主體4的近端8的柄6和位于其相對的遠端12的切削刀片10。主體4優(yōu)選具有稍小于要鉆削的孔的直徑的直徑D1(圖3)，并優(yōu)選具有比要鉆削的孔的深度長的長度。切削刀片10有助于對磚石或其它材料進行鉆削，而且例如，該切削刀片IO能夠與旋轉鉆一起使用。具體地說，切削刀片10包括硬質(zhì)合金板11，該硬質(zhì)合金板11適于在旋轉鉆的往復運動過程中鉆削或擊碎磚石。硬質(zhì)合金板11包括一對表面14，每個表面14限定有切削刃15。所述表面14相對彼此形成角度，因而所述表面14的相交部分形成傾斜(diagonal)的鉆削刃16，以在所鉆削的材料中形成孔。在該實施方式中，所述表面14限定有約為120度的夾角或錐尖角a(alpha),如圖2所示。然而，容易理解的是，表面14的位置可以不同，從而所述夾角具有其它數(shù)值，以在不同種類的材料中鉆削。優(yōu)選地，硬質(zhì)合金板11通過焊接或銅焊而固定于鉆頭2的主體4的第二端中。優(yōu)選地，刀片10的直徑D2大于主體4的直徑D1，因而，切削刀片10所鉆削的孔的直徑大于主體4的直徑D1。柄6適于可松開地夾在旋轉鉆等動力工具(未顯示)的卡盤中。優(yōu)選地，在主體4的近端8中或從主體4的近端8形成或加工柄6。在一個實施方式中，柄6可以為圓柱形的，且可松開地夾在卡盤中。在另一個實施方式中，柄6可以具有一個或多個平的外表面，從而限定適于可松開地夾在卡盤中的非圓輪廓。在另一個實施方式中，柄6可包括容納卡盤的配合件的孔。通常，柄6可以具有任意合適的形狀，以有效地方便其與卡盤一同使用。如圖l、圖2和圖4所示，主體4包括形成在該主體4上的兩對螺旋形的槽或凹槽20、22，用于鉆削磚石及其它較硬的材料。例如，凹槽20、22可以通過銑削或鍛造而制成。而且，凹槽20、22可以基本沿著主體4的長度在柄6和切削刀片IO之間延伸，并終止于切削刀片IO附近。如圖1和圖2所示，每個凹槽20、22以相對于主體4縱向軸線7的預定傾斜角24延伸，并限定螺距PL。凹槽的螺距PL為該凹槽圍繞主體4的縱向軸線7完成一個旋轉的連續(xù)點之間的距離，例如圖2所示。因而，不同的傾斜角24對應不同的螺距PL。優(yōu)選地，凹槽20、22具有相同的傾斜角24，從而限定鉆頭2的公共螺距PL。然而，對于不同種類的鉆頭，凹槽20、22的傾斜角24也可以不同。在該實施方式中，所述兩對凹槽20、22優(yōu)選具有彼此不同的寬度wl、w2，但每一對中的凹槽具有基本相同的寬度。更優(yōu)選地，主凹槽20的寬度wl大于次凹槽22的寬度w2。更具體地說，主凹槽20為直通硬質(zhì)合金板11的前側的引導凹槽，而且當鉆頭2旋轉時有助于將鉆屑排出。因此，主凹槽20具有足夠的寬度，以便于在鉆削操作過程中將鉆屑從孔中清除出去。主凹槽20的寬度wl可以根據(jù)鉆頭直徑D1而有所不同，從而為較大直徑鉆頭提供額外的碎屑清除能力。在鉆削操作過程中，在鉆頭2的主體4和所鉆的孔的壁之間會產(chǎn)生多余的摩擦和熱量，所產(chǎn)生的摩擦和熱量會對鉆頭的性能和壽命造成不利影響。為了有助于緩解該問題，在主凹槽20之后形成有次凹槽22，以減小鉆頭2的主體4與所鉆削的材料之間的接觸面積。這樣，該次凹槽22起到減少摩擦和熱量積累的"肩部"的作用。優(yōu)選地，主凹槽20的寬度wl和次凹槽22的寬度w2根據(jù)鉆頭直徑Dl而成比例地變化。如圖4所示，鉆頭2還包括設置在凹槽20、22之間的輻部5。具體地說，輻部5基本相當于主體4中分開所述凹槽20、22的縱向延伸中心部分。輻部5具有至少一個輻部厚度，該輻部厚度指所述鉆頭的兩個凹槽之間的最短距離。如圖4所示，在該實施方式中，較小的輻部厚度WT1指將所述一對較寬的主凹槽20分開的輻部5的寬度，而較大的輻部厚度WT2指將所述一對較窄的次凹槽22分開的輻部5的寬度。在該實施方式中，鉆頭2的螺距PL在約為0.67至3.20英寸的范圍內(nèi)。在一般的水平鉆削過程中(例如在鉆削磚塊、灰泥和煤渣磚時)，與具有更小螺距的鉆頭相比，具有該范圍內(nèi)螺距PL的四槽鉆頭的優(yōu)勢在于能夠以更快的速度將鉆屑清除出去。更快的清除速度又會進一步減少鉆削過程中產(chǎn)生的摩擦和熱量積累。有利的是，減少鉆頭所承受的摩擦和熱量積累能夠延長鉆頭的壽命，并使鉆削時間加快。發(fā)明人在無意中發(fā)現(xiàn)，對于不同的螺距PL而言，通過保持較大輻部厚度WT2與螺距PL之比在約為14%-25%的范圍之內(nèi)，同時保持較大輻部厚度WT2與較小輻部厚度WT1之比為基本固定的比例，能夠提高上述鉆頭2在清除鉆屑和減少摩擦損失方面的效率。例如，根據(jù)一個實施方式，當螺距PL從約為0.67英寸變化至約為3.02英寸時，較大輻部厚度WT2與較小輻部厚度WT1之比優(yōu)選約為0.66，較大輻部厚度WT2以近似線性的方式隨螺距PL變化，因而較大輻部厚度WT2與螺距PL之比在約為14%-25%的范圍內(nèi)，如下表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根據(jù)該實施方式的鉆頭2的螺距PL與較大輻部厚度WT2之間的關系也以圖表的方式表示在圖5中。雖然參考了具體描述的實施方式而對本發(fā)明進行了描述和說明，但本發(fā)明并不應視為限定于描述的實施方式。本領域普通技術人員能夠理解，在不脫離由隨后權利要求所限定的本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變化和修改。因而，所有落入附屬權利要求及其等同物的范圍內(nèi)的這種變化和修改都應當視為包括在本發(fā)明中。權利要求1.一種鉆頭，該鉆頭包括主體，該主體包括形成在該主體上且沿該主體的縱向軸線延伸的至少四個凹槽，所述至少四個凹槽中的每一個限定有彼此基本相同的螺距；和設置在所述至少四個凹槽之間的輻部，該輻部具有至少一個輻部厚度，其中所述至少一個輻部厚度與所述螺距之比在約為14％-25％的范圍內(nèi)。2.根據(jù)權利要求1所述的鉆頭，其中所述螺距在約為0.67-3.20英寸的范圍內(nèi)。3.根據(jù)權利要求1所述的鉆頭，其中所述至少四個凹槽包括一對主凹槽和一對次凹槽，其中所述一對主凹槽和所述一對次凹槽具有不同的寬度。4.根據(jù)權利要求3所述的鉆頭，其中所述至少一個輻部厚度限定在所述一對次凹槽之間，其中所述一對次凹槽的寬度小于所述一對主凹槽的寬度。5.—種鉆頭，該鉆頭包括主體，該主體包括有助于清除鉆屑的第一對凹槽，有助于減小摩擦的第二對凹槽，以及設置在所述第一對凹槽和第二對凹槽之間的輻部，其中所述第一對凹槽限定有螺距，所述第二對凹槽限定有與所述第一對凹槽所限定的螺距基本相同的螺距，其中所述輻部具有由所述第一對凹槽限定的第一輻部厚度和由所述第二對凹槽限定的第二輻部厚度，其中所述第二輻部厚度與所述螺距之比在約為14%-25%的范圍內(nèi)。6.根據(jù)權利要求5所述的鉆頭，其中所述螺距在約為0.67-3.20英寸的范圍內(nèi)。7.根據(jù)權利要求5所述的鉆頭，其中所述第一對凹槽具有第一寬度，所述第二對凹槽具有小于所述第一寬度的第二寬度。8.根據(jù)權利要求6所述的鉆頭，其中對于不同的螺距，所述第一輻部厚度與所述第二輻部厚度之比基本相同。9.一種用于形成具有主體的鉆頭的方法，該方法包括將切削刀片連接于所述主體的一端；在所述主體的另一端形成柄部；以及在所述主體上形成至少四個螺旋形凹槽，所述至少四個螺旋形凹槽具有彼此基本相同的螺距，其中所述至少四個螺旋形凹槽限定有所述主體的至少一個輻部厚度，其中所述至少一個輻部厚度與所述螺距之比在約為14%-25%之間的范圍內(nèi)。10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述至少四個螺旋形凹槽通過鍛造工藝而形成。11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述至少四個螺旋形凹槽通過機械加工工藝而形成。12.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述螺距在約為0.67-3.20英寸的范圍內(nèi)。13.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述至少四個螺旋形凹槽包括具有不同寬度的一對主凹槽和一對次凹槽。14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述至少一個輻部厚度限定在所述一對次凹槽之間，其中所述一對次凹槽的寬度小于所述一對主凹槽的寬度。全文摘要一種鉆頭，該鉆頭包括主體，該主體包括形成在該主體上且沿該主體的縱向軸線延伸的至少四個凹槽和設置在所述至少四個凹槽之間的輻部。所述凹槽限定有彼此基本相同的螺距，所述輻部具有至少一個輻部厚度。所述輻部厚度與所述螺距之比在約為14％-25％的范圍內(nèi)。文檔編號E21B10/43GK101451426SQ20081008924公開日2009年6月10日申請日期2008年4月25日優(yōu)先權日2007年12月5日發(fā)明者D·W·里克萊,W·查普爾,李天賜申請人:創(chuàng)科實業(yè)有限公司