СОСТАВНАЯ ГОЛОВКА СВЕРЛА И СВЕРЛО, ВКЛЮЧАЮЩЕЕ СОСТАВНУЮ ГОЛОВКУ
DRILL COMPOSITE HEAD AND DRILL WITH SUCH HEAD

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Эта заявка является частичным продолжением заявки с приоритетом согласно статье 35 Свода законов США, §12, и рассматривается одновременно с заявкой на Патент США под серийным номером 12/368339, внесенной в реестр 10 февраля 2009 года.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Изобретение относится к режущим инструментам, используемым при механических обработках. В частности, настоящее изобретение относится к съемным головкам сверл и сверлам, включающим съемные головки сверл.
ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0002] Сверление является типичной операцией резки металла, при которой из обрабатываемой детали удаляется материал с целью получения отверстия в обрабатываемой детали или сквозь нее. Сверление осуществляется путем продвижения вперед вращающегося сверлильного инструмента или «сверла» в обрабатываемую деталь в направлении продольной оси сверла. Таким образом, сверло может быть определено как вращающийся режущий инструмент, используемый для обработки с использованием механизмов отверстий в обрабатываемой детали или сквозь нее. Типичные конфигурации сверл включают спиральные сверла и перьевые сверла. Спиральное сверло характеризуется наличием спиральных канавок, расположенных вдоль по меньшей мере части длины сверла, которые оканчиваются на рабочем конце сверла («кончике сверла»), который включает две режущие кромки. Перьевое сверло включает широкое режущее лезвие на кончике сверла и не имеет спиральных канавок вдоль своей длины.
[0003] Что касается конструкции, существуют четыре основных типа сверл. Первый тип сверл является монолитным твердым сверлом, имеющим либо конфигурацию спирального сверла, либо конфигурацию перьевого сверла. Такое сверло, как правило, включает твердый сплав или закаленную сталь и может включать режущий кончик или "головку сверла", состоящий из очень твердого вещества, припаянного мягким или твердым припоем к стальному стержню. Пример такого сверла приведен в публикации европейского патента №0353214, в которой описано твердое сверло, в особенности полезное для ударного сверления, которое содержит твердую головку сверла, припаянную твердым припоем в канавке, образованной на корпусе инструмента. В патенте Соединенных Штатов №6601659 описано твердое спиральное сверло, имеющее полый корпус спиральной формы и относительно твердый режущий кончик, припаянный твердым припоем к корпусу. Такое сверло обеспечивает легкость конструкции, которая подходит для применений с подверганием значительным скручиваниям и ударам, как это происходит при сверлении бетона и кирпичной кладки. В патенте Соединенных Штатов №6655882 описано монолитное твердое спиральное сверло, включающее удлиненный корпус, которое приспособлено для применений для обработки некоторых металлов. В патенте Соединенных Штатов №7267513 описано монолитное твердое перьевое сверло, включающее резьбу и приспособленное для увеличения производительности в некоторых применениях для сверления.
[0004] Вторым типом сверл является комплексный инструмент, содержащий составные индексируемые пластины из твердого сплава, закрепляемые с помощью винтов или других крепежей на стальном корпусе сверла. Как известно в данной области, индексируемая режущая пластина может прикрепляться съемным образом к держателю в двух или более ориентациях для резки, при этом каждая ориентация для резки предоставляет свою режущую кромку. Таким образом, индексируемая режущая пластина может быть «индексирована» таким образом, что к обрабатываемой детали подается другая режущая кромка, когда используемая режущая кромка становится недопустимо изношенной или поврежденной. В некоторых вариантах воплощений данного второго типа сверл несколько индексируемых режущих пластин могут монтироваться на одном стальном корпусе так, чтобы обеспечить частично перекрывающееся режущее действие и образовать законченную геометрию резания сверла. Характерные примеры представлены в европейском патенте №1280625, в котором описан комплексный сверлильный инструмент, имеющий две идентичные режущие пластины квадратной формы из твердого сплава, установленные съемным образом на стальном корпусе. В патенте Соединенных Штатов №5788431 описан комплексный сверлильный инструмент, содержащий по меньшей мере одну режущую пластину треугольной формы из твердого сплава, установленную съемным образом на стальном корпусе. В патенте Соединенных Штатов №6527486 описан комплексный сверлильный инструмент, имеющий несколько режущих пластин в общем случае прямоугольной формы из твердого сплава, установленных съемным образом на стальном корпусе.
[0005] Третьим типом сверл является комплексный сверлильный инструмент, включающий одну заменяемую головку сверла, имеющую конфигурацию спирального сверла или перьевого сверла и изготовленную из твердого сплава или из нержавеющей стали, и при этом головка сверла установлена на стальном корпусе сверла. Пример описан в патенте Соединенных Штатов №4355932, в котором описана индексируемая монолитная головка перьевого сверла, установленная на стальном корпусе сверла. В патенте Соединенных Штатов №6044919 также описана монолитная головка перьевого сверла, установленная на стальном корпусе сверла. Патент Соединенных Штатов №6224302 посвящен описанию монолитной головки перьевого сверла, имеющей V-образный конец, предназначенный для обеспечения большей надежности закрепления на стальном корпусе сверлильного инструмента. В патенте Соединенных Штатов №7241089 описана монолитная головка перьевого сверла, имеющая улучшенную геометрию, включающую искривленные режущие кромки, и при этом головка сверла установлена на стальном корпусе сверла. В патенте Соединенных Штатов №7306410 описана доктрина монолитной головки спирального сверла, которая зажимается на стальном корпусе сверла. Также в европейском патенте №1280625 описана монолитная головка спирального сверла, установленная на стальном корпусе инструмента и закрепленная на месте с помощью двух винтов.
[0006] Четвертым типом сверл является составной сверлильный инструмент, содержащий два различных твердых сплава, соединенных вместе металлургическим способом. Примеры включают твердое сверло, содержащее относительно более твердый твердосплавный материал в области сердцевины сверла и относительно износостойкий твердосплавный материал в периферической области сверла. В патенте Соединенных Штатов №6511265 показано составное твердое спиральное сверло, включающее области различных твердосплавных материалов, обеспечивающие разные механические свойства в области сердцевины и в поверхностной области сверла. В заявке на патент Соединенных Штатов №2007/0042217 описана монолитная головка перьевого сверла, имеющая относительно стойкий к ударам сорт твердого сплава в центральной области и относительно износостойкий сорт твердого сплава в периферической области, и при этом различные твердосплавные материалы соединены вместе металлургическим способом.
[0007] Проблемой, ограничивающей производительность несоставных сверл, является то, что скорость резки (скорость режущей кромки относительно обрабатываемой детали) изменяется от нуля в центре сверла до максимального значения скорости резки на периферии сверла. Следовательно, условия, способствующие износу на режущем кончике сверла, могут в значительной степени быть более агрессивными на периферии, чем в центре режущего кончика. Для решения данной проблемы некоторые известные составные сверла включают различные сорта карбидов, имеющих разные свойства, в центральной и периферической областях сверла. Такая компоновка может быть приспособлена для оптимизации производительности сверления. Однако стоимость производства составных сверл достаточно высока, поскольку производство сверла включает прессование и спекание по меньшей мере двух различных твердосплавных материалов.
[0008] Соответственно, было бы предпочтительным предоставить сверло, имеющее конструкцию, которая способствовала бы улучшению производительности сверления, но которая не требовала бы выполнения дорогостоящих шагов при производстве составных сверл, включающих несколько (т.е. две или более) областей из твердосплавных материалов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] Согласно некоторым вариантам воплощений, составная головка перьевого сверла для перьевого сверла, при этом перьевое сверло включает часть удлиненного корпуса и режущую часть, прикрепленную съемным образом к концу части корпуса, составная головка перьевого сверла может в общем случае содержать по меньшей мере три части режущей пластины, каждая часть, включающая режущую кромку, при этом по меньшей мере три части режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они прикрепляются съемным образом к части корпуса в смежных положениях относительно друг друга с режущими кромками, совмещенными таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на конце перьевого сверла, при этом совмещенные режущие кромки смежных частей режущей пластины образуют первую границу раздела и вторую границу раздела, и при этом первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до второй границы раздела.
[0010] Согласно некоторым вариантам воплощений, составная головка перьевого сверла для перьевого сверла, головка сверла, содержащая часть корпуса и головку сверла, прикрепленную съемным образом к части корпуса, составная головка перьевого сверла может в общем случае содержать центральную часть режущей пластины, образующую центральную область головки перьевого сверла, при этом центральная часть режущей пластины включает первую и вторую стороны и режущую кромку, первую боковую часть режущей пластины, образующую по меньшей мере часть первой боковой области головки перьевого сверла, при этом первая боковая часть режущей пластины содержит режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопряжена по меньшей мере с областью первой стороны центральной части режущей пластины, и вторую боковую часть режущей пластины, образующую по меньшей мере часть второй боковой области головки сверла, при этом вторая боковая часть режущей пластины включает режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопряжена по меньшей мере с областью второй стороны центральной части режущей пластины, при этом центральная часть режущей пластины, первая боковая часть режущей пластины и вторая боковая часть режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они прикрепляются по отдельности съемным образом к части корпуса, при этом сопряженная поверхность первой боковой части режущей пластины сопряжена с первой стороной центральной части режущей пластины и сопряженная поверхность второй боковой части режущей пластины сопряжена со второй стороной центральной части режущей пластины, тем самым приводя к совмещению режущей кромки центральной части режущей пластины с режущими кромками каждой из первой боковой части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на конце перьевого сверла, и при этом совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и первой боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины образуют вторую границу раздела, и при этом первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения, от оси вращения до второй границы раздела.
[0011] Согласно некоторым вариантам воплощений, перьевое сверло может в общем случае содержать часть удлиненного корпуса, включающую часть стержня на первом конце и второй конец, сконфигурированный таким образом, что в него съемным образом помещается головка сверла, и съемную составную головку сверла, содержащую по меньшей мере три части режущей пластины, при этом каждая часть режущей пластины включает режущую кромку и прикрепляется по отдельности съемным образом ко второму концу части корпуса в смежном положении относительно других частей режущей пластины, при этом режущие кромки частей режущей пластины совмещены таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на втором конце части корпуса перьевого сверла, при этом совмещенные режущие кромки смежных частей режущей пластины образуют первую границу раздела и совмещенные режущие кромки других смежных частей режущей пластины образуют вторую границу раздела, и при этом первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения, от оси вращения до второй границы раздела.
[0012] Согласно некоторым вариантам воплощений, перьевое сверло может в общем случае содержать часть удлиненного корпуса, включающую часть стержня на первом конце и второй конец, сконфигурированный таким образом, что в него съемным образом помещается головка сверла, и съемную составную головку перьевого сверла, содержащую центральную часть режущей пластины, образующую центральную область головки перьевого сверла, при этом центральная часть режущей пластины включает первую и вторую стороны и режущую кромку, первую боковую часть режущей пластины, образующую по меньшей мере часть первой боковой области головки перьевого сверла, при этом первая боковая часть режущей пластины содержит режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопряжена по меньшей мере с областью первой стороны центральной части режущей пластины, и вторую боковую часть режущей пластины, образующую по меньшей мере часть второй боковой области головки перьевого сверла, при этом вторая боковая часть режущей пластины содержит режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопряжена по меньшей мере с областью второй стороны центральной части режущей пластины, при этом центральная часть режущей пластины, первая боковая часть режущей пластины и вторая боковая часть режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они могут по отдельности съемным образом прикрепляться к части корпуса, при этом сопряженная поверхность первой боковой части режущей пластины сопряжена с первой стороной центральной части режущей пластины и сопряженная поверхность второй боковой части режущей пластины сопряжена со второй стороной центральной части режущей пластины таким образом, что режущая кромка центральной части режущей пластины совмещена с режущими кромками каждой из первой боковой части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на конце перьевого сверла, при этом совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и первой боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины образуют вторую границу раздела, и при этом первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения, от оси вращения до второй границы раздела.
[0013] Согласно некоторым вариантам воплощений, составная головка перьевого сверла для перьевого сверла, перьевое сверло, включающее часть удлиненного корпуса и режущую часть, прикрепленную съемным образом к концу части корпуса, составная головка перьевого сверла может в общем случае включать центральную часть режущей пластины, включающую V-образную режущую кромку, и боковую часть режущей пластины, включающую две боковые области, разделенные выемкой, при этом каждая боковая область включает режущую кромку, при этом центральная часть режущей пластины и боковая часть режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они прикрепляются съемным образом к части корпуса перьевого сверла таким образом, что центральная часть режущей пластины расположена в выемке и сопряжена с боковой частью режущей пластины так, что режущая кромка центральной части режущей пластины и режущая кромка каждой из боковых областей боковой части режущей пластины совмещены таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на концевой части перьевого сверла, при этом совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и первой боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины образуют вторую границу раздела, и при этом первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения, от оси вращения до второй границы раздела.
[0014] Согласно некоторым вариантам воплощений, перьевое сверло может в общем случае содержать часть удлиненного корпуса, включающую часть стержня на первом конце и второй конец, сконфигурированный таким образом, что в него съемным образом помещается головка сверла, и съемную составную головку сверла, содержащую центральную часть режущей пластины, содержащую V-образную режущую кромку, и боковую часть режущей пластины, содержащую две боковые области, разделенные выемкой, при этом каждая боковая область включает режущую кромку, при этом центральная часть режущей пластины и боковая часть режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они съемным образом прикрепляются к части корпуса перьевого сверла таким образом, что центральная часть режущей пластины расположена в выемке и сопряжена с боковой частью режущей пластины так, что V-образная режущая кромка центральной части режущей пластины и режущие кромки каждой из боковых областей центральной части режущей пластины совмещены таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на втором конце перьевого сверла, при этом совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и одной из двух боковых областей боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела, и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и другой из двух боковых областей боковой части режущей пластины образуют вторую границу раздела, и при этом первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения, от оси вращения до второй границы раздела.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0015] Характерные черты и преимущества некоторых неограничивающих вариантов воплощений изобретений, описанных здесь, могут быть лучше поняты со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
[0016] на Фигурах 1A-1D схематически изображены различные аспекты одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, сконструированного согласно настоящему изобретению;
[0017] на Фигурах 2A и 2B схематически изображены различные аспекты центральной части режущей пластины составной головки перьевого сверла, показанной на Фигурах 1A и 1B;
[0018] на Фигурах 3A-3C схематически изображены различные аспекты центральной части режущей пластины, показанной на Фигурах 2A и 2B, и также показана координатная система XYZ, используемая для задания различных геометрических аспектов центральной части режущей пластины;
[0019] на Фигурах 4A и 4B схематически изображены различные аспекты неограничивающего варианта воплощения боковой части режущей пластины составной головки сверла, согласно настоящему изобретению;
[0020] на Фигурах 5A-5C схематически изображены различные аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0021] на Фигурах 6A-6C схематически изображены различные аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0022] на Фигурах 7A и 7B схематически изображены различные аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0023] на Фигурах 8A-8C схематически изображены различные аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0024] на Фигурах 9A-9C схематически изображены различные аспекты одного неограничивающего варианта воплощения узла перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0025] на Фигурах 10A-10C схематически изображены различные аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0026] на Фигурах 11A и 11B схематически изображены аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению, при этом головка сверла состоит из двух частей режущей пластины;
[0027] на Фигурах 12A-12D представлены схематические изображения дополнительного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0028] на Фигурах 13A и 13B схематически изображены различные аспекты центральной части режущей пластины и боковой части режущей пластины составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению;
[0029] на Фигурах 14A-14C схематически изображены различные аспекты одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, сконструированной согласно настоящему изобретению;
[0030] на Фигурах 15A-15C схематически изображены различные аспекты одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, сконструированной согласно настоящему изобретению.
[0031] Читатель поймет вышеизложенные детали, а также другие при рассмотрении следующего детального описания некоторых неограничивающих вариантов воплощений составных (т.е. состоящих из двух или более частей) головок сверл и узлов сверл, согласно настоящему изобретению. Читатель также может освоить некоторые дополнительные детали и преимущества настоящего изобретения при воплощении или использовании головок сверл и узлов сверл, описанных здесь.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ НЕОГРАНИЧИВАЮЩИХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0032] В настоящем описании неограничивающих вариантов воплощений и в формуле изобретения другие, чем в рабочих примерах, или где указано другое, все числа, выражающие величины или характеристики составных частей и изделий, условий обработки и тому подобное, следует понимать во всех случаях как употребляющиеся с добавкой «приблизительно». Соответственно, если противоположное не указано, все численные параметры, установленные в последующем описании, могут быть изменены в зависимости от желаемых характеристик, которые необходимо получить в данном изобретении. По меньшей мере и не в качестве попытки ограничить приложение доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения любой числовой параметр следует истолковывать по меньшей мере в свете числа заявленных значимых разрядов и применяя обычные способы округления.
[0033] Любой патент, публикация или другой материал, посвященный изобретению, полностью или частично, о котором говорится, что он включен сюда посредством ссылки, включается сюда только до тех пределов, в которых включенный материал не входит в противоречие с существующими определениями, утверждениями или другим материалом, относящимся к изобретению, установленными в данном изобретении. По существу и в необходимых рамках изобретение в установленном здесь виде замещает собой любой материал, включенный здесь по ссылке, который входит в противоречие с ним. Любой материал или его часть, о котором говорится, что он включен сюда посредством ссылки, однако который входит в противоречие с существующими определениями, утверждениями или другим материалом, относящимся к изобретению, установленными здесь, включается только в пределах, при которых не возникает противоречия между включенным материалом и существующим материалом, относящимся к изобретению.
[0034] Значения некоторых терминов, используемых в настоящем описании и формуле изобретения, являются следующими.
[0035] Как используется здесь, под «составной» головкой сверла или другим предметом подразумевается, что такой предмет включает две или более части, которые объединяются для образования предмета. Из последующего описания будет очевидно, например, что некоторые варианты воплощений составной головки сверла, согласно настоящему изобретению, могут включать 2, 3 или более отдельных частей режущей пластины, которые объединяются для образования головки сверла.
[0036] Как используется здесь, под термином «сопрягать» или «сопряженный» подразумевается, что по меньшей мере область каждой из упомянутых частей режущей пластины плотно соприкасается с другой областью, однако они не соединены вместе физически. Следовательно, как используется здесь, «сопряженные» части режущей пластины могут быть по отдельности извлечены из узла сверла, на котором они установлены.
[0037] Как используется здесь, термин «твердосплавный» материал относится к композиту, состоящему из твердой фазы твердого сплава на основе металла, распределенной в сплошной связывающей фазе. Распределенная фаза может включать, например, без ограничений, зерна одного или более переходных металлов, выбранных из титана, ванадия, хрома, циркония, гафния, молибдена, ниобия, тантала и вольфрама. Связывающая фаза, которая связывает или «цементирует» зерна твердого сплава на основе металла вместе может быть, к примеру, без ограничений, по меньшей мере одним материалом, выбранным из кобальта, никеля, железа и сплавов этих металлов. Кроме того, для усиления желаемых свойств в связывающую фазу могут быть включены легирующие элементы, такие как, например, без ограничений, хром, молибден, рутений, бор, вольфрам, тантал, титан и ниобий. Различные твердосплавные материалы могут быть изготовлены путем варьирования по меньшей мере одного из составов распределенной и сплошной фаз, размера зерен распределенной фазы, объемной доли фаз и метода, используемого для изготовления композитного вещества. Твердые сплавы на основе карбида вольфрама в качестве распределенной твердой фазы и связывающей фазы из кобальта или сплава кобальта являются наиболее важными с коммерческой точки зрения имеющимися в наличии твердосплавными материалами.
[0038] Некоторые неограничивающие варианты воплощений составных головок сверл, согласно настоящему изобретению, схематически изображены на приложенных фигурах. Состоящая из трех частей перьевая головка 3 сверла показана в виде с торца на Фигуре 1A и в виде спереди на Фигуре 1B. Проекция, изображенная на Фигуре 1A, взята в направлении, показанном стрелками A-A на Фигуре 1B. Положение некоторых геометрических характерных особенностей головки 3 сверла, которые были бы невидимы на видах на Фигурах 1A и 1B, показаны на данных фигурах с помощью прерывистых линий. Головка 3 сверла включает три отдельные части режущей пластины в форме центральной части 4 режущей пластины, боковой части 5 режущей пластины (находящейся справа от вертикальной опорной линии 7 на Фигуре 1B и боковой части 6 режущей пластины (находящейся слева от вертикальной опорной линии 7). Центральная часть 4 режущей пластины является индексируемой и может использоваться в головке 3 сверла в ориентации для резки, показанной на Фигуре 1B, или может быть повернута на 180° вокруг горизонтальной опорной линии 9 и использоваться во второй ориентации для резки, при этом к обрабатываемой детали подается другая режущая кромка центральной части 4 режущей пластины. Индексируемая природа центральной части 4 режущей пластины обозначена особыми отметками «1» и «2» на первой грани 8, которые указывают на две возможные ориентации для резки, между которыми может быть индексирована центральная часть 4 режущей пластины.
[0039] Центральная часть 4 режущей пластины симметрична относительно поворотов на 180° вокруг центральной оси, которая проходит в продольном направлении через центр крепежного отверстия 10 и перпендикулярна грани 8. Боковая часть 5 режущей пластины и боковая часть 6 режущей пластины идентичны по конструкции и, как представлено на Фигуре 1A, каждая боковая часть 5, 6 режущей пластины включает первую боковую грань, имеющую периметр, больший, чем противоположная вторая боковая грань. Толщина центральной части 4 режущей пластины и боковых частей 5 и 6 режущей пластины одинаковы. Когда три части 4, 5, 6 режущей пластины сопряжены в компоновке, показанной на Фигурах 1A и 1B, таким образом, что они образуют головку 3 сверла, грань 8 центральной части 4 режущей пластины в значительной степени находится в одной плоскости с гранью 11 боковой части 5 режущей пластины и с гранью 12 боковой части 6 режущей пластины. Далее, режущая кромка 13 на грани 8 центральной части 4 режущей пластины лежит на одной прямой с передней режущей кромкой 14a на грани 11 боковой части 5 режущей пластины, и режущая кромка 15 на противоположной грани 16 центральной части 4 режущей пластины (см. Фиг.1A) лежит на одной прямой с передней режущей кромкой 17 на грани 18 (см. Фиг.1A) боковой части 6 режущей пластины.
[0040] Как показано на Фигуре 1B, боковая часть 5 режущей пластины в общем случае ромбовидная с параллельными противоположными режущими кромками: передняя режущая кромка 14а параллельна передней режущей кромке 14b и боковая режущая кромка 14с параллельна боковой режущей кромке 14d. Боковая часть 5 режущей пластины является индексируемой и, кроме положения, показанного на Фигуре 1B, может быть расположена во второй ориентации для резки, в которой другая режущая кромка лежит на одной прямой с режущей кромкой центральной части 4 режущей пластины и ориентирована для приведения в контакт с обрабатываемой деталью. В частности, боковая часть 5 режущей пластины может быть помещена во второй ориентации для резки путем поворота ее на 180° вокруг линии, перпендикулярной грани 11 и проходящей в продольном направлении через центр крепежного отверстия 19. Во второй ориентации для резки боковая часть 5 режущей пластины остается на стороне головки 3 сверла справа от опорной линии 7, как можно видеть на Фигуре 1B. Кроме того, боковая часть 5 режущей пластины может быть помещена в дополнительной ориентации для резки путем поворота ее на 180° вокруг вертикальной опорной линии 7 и ориентации ее в головке 3 сверла в положении на стороне слева от опорной линии 7 на Фигуре 1B. Боковая режущая кромка 14с боковой части 5 режущей пластины ориентирована слегка отклоненной относительно точки N1 от вертикальной линии L1 на Фигуре 1B для обеспечения малого заднего угла резания «V» относительно линии L1.
[0041] Боковая часть 6 режущей пластины имеет конструкцию, идентичную конструкции боковой части 5 режущей пластины, и может быть соответствующим образом индексирована между несколькими ориентациями для резки. Расстояние между точкой N1 на боковой части 5 режущей пластины и точкой N2 на боковой части 6 режущей пластины представляет собой диаметр сверла «DD», показанный на Фигуре 1B, который задает диаметр отверстия, просверливаемого головкой 3 сверла.
[0042] Центральная часть 4 режущей пластины головки 3 сверла имеет уникальную геометрию по сравнению с боковыми частями 5 и 6 режущей пластины и проиллюстрирована в виде с торца на Фигуре 2A и в виде спереди на Фигуре 2B. Проекция, изображенная на Фигуре 2A, взята в направлении, показанном стрелками A-A на Фигуре 2B. Для того чтобы продемонстрировать, как сконструирована центральная часть 4 режущей пластины, на Фигурах 2A и 2B включена координатная система XYZ, имеющая начало координат в точке «О», расположенной в центре крепежного отверстия 24, как показано на Фигуре 2B, и на половине толщины «T» центральной части 4 режущей пластины, как показано на Фигуре 2A. Центральная часть 4 режущей пластины включает первую грань 22 и противоположную вторую грань 23 и является симметричной относительно поворота на 180° вокруг оси Y координатной системы XYZ. Со ссылкой на Фигуру 2B, длина «L» центральной части 4 режущей пластины задается как расстояние «L» между теоретическими линиями 25 и 27, параллельными оси X. Ширина «W» центральной части 4 режущей пластины, также показанная на Фигуре 2B, задается как расстояние между теоретическими линиями 26 и 28, параллельными оси Z. Как показано далее на Фигуре 2B, центральный угол «C» центральной части 4 режущей пластины, показанный на Фигуре 2B, задается как угол между линиями, проходящими вдоль режущих кромок 32 и 36 (или проходящими вдоль режущих кромок 38 и 42). Угол наклона линии «V» центральной части 4 режущей пластины задается как угол между теоретической линией 26 и кромкой 53 (или между любыми из теоретической линией 26 и кромкой 62; теоретической линией 28 и кромкой 56 и теоретической линией 28 и кромкой 59).
[0043] Со ссылкой на Фигуры 2A и 2B, центральная часть 4 режущей пластины далее задается рядом задних режущих граней, включающих: заднюю режущую грань 31, которая проходит между режущей кромкой 32 первой грани 22 и кромкой 33 второй грани 23; заднюю режущую грань 34, которая проходит между режущей кромкой 36 второй грани 23 и кромкой 35 первой грани 22; заднюю режущую грань 37, которая проходит между режущей кромкой 38 первой грани 22 и кромкой 39 второй грани 23; и заднюю режущую грань 40, которая проходит между режущей кромкой 42 второй грани 23 и кромкой 41 первой грани 22.
[0044] Обращаясь снова к Фигурам 2A и 2B, центральная часть 4 режущей пластины головки 3 сверла задается далее рядом сопряженных граней, сконфигурированных для сопряжения центральной части 4 режущей пластины с боковыми частями 5 и 6 режущей пластины при надлежащем размещении для образования головки 3 сверла. Сопряженная грань 51 проходит между кромкой 53 на второй грани 23 и кромкой 52 на первой грани 22. Кромка 53 слегка повернута в направлении против часовой стрелки (в проекции, изображенной на Фигуре 2B) вокруг точки «A1» для задания угла наклона «V», образуемого с теоретической линией 26. Подобным образом сопряженная грань 54 проходит между кромкой 56 на первой грани 22 и кромкой 55 на второй грани 23, и кромка 56 слегка повернута в направлении по часовой стрелке (в проекции, изображенной на Фигуре 2B) вокруг точки «A2» теоретической линии 28 для задания угла наклона относительно теоретической линии 28. Сопряженная грань 57 проходит между кромкой 59 на второй грани 23 и кромкой 58 на первой грани 22, и кромка 59 слегка повернута в направлении против часовой стрелки (в проекции, изображенной на Фигуре 2B) вокруг точки «A3» теоретической линии 28 для задания угла наклона относительно теоретической линии 28. Подобным образом сопряженная грань 60 проходит между кромкой 62 на первой грани 22 и кромкой 61 на второй грани 23, и кромка 62 слегка повернута в направлении по часовой стрелке (в проекции, изображенной на Фигуре 2B) вокруг точки «A4» теоретической линии 26 для задания угла наклона относительно теоретической линии 26.
[0045] Центральная часть 4 режущей пластины далее задается двумя областями с выемками, показанными на Фигуре 2B. Первая область с выемкой R1 ограничена прямой кромкой 71 и закругленными кромками 72. Вторая область с выемкой R2 ограничена прямой кромкой 73 и закругленными кромками 74. Одна из первой и второй областей с выемками R1 и R2 разделяет противоположные сопряженные грани 51 и 60 на одной стороне центральной части 4 режущей пластины, и другая из R1 и R2 разделяет противоположные сопряженные грани 54 и 57 на другой стороне центральной части 4 режущей пластины. Как показано на Фигуре 1B, первая и вторая области с выемками R1 и R2 также обеспечивают наличие разгрузочного пространства между центральной частью 4 режущей пластины и боковыми частями 5 и 6 режущей пластины, когда части режущей пластины расположены таким образом, что они образуют состоящую из трех частей головку 3 сверла.
[0046] Центральная часть 4 режущей пластины головки 3 сверла производит режущее действие как центральная часть головки 3 сверла и также включает дополняющую сопряженную геометрию с двумя боковыми частями 5 и 6 режущей пластины, так что образуется комплексная головка перьевого сверла, состоящая из трех частей. Геометрия центральной части 4 режущей пластины может быть математически задана как количественная ссылка для конструирования состоящей из трех частей головки 3 сверла в собранном состоянии. На Фигурах 3A-3C показаны аспекты центральной части 4 режущей пластины и система координат XYZ, предназначенная для задания различных аспектов. Для того чтобы математически задать плоскую грань, подобную режущей задней грани 31, показанной на схематическом виде спереди на Фигуре 3C, необходимо иметь три неколлинеарные точки в трехмерном («3-D») пространстве. Такая плоская грань может быть математически описана как получаемая из уравнения (1):
<mrow><msub><mi>f</mi><mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>X</mi><mo>,</mo><mi>Y</mi><mo>,</mo><mi>Z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mi>X</mi></mtd><mtd><mi>Y</mi></mtd><mtd><mi>Z</mi></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0</mn><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
2
3
1
1
1
1
1
где (x, y, z), (x, y, z) и (x, y, z) представляют собой три неколлинеарные точки в системе координат XYZ, через которые проходит плоская грань. Основываясь на системе координат XYZ, заданной относительно Фигур 2A и 2B, начало координат «O» системы координат XYZ установлено в центре крепежного отверстия 24 в плоскости XOZ и в точке, расположенной на половине толщины центральной части 4 режущей пластины в плоскости XOY. Обращаясь к Фигуре 3C, могут быть определены три неколлинеарные точки P, P и P, которые задают заднюю режущую грань 31. P (x, y, z) является теоретической точкой на кончике центральной части 4 режущей пластины, а также линейным продолжение режущей кромки 32 на первой грани 22. P может быть задана следующим образом:
<mrow><msub><mi>P</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>0</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>T</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>L</mi><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
2
2
2
2
2
2
2
2
2
P (x, y, z) является точкой пересечения теоретической линии 26, параллельной оси Z, и линейного продолжения передней режущей кромки 32 на верхней грани 22 центральной части 4 режущей пластины. Обращаясь к Фигуре 2B, P (x, y, z) является той же самой точкой A1, вокруг которой слегка повернута кромка 53 таким образом, чтобы получить угол наклона V относительно теоретической линии 26. P может быть задана следующим образом:
<mrow><msub><mi>P</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>T</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mi>L</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>×</mo><mi>tan</mi><mrow><mo>(</mo><mi>Q</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
3
3
3
3
где «Q» - угол между режущей кромкой 31 на первой грани 22 и теоретической линией 25 (которая параллельна оси X) и имеет непосредственное отношение к центральному углу «C». Обращаясь к виду в разрезе K-K на Фигуре 3B и виду сбоку на Фигуре 3C, точка P (x, y, z) лежит на кромке 33 (показанной пунктирными линиями на Фигуре 3C) на второй грани 23 центральной части 4 режущей пластины и может быть задана следующим образом:
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mn>3</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo stretchy="false">(</mo><mo stretchy="false">[</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>L</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>cos</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>Q</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>φ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>sin</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>Q</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mo stretchy="false">[</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>L</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>cos</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>Q</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>ϕ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">]</mo><mo>×</mo><mi>cos</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>Q</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr></mtable>
3
3
3
3
1
1
2
2
2
1
2
2
где ϕ - задний угол задней режущей грани 31 центральной части 4 режущей пластины. Поскольку точка P (x, y, z) неколлинеарна с точками P (x, Y, z) и P (x, y, z), плоская грань, такая как задняя режущая грань 31, может быть явным образом определена. Таким образом, задняя режущая грань 31 может быть математически задана выражением, представленным выше в Уравнении (1), которое имеет формат матрицы размера 4×4.
[0047] Поскольку центральная часть 4 режущей пластины симметрична относительно поворотов на 180° вокруг оси Y системы координат XYZ на Фигурах 3A-3C , для задания остальных задних режущих граней 34, 37, 40 центральной части 4 режущей пластины, показанной на Фигурах 3A-3C, может быть введена форма математического способа, известного как геометрическое преобразование. Геометрическое преобразование включает математическое вычисление новых координат для точек, образующих объект, от их начальных положений к их положениям, получающимся в результате преобразования. Геометрическое преобразование перемещает каждую точку в заданной системе координат в соответствии с определенным правилом, таким как масштабирование, трансляция, отражение или вращение.
1
1,
1
2
2
2
3
3
3
1
1
1
2
2
2
3
3
3
[0048] Три неколлинеарные точки (x, y z), (x, y, z) и (x, y, z), заданные выше, могут быть использованы для установления задней режущей грани 31 центральной части 4 режущей пластины, показанной на Фигурах 2A-2B и 3A-3C. В системе координат XYZ, как показано на Фигурах 2A-2B и 3A-3C, три точки (x, y, z), (x, y, z) и (x, y, z) могут быть сгруппированы в формат матрицы точек для представления задней режущей грани 31, которая обозначена как «CCF1A», в следующем виде:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>A</mi><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0049] Геометрическое преобразование трех точек посредством вращения на угол θ=180° вокруг оси Y в трехмерном пространстве может быть выражено в виде следующей матрицы точек:
<mrow><msub><mi>R</mi><mi>Y</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>θ</mi><mo>=</mo><mo>`</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mrow><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0050] Задние режущие грани 31 и 37 являются симметричными относительно поворота на 180° вокруг оси Y, что в действительности является индексируемым отношением между режущим кончиком сверла «1» (т.е. частью центральной части 4 режущей пластины, находящейся ниже оси X, как показано на Фигурах 2B и 3C) и режущим кончиком сверла «2» (т.е. частью центральной части 4 режущей пластины, находящейся выше оси X, как показано на Фигурах 2B и 3C). Таким образом, задняя режущая кромка 37, обозначенная как «CCF2A», может быть задана с помощью следующей матричной операции:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>2</mn><mi>A</mi><mo>=</mo><mo stretchy="false">[</mo><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>A</mi><mo stretchy="false">]</mo><mo>×</mo><mo stretchy="false">[</mo><msub><mi>R</mi><mi>Y</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>θ</mi><mo>=</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">]</mo><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>7</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0051] Далее, геометрическое преобразование трех точек посредством вращения на угол θ=180° вокруг оси Z в трехмерном пространстве может быть выражено в виде следующей матрицы точек:
<mrow><msub><mi>R</mi><mi>Z</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>θ</mi><mo>=</mo><mo>`</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>8</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0052] Задние режущие грани 31 и 34 симметричны относительно поворота на 180° вокруг оси Z системы координат XYZ, показанной на Фигурах 2A-2B и 3A-3C. Это происходит, поскольку: (i) режущая кромка 36 на второй грани 23 должна быть идентичной режущей кромке 32 на первой грани 22 и (ii) задняя режущая грань 34 должна проходить от режущей кромки 36 на второй грани 23 до кромки 35 на первой грани 22 как копия задней режущей грани 31, которая проходит от режущей кромки 32 на первой грани 22 до кромки 33 на второй грани 23. Таким образом, эти две идентичные режущие кромки 36 и 32 и две идентичные задние режущие грани 34 и 31 образуют основную геометрию резки центральной части головки 3 сверла. Следовательно, задняя режущая грань 34, обозначенная как «CCF1B», может быть задана с помощью следующей матричной операции:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>B</mi><mo>=</mo><mo stretchy="false">[</mo><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>A</mi><mo stretchy="false">]</mo><mo>×</mo><mo stretchy="false">[</mo><msub><mi>R</mi><mi>Z</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>θ</mi><mo>=</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">]</mo><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>9</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0053] Наконец, задние режущие грани 40 и 34 симметричны относительно поворота на 180° вокруг оси Y системы координат XYZ, обеспечивая индексируемое отношение между режущим кончиком сверла «1» и режущим кончиком сверла «2», как показано на Фигурах 2B и 3C. Следовательно, задняя режущая грань 40, обозначенная как «CCF2B», может быть задана с помощью следующей матричной операции:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>2</mn><mi>B</mi><mo>=</mo><mo stretchy="false">[</mo><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>B</mi><mo stretchy="false">]</mo><mo>×</mo><mo stretchy="false">[</mo><msub><mi>R</mi><mi>Y</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>θ</mi><mo>=</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">]</mo><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>10</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0054] Четыре задние режущие грани 31, 34, 37 и 40 центральной части 4 режущей пластины уже заданы. Сопряженные грани 51, 54, 57 и 60, показанные на Фигурах 2B и 3C, которые функционируют как сопряженные грани для совмещения надлежащим образом двух индексируемых боковых частей 5 и 6  режущей пластины головки 3 сверла, состоящей из трех частей, также могут быть заданы. Для того, чтобы математически задать плоскую грань, такую как сопряженная грань 51, необходимо иметь три неколлинеарные точки в 3D пространстве. Такая плоская грань может быть математически описана следующим образом:
<mrow><msub><mi>f</mi><mrow><mi>C</mi><mi>M</mi><mi>F</mi></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>X</mi><mo>,</mo><mi>Y</mi><mo>,</mo><mi>Z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mi>X</mi></mtd><mtd><mi>Y</mi></mtd><mtd><mi>Z</mi></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0</mn><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>11</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
4
4
4
5
5
5
6
6
6
4
5
6
4
4
4
4
5
5
5
5
4
6
6
6
6
4
5
6
где (x, y, z), (x, y, z) и (x, y, z) представляют собой три неколлинеарные точки в системе координат XYZ, показанной на Фигурах 2A-2B и 3A-3C, через которые проходит плоская грань. Обращаясь к Фигуре 3C, могут быть определены три неколлинеарные точки P, P и P, которые задают сопряженную грань 51, которая содержит кромку 52 на первой грани 22 и кромку 53 на второй грани 23. P (x, y, z) и P (x, y, z) расположены на противоположных концах кромки 52, которая характеризуется длиной «M», показанной на Фигуре 3C, и слегка отклонена в направлении против часовой стрелки вокруг точки P таким образом, чтобы быть ориентированной под углом наклона «V» относительно теоретической линии 26. P (x, y, z) лежит на кромке 53 (как показано на Фигуре 3C и виде в разрезе по линии J-J на Фигуре 3B) и проходит вдоль линии разреза J-J, которая, как показано на Фигуре 3C, проведена через середину кромки 52 и перпендикулярна ей. Точки P, P и P могут быть следующим образом выражены математически для задания сопряженной грани 51:
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mn>4</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mn>4</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mn>4</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>φ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>T</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>12</mn><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>L</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>ϕ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>Q</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr></mtable>
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mn>5</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mn>5</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mn>5</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mn>5</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>φ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>−</mo><mi>M</mi><mo>×</mo><mi>sin</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>V</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>T</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>13</mn><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>L</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>ϕ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>Q</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>−</mo><mi>M</mi><mo>×</mo><mi>cos</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>V</mi><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr></mtable>
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mn>6</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mn>6</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mn>6</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mn>6</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>φ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>−</mo><mi>M</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>×</mo><mi>sin</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>V</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>+</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>φ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>cos</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>V</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>14</mn><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>L</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>W</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>ϕ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>Q</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>−</mo><mi>M</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>×</mo><mi>cos</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>V</mi><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>T</mi><mo>×</mo><mi>tan</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>φ</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>×</mo><mi>sin</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>V</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr></mtable>
4
4
4
5
5
5
6
6
6
[0055] Следовательно, дополняющая сопряженная грань 51 может быть математически задана с помощью вышеуказанного Уравнения (11) в формате матрицы размером 4×4. Три неколлинеарные точки, заданные координатами (x, y, z), (x, y, z) и (x, y, z), могут быть сгруппированы в формат матрицы точек таким образом, что они представляют сопряженную грань 51, обозначенную как «CMF1A», следующим образом:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>A</mi><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>15</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0056] Сопряженные грани 51 и 57 симметричны относительно поворота на 180° вокруг оси Y системы координат XYZ, показанной на Фигурах 2A-2B и 3A-3C, так что центральная часть 4 режущей пластины является полностью индексируемой. Центральная часть 4 режущей пластины может быть индексирована между первой ориентацией для резки, в которой к обрабатываемой детали подаются режущие кромки 32 и 36 области режущего кончика сверла «1» (т.е. части центральной части 4 режущей пластины, находящейся ниже оси X, как показано на Фигуре 3C), и второй ориентацией для резки, в которой к обрабатываемой детали подаются две режущие кромки области режущего кончика сверла «2» (т.е. части, находящейся выше оси X). Таким образом, сопряженная грань 57, обозначенная как «CMF2A», может быть задана следующим выражением с помощью следующей матричной операции, относящейся к геометрическому преобразованию вращения:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>2</mn><mi>A</mi><mo>=</mo><mo stretchy="false">[</mo><mi>C</mi><mi>M</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>A</mi><mo stretchy="false">]</mo><mo>×</mo><mo stretchy="false">[</mo><msub><mi>R</mi><mi>Y</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>θ</mi><mo>=</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">]</mo><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>16</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0057] Сопряженные грани 51 и 54 симметричны относительно поворота на 180° вокруг оси Z системы координат XYZ, показанной на Фигурах 3A и 3C. Это происходит, поскольку при размещении, показанном на Фигурах 1A и 1B, сопряженная грань 51 должна сопрягаться с боковой частью 5 режущей пластины (показанной на Фигуре 1) и сопряженная грань 54 должна сопрягаться с боковой частью 6 режущей пластины (также показанной на Фигуре 1). Следовательно, сопряженная грань 54, обозначенная как «CMF1B», может быть задана с помощью следующей матричной операции:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>B</mi><mo>=</mo><mo stretchy="false">[</mo><mi>C</mi><mi>M</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>A</mi><mo stretchy="false">]</mo><mo>×</mo><mo stretchy="false">[</mo><msub><mi>R</mi><mi>Z</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>θ</mi><mo>=</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">]</mo><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>z</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>17</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0058] Далее, сопряженные грани 54 и 60 являются симметричными относительно поворота на 180° вокруг оси Y системы координат XYZ, показанной на Фигурах 3A и 3C, так что центральная часть 4 режущей пластины является полностью индексируемой между первой ориентацией для резки, в которой к обрабатываемой детали подаются режущие кромки 32 и 36 области режущего кончика сверла «1» (т.е. части центральной части 4 режущей пластины, находящейся ниже оси X, как показано на Фигуре 3C), и второй ориентацией для резки, при которой к обрабатываемой детали подаются режущие кромки области режущего кончика сверла «2» (т.е. части, находящейся выше оси X). Следовательно, сопряженная грань 60, обозначенная как «CMF2B», может быть задана с помощью следующей матричной операции:
<mrow><mi>C</mi><mi>C</mi><mi>F</mi><mn>2</mn><mi>B</mi><mo>=</mo><mo stretchy="false">[</mo><mi>C</mi><mi>M</mi><mi>F</mi><mn>1</mn><mi>B</mi><mo stretchy="false">]</mo><mo>×</mo><mo stretchy="false">[</mo><msub><mi>R</mi><mi>Y</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>θ</mi><mo>=</mo><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mo>∘</mo></msup><mo stretchy="false">)</mo><mo stretchy="false">]</mo><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>5</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>x</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mrow><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>6</mn></msub></mrow></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>У</mi><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>в</mi><mi>н</mi><mi>е</mi><mi>н</mi><mi>и</mi><mi>е</mi><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>18</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
[0059] Как только установлены Уравнение (1) и соответствующие матрицы геометрических преобразований CCF1B, CCF2A и CCF2B, они могут быть использованы как количественная ссылка для разработки геометрической конструкции всех задних режущих граней индексируемой центральной части 4 режущей пластины. Также, как только установлены Уравнение (11) и соответствующие матрицы геометрических преобразований CMF1B, CMF2A и CMF2B, они могут быть использованы как количественная ссылка для разработки геометрической конструкции всех сопряженных граней индексируемой центральной части 4 режущей пластины и двух индексируемых боковых частей 5 и 6 режущей пластины.
[0060] Как только центральная часть 4 режущей пластины спроектирована, основываясь на вышеприведенных уравнениях, соответствующим образом могут быть спроектированы боковые части 5 и 6 режущей пластины. На Фигурах 4A и 4B проиллюстрирована упрощенная боковая часть 80 режущей пластины, основанная на боковой части 5 режущей пластины, изображенной на Фигурах 1A и 1B. На Фигуре 4A показан вид сбоку в вертикальном разрезе боковой части 80 режущей пластины, на котором с помощью пунктирных линий показано расположение некоторых скрытых характерных особенностей. На Фигуре 4B показан вид спереди, на котором с помощью пунктирных линий показано расположение некоторых скрытых характерных особенностей. Боковая часть 80 режущей пластины включает первую грань 81, вторую грань 82 (имеющую меньший периметр, чем первая грань 82), центральное отверстие 83, передние задние режущие грани 84 и 85 и радиальные задние режущие грани 86 и 87. Боковая часть 80 режущей пластины симметрична относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 83 и вокруг продольной оси 88 центрального отверстия 83. Следовательно, боковая часть 80 режущей пластины может быть индексирована между двумя ориентациями для резки. Другими словами, боковая часть 80 режущей пластины включает две пары возможных для использования режущих кромок. Первая пара режущих кромок включает режущие кромки 90 и 91, и вторая пара режущих кромок включает режущие кромки 92 и 93. Радиальные задние грани 86 и 87 боковой части 80 режущей пластины, показанной на Фигурах 4A-4B, находятся в геометрическом отношении дополнения, позволяющем сопряжение задних граней 86, 87 с любой из сопряженных граней 51, 54, 57 и 60 центральной части 4 режущей пластины, показанной на Фигурах 3A-3C.
[0061] На Фигурах 5A-3C схематически изображен еще один неограничивающий вариант воплощения составной головки сверла, согласно настоящему изобретению. На Фигуре 5B показан вид спереди со стороны первой грани, и на Фигуре 5C - вид спереди со стороны второй грани составной головки 99 сверла. На Фигуре 5A показан вид с торца головки 99 сверла, взятый в направлении, показанном стрелками A-A, как показано на Фигуре 5B. Расположение некоторых характерных особенностей головки 99 сверла, скрытых в проекциях, показанных на Фигурах 5A-5C, показано с помощью пунктирных линий. Центральная часть 100 режущей пластины головки 99 сверла включает центральное отверстие 102 и является индексируемой между двумя ориентациями для резки, как обозначено областями первой грани 101, отмеченными номерами «1» и «2». Со ссылкой на Фигуру 5B, центральная часть 100 режущей пластины включает первую стружечную канавку 103 и вторую стружечную канавку 104 на первой грани 101 в положениях, симметричных относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 102. Обращаясь к Фигуре 5C, вторая грань 107 включает стружечные канавки 105 и 106 в положениях, симметричных относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 102. Обращаясь к Фигуре 5A, центральная часть 100 режущей пластины также включает шейку 111 и скошенную кромку 112. Шейка 111 является центральной областью геометрии сверления, на которой встречаются передние задние режущие грани 113 и 114. Более толстая шейка обеспечивает большую прочность кончика сверла в операциях интенсивного сверления, в то время как более тонкая шейка способствует более эффективному резу и лучшему удалению стружки. Скошенная кромка 112 является местом пересечения передних задних режущих граней 113 и 114 поперек шейки 111.
[0062] Боковая часть 121 режущей пластины включает: первую грань 122 (см. Фигуру 5B), которая в значительной степени находится в одной плоскости с первой гранью 101 центральной части 100 режущей пластины; вторую грань 123 (см. Фигуру 5C); центральное отверстие 124; стружечные канавки 125 и 126 (см. Фигуру 5B), которые расположены симметрично относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 124; и закругленные углы 127 и 128. Боковая часть 131 режущей пластины включает: первую грань 132, которая в значительной степени находится в одной плоскости со второй гранью 107 центральной части 100 режущей пластины; вторую грань 133; центральное отверстие 134; стружечные канавки 135 и 136, которые расположены симметрично относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 134; и закругленные углы 137 и 138. Боковые части 121 и 131 режущей пластины идентичны по конструкции. Как принято на Фигуре 5A, периметр первой грани 132 больше, чем периметр второй грани 133 боковой части 131 режущей пластины, и периметр первой грани 122 больше, чем периметр второй грани 123 боковой части 121 режущей пластины.
[0063] На Фигурах 6A-6C схематически изображены различные аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения головки сверла, состоящей из трех частей, согласно настоящему изобретению. На Фигуре 6A показан вид с торца, схематически изображающий режущий конец головки 150 сверла, состоящей из трех частей. Головка 150 сверла включает центральную часть 151 режущей пластины и боковые части 152 и 153 режущей пластины. На Фигуре 6B показан схематический вид спереди со стороны первой грани центральной части 151 режущей пластины вместе с видами в разрезах центральной части 151 режущей пластины, взятыми по линиям M-M и N-N в направлении, показанном стрелками на виде спереди со стороны первой грани. На Фигуре 6C схематически изображен вид спереди со стороны передней грани типичной боковой части режущей пластины головки 150 сверла вместе с видом в разрезе боковой части режущей пластины, взятым по линии L-L в направлении, показанном стрелками на виде спереди со стороны первой грани на Фигуре 6C. Каждая боковая часть 152 и 153 режущей пластины головки 150 сверла по конструкции идентична показанной на Фигуре 6C, и, таким образом, на Фигуре 6C показана типичная конструкция каждой из боковых частей 152 и 153 режущей пластины.
[0064] Головка 150 сверла, показанная на Фигурах 6A-6C, включает двойные задние режущие грани (грани 161 и 162 и 163 и 164) на центральной части 151 режущей пластины и двойные задние грани (171 и 172 и 173 и 174) на передних задних режущих гранях (как задается на Фигуре 4C для передних задних режущих граней 84 и 85) боковых частей 152 и 153 режущей пластины. Как показано на Фигуре 6A и видами в разрезе по линии M-M и в разрезе по линии N-N на Фигуре 6B, центральная часть 151 режущей пластины включает спаренные задние грани на каждой из своих четырех задних режущих граней. В частности, задние режущие грани включают следующие пары задних граней: первую заднюю грань 161 и вторую заднюю грань 162 (показанные в разрезе по линии M-M); первую заднюю грань 163 и вторую заднюю грань 164 (показанные в разрезе по линии N-N); первую заднюю грань 165 и вторую заднюю грань 166 (показанные в разрезе по линии M-M) и первую заднюю грань 167 и вторую заднюю грань 168 (показанные в разрезе по линии N-N). Также, как показано на Фигурах 6A и 6C, каждая боковая часть 152 и 153 режущей пластины включает двойные задние грани на каждой из передних задних режущих граней. В частности, пластины включают следующие спаренные задние режущие грани: первую заднюю грань 171 и вторую заднюю грань 172 (как показано на боковой части 152 режущей пластины на Фигуре 6A) и первую заднюю грань 173 и вторую заднюю грань 174 (как показано на боковой части режущей пластины 153 на Фигуре 6A). Что касается вида в разрезе по линии L-L типичной схематически изображенной боковой части режущей пластины головки 150 сверла, показанного на Фигуре 6C, первая задняя режущая грань 175 и вторая передняя задняя режущая грань 176 образуют одну пару и первая передняя задняя режущая грань 177 и вторая задняя режущая грань 178 (как показано в разрезе по линии L-L на Фигуре 6C) образуют вторую пару.
[0065] На Фигурах 7A и 7B схематически изображен еще один неограничивающий вариант воплощения головки сверла, состоящей из трех частей, согласно настоящему изобретению. Головка 200 сверла изображена в виде с торца на Фигуре 7A и в виде спереди со стороны первой грани на Фигуре 7B. Каждая из центральной части 201 режущей пластины и боковых частей 211 и 221 режущей пластины головки 200 сверла является индексируемой между двумя ориентациями для резки, в которых разные режущие кромки конкретной части режущей пластины являются областями V-образной режущей кромки, которые подаются к обрабатываемой детали, для обработки которой будет использоваться головка сверла. Каждая из частей 201, 211 и 221 режущей пластины включает характерные особенности в виде стружколомающих канавок на задней режущей грани и выпуклости внутри стружечных канавок. Центральная часть 201 режущей пластины включает стружколомающую структуру на каждой из своих задних режущих граней следующим образом. Как показано на Фигуре 7A (в области, обозначенной отметкой «1» на Фигуре 7B), стружколомающая структура 202 находится на задней режущей грани 203 и стружколомающая структура 204 находится на задней режущей грани 205. Как показано на Фигуре 7A, в области, обозначенной отметкой «2», находятся стружколомающие структуры 206 и 207. Каждая из стружколомающих структур 202, 204, 206 и 207 на центральной части 200 режущей пластины проходит от первой грани 208 до второй грани 209. Боковая часть 211 режущей пластины включает три стружколомающие структуры 212 на передней задней режущей грани 213 и три идентичные стружколомающие структуры 214 на передней задней режущей грани 215, так что боковая часть 211 режущей пластины симметрична относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 216. Все шесть стружколомающих структур 212 и 214 на боковой части 211 режущей пластины проходят через боковую часть 211 режущей пластины от первой грани 217 до второй грани 218. Расположение и конструкция стружколомающих структур одинаковы для боковых частей 211 и 221 режущей пластины, и обе боковые части режущей пластины симметричны относительно поворота на 180° вокруг соответствующих своих центральных отверстий.
[0066] Перьевая головка 200 сверла, состоящая из трех частей, включает несколько выпуклостей в стружечных канавках головки 200 сверла для усиления закручивания стружки и слома стружки в процессе сверления. Как показано на Фигуре 7B, в области центральной части 201 режущей пластины, обозначенной цифрой «1», имеются в наличии две выпуклости 230 в стружечной канавке 231 на первой грани 208 и (как показано с помощью прерывистых линий) имеются в наличии две выпуклости 232 в стружечной канавке 233 на второй грани 209. Как также показано на Фигуре 7B, в области центральной части 201 режущей пластины, обозначенной цифрой «2», имеются в наличии две выпуклости 234 в стружечной канавке 235 на первой грани 208 и (как показано с помощью прерывистых линий) имеются в наличии две выпуклости 236 в стружечной канавке 237 на второй грани 209. Как показано далее на Фигуре 7B, боковая часть 211 режущей пластины включает четыре выпуклости 241 на стружечной канавке 242 и четыре выпуклости 243 на стружечной канавке 244 и выпуклости 241 и 243 расположены симметрично относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 216. Как обозначено на Фигуре 7B с помощью пунктирных линий, обозначающих положения скрытых структур, боковая режущая пластина 221 включает выпуклости, расположенные идентично выпуклостям боковой части 211 режущей пластины. Однако при условии, что режущие кромки головки 200 сверла должны быть ориентированы так, чтобы удалять материал из обрабатываемой детали по мере вращения головки сверла, ориентация боковой части 221 режущей пластины повернута на 180° относительно центральной части 201 режущей пластины.
[0067] На Фигурах 8A-8C и 9A-9C схематически изображены иллюстрации, иллюстрирующие аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла и узла сверла, согласно настоящему изобретению. На Фигуре 8A показан схематический вид с торца, на котором изображена головка 240 сверла, состоящая из трех частей, которая включает центральную часть 241 режущей пластины и боковые части 242 и 243 режущей пластины, расположенные по обе стороны от центральной части 241 режущей пластины. Центральная часть 241 режущей пластины включает первую грань 244 и вторую грань 245. На Фигуре 8B включены схематические вид спереди со стороны первой грани и вид сбоку центральной части 241 режущей пластины головки 240 сверла. На Фигуре 8C включены вид спереди со стороны первой грани и вид сбоку боковой части 242 режущей пластины головки 240 сверла. Боковая часть 242 режущей пластины включает радиальную заднюю режущую грань (подобную радиальным задним режущим граням 86 и 87, показанным на Фигуре 4C), включая первую заднюю поверхность 251, расположенную по соседству с первой гранью 246, и вторую заднюю поверхность 253, расположенную по соседству со второй гранью 247. Боковая часть 243 режущей пластины также включает радиальную заднюю режущую грань, включающую две задних режущих грани, то есть первую заднюю поверхность 252, расположенную по соседству с первой гранью 248, и вторую заднюю поверхность 254, расположенную по соседству со второй гранью 249. Обращаясь к Фигуре 8A, первые радиальные задние режущие грани 251 и 252 являются искривленными поверхностями, задающими диаметр сверления 255 головки 240 сверла, обозначенный как расстояние ODD. Боковая часть 242 режущей пластины также включает радиусы закруглений углов 266 и 267, обозначенные на Фигуре 8C. Конструкции боковой части 243 режущей пластины и боковой части 242 режущей пластины идентичны.
[0068] Сопряженные поверхности 261, 262, 263 и 264 центральной части 241 режущей пластины, показанные на Фигуре 8B, являются дополняющими к радиальной задней режущей грани смежной боковой части 242 или 243 режущей пластины. Например, первая радиальная задняя грань 251 и вторая радиальная задняя грань 253 боковой части 242 режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они могут сопрягаться с любой из сопряженных граней 261, 262, 263 и 264 центральной части 241 режущей пластины, чтобы обеспечить возможность индексирования центральной части 241 режущей пластины и боковой части 242 режущей пластины. То же самое условие выполняется и относительно первой и второй радиальных задних граней 252 и 254 боковой части 243 режущей пластины. На Фигуре 8A можно видеть (вид с торца), что для центральной режущей пластины 241 дополняющая сопряженная грань 261 имеет первую заднюю грань 270 и вторую заднюю грань 271 и дополняющая сопряженная грань 262 имеет первую заднюю грань 272 и вторую заднюю грань 273. На Фигуре 8B можно видеть (вид спереди со стороны первой грани и вид сбоку центральной части 241 режущей пластины), что дополняющая сопряженная грань 262 включает первую заднюю грань 272 и вторую заднюю грань 273 и дополняющая сопряженная грань 264 включает первую заднюю грань 274 и вторую заднюю грань 275.
[0069] На Фигурах 9A-9C представлены схематические иллюстрации, на которых показаны аспекты одного неограничивающего варианта воплощения узла сверлильного инструмента или, проще говоря, «сверла», согласно настоящему изобретению. Сверло 279 включает состоящую из трех частей головку 240 сверла (включая части 241, 242 и 243 режущей пластины, как показано на Фигурах 8A-8C), установленную на держателе 280. На Фигуре 9A схематически представлен вид сверху сверла 279. На Фигуре 9B представлено схематическое изображение в увеличенном виде выделенной окружностью области сверла 279, изображенного на Фигуре 9A. На Фигуре 9C показан схематический вид с торца рабочего конца сверла 279, взятый в направлении, показанном стрелками C-C на Фигуре 9A, с использованием масштаба, используемого на Фигуре 9B. На каждой из Фигур 9A-9C положения некоторых скрытых характерных особенностей сверла 279 обозначены пунктирными линиями. Обращаясь к Фигуре 9A, держатель 280 включает часть корпуса 281 и часть стержня 282. Как показано на Фигурах 9B и 9C, центральная часть 241 режущей пластины и боковые части 242 и 243 режущей пластины прикреплены на наконечнике части корпуса 281 с помощью винтов 283, 284 и 285 соответственно. Часть корпуса 281 включает две стружечные выемки 286 и два охладительных отверстия 287. Часть стержня 282 части корпуса 281 держателя 280 инструмента приспособлена так, что сверло 279 может присоединяться к сверлильному или фрезерному станку.
[0070] Части 241, 242 и 243 режущей пластины могут быть отсоединены от держателя 280 путем удаления винтов 283, 284 и 285 соответственно и могут быть индексированы между переменными ориентациями для резки, как обсуждается выше. Также будет понятно, что части 241, 242 и 243 режущей пластины сопрягаются и не соединяются вместе, а скорее, по отдельности присоединяются к держателю 280 с помощью своих соответствующих винтов и являются съемными по отдельности. Сопряжение между боковыми частями 242, 243 режущей пластины и центральной частью 241 режущей пластины, как обсуждается выше, обеспечивает в значительной степени плавную, в общем случае имеющую V-образную форму, режущую кромку, которая подается на обрабатываемую деталь, несмотря на тот факт, что головка 240 сверла имеет составную конструкцию. Составная конструкция предоставляет много уникальных преимуществ. Например, центральная часть 241 режущей пластины может быть отдельно индексирована между дополнительными ориентациями для резки. Также боковые части 242 и 243 режущей пластины могут быть отсоединены, повернуты, и их положения могут быть изменены на противоположные для индексирования их соответствующих режущих кромок между дополнительными ориентациями для резки без необходимости индексирования также центральной части 241 режущей пластины. Для решения проблемы при износе и/или повреждении любая из частей 241, 242 и 243 режущей пластины может быть по отдельности индексирована или заменена без необходимости индексирования или замены также остальных частей режущей пластины.
[0071] Также могут различаться материалы, из которых изготавливаются центральная часть 241 режущей пластины и боковые части 242 и 243 режущей пластины. При условии, что при резке скорость боковых частей 242 и 243 режущей пластины превышает скорость центральной части 241 режущей пластины, силы, способствующие износу, которым подвергаются части 242 и 243 режущей пластины, будут, вероятно, превышать те силы, которым подвергается центральная часть 241 режущей пластины. При условии составной (т.е. состоящей из двух или более частей) конструкции головок сверл, согласно настоящему изобретению, головка 240 сверла, например, может включать боковые части 242 и 243 режущей пластины, изготовленные из материала, имеющего большую износостойкость, чем центральная часть 241 режущей пластины, тем самым способствуя более равномерному износу головки 240 сверла по длине режущей кромки, в общем случае имеющей V-образную форму, которая подается к обрабатываемой детали. Даже если отдельные части режущей пластины головки 240 сверла состоят из подобных материалов и боковые части 242 и 243 режущей пластины изнашиваются с более высокой скоростью, чем центральная часть 241 режущей пластины, боковые части 242 и 243 режущей пластины могут быть индексированы или заменены отдельно от центральной части 241 режущей пластины. Эта характерная особенность позволяет избегнуть необходимости заменять целиком головку 240 сверла в случае, когда только отдельные области головки сверла получили недопустимый износ и/или повреждение.
[0072] На Фигурах 10A-10C представлены схематические изображения, на которых показаны аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению. Состоящая из трех частей головка 300 перьевого сверла показана на Фигуре 10A в собранном состоянии и в схематическом виде с торца и включает центральную часть 301 режущей пластины и боковые части 302 и 303 режущей пластины, расположенные по обе стороны от центральной части 301 режущей пластины. На Фигуре 10B схематически изображена центральная часть 301 режущей пластины в виде спереди со стороны первой грани (левая сторона фигуры) и в виде сбоку (правая сторона фигуры), взятом в направлении, показанном стрелками B-B, смежном с видом спереди со стороны первой грани. В виде спереди со стороны первой грани на Фигуре 10B положения некоторых скрытых характерных особенностей головки 300 сверла обозначены пунктирными линиями. Конструкция боковой части 303 режущей пластины идентична конструкции боковой части 302 режущей пластины.
[0073] Центральная часть 301 режущей пластины не включает центральное крепежное отверстие, как включают варианты воплощений, обсуждаемые выше. Вместо этого, как показано на Фигуре 10B, центральная часть 301 режущей пластины включает желобок 304 на первой грани 305, и установочный винт или зажим (не показан), присоединенный к держателю, может быть использован для закрепления центральной части 301 режущей пластины в гнезде держателя под режущую пластину. Использование центральной части 301 режущей пластины без крепежного отверстия особенно полезно в конструкциях составных сверл малых размеров, согласно настоящему изобретению. Каждая из частей 301, 302 и 303 режущей пластины включает две пары режущих кромок для обеспечения возможности индексирования каждой части режущей пластины между двумя ориентациями для резки. Как показано на Фигуре 10B, центральная часть 301 режущей пластины включает первый набор режущих кромок 306 и второй набор режущих кромок 307. Как показано на Фигуре 10C, боковая часть 302 режущей пластины (которая идентична боковой части 303 режущей пластины) включает первый набор режущих кромок 308 и второй набор режущих кромок 309. Диаметр сверления 310 головки 300 сверла, обозначенный на Фигуре 10A как ODD, образован радиальной задней режущей гранью боковой части режущей 302 пластины, включающей закругленную грань 311, и радиальной задней режущей гранью боковой части 303 пластины, включающей закругленную грань 312. Каждая из сопряженных граней 321, 322, 323 и 324 центральной части 301 режущей пластины, показанных на Фигуре 10B, содержит закругленную грань и плоскую грань. Например, как показано на виде сбоку центральной части 301 режущей пластины на Фигуре 10B, сопряженная грань 322 включает закругленную грань 325 и плоскую грань 326, которые являются дополняющими по форме каждой из радиальной задних режущих граней боковых частей 302 и 303 режущей пластины, каждая из которых также содержит закругленную грань и плоскую грань. Например, закругленная грань 325 и плоская грань 326 являются дополняющими по форме и могут сопрягаться с закругленной задней гранью 311 и плоской гранью 327 боковой части 302 режущей пластины (см. Фигуру 10C).
[0074] На Фигурах 11A и 11B показаны схематические изображения еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению, в котором головка сверла включает две части режущей пластины, сопряженные таким образом, что они вместе образуют режущую кромку желаемого диаметра, имеющую в общем случае V-образную форму. Состоящая из двух частей головка 251 сверла включает центральную часть 252 режущей пластины и одну в общем случае имеющую U-образную форму боковую часть 253 режущей пластины, сопряженную одновременно с противоположными сторонами центральной части 252 режущей пластины. Для того чтобы прояснить отношение сопряжения между центральной частью 252 режущей пластины и боковой частью 253 режущей пластины, на Фигуре 11A в верхней части представлен вид с торца головки 251 сверла в собранном состоянии, который разделен на два отдельных вида с торца, при этом на одном виде показана отдельно центральная часть 252 режущей пластины и на другом виде показана отдельно боковая часть 253 режущей пластины. Фигура 11A включает: вид с торца головки 251 сверла в собранном состоянии (верхняя часть), на котором показан конец, который будет подаваться к обрабатываемой детали; вид с торца отдельно центральной части 252 режущей пластины головки сверла (средняя часть) и вид с торца отдельно боковой части 253 режущей пластины (нижняя часть), взятый в том же направлении, что и вид в верхней части Фигуры 11A. Фигура 11B включает вид спереди со стороны первой грани головки 251 сверла в собранном состоянии и два вида в разрезе по линиям P-P и R-R в направлениях, показанных стрелками. Первая грань 254 центральной части 252 режущей пластины совмещена так, чтобы располагаться в значительной степени в одной плоскости с верхней гранью 256 боковой части 253 режущей пластины, и вторая грань 255 центральной части 252 режущей пластины совмещена так, чтобы располагаться в значительной степени в одной плоскости с нижней гранью 257 боковой части 253 режущей пластины. Центральная часть 252 режущей пластины включает две сопряженные грани 261 и 262 в области центральной части 252 режущей пластины, обозначенной отметкой «1». Центральная часть режущей пластины включает также две сопряженные грани 263 и 264 в области центральной части 251 режущей пластины, обозначенной отметкой «2» (см. среднюю часть на Фигуре 11A и Фигуру 11B). Сопряженные грани 261 и 262 центральной части 252 режущей пластины показаны в верхней части на Фигуре 11A и на Фигуре 11B в сопряжении с дополняющими сопряженными гранями 265 и 266 соответственно боковой части 253 режущей пластины.
[0075] В конкретном варианте воплощения, изображенном на Фигурах 11A и 11B, только центральная часть 252 режущей пластины головки 251 сверла является индексируемой между двумя ориентациями для резки. Центральная часть 252 режущей пластины может быть индексирована из ориентации для резки, показанной на Фигуре 11B, во вторую ориентацию для резки путем вращения центральной части 252 режущей пластины на 180° вокруг крепежного отверстия 267 так, что область, обозначенная отметкой «2», становится ориентированной в направлении к обрабатываемой детали и сопряженные грани 263 и 264 центральной части 252 режущей пластины сопряжены с дополняющими сопряженными гранями 265 и 266 соответственно боковой части 253 режущей пластины.
[0076] Для образования в общем случае V-образной формы режущей кромки желаемого диаметра резки режущая кромка 271 первой грани 254 центральной части 252 режущей пластины совмещается с режущей кромкой 273 грани 256 боковой части 253 режущей пластины и режущая кромка 272 второй грани 255 центральной части 252 режущей пластины совмещается с режущей кромкой 274 грани 257 боковой части 253 режущей пластины. Центральная часть 252 режущей пластины также включает стружечные канавки 281 и 282 на грани 254 и стружечные канавки 283 и 284 (положения обозначены прерывистыми линиями на Фигуре 11B) на грани 255. Боковая часть 253 режущей пластины включает стружечную канавку 285 на грани 256 и стружечную канавку 286 (положение обозначено прерывистой линией на Фигуре 11B) на грани 257. Как проиллюстрировано в нижней части на Фигуре 11A, боковая часть 253 режущей пластины включает вертикальную грань 291, расположенную по соседству с гранью 257, и вертикальную грань 292, расположенную по соседству с гранью 256. Как показано видами в разрезе по линиям P-P и R-R на Фигуре 11B, центральная часть 252 режущей пластины опирается на вертикальные грани 291 и 292, что облегчает надежное соединение двух частей режущей пластины, когда части режущей пластины устанавливаются на корпус сверла. Центральная часть 252 режущей пластины прикрепляется к корпусу сверла с помощью винта (не показан), проходящего через крепежное отверстие 267, и боковая часть 253 режущей пластины прикрепляется к корпусу сверла с помощью двух винтов (не показаны), проходящих через крепежные отверстия 293 и 294. Боковая часть 253 режущей пластины также включает желобок 295, используемый для размещения боковой части 253 режущей пластины на корпусе сверла, и желобок 296 для обеспечения некоторого разгрузочного пространства для части кончика сверла (с отметкой «1» или «2») центральной части 252 режущей пластины.
[0077] Хотя вариант воплощения составной головки 251 сверла включает только две части режущей пластины и, следовательно, не обеспечивает некоторых преимуществ других вариантов воплощений, описанных здесь, которые включают более чем две части режущей пластины, головка 251 сверла может быть сконструирована таким образом, что центральная часть 252 режущей пластины и боковая часть 253 режущей пластины изготавливаются из разных твердых сплавов, закаленной стали или других материалов. Таким образом, например, могут быть реализованы различные условия относительно износа в центре и по краям головки сверла.
[0078] Рассматриваются также дополнительные размещения для совмещения составных частей составных головок сверл, согласно настоящему изобретению. На Фигурах 12A-12D представлены схематические виды, на которых показаны аспекты еще одного неограничивающего варианта воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению. Состоящая из трех частей головка 400 перьевого сверла показана схематически в виде с торца на Фигуре 12A и в виде спереди со стороны первой грани на Фигуре 12B. Головка 400 сверла включает центральную часть 401 режущей пластины и боковые части 402 и 403 режущей пластины, расположенные по обе стороны от центральной части 401 режущей пластины. На Фигуре 12C схематически изображена центральная часть 401 режущей пластины в виде спереди со стороны первой грани (правая сторона фигуры) и в виде сбоку (левая сторона фигуры), взятом в направлении, показанном стрелками B-B, рядом с видом спереди со стороны первой грани. На Фигуре 12D схематически изображена боковая часть 402 режущей пластины в виде спереди со стороны первой грани (левая сторона фигуры) и виде сбоку (правая сторона фигуры), взятом в направлении, показанном стрелками C-C, рядом с видом спереди со стороны первой грани. Конструкция боковой части 403 режущей пластины идентична конструкции боковой части 402 режущей пластины.
[0079] Центральная часть 401 режущей пластины включает четыре вертикальные плоские сопряженные поверхности 411, 412, 413 и 414, все из которых в значительной степени перпендикулярны первой грани 410. Боковая часть 402 режущей пластины включает соответствующие дополняющие поверхности 415 и 416, и боковая часть 403 режущей пластины включает соответствующие дополняющие поверхности 417 и 418. Обращаясь к боковой части 402 режущей пластины, показанной на Фигуре 12D, часть с выемкой 421, созданная путем удаления области, ограниченной прерывистыми линиями, из боковой части 402 режущей пластины, обеспечивает дополнительную поверхность 415 в одном углу боковой части 402 режущей пластины. Подобным образом часть с выемкой 423, созданная путем удаления области, ограниченной прерывистыми линиями, из боковой части 402 режущей пластины, обеспечивает дополнительную поверхность 416 во втором углу боковой части 402 режущей пластины. Дополнительные поверхности 415 и 416 в значительной степени перпендикулярны грани 422 и симметричны относительно поворота на 180° вокруг центрального отверстия 425. Следовательно, как показано на Фигуре 12D, относительно простая геометрически сопряженная поверхность, такая как сопряженная поверхность 416, отделена в радиальном направлении от относительно геометрически сложной режущей грани, такой как режущая грань 426. В компоновке, показанной на Фигурах 12A-12C, сопряженная поверхность 411 центральной части 401 режущей пластины сопряжена с дополнительной поверхностью 415 боковой части 402 режущей пластины, и сопряженная поверхность 412 центральной части 401 режущей пластины сопряжена с дополнительной поверхностью 417 боковой части 403 режущей пластины.
[0080] Выше обсуждаются некоторые значительные преимущества, обеспечиваемые составной конструкцией головок сверл и сверл, описанных здесь. Значительным преимуществом составной конструкции является то, что различные области головки сверла могут быть воплощены в съемных по отдельности частях режущей пластины. Таким образом, области головки сверла, которые испытывают действие сил, более агрессивно способствующих износу и/или поломке, могут быть селективно заменены или индексированы таким образом, что на обрабатываемую деталь подается новая режущая кромка. При условии, что скорость резки внешних областей режущей кромки (областей, удаленных от оси вращения сверла) больше, чем скорость резки в областях, расположенных ближе к оси вращения сверла, внешние области головки сверла обычно подвергаются значительно большему износу, если головка сверла изготовлена из однородного материала. Как только внешние области режущей кромки, например, обычной головки перьевого сверла недопустимо изнашиваются или повреждаются, головка сверла целиком (если она съемная) или сверло целиком (если головка сверла несъемная) должны быть заменены. В головке сверла, имеющей уникальную составную конструкцию, согласно настоящему изобретению, режущая кромка образована несколькими (т.е. двумя или более) частями режущей пластины, которые являются съемными по отдельности. Таким образом, только те части режущей пластины нуждаются в индексировании или замене, которые имеют режущие кромки, пострадавшие от недопустимого износа и/или поломки при использовании.
[0081] Также составная конструкция, описанная здесь, позволяет обеспечить возможность того, чтобы разные части режущей пластины составной головки сверла, согласно настоящему изобретению, изготавливались из разных материалов. Например, обращаясь к головке 240 сверла, состоящей из трех частей, проиллюстрированной на Фигурах 9A-9C, боковые части 242 и 243 режущей пластины могут быть изготовлены из твердого сплава или другого подходящего материала, обладающего улучшенной износостойкостью по сравнению с твердым сплавом или другим подходящим материалом, из которого изготовлена центральная часть 241 режущей пластины. Также, например, обращаясь к головке 251 сверла, состоящей из двух частей, проиллюстрированной на Фигурах 11A-11B, боковая часть 253 режущей пластины изготовлена из твердого сплава или другого подходящего материала, обладающего улучшенной износостойкостью по сравнению с материалом, из которого изготовлена центральная часть 252 режущей пластины. Таким образом, проблему более высоких скоростей резки, испытываемых во внешних областях режущей кромки, можно решить путем усиления свойств износостойкости в данных областях. Также, предоставляемая конструкцией составной головки сверла возможность усилить износостойкость областей головки сверла, подверженных более критическим условиям износа, может быть использована для выравнивания скоростей износа, испытываемых вдоль всей режущей кромки. При достижении недопустимого уровня износа вдоль режущей кромки головка сверла целиком может быть заменена (путем установки новых частей режущей пластины на сверло), или отдельные режущие пластины могут быть индексированы в дополнительные ориентации для резки.
[0082] Как отмечается выше в разделе «Уровень техники», известны некоторые варианты воплощений монолитных сверл, в которых различные соединенные металлургическим способом области сверла состоят из разных композитных материалов. Таким образом, проблема тенденции износа с более высокой скоростью внешних областей, которые двигаются с более высокими скоростями резки, может быть решена путем обеспечения композитными материалами, имеющими в этих внешних областях более высокую износостойкость. Однако, как отмечается далее выше, производство композитных сверл требует дополнительных стадий обработки и расходов. Настоящая составная конструкция может быть приспособлена для получения головок сверл, обладающих свойствами усиленной износостойкости в тех областях, где это является необходимым, без необходимости производства головки сверла в виде монолитного компонента, имеющего одну часть. Каждая из двух или более съемных по отдельности частей режущей пластины, составляющих головку сверла, согласно настоящему изобретению, может быть изготовлена из одного материала, такого как простой твердый сплав, инструментальная сталь или другой подходящий материал, обладающий механическими свойствами (например, износостойкостью, вязкостью и прочностью), желаемыми для конкретной области головки сверла.
[0083] Несовершенная обработка на станке одной или более частей режущей пластины может повлиять на производительность некоторых вариантов воплощений составных головок сверл, согласно настоящему изобретению. Например, несовершенная обработка на станке центральной части режущей пластины и/или одной или более боковых частей режущей пластины может препятствовать точному согласованию режущей кромки центральной части режущей пластины с режущей кромкой боковой части режущей пластины. В результате между режущей кромкой центральной части режущей пластины и режущей кромкой боковой части режущей пластины может появиться щель. Обращаясь снова к Фигуре 1C, составная головка 3 сверла может содержать центральную часть 4 режущей пластины, первую боковую часть 5 режущей пластины и вторую боковую часть 6 режущей пластины. Сопряжение между центральной частью 4 режущей пластины и боковыми частями 5, 6 режущей пластины, как показано на Фигуре 1D, преимущественно приводит к образованию плавной (т.е. без щелей), в общем случае имеющей V-образную форму режущей кромки, которая подается к обрабатываемой детали. Плавная составная головка сверла может иметь режущие кромки 13, 15 центральной части 4 режущей пластины, которые являются одними из в общем случае совмещенных, главным образом совмещенных и в значительной степени совмещенных, но которые не совмещены с режущими кромками 14a, 17 боковых частей 5, 6 режущей пластины соответственно. Как в общем случае используется здесь, термины «в общем случае совмещенные», «главным образом совмещенные» и «в значительной степени совмещенные» относятся к различным степеням неколлинеарного расположения двух или более объектов. Обращаясь к Фигуре 1C, режущая кромка 13 центральной части 4 режущей пластины может не быть совмещенной с передней режущей кромкой 14a боковой части 5 режущей пластины, и/или режущая кромка 15 центральной части 4 режущей пластины может не быть совмещенной с передней режущей кромкой 17 боковой части 6 режущей пластины. Обращаясь к Фигуре 1A, в противоположность этому, режущие кромки 13, 15 центральной части 4 режущей пластины совмещены соответственно с режущими кромками 14а, 17 боковых частей 5, 6 режущей пластины таким образом, что они образуют в значительной степени плавную V-образную режущую кромку составной головки сверла.
[0084] Сопряжение между центральной частью 4 режущей пластины и боковыми частями 5, 6 режущей пластины может вносить вклад в совмещение режущих кромок частей режущей пластины. В общем случае, центральная часть 4 режущей пластины головки сверла включает дополняющую геометрию сопряжения с прилегающими боковыми частями режущей пластины таким образом, что они вместе образуют целостную составную головку перьевого сверла, имеющую совмещенные режущие кромки. Однако центральная часть 4 режущей пластины головки сверла может включать недополняющую геометрию сопряжения с боковыми частями режущей пластины, которая является результатом, например, несовершенной обработки на станке по меньшей мере одной из частей режущей пластины. Например, сопряженные грани и/или области выемок центральной части 4 режущей пластины могут не точно подходить к боковым частям 5, 6 режущей пластины. Несовершенное сопряжение центральной части 4 режущей пластины и боковых частей 5, 6 режущей пластины может приводить к несовершенному совмещению режущих кромок 13, 15 центральной части 4 режущей пластины с режущими кромками 14a, 17 соответственно боковых частей 5, 6 режущей пластины.
[0085] Совмещение режущих кромок частей режущей пластины может быть охарактеризовано наличием щелей, если они имеются, между режущими кромками частей режущей пластины. Например, обращаясь к Фигуре 1A, две совмещенные режущие кромки могут не образовывать щели. В противоположность этому, обращаясь к Фигуре 1C, две в общем случае совмещенные режущие кромки могут образовывать щель. Несовершенное совмещение режущих кромок 13, 15 центральной части 4 режущей пластины с режущими кромками 14a, 17 боковых частей 5, 6 режущей пластины может вносить вклад в образование по меньшей мере одной щели 5a, 6a на границе раздела центральной части 4 режущей пластины и боковых частей 5, 6 режущей пластины вдоль V-образной режущей кромки головки сверла.
[0086] Несовершенное совмещение режущих кромок составной головки сверла, согласно настоящему изобретению, может вносить вклад в нежелательные эффекты в процессе сверления. Например, две в общем случае совмещенные режущие кромки могут оставлять остаточный материал в отверстии, образованном в обрабатываемой детали головкой сверла. Например, как показано на Фигурах 1C и 1D, щели 5a и 6a, расположенные вдоль режущей кромки головки 3 сверла, могут вносить вклад в то, что остаточный материал R остается в отверстии H, просверленном в обрабатываемой детали. Как показано на Фигуре 1C, в головке 3 сверла поперечное расстояние EE от оси вращения 7 головки 3 сверла до границы раздела между центральной частью 4 режущей пластины и боковой частью 6 режущей пластины равно поперечному расстоянию FF от оси вращения 7 головки 3 сверла до границы раздела между центральной частью 4 режущей пластины и боковой частью 5 режущей пластины. (Поперечные расстояния EE и FF измеряются в направлении, перпендикулярном оси вращения головки 3 сверла.) Несовершенное сопряжение центральной части 4 режущей пластины с боковой частью 5 режущей пластины может приводить к образованию щели 5a на режущей кромке на границе раздела между центральной частью 4 режущей пластины и боковой частью 5 режущей пластины. Несовершенное сопряжение центральной части 4 режущей пластины с боковой частью 6 режущей пластины может приводить к образованию щели 6a на режущей кромке на границе раздела между центральной частью 4 режущей пластины и боковой частью 6 режущей пластины. Поскольку щели 5a и 6a находятся на одинаковом расстоянии от оси вращения 7 головки сверла и при сверлении проходят по одному и тому же круговому пути, как показано на Фигуре 1D, после завершения процесса сверления в просверленном отверстии H может оставаться кольцевой гребешок остаточного материала R обрабатываемой детали. Также, поскольку область геометрии режущей кромки отсутствует в расположенных на одинаковом расстоянии щелях 5a и 6a и не захватывает обрабатываемую деталь при вращении головки 3 сверла, головка 3 сверла может относительно быстро изнашиваться в областях щелей по мере того, как материал удаляется из обрабатываемой детали. Авторы настоящего изобретения осознают, что было бы выгодным предоставить альтернативную конструкцию составной головки сверла, в которой бы устранялась возможность появления расположенных на одинаковом расстоянии щелей в V-образной режущей кромке составной головки сверла, согласно настоящему изобретению.
[0087] Согласно некоторым дополнительным вариантам воплощений, составная головка перьевого сверла может быть сконфигурирована таким образом, чтобы уменьшить или исключить нежелательные эффекты в процессе сверления, вызванные несовершенным сопряжением частей режущей пластины и/или несовершенным совмещением режущих кромок. В таких дополнительных вариантах воплощений составная головка перьевого сверла для перьевого сверла содержит по меньшей мере три части режущей пластины, при этом каждая часть включает режущую кромку, при этом по меньшей мере три части режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они прикрепляются съемным образом к части корпуса в смежных положениях относительно друг друга, и режущие кромки частей режущей пластины совмещаются таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на конце перьевого сверла, в общем случае имеющую V-образную форму. Совмещенные режущие кромки первой пары смежных частей режущей пластины образуют первую границу раздела, совмещенные режущие кромки второй пары смежных частей режущей пластины образуют вторую границу раздела, и первое расстояние, измеренное от оси вращения головки сверла до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного от оси вращения головки сверла до второй границы раздела. Составная головка перьевого сверла может содержать центральную часть режущей пластины и первую и вторую боковые части режущей пластины, расположенные с противоположных сторон от центральной части режущей пластины. Совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и первой боковой части режущей пластины примыкают или расположены близко друг к другу на первой границе раздела, и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины примыкают или расположены близко друг к другу на второй границе раздела, при этом первое расстояние, измеренное от оси вращения головки сверла до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного от оси вращения головки сверла до второй границы раздела.
[0088] Как показано на Фигуре 13A, центральная часть 501 режущей пластины может содержать две режущие кромки, имеющие в общем случае V-образную форму, образованные режущей кромкой 511 и режущей кромкой 512. Каждая из режущих кромок 511, 512 может содержать часть более длинной режущей кромки и часть более короткой режущей кромки. Режущая кромка 511 может содержать часть более длинной режущей кромки 511a и часть более короткой режущей кромки 511b. Режущая кромка 512 может содержать часть более длинной режущей кромки 512a и часть более короткой режущей кромки 512b. Длина части более длинной режущей кромки 511a и длина части более длинной режущей кромки 512a могут быть одинаковыми. Длина части более короткой режущей кромки 511b и длина части более короткой режущей кромки 512b могут быть одинаковыми. Соответственно, вершина каждой V-образной режущей кромки 511, 512, которая расположена вдоль оси вращения головки сверла, может приводить к раздваиванию режущих кромок 511, 512 центральной части 501 режущей пластины на две неравные длины вследствие наличия частей более длинных режущих кромок 511a, 512a и частей более коротких режущих кромок 511b, 512b.
[0089] Обращаясь далее к Фигуре 13A, центральная часть 501 режущей пластины может содержать две области с выемками. Первая область с выемкой может быть ограничена прямой кромкой 571 и боковыми кромками 572a, 572b. Вторая область с выемкой может быть ограничена прямой кромкой 573 и боковыми кромками 574a, 574b. Длина каждой из прямых кромок 571, 573 может быть одинаковой. Длины двух боковых кромок, образующих каждую область с выемками центральной части 501 режущей пластины, могут быть неравными для размещения неравных длин частей более длинной и более короткой режущих кромок, образующих каждую из режущих кромок 511, 512. Например, длина боковой кромки 572a может отличаться от длины боковой кромки 572b и длина боковой кромки 574a может отличаться от длины боковой кромки 574b. Также длина каждой из боковых кромок первой области с выемкой может быть такой же, как и длина боковой кромки второй области с выемкой. Например, длина боковой кромки 572a может быть такой же, как длина боковой кромки 574b, и длина боковой кромки 572b может быть такой же, как длина боковой кромки 574a.
[0090] Центральная часть 501 режущей пластины является индексируемой. По существу, центральная часть 501 режущей пластины может использоваться в головке сверла в ориентации, показанной на Фигуре 13A, при этом режущая кромка 512 подается к обрабатываемой детали, или она может быть повернутой на 180° вокруг центра 515 крепежного отверстия 519 и использована во второй ориентации для резки, при которой к обрабатываемой детали подается режущая кромка 511. Индексируемая природа центральной части 501 режущей пластины обозначена отметками «1» и «2» на грани части 501, которые обозначают две возможные ориентации для резки, между которыми может быть индексирована центральная часть 501 режущей пластины.
[0091] Как показано на Фигуре 13B, боковая часть 502 режущей пластины в общем случае ромбовидна и включает параллельные режущие кромки, находящиеся с противоположных сторон. Боковая часть 502 режущей пластины может содержать первую режущую кромку, содержащую переднюю режущую кромку 521 и боковую режущую кромку 523, и вторую режущую кромку, содержащую переднюю режущую кромку 522 и боковую режущую кромку 524. Передняя режущая кромка 521 параллельна передней режущей кромке 522, и боковая режущая кромка 523 параллельна боковой режущей кромке 524. Длины боковых режущих кромок 523, 524 могут быть одинаковыми. Длина первой передней режущей кромки 521 может быть меньше, чем длина второй передней режущей кромки 522. Как обсуждается ниже, разница длин первой и второй режущих кромок 521, 522 компенсирует разницу длин частей более длинной и более короткой режущих кромок, образующих режущие кромки 511, 512, когда боковые части 502 режущей пластины сопряжены с противоположными сторонами центральной части 501 режущей пластины таким образом, что они образуют вариант воплощения составной головки перьевого сверла, согласно настоящему изобретению.
[0092] Боковая часть 502 режущей пластины является индексируемой и, в дополнение к первой ориентации для резки, показанной на Фигуре 13B, в которой к обрабатываемой детали подаются режущие кромки 522, 524, может быть расположена во второй ориентации для резки, в которой другая режущая кромка ориентирована таким образом, что она входит в контакт с обрабатываемой деталью. В частности, боковая часть 502 режущей пластины может быть помещена во вторую ориентацию для резки путем ее поворота на 180° вокруг линии, перпендикулярной грани и проходящей в продольном направлении через центр 525 крепежного отверстия 529.
[0093] Как показано на Фигурах 13A и 13B, по меньшей мере одна из трех частей режущей пластины может включать одну или более отметок для облегчения совмещения центральной части 501 режущей пластины и двух боковых частей 502 режущей пластины таким образом, чтобы они образовали составную головку сверла. Например, центральная часть 501 режущей пластины может содержать по меньшей мере один указатель в виде стрелки 516 на верхней грани центральной части 501 режущей пластины. Боковая часть 502 режущей пластины может содержать указатель в виде стрелки 526 на первой грани боковой части режущей пластины для указания правильной ориентации части режущей пластины 502, при этом стрелка направлена к режущей кромке смежной, примыкающей части режущей пластины. Подобный указатель в виде стрелки может также иметься на второй, противоположной грани боковой части 502 режущей пластины для указания правильной ориентации. Хотя на Фигурах 13A и 13B показаны отметки в виде стрелок, будет понятно, что отметки могут содержать любой символ, который помогает правильно сориентировать и совместить части режущей пластины таким образом, чтобы они образовали составную головку сверла, согласно настоящему изобретению.
[0094] На Фигурах 14A-14C проиллюстрирована составная головка сверла, содержащая центральную часть 501 режущей пластины, имеющую режущие кромки 512a и 512b с неравными длинами, и две боковые части 502, 503 режущей пластины, каждая из которых содержит переднюю режущую кромку 522, 533 соответственно и боковую режущую кромку 524 и 534 соответственно. Совмещенные режущие кромки 533, 512a, 512b, 522 образуют в общем случае режущую кромку V-образной формы. Две боковые части 502, 503 режущей пластины могут быть идентичными. Режущая кромка 512 центральной части 502 режущей пластины может содержать часть более длинной режущей кромки 512a и часть более короткой режущей кромки 512b. Каждая из двух боковых частей 502, 503 режущей пластины может содержать часть более длинной режущей кромки и часть более короткой режущей кромки. Например, боковая часть 502 режущей пластины может содержать более длинную переднюю режущую кромку 522 и расположенную с противоположной стороны более короткую режущую кромку (не пронумерована). Вторая боковая часть 503 также может содержать более короткую переднюю режущую кромку 533 и расположенную с противоположной стороны более длинную режущую кромку (не пронумерована).
[0095] Как проиллюстрировано на Фигуре 14A, часть более длинной режущей кромки 512a центральной части 501 режущей пластины может быть совмещена с более короткой передней режущей кромкой 533 боковой части 503 режущей пластины на первой границе раздела. Как показано на Фигуре 14B, на которой представлен внешний вид компоновки головки сверла, показанной на Фигуре 14A, первая граница раздела может содержать грань совмещения 541 на центральной части 501 и грань совмещения 542 боковой части 503 режущей пластины. Первая граница раздела может содержать часть более длинной режущей кромки 512a центральной части 501 режущей пластины и часть более короткой режущей кромки 533 боковой части 503 режущей пластины. Часть более короткой режущей кромки 512b центральной части 501 режущей пластины может быть совмещена с более длинной передней режущей кромкой 522 боковой части 502 режущей пластины с образованием второй границы раздела. Как показано на Фигуре 14B, вторая граница раздела может содержать грань совмещения 543 на центральной части 510 и грань совмещения 544 боковой части 502 режущей пластины. Вторая граница раздела может содержать часть более короткой режущей кромки 512b центральной части 501 режущей пластины и часть более длинной режущей кромки 522 боковой части 502 режущей пластины.
[0096] Обращаясь к Фигурам 14A и 14B, поперечное расстояние AA, измеренное от оси вращения 545 головки сверла (которая включает вершину V-образной режущей кромки) до первой границы раздела (измеренное в направлении, перпендикулярном оси 545), отличается от поперечного расстояния BB, измеренного от оси вращения 545 до второй границы раздела (также измеренного в направлении, перпендикулярном оси 545). Разница поперечных расстояний AA и BB может привести к уменьшению или устранению оставления остаточного материала в отверстии в процессе сверления в случаях, когда сопряжение частей режущей пластины несовершенно и/или несовершенно совмещение режущих кромок. Например, из-за различия поперечных расстояний AA и BB до границ раздела любая щель в режущей кромке, существующая на первой границе раздела, не будет захватывать круговой путь, который совмещен с какой-либо щелью, которая может существовать на второй границе раздела. По существу, любой материал обрабатываемой детали, который не снимается с обрабатываемой детали областью режущей кромки на первой границе раздела (поскольку на первой границе раздела существует щель), будет удаляться областью режущей кромки, находящейся на таком же расстоянии от оси вращения с противоположной стороны головки сверла. Другими словами, материал, который не снимается с обрабатываемой детали из-за существования щели на первой границе раздела, вызванной несовершенным сопряжением частей 501, 502 режущей пластины и/или несовершенным совмещением режущих кромок 512b, 522, будет сниматься с обрабатываемой детали областью режущей кромки головки сверла с противоположной стороны, например режущей кромкой 512a, поскольку поперечное расстояние BB', равное BB, является меньшим, чем AA. Подобным образом, материал, который не снимается с обрабатываемой детали из-за существования щели на второй границе раздела, вызванной несовершенным сопряжением частей 501, 503 пластины и/или несовершенным совмещением режущих кромок 512a, 533, будет сниматься с обрабатываемой детали областью режущей кромки головки сверла с противоположной стороны, например режущей кромкой 522, поскольку поперечное расстояние AA', равное AA, является большим, чем BB. Кроме того, разница поперечных расстояний AA и BB приводит к уменьшению возможности того, что область режущей кромки будет подвергаться воздействию неблагоприятно высоких сил, вызывающих износ.
[0097] Ось вращения головки сверла может раздваивать V-образную режущую кромку перьевого сверла на две равные длины. Как показано на Фигуре 14A, диаметр сверла головки сверла является поперечным расстоянием между линией N3, касательной к кромке боковой части 502 режущей пластины, и линией N4, касательной к кромке боковой части 503 режущей пластины. Поперечное расстояние от оси вращения 545 головки сверла до линии N3 может быть таким же, как и поперечное расстояние от оси вращения 545 головки сверла до линии N4. Также сумма длин режущих кромок 512b и 522 может быть такой же, как и сумма длин режущих кромок 512a и 533.
[0098] В некоторых вариантах воплощений составная головка перьевого сверла для перьевого сверла, согласно настоящему изобретению, может содержать центральную часть режущей пластины, образующую центральную область головки перьевого сверла, при этом центральная часть режущей пластины включает первую и вторую стороны и режущую кромку. Головка перьевого сверла далее содержит первую боковую часть режущей пластины, образующую по меньшей мере часть первой боковой области головки перьевого сверла, при этом первая боковая часть режущей пластины содержит режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопрягается по меньшей мере с областью первой стороны центральной части режущей пластины. Перьевое сверло также содержит вторую боковую часть режущей пластины, образующую по меньшей мере часть второй боковой области головки перьевого сверла, при этом вторая боковая часть режущей пластины содержит режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопрягается по меньшей мере с областью второй стороны центральной части режущей пластины. Центральная часть режущей пластины, первая боковая часть режущей пластины и вторая боковая часть режущей пластины головки перьевого сверла сконфигурированы таким образом, что они могут быть по отдельности прикреплены съемным образом к части корпуса таким образом, что сопряженная поверхность первой боковой части режущей пластины сопряжена с первой стороной центральной части режущей пластины и сопряженная поверхность второй боковой части режущей пластины сопряжена со второй стороной центральной части режущей пластины. Части режущей пластины сопрягаются для совмещения режущей кромки центральной части режущей пластины с режущей кромкой каждой из первой боковой части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на конце перьевого сверла. Совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и первой боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела, и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины образуют вторую границу раздела. Первое расстояние, измеренное от оси вращения головки сверла до первой границы раздела и в направлении, перпендикулярном оси вращения, отличается от второго расстояния, измеренного от оси вращения головки сверла до второй границы раздела в направлении, перпендикулярном оси вращения.
[0099] Согласно некоторым вариантам воплощений, составная головка перьевого сверла для перьевого сверла может содержать центральную часть режущей пластины, содержащую V-образную режущую кромку, и боковую часть режущей пластины, содержащую две боковые области, разделенные выемкой, при этом каждая боковая область включает режущую кромку. Центральная часть режущей пластины и боковая часть режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они могут прикрепляться съемным образом к части корпуса перьевого сверла, при этом центральная часть режущей пластины расположена в выемке боковой части режущей пластины и сопряжена с ней таким образом, что режущая кромка центральной части режущей пластины и режущая кромка каждой из боковых областей боковой части режущей пластины совмещены таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на концевой части перьевого сверла. Совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и первой боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела, и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и второй боковой части пластины образуют вторую границу раздела. Первое расстояние, измеренное от оси вращения головки сверла до первой границы раздела и в направлении, перпендикулярном оси вращения, отличается от второго расстояния, измеренного от оси вращения головки сверла до второй границы раздела в направлении, перпендикулярном оси вращения.
[0100] На Фигурах 15A-15C проиллюстрирован один неограничивающий вариант воплощения составной головки сверла, согласно настоящему изобретению, содержащий центральную часть 601 режущей пластины, имеющую режущую кромку 611 в общем случае V-образной формы, включающую кромки 611a и 611b, и две идентичные боковые части 602, 603 режущей пластины, при этом каждая боковая часть режущей пластины содержит переднюю режущую кромку 612, 613 соответственно и боковую режущую кромку 622, 623 соответственно. Центральная часть 601 режущей пластины является индексируемой и может быть ориентирована в головке сверла в ориентации для резки, показанной на Фигуре 15A, или может быть повернута на 180° вокруг центра крепежного отверстия (не пронумеровано) центральной части 601 режущей пластины и ориентирована во второй ориентации для резки, при этом к обрабатываемой детали подается другая режущая кромка центральной части 601 режущей пластины. Индексируемая природа центральной части 601 режущей пластины обозначена отметками «1» и «2» на изображенной грани, которые обозначают две возможные ориентации для резки, между которыми может быть индексирована центральная часть 601 режущей пластины. В одной ориентации режущая кромка 611, в общем случае имеющая V-образную форму, образованная режущей кромкой 611a и режущей кромкой 611b, подается к обрабатываемой детали.
[0101] Как показано на Фигуре 15A видом сверху, боковые части 602, 603 режущей пластины в общем случае ромбовидные и включают параллельные режущие кромки с противоположных сторон. Боковая часть 602 режущей пластины может содержать первую режущую кромку, содержащую переднюю режущую кромку 612 и боковую режущую кромку 622, и боковая часть 603 режущей пластины может содержать переднюю режущую кромку 613 и боковую режущую кромку 623. Длина первой передней режущей кромки 612 может отличаться от длины второй передней режущей кромки 613. Длины боковых режущих кромок 622, 623 могут быть одинаковыми. Каждая боковая часть 602, 603 режущей пластины является индексируемой, и, кроме положения, показанного на Фигуре 15A, эти части могут быть расположены во второй ориентации для резки, в которой другая режущая кромка ориентирована так, что она входит в контакт с обрабатываемой деталью. Часть короткой режущей кромки 611b центральной части 601 режущей пластины может быть совмещена с более длинной режущей кромкой 612 боковой части 602 режущей пластины, и часть более длинной режущей кромки 611а центральной части 601 режущей пластины может быть совмещена с более короткой режущей кромкой 613 боковой части 603 режущей пластины таким образом, что они вместе образуют целую режущую кромку на конце перьевого сверла.
[0102] Каждая из частей 601, 602 и 603 режущей пластины может включать одну или более стружколомающих характерных особенностей. Центральная часть 601 режущей пластины может включать одну или более стружколомающих структур 600 на одной или более из своих режущих кромок, таких как режущие кромки 611(a) и/или 611(b). По меньшей мере одна из боковых частей 602, 603 режущей пластины может включать по меньшей мере одну стружколомающую структуру 600 на передней режущей кромке. Например, боковая часть 602 режущей пластины может включать по меньшей мере одну стружколомающую структуру 600 на передней режущей кромке 612 и боковая часть 603 режущей пластины может не иметь стружколомающей структуры на своей передней режущей кромке 613. В общем, вариант воплощения составной головки сверла, показанный на Фигурах 15A-15C, где на Фигуре 15A показан вид сверху, на Фигуре 15B - внешний вид и на Фигуре 15C - вид снизу, может быть подобным варианту воплощения, показанному на Фигурах 13 и 14, при добавлении по меньшей мере одного стружколома 600 на режущих кромках центральной части 601 режущей пластины и/или на передних режущих кромках двух боковых частей 602 и 603 режущей пластины. Стружколом может облегчить слом стружки, производимой в процессе сверления.
[0103] Согласно некоторым вариантам воплощений, перьевое сверло может содержать удлиненный корпус, включающий часть стержня на первом конце и второй конец, сконфигурированный таким образом, что в него съемным образом помещается головка сверла, при этом съемная составная головка перьевого сверла содержит по меньшей мере три части режущей пластины. Каждая часть режущей пластины включает режущую кромку, и части прикрепляются по отдельности съемным образом ко второму концу части корпуса в смежных положениях относительно друг друга, и режущие кромки частей режущей пластины совмещены таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на втором конце части корпуса перьевого сверла. Совмещенные режущие кромки первой пары смежных частей режущей пластины образуют первую границу раздела, и совмещенные режущие кромки второй пары смежных частей режущей пластины образуют вторую границу раздела. Первое расстояние от оси вращения головки сверла до первой границы раздела, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения, отличается от второго расстояния от оси вращения головки сверла до второй границы раздела, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения.
[0104] Согласно некоторым вариантам воплощений, головка сверла может содержать две части режущей пластины, которые сопряжены вместе таким образом, что они образуют в общем случае плавную, в общем случае имеющую V-образную форму режущую кромку. Головка сверла, состоящая из двух частей, может содержать центральную часть режущей пластины и одну в общем случае имеющую U-образную форму боковую часть режущей пластины, сопряженную одновременно с противоположными сторонами центральной части режущей пластины. Центральная часть режущей пластины может содержать часть более длинной режущей кромки и часть более короткой режущей кромки. Боковая часть режущей пластины может содержать более длинную переднюю режущую кромку и более короткую переднюю режущую кромку. Часть более длинной режущей кромки центральной части режущей пластины может быть совмещена с более короткой передней режущей кромкой боковой части режущей пластины таким образом, что они вместе образуют первую границу раздела. Часть более короткой режущей кромки центральной части режущей пластины может быть совмещена с более длинной передней режущей кромкой боковой части режущей пластины таким образом, что они вместе образуют вторую границу раздела. Поперечное расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, может отличаться от поперечного расстояния от оси вращения головки сверла до второй границы раздела.
[0105] В некоторых вариантах воплощений перьевое сверло может содержать удлиненный корпус, включающий часть стержня на первом конце и второй конец, сконфигурированный таким образом, что в него съемным образом помещается головка сверла, при этом съемная составная головка перьевого сверла содержит центральную часть режущей пластины, образующую центральную область головки перьевого сверла. Центральная часть режущей пластины включает первую и вторую стороны и режущую кромку. Первая боковая часть режущей пластины образует по меньшей мере часть первой боковой области головки перьевого сверла, и первая боковая часть режущей пластины содержит режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопрягается по меньшей мере с областью первой стороны центральной части режущей пластины. Вторая боковая часть режущей пластины образует по меньшей мере часть второй боковой области головки перьевого сверла, и вторая боковая часть режущей пластины содержит режущую кромку и сопряженную поверхность, сконфигурированную таким образом, что она сопрягается по меньшей мере с областью второй стороны центральной части режущей пластины. Центральная часть режущей пластины, первая боковая часть режущей пластины и вторая боковая часть режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они прикрепляются по отдельности съемным образом к части корпуса, при этом сопряженная поверхность первой боковой части режущей пластины сопряжена с первой стороной центральной части режущей пластины и сопряженная поверхность второй боковой части режущей пластины сопряжена со второй стороной центральной части режущей пластины. Таким образом, режущая кромка центральной части режущей пластины совмещена с режущими кромками каждой из первой боковой части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на конце перьевого сверла. Совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и первой боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела, и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и второй боковой части режущей пластины образуют вторую границу раздела. Первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до второй границы раздела.
[0106] В некоторых вариантах воплощений перьевое сверло может содержать удлиненный корпус, включающий часть стержня на первом конце и второй конец, сконфигурированный таким образом, что в него съемным образом помещается головка сверла, и съемную составную головку перьевого сверла. Головка сверла содержит центральную часть режущей пластины, содержащую V-образную режущую кромку, и боковую часть режущей пластины, содержащую две боковые области, разделенные выемкой, при этом каждая боковая область включает режущую кромку. Центральная часть режущей пластины и боковая часть режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они прикрепляются съемным образом к части корпуса перьевого сверла, при этом центральная часть режущей пластины расположена в выемке боковой части режущей пластины и сопряжена с ней так, что V-образная режущая кромка центральной части режущей пластины и режущие кромки каждой из боковых областей центральной части режущей пластины совмещены таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на втором конце перьевого сверла. Совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и одной из двух боковых областей боковой части режущей пластины образуют первую границу раздела, и совмещенные режущие кромки центральной части режущей пластины и другой из двух боковых областей боковой части режущей пластины образуют вторую границу раздела. Первое расстояние, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до первой границы раздела, отличается от второго расстояния, измеренного в направлении, перпендикулярном оси вращения головки сверла, от оси вращения до второй границы раздела.
[0107] Хотя каждый из описанных выше вариантов воплощений включает две или три отдельные части режущей пластины, из настоящего описания будет очевидно, что головки сверл, сконструированные согласно настоящему изобретению, могут включать больше чем три съемные по отдельности части режущей пластины. Например, для обеспечения дальнейшего усиления износостойкости режущей кромки по мере увеличения расстояния от оси вращения головки сверла составные головки сверл, согласно настоящему изобретению, могут включать, например, центральную часть режущей пластины и от 3 до 7 или более боковых частей режущей пластины. В возможном варианте воплощения варианта воплощения головки сверла, состоящей из пяти частей, согласно настоящему изобретению, например, головка сверла может включать: центральную часть режущей пластины, прикрепленную к держателю; пару первых боковых частей режущей пластины, при этом одна такая первая боковая часть режущей пластины сопряжена с каждой из двух сторон центральной части режущей пластины и прикреплена по отдельности к держателю инструмента (или, как вариант, одну боковую часть режущей пластины, имеющую в общем случае конструкцию U-образной формы, подобную показанной на Фигурах 11A-11B); и пару вторых боковых частей режущей пластины, при этом одна такая вторая боковая часть режущей пластины сопряжена с обращенной наружу стороной каждой первой боковой части режущей пластины и прикреплена по отдельности к держателю инструмента. По существу, расстояние между обращенными наружу кромками двух вторых частей режущей пластины определяет диаметр резки головки сверла. Вторые части режущей пластины могут быть изготовлены из твердого сплава или другого материала, обладающего более высокой износостойкостью, чем первые боковые части режущей пластины. Первые боковые части (или первая боковая часть) режущей пластины, в свою очередь, изготавливаются из твердого сплава или другого материала, обладающего более высокой износостойкостью, чем центральная часть режущей пластины. Таким образом, увеличению скорости резания и, как следствие, увеличенной склонности к износу в местах, удаленных от оси вращения головки сверла, противопоставляются непрерывно усиливающиеся свойства износостойкости первых и вторых частей режущей пластины. Центральная часть режущей пластины, первые боковые части (или первая боковая часть) режущей пластины и вторые боковые части режущей пластины могут быть по отдельности заменены и/или могут быть спроектированы таким образом, что они могут быть индексируемыми между двумя или более ориентациями для резки таким образом, что к обрабатываемой детали подается новая режущая кромка, когда износ и/или повреждение режущей кромки становится недопустимым.
[0108] Соответственно, варианты воплощений составных головок сверл и сверл новой конструкции, согласно настоящему изобретению, могут быть спроектированы имеющими широкий диапазон геометрических особенностей, которыми может обладать традиционное монолитное твердое сверло или индексируемая режущая пластина сверла. Варианты воплощений составных головок сверл, согласно настоящему изобретению, могут, например, иметь обычный размер и быть приспособленными для традиционного использования во множестве применений для сверления.
[0109] Будет понятно, что в настоящем описании проиллюстрированы те аспекты изобретения, которые являются существенными для ясного понимания сущности изобретения. Некоторые аспекты, которые были бы очевидны специалистам в данной области и которые, следовательно, не способствовали бы лучшему пониманию сущности изобретения, не были представлены с целью упростить настоящее описание. Например, будет понятно, что части режущей пластины и другие составные части, составляющие составные головки сверл и сверла, согласно настоящему изобретению, могут быть изготовлены из традиционных материалов с использованием обычных способов производства, известных специалистам в данной области. По существу, возможные способы производства станут легко известны специалистам при рассмотрении настоящего описания и не описываются здесь.
[0110] Также, хотя неизбежно только ограниченное число вариантов воплощений составных головок сверл, согласно настоящему изобретению, описано здесь, специалист в данной области после рассмотрения вышеизложенного описания признает, что могут быть также воплощены многие модификации и вариации настоящего изобретения. Подразумевается, что все такие вариации и модификации настоящего изобретения охватываются вышеизложенным описанием и последующей формулой изобретения. Вышеизложенные примеры возможных конструкций составных головок сверл и сверлильных узлов, согласно настоящему изобретению, предлагаются исключительно в качестве примеров и не исчерпывают все возможные конструкции в рамках объема настоящего изобретения. Специалисты после прочтения настоящего описания изобретения могут легко определить дополнительные конструкции, которые являются вариантами воплощений в рамках объема настоящего изобретения. Понятно, следовательно, что данное изобретение не ограничивается конкретными вариантами воплощений, представленными здесь, но подразумевается, что оно включает модификации, которые соответствуют принципу и объему настоящего изобретения, как определено формулой изобретения.