改進的具有先導端部的自動對中鉆頭及其制造方法技術

具有腹板厚度遞減率約為工業常用標準規定兩倍的金屬用麻花鉆能明顯提高抗折斷力。這樣就得設計比通常淺得多的排屑槽，其腹板漸減率應該是小的，以便加大為從鉆孔中排出切屑所需排屑槽容積。槽長比標準規定的短約１／２英寸使得要有那樣大的遞減率但又能控制排屑槽長在公差的范圍內。還在鉆頭柄上由一機用鉆夾持部分之外處，提供鉆頭尺英寸標記的標記區。新腹板遞減率的采用與具有先導端部的自定心鉆頭端部幾何形狀的改進，產生金屬和木材都適用的一種鉆頭，它經受得住手持機動鉆中的惡劣使用條件。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有其排屑槽從鉆頭端部延伸到鉆頭柄部上一終端的麻花鉆頭。此麻花鉆頭確定一沿排屑長度方向從鉆頭端部向終端逐漸增大的腹板厚度。本專利技術使用比在本專業領域中各標準規定更大的沿徑向傾斜的遞減率。已經發現，采用了本專利技術的鉆頭在使用中，尤其是被由一手提鉆的操作者使用中有明顯增加的韌性及抗斷裂能力。常識認為，在麻花鉆中用相對小的腹板遞減率從而使得排屑槽深度沿排屑槽長度方向盡能如能實際使用的那樣大。這就會提供將切屑、木屑從鉆頭端部向上朝柄部送的并接著送出孔外以最大容積，由此而進行鉆削。這些規范被收錄在兩個標準中，這兩個標準分別為美國機械工程師學會(ASMEB94、IIM-1993)及美國國家航空及宇宙航行空間標準(NAS907)(以下統稱“標準”)。本專利技術的受讓人出售符合這些標準、并具有常規腹板厚度遞減率在0.024英寸到0.030英寸之間的傳統鉆頭，而且也出售了BULLET商標的自動對中的帶先導部份的鉆頭，此類鉆頭有沿排屑槽長度方向每英寸約為0.027英寸的腹板遞減率。此類自動對中鉆頭是為要使用手提鉆的試用期操作者設計的。這類鉆頭的第一次改變被公開在于1990年11月6日授予chaconas等人的美國專利US4968193及于1994年2月22日授予chaconas等人的美國專利US5288183中。這兩個專利均被轉讓給本專利技術的同一受托人。已經了解到，在手提機動鉆中用鉆頭的操作者喜歡增大韌性及抗斷裂能力(斷裂一般發生于鉆頭的排屑槽部份)，對于BULLET鉆頭來說，他們喜歡先導部分處更堅固，喜歡減少在分層材料中，如在使用傳統的BULLET魚尾角時產生的產生圓片的趨向。增大堅固性是一個主要愿望，這是因為使用者在鉆削含屬的時候將相當大的應力施加于鉆頭上，遠不如在使用鉆頭時運作得穩固。就BULLET鉆頭而言，它已被優化得能很好地鉆削金屬和木材。但是為了能鉆透木材，仍然需要連續的最少限度次數的退刀，亦即是需要操作者在鉆削期間不斷地退出和插入鉆頭，以便清除排屑槽中的木屑。此外，如果此鉆頭尤其是在鉆削金屬而要經承過大應力，那未還要求增大BULLET鉆頭的耐久性即壽命。已經發現，沿徑向增大的遞減率會產生一種強度更大的鉆頭。此外亦已發現，增大的腹板遞減率的一特定范圍會提供一種在鉆削金屬時有令人滿意的增強強度，而且在鉆木材時還可以使此鉆頭減少所要求的退刀進刀次數(amountof woodpeckering)。因此，本專利技術的一個目的是制造一種在排肩槽全長上有一腹板厚度遞減率的麻花鉆，此遞減率約為傳統鉆頭的兩倍，由此而令人滿意地增強其鉆金屬時的抗斷裂能力，對于有標準直徑為0.0250英寸或更大的鉆頭來說，能使使用者以一次進刀行程就在1.5英寸木材上鉆一透孔。本專利技術推薦實施例的一具體目的是提供一種麻花鉆，在此鉆頭中，其腹板厚度從端部到柄部沿排屑長度以一均勻的遞減率增大，遞減量在每一英寸排屑槽長度上約為0.050英寸到0.071英寸之間。本專利技術實施例的另一具體目的是在鉆頭柄部上提供一鉆頭標記區段，標記區段處于夾持鉆頭用的鉆卡頭通常夾持的鉆頭柄部區域之外。實現上述專利技術目的一特征是形成排屑槽，使其沿排屑槽長度上有本專利技術的腹板遞減率，此排屑槽長度比ASMEB94.11-M-1993標準為一預定標準直徑鉆頭規定的排屑長度短，而且具體地說減少排屑槽長度約0.3～0.7英寸。對于所有標準直徑的鉆頭來說，最好均減少排屑槽長度約半英寸。一推薦的特征是在標記區段上制作一作為此鉆頭標準尺英寸的那種標記，使得鉆頭與鉆頭柄的連接不會擦除該標記。實現上述專利技術目的另一特征是在使鉆頭桿環繞其軸線回轉的同時，使砂輪與鉆頭桿之間產生相對運動，從而磨削出具有本專利技術的腹板遞減率的、有合乎期望長度的排屑槽，并在砂輪到一位置時使砂輪從鉆頭桿處退出，該位置距離如果使遞減率繼續維持下去，排屑槽就會在此柄部上產生的終端處有一預定距離。本專利技術的另一個目的就是增加以BULLET商標出售的那種帶有先導端部的自動對中鉆頭的強度。實現上述專利技術目的一個特征就是非強制地給該鉆頭切削部份端部設置一小于180°的魚尾角。而另一個推薦的特征是制作一鄰接該魚尾部的倒角，使在倒角上的切削刃將鉆頭切削部份外直徑與魚尾部上的切削刃連接。另外一個特征就是配置一個負角度倒錐，該角度至少為負1°。另外一個特征是使先導部分的寬度即直徑定為約定標準鉆頭直徑的一半。經下面對本專利技術的推薦實施例，所附權利要求及附圖詳細介紹后，本專利技術的其它目的，特征和優點會變得更加清楚。在各附圖中，在相同的或不同的附圖中的相同標引數碼標示相同的構件。各附圖為附圖說明圖1是一傳統鉆頭的側視圖，對該鉆頭已施加一個使鉆頭在排屑槽部份折斷的力F；圖2是本專利技術麻花鉆頭的示意性側視圖，在此麻花鉆中已施加了一個大得多的力F，使它折斷；圖3是本專利技術另一實施例麻花鉆頭示意性側視圖，一力F施加于此麻花鉆頭，用以使它從排屑槽外斷裂；圖4是圖2和3之麻花鉆頭頭部的詳細的示意圖，它被放置于圖1所示鉆頭上，此鉆頭采用本專利技術的腹板遞減率，圖5與圖4相似，但單獨地展示與本專利技術的前導端相結合的本專利技術的腹板斜率；圖6與圖5類似，但展示在一傳統麻花鉆頭上的本專利技術腹板斜率；圖7類似于圖5，它表明其排屑槽長與傳統排屑槽一樣長的一本專利技術實施例；圖8是形成本專利技術腹板斜率的方法示意圖；圖9是有一前導端的自身對中鉆頭端部的詳細的示意圖；圖10是本專利技術一改進端部實施例圖；圖11是本專利技術的一改進端部又一實施例圖；圖12是本專利技術的一改進端部又一實施例圖；圖13是本專利技術的一改進端部又一實施例圖；圖14是圖9所示端部局部放大的詳細結構圖，已被轉動以便展示輔助切削刃后角(“F2”)，以及圖15是用于形成圖9所示端部之一部分的方法的放大示意性詳細結構圖。先參看圖1，一傳統的麻花鉆頭總的用數碼10標示，它有柄部12，有兩條排屑槽16及一端部18的排屑槽部分14。在鉆金屬時，尤其是用在一手提動力鉆中時，鉆削部分不時會遇到如圖1示意表示的那種沿鉆削部分軸線橫向的、比正常力大的力F。如果力F足夠大，鉆削部分會在如圖中15處所示的那樣，被折斷失效。對1/4英寸直徑的傳統麻花鉆進行的試驗表明，在鉆削部分經受150-175lbs范圍的峰值力時產生斷裂，斷裂15主要出現在排屑槽部分14。在圖2中以數碼20標示使用于本專利技術的斜率的一個麻花鉆，它有柄部22，及具有兩排屑槽26及端28的槽部24。在對使用了本專利技術斜率的1/4英寸直徑標準麻花鉆切削部分進行試驗中，在斷裂時的峰值力在250-300lbs之間才使切削部分斷裂。在大多數情況，斷裂不出現在排屑部分24，而是出現在鉆頭的最強部分，通常出現在柄部。即使對就此鉆具鋼硬度有關的工業標準不作變化，也就是說按通常從離開端部起算的第一個3/4排屑槽部分具有3/4的硬度值，從這點開始直到柄端，硬度逐漸減小而變得更堅韌，也會出現此結果。圖3展示采用了本專利技術的腹板厚度斜率的一麻花鉆替換實施例，而且展示它在鉆木材時的良好能力，在鉆削金屬時也能維持其大大增加的強度。已經發現，如圖3所示根據本專利技術制作的麻花鉆頭具有正常的1/4英寸鉆削直徑，它可以用來在1-2/2英寸厚木板上鉆一通孔，而無需將其拽出來從排屑槽中清除木屑然后再將鉆頭插入來完成鉆孔。木材用數碼30標示，而且規本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種麻花鉆頭，它具有： 一個柄部，一個排屑槽部分及一個緊鄰排屑槽部的端部； 排屑槽部分確定兩條排屑槽，排屑槽從端部開始延伸，在柄部終結且有預定的長度； 排屑槽部分還確定一個腹板； 緊鄰端部處的腹板有一個預定腹板厚度；以及 腹板厚度從端部到柄部以一個預定的遞減率（錐度）逐漸增大，該漸減率沿排屑槽長度方向每英寸約在０．０５０到０．０７１英寸之間。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：RJ湯馬斯，
申請(專利權)人：布萊克德克爾公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]