钻体及其支撑垫.pdf

本发明在一个方面中涉及一种设计用于金属加工钻的支撑垫，该类型的支撑垫包括外面(19)、内面、前端面(21)、后端面(22)以及一对间隔开的侧面(24)，在所述外面(19)与至少所述前端面(21)之间形成凸弓形的进入面(27)，所述进入面在作为一方面的一对前边界和后边界(28、29)与作为另一方面的两个切向间隔开的侧边界(30、31)之间延伸，其中前边界和后边界中的后边界(29)与外面(19)接壤。根据本发明，所述进入面(27)的所述后边界(29)具有在平面图内朝所述外面看时的凸弧线的形状，更确切地说是顶部(36)面向前面的弧线的形状。如此，能以精确方式预先确定所述支撑垫与孔壁接触的位置。在另一方面中，本发明还涉及一种安装有一个或多个支撑垫的钻体。

1.  用于在金属工件中加工孔的钻体，其包括：前端(2)和后端(3)，轴线(C1)在所述前端和所述后端之间延伸，并且所述钻体能够绕所述轴线转动，而且旋转对称包络面(4)与所述轴线同心；布置在所述前端(2)中的周边切削刀片(5)，所述切削刀片与旋转轴线(C1)的径向距离确定所述钻体的孔径；支撑垫(8)，所述支撑垫相对于所述包络面(4)径向突出并包括外面(19)、内面(20)、前端面(21)、后端面(22)以及一对间隔开的侧面(23、24)，所述外面(19)的横截面为凸弓形并具有旋转对称形状，在所述外面(19)与至少所述前端面(21)之间形成凸弓形进入面(27)，所述进入面具有旋转对称形状并在作为一方面的一对前边界和后边界(28、29)与作为另一方面的两个切向间隔开的侧边界(30、31)之间延伸，所述前边界和后边界(28、29)中的后边界(29)与所述外面(19)接壤，且所述进入面(27)通过虚拟母线的方式得以定向，所述虚拟母线沿着所述进入面从所述后边界(29)向前延伸，并向内指向所述旋转轴线(C1)，从而有利于所述支撑垫穿入孔(18)，其特征在于，在朝所述外面的平面图内看时，所述进入面(27)的所述后边界(29)具有凸弧线形状，更确切地说是顶部(36)具有面向前方的弧线的形状。

2.  根据权利要求1所述的钻体，其特征在于，主中心轴线(C2)与辅助中心轴线(C3)相对彼此错位，从而赋予所述弧线(29)以凸形，其中所述支撑垫(8)的所述外面(19)围绕所述主中心轴线旋转对称，所述进入面(27)围绕所述辅助中心轴线旋转对称。

3.  根据权利要求1或2所述的钻体，其特征在于，所述支撑垫(8)的所述进入面(27)具有与辅助中心轴线(C3)同心的锥形，尽管所述辅助中心轴线相对于与所述外面(19)同心的所述主中心轴线(C2)不同中心，但其与所述主中心轴线平行，且所述进入面(27)的最大曲率半径(R3)小于所述外面(19)的曲率半径(R2)。

4.  根据权利要求3所述的钻体，其特征在于，所述支撑垫(8)的所述进入面(27)具有这样的最大曲率半径(R3)，其至多等于所述外面(19)的曲率半径(R2)的80％。

5.  根据权利要求3或4所述的钻体，其特征在于，所述支撑垫(8)的所述进入面(27)具有这样的最大曲率半径(R3)，其至少等于所述外面(19)的曲率半径(R2)的50％。

6.  根据前述权利要求中任一项所述的钻体，其特征在于，由于所述外面(19)和所述进入面(27)的所述中心轴线(C2、C3)共同位于轴向平面(A)内，因此弓形的所述后边界(29)的所述顶部(36)位于所述支撑垫(8)的所述两个侧面(23、24)的中间，所述轴向平面从所述主中心轴线(C2)延伸，并在所述支撑垫的所述两个侧面(23、24)中间与所述外面(19)相交。

7.  根据前述权利要求1至5中任一项所述的钻体，其特征在于，由于所述进入面(27)的所述辅助中心轴线(C3)位于轴向平面(A)的旁边，因此，弓形的所述后边界(29)的所述顶部更靠近所述支撑垫的所述两个侧面(23、24)中的一个，所述轴向平面从所述主中心轴线(C2)延伸，并在所述支撑垫的所述两个侧面(23、24)中间与所述外面(19)相交。

8.  根据权利要求1或2所述的钻体，其特征在于，所述支撑垫(8)的所述进入面(27)具有柱形形状并与辅助中心轴线(C3)同心，所述辅助中心轴线与所述主中心轴线(C2)形成锐角(β)，所述外面(19)与所述主中心轴线(C2)同心。

9.  根据前述权利要求中任一项所述的钻体，其特征在于，在所述外面(19)与所述支撑垫(8)的每个所述侧面(23、24)之间形成斜切面(25)，所述斜切面通过所述侧边界(30、31)与所述进入面(27)接壤，从朝向所述支撑垫的所述外面的平面图中来看时，所述侧边界朝着所述前边界(28)从所述进入面(27)的所述后边界(29)分开。

10.  根据前述权利要求中任一项所述的钻体，其特征在于，沿着所述进入面(27)的虚拟母线在所述两个侧边界(30、31)附近具有最大长度。

11.  根据前述权利要求中任一项所述的钻体，其特征在于，所述支撑垫(8)的所述外面(19)和所述进入面(27)通过在将所述支撑垫安装到所述钻体(1)之后的两个单独操作中进行研磨得以形成。

12.  用于金属加工钻的支撑垫，其包括具有旋转对称形状的凸弓形外面(19)、内面(20)、前端面(21)、后端面(22)，具有旋转对称形状的凸弓形进入面(27)，所述进入面形成在所述外面(19)与至少所述前端面(21)之间，且所述进入面在作为一方面的一对前边界和后边界(28、29)与作为另一方面的两个切向间隔开的侧边界(30、31)之间延伸，所述前边界和后边界(28、29)中的后边界(29)与所述外面(19)接壤，其特征在于，在朝所述外面的平面图内看时，所述进入面(27)的所述后边界(29)具有凸弧线的形状，更确切地说是顶部(36)具有面向前面的弧线的形状。

13.  根据权利要求12所述的支撑垫，其特征在于，主中心轴线(C2)与辅助中心轴线(C3)相对彼此错位，从而赋予所述弧线(29)以凸形，所述支撑垫(8)的所述外面(19)围绕所述主中心轴线旋转对称，所述进入面(27)围绕所述辅助中心轴线旋转对称。

14.  根据权利要求12或13所述的支撑垫，其特征在于，所述进入面(27)具有与辅助中心轴线(C3)同心的锥形，尽管所述辅助中心轴线相对于与所述外面(19)同心的所述主中心轴线(C2)不同中心，但其与所述主中心轴线平行，所述进入面的最大曲率半径(R3)小于所述外面(19)的曲率半径(R2)。

15.  根据权利要求14所述的支撑垫，其特征在于，所述进入面(27)具有这样的最大曲率半径(R3)，其至多等于所述外面(19)的曲率半径(R2)的80％。

16.  根据权利要求14或15所述的钻体，其特征在于，所述进入面(27)具有这样的最大曲率半径(R3)，其至少等于所述外面(19)的曲率半径(R2)的50％。

17.  根据前述权利要求12至16中任一项所述的支撑垫，其特征在于，由于所述外面(19)和所述进入面(27)的所述中心轴线(C2、C3)共同位于轴向平面(A)内，因此弓形的所述后边界(29)的所述顶部(36)位于所述支撑垫(8)的两个侧面(23、24)的中间，所述轴向平面从所述主中心轴线(C2)延伸，并在所述支撑垫的两个侧面(23、24)中间与所述外面(19)相交。

18.  根据前述权利要求12至16中任一项所述的支撑垫，其特征在于，由于所述进入面的所述辅助中心轴线(C3)位于轴向平面(A)的旁边，因此，弓形的所述后边界(29)的所述顶部更靠近所述支撑垫的两个侧面(23、24)中的一个，所述轴向平面从所述主中心轴线(C2)延伸，并在所述支撑垫的两个侧面(23、24)中间与所述外面(19)相交。

19.  根据权利要求12或13所述的支撑垫，其特征在于，所述支撑垫(8)的所述进入面(27)具有柱形形状并与辅助中心轴线(C3)同心，所述辅助中心轴线与所述主中心轴线(C2)形成锐角(β)，所述外面(19)与所述主中心轴线(C2)同心。

20.  根据前述权利要求12至19中任一项所述的支撑垫，其特征在于，在所述外面(19)与所述两个侧面(23、24)中的每一个之间形成斜切面(25)，所述斜切面通过所述侧边界(30、31)与所述进入面(27)接壤，在从朝着所述支撑垫的外面的平面图内来看时，所述侧边界朝着所述前边界(28)从所述进入面的所述后边界(29)分开。

21.  根据前述权利要求12至20中任一项所述的支撑垫，其特征在于，沿着所述进入面(27)的虚拟母线在所述两个侧边界(30、31)附近具有最大长度。

22.  根据前述权利要求12至21中任一项所述的支撑垫，其特征在于，所述支撑垫为预成型的坯，其外面(19)和进入面(27)未研磨。

钻体及其支撑垫
技术领域
在第一方面中，本发明涉及一种设计用于在金属工件中加工孔的钻体，且该类型的钻体具有：前端和后端，一轴线在该前端与后端之间延伸，且该钻体可绕该轴线转动，旋转对称的包络面与该轴线同心；布置在前端内的周边切削刀片，该切削刀片与旋转轴线的径向距离确定钻体的孔径；以及支撑垫，其相对于包络面径向突出并包括外面、内面、前端面、后端面以及一对间隔开的侧面，上述外面的横截面为凸弓形并具有旋转对称形状，在外面与至少前端面之间形成有凸弓形进入面，该进入面在作为一方面的一对弓形前边界和后边界与作为另一方面的两个切向间隔开的侧边界之间延伸，前边界和后边界中的后边界与所述外面接壤，且沿着进入面在向前方向上从后边界延伸的虚拟母线向内指向旋转轴线，从而有利于支撑垫穿入孔中。
在第二方面中，本发明还涉及一种上述支撑垫。
背景技术
用于切割或去屑加工的钻体可能已经有极大变化的设计方案而能在不同类型的金属工件中有效执行加工操作。实施孔加工常用的材料为钢、铸铁、铝、钛、不锈钢材料以及不同种类的复合材料。经常使用的加工方法为实心钻法，这意味着在单个操作中以预定直径在固体材料中钻孔，同时形成具有两个开口的通孔或者具有底部和一个开口的盲孔。可通过浅孔钻和深孔钻来执行此类钻孔，浅孔钻的长度至多等于5×D，而深孔钻具的长度可等于100×D以上。另一方法就是所谓的扩孔法，其中，赋予预钻取的导向孔或中心孔最终孔径以及最佳质量的尺寸精度和表面光洁度。
浅孔钻通常具有切削刀片且其切削刃对称安置而自动对中，而需要内部切屑排除的所有STS和EJECTOR式深孔钻均构造有不对称安置的切削刀片，这使得自动对中不可能。更确切地说，此类钻具在其前端内安装有三个切削刀片，即，外周刀片、中心刀片和中间刀片，首先提到的两个刀片靠近第一切屑入口而安置，而最后提到的刀片被安置为靠近直径相对的第二切屑入口。能通过焊接或借助于螺纹接头对切削刀片进行固定。从旋转方向上看，在两个切削入口后方，支撑垫安装在钻体的包络面内并从包络面径向突出而使其径向最外部分将抵靠由外周切削刀片生成的孔壁，这样做均是为了在钻体的轴向供给期间使其位于中心。具有此类支撑垫的深孔钻的示例在US 5697737、US6602028 B1以及US 6682275 B1中进行了公开。
例如用于钻孔目的的其它钻体利用支撑垫使得钻体位于中心，如在US 4571130、US 4596498以及US 5551812中进行了示例。
通常，用于上述目的的各个支撑垫具有(通常为细长的)平行六边形基本形状并由耐磨材料如硬质合金组成，该支撑垫由外面、内面、前端面、后端面以及一对相互平行的侧面界定，所述外面的横截面为凸弓形并用以抵靠孔壁，上述内面压靠于钻体内的安装槽的底部。尽管上述外面可在反向上具有极小的锥度，但还称为接触面的该外面通常为柱形。为便于支撑垫进入已由就在支撑垫之前进入工件的切削刀片钻取的孔，在外面与至少前端面之间进入，形成有在向前方向上渐缩的锥形面形式的所谓的进入面。另外，用于钻取通孔的钻体的支撑垫可形成有上述进入面，且其后端也形成有该进入面，更确切地说，这有利于钻体经由该孔退回。此外，应提出的是将大部分支撑垫的凸弓形外面的曲率半径选择为稍小于应凹陷的孔的半径，孔壁与支撑垫之间的接触采取顺沿外面位于某处的轴线线接触的形式。如此，支撑垫可用于具有与支撑垫相反的不同直径的钻体，该钻体的外面具有与孔半径一致的曲率半径。
发明内容
本发明源于与已知的支撑垫以及钻体有关的问题，其中支撑垫应用于所述钻体。因此，已知支撑垫的进入面的形状在几何上由截头锥体确定，该截头锥体的底面所具有的半径与柱形外面的曲率半径相同，同时，该锥体与柱形同轴，即沿着公共中心轴线而生成，锥体的底面(以及虚拟柱体的一个端面)垂直于该公共中心轴线。这意味着在平面内朝着支撑垫的外面看时，界定进入面的前边界和后边界相互平行，同时，进入面的两个端边界形成截头锥体的母线。实际上，所述几何结构造成诸多不利，其中一个由不能控制或不能预定外面的紧靠孔壁的接触点或接触线的事实组成。当进入面的后边界进入开启的孔(initiated hole)时，接触点因此而可以终止于顺沿后边界的不同点上；这可导致变差的钻体对中以及有关尺寸精度和表面光洁度的低劣孔质。另一不利之处在于进入面的两个端边界形成相当锐利的边缘，这些锐利边缘于钻体的转动期间沿着进入面在与其它母线相同的锥形运动轨迹上移动。因此，首先(取决于钻体的转动方向)碰到孔缘上的锐利边缘可容易地擦入或戳入该孔缘。
最适宜的是，外面以及进入面在支撑垫已被安装到钻体上时通过研磨获得其最终形状。为避免导致进入面的锐利端缘的负面效应，对这些边缘进行抛光。甚至可以以手工方法实施上述抛光，例如，通过珩磨或使得边缘平滑。但是，此类抛光会使得作为需要高效成批生产的大量生产制品的支撑垫成本相当高。
本发明的其它目的和特征
本发明目的在于消除安装有已知支撑垫的钻体的上述缺陷，并提供改进的钻体以及改进的支撑垫和/或支撑垫坯料。由此，本发明的主要目的是提供一种安装有至少一个支撑垫的钻体，通过能以可控方式预定支撑垫的外面与孔壁之间的接触来构造支撑垫。此外，在支撑垫进入孔时，进入面的两侧边界将不能戳入孔缘。另一目的是提供一种钻体，能通过几个简单的研磨操作而不用任何后处理来形成该钻体的各个支撑垫。因此，在两个简单的加工操作中，亦即通过研磨进入面以及后面的(柱形)外面来研磨支撑垫，同时获得所需功能是可能的。
根据本发明，至少主要目的通过独立权利要求1的特征部分限定的特征而获得，上述特征部分限定根据本发明的适用钻体。根据本发明的钻体的优选实施例还限定于从属权利要求2-11。
在第二方面中，本发明还涉及一种上述支撑垫。此支撑垫的特征可从权利要求12获知，且其优选实施例限定于从属权利要求13-22。
附图说明
附图中：
图1是根据本发明，更确切地说是深孔钻的前钻体形式的钻体的透视图，
图2是示出了不具有切削刀片和支撑垫的钻体的模拟透视图，
图3是根据图1的钻体的侧视图，
图4是由孔壁环绕的相同钻体的端视图，
图5是包括在钻体内的支撑垫的放大透视图，
图6是朝支撑垫的外面看时的支撑垫的平面图，
图7是从图6的左边看时的支撑垫的侧视图，
图8是从图6的上方看时的支撑垫的端视图，
图9是图6中IX-IX的纵向剖面图，
图10是图6中X-X的放大局部细节侧视图，
图11是图7中XI-XI的模拟竖直细节图，
图12是示意性地示出了应用于支撑垫的外面的研磨并限定其形状的几何条件的一系列示图，
图13是示出了如何通过研磨体来实现支撑垫的进入面的第一实施例的模拟系列示图，
图14是示出了图13所示的研磨体如何在形成进入面期间移动的示意性平面图，
图15是对应于图13的一系列示图，其示出了支撑垫的进入面的可替代实施例如何得以研磨，以及
图16是示出了根据本发明支撑垫的附加可替代实施例的研磨的示意性平面图。
具体实施方式
图1中，所示类型的钻体1被设计成与管(未示出)的前端联接在一起，从而与该管一同形成可用的深孔钻。轴线C1在前端2与后端3之间延伸，而钻体1可绕该轴线旋转，且旋转对称的包络面4与该轴线同心。此面4可以是柱形的或者可替换地具有在反向上渐缩的极小圆锥状。靠近两个切屑入口9a、9b而安置的三个切削刀片，亦即外周刀片5、中心刀片6以及中间刀片7被安装在前端2中，上述切屑入口与钻体的管状后部10内的通过空间(没有标号)形式的公共容屑槽连通。更确切地说，外周刀片5和中心刀片6彼此靠近第一切削入口9a而安置，而中间刀片7靠近第二切削入口9b而安置。在传统方法中，中间刀片7的目的在于去除外周刀片5与中心刀片6之间的缺口留下的环状材料脊。从图1清晰可见的是，阳螺纹11形成在钻体的后部外侧以与钻管的对应的阴螺纹紧固。
除了切削刀片5、6、7以外，还将两个支撑垫安装在钻体的前端2附近，且在这种情况下，尽管通过尾标a和b对两支撑垫的位置进行区分，但它们相同且将其共同标示为8。如图2所示，支撑垫安装在各自包括平坦底面13、轴向后支撑面14以及两个切向间隔开的面15、16的凹陷12a、12b上，从钻体的旋转方向R上看，这些面中的一个，亦即位于底面13后方的面15与支撑垫接触以用作该支撑垫的侧支撑面。但是，支撑垫通常不与面16接触。从图2还可见的是，切削刀片5、6、7安装在类似的凹陷或基座51、61、71中，这些凹陷或基座各由底面、轴向后支撑面以及两个侧限制面限定，由于切削刀片及其固定与本发明一致，因而省略这些面的标号。但应注意的是，切削刀片以及支撑垫在这种情况下通过在适当数目的交界面内焊接而被固定在附属凹陷内。由此，通过焊接将各个支撑垫8连接到至少底面13和侧支撑面15，且适当地将其连接至后支撑面14，而不将其连接至侧面16。关于这一点，应注意的是通过使得转动时位于支撑垫后方的侧支撑面15成为(转动时)位于后方的唇缘17的前表面来使得该侧支撑面比面16更宽。
在图3和图4中，不仅示出了各个支撑垫的外周部分如何相对于钻体的包络面4径向突出，而且还示出了外周切削刀片5的最外角部5b如何相对于钻体的包络面4径向突出。图4中，附图标记18是指钻体在工件内所形成的孔。此孔18的直径或半径由旋转轴线C1与外周切削刀片5的最外角部5b之间的径向距离确定。为了各个支撑垫8以所需方式在孔内对钻体进行导向，应将支撑垫的与孔壁接触的最外部分定位在和外周切削刀片的角部5b一样与旋转轴线C1间隔相等的径向距离处。图3中，还可看到的是，支撑垫8a、8b中的每一个轴向定位在切削刀片5、6和7的后方。这意味着切削刀片在支撑垫进入孔之前有时间开启该孔(关于这一点，应指出的是钻体最初通过特定衬套得以导向和定中，直到支撑垫可靠地进入正常运转状态为止)。
还应提及的是，本领域的技术人员往往对两个支撑垫使用不同名称。因此，通常将转动时位于外周刀片5和中心刀片6后方的垫8a叫作″支承垫″，而将另一垫8b叫作″导向垫″。这样做的原因在于垫8a由于位于受到最大切削力的两个切削刀片5和6后方而比垫8b受到更大应力，而垫8b大致径向位于适度负载的中间刀片7外侧，且因此实现导向功能而非支承功能。图4中，还可看到的是两个支撑垫安装在不同位置，亦即，至此图2所示凹陷12a、12b的底部13具有由向内延伸至旋转轴线C1的虚拟半径形成的不同角度。由此，实际上将在顺沿各个支撑垫外面的不同点处建立与孔壁的接触。另外，应注意的是支撑垫的凸外面或接触面19的曲率半径小于孔18的半径。
现在参照图5至图12，它们更详尽地示出了支撑垫8的性质。通常，通过压制和烧结粉末物质，同时形成适当地具有平行六边形基本形状的硬质合金体来实现支撑垫的制造(支撑垫也可由其它耐磨材料而非硬质合金制成)。钻体在几何学上由外面19、相对的内面20、前端面21和后端面22以及在此情况下为平面并相互平行的一对侧面23、24界定。外面19为凸弓形，而相对的内面20在这种情况下为平面，上述外面形成支撑垫的抵靠孔壁的接触面。理论上，外面19可具有柱形形状，但实际上更优选的是略成锥状，更确切地说是在反向上渐缩的锥形。但是，此锥度太小以至肉眼看不出来。在弓形外面19与侧面23、24之间具有斜切面25，该斜切面与侧面23和24形成钝角，这些侧面又与平坦内面20形成直角。另外，在这种情况下存在靠近前端面21的前斜切面26。此外，面21和26相互形成钝角。在所示的体内还包括进入面27，该进入面以传统方式具有有利于将支撑垫插入凹孔内的目的。
到此为止已描述了所示钻体及其支撑垫，这与现在已知的本质相同。但是，如通过引用指出的，已知支撑垫的进入面确实为锥状并与旋转对称面同心，该旋转对称面确定外面的弓形。据此，不利的是外面的抵靠孔壁的接触点或接触线的位置不可控，且进入面的两个切向间隔开的端形成可戳入孔缘的锐利边缘。
为避免上述缺陷，已根据本发明赋予了进入面27这样一种形状和位置，即，该进入面的后边界29在平面内朝着支撑垫的外面看时具有凸形(参见图6)，更确切地说具有朝前的弧线的顶部的凸形。有利的是，以下列事实来实现凸形弧线29，即，一方面的主中心轴线以及另一方面的辅助中心轴线相互错位，支撑垫的外面围绕主中心轴线旋转对称，进入面围绕辅助中心轴线旋转对称。如参照图12至图16详细说明的，实际上可以以多种方式来实现上述面的主、辅助中心轴线的错位。
在优选实施例中，可通过进入面自身赋予的锥形来实现错位，但与锥体同心的辅助中心轴线被定位为与主中心轴线不同中心，支撑垫的旋转对称外面与该主中心轴线同心，同时，锥体底面的半径小于外面的曲率半径(参见图13)。在第二可替代实施例中，通过赋予进入面以柱形来实现所需的错位(参见图15)，利用与辅助中心轴线同心的几何柱体来表示上述柱形，该辅助中心轴线与主中心轴线形成锐角β，且支撑垫的外面与该主中心轴线同心。
在图5至图11中，示出了如何分别由作为一方面的前边界28和后边界29以及作为另一方面的两个切向间隔开的侧边界30、31界定。就此而言，后边界29连接至凸外面19和前边界28，在此情况下连接至前平坦斜切面26。侧边界30、31沿着垫的侧面形成进入面27到两个斜切面25的边界。出于完整的缘故，还应指出的是外面19通过直边界32与斜切面25得以界定，上述直边界从侧边界30、31与边界29的各个端相交的点33开始延伸。
在已将支撑垫固定至钻体时，通过研磨适当地获得根据本发明支撑垫的主要面，即凸外面19和凸进入面27的最终精确形状。在示例中，通过焊接实现此固定。为说明最终研磨的支撑垫的设计，现参照图12至图14的示意图，其中，34和35分别指的是两个可转动的研磨体，在该示例中假定上述研磨体可绕其中心轴线转动，且研磨面为旋转对称面(分别为柱形和锥形)。为研磨根据图12的凸外面19，使得研磨体34及其包络面在圆形路径CP2(参见图14)上移动，利用与外面19的长度延伸部平行(在该示例中也平行于平坦内面20)的主中心轴线C2来表示该圆周轨迹的中心。关于这一点，用R2来表示中心轴线C2与包络面，即研磨体34的研磨面之间的径向距离。此外，假设研磨体34的旋转轴线G1在此情况下平行于中心轴线C2，且因此，支撑垫上生成的凸外面19获得柱形形状(如果形成沿着支撑垫在反向上渐缩的锥形是合乎需要的，则研磨体的旋转轴线G1和主中心轴线C2能相对彼此倾斜几分或几秒)。
图13中，示出了如何通过在作为一方面的柱面19与作为另一方面的支撑垫的前端面21之间(且在此情况下也在柱面19与靠近端面的斜切面26之间)的区域内进行研磨而生成进入面27。在这里，也使用可转动研磨体35，该研磨体被示例为具有锥状，并围绕中心轴线C3形式的中心周围在运动圆形路径CP3上移动。但在这种情况下，圆周CP3的半径R3，更确切地说是中心轴线C3与顺沿研磨体35的包络面的点P之间的径向距离小于半径R2。换言之，顺沿旋转研磨体的包络面的点P将在圆上移动，该圆小于研磨体34的包络面在其上移动的圆。在所示的示例中，研磨体35的锥度确定赋予进入面27的锥度。更确切地说，进入面27的锥度分别由顺沿研磨体35的母线与外面19之间以及外面19与轴线C3之间的角度α确定。关于这一点，应指出的是研磨体还可具有柱形形状，并可相对于轴线C3以适当角度倾斜，从而给出所需锥角。
在使得研磨体35以上述方式移动时，交界面27的后边界29将获得图5和图6所示的弓形，且其特征在于弧线的顶点或前点36向前指向。由于中心轴线C2、C3形式的圆CP2、CP3的两个中心位于公共轴向平面A内(参见图14)，因此，所述顶点36将居中地定位，即正中间地位于侧边界30与31之间，上述公共轴向平面在侧面23和24正中间部分内与柱形面19相交。换言之，可以说面19和27被定位为相对于轴向平面A对称(参见图5)。
现参照图15，其示出了如何以与图12至图14不同的另一方式使得面19、27的主轴线和辅助轴线错位(其中，轴线C2和C3彼此不同中心，且其中，圆锥面27的最大曲率半径R3小于柱面的曲率半径R2)。由此，根据图15的错位的特征在于，作为一方面的研磨体35的研磨面与作为另一方面的辅助中心轴线C3相互平行并相对于外面19的主中心轴线C2以角度β倾斜，上述研磨体35的研磨面例如由顺沿具有中心轴线G2的柱体的母线表示，而研磨体围绕上述圆周轨迹形成圆周路径。同时，在这种情况下，半径R3可能不需要小于圆柱形外面19的对应半径R2，从而，由研磨体35产生的进入面获得圆柱形形状。但是，由于研磨体的研磨面相对于外面19的长度延伸部以角度β倾斜，进入面27的后边界29同样在此情况下将被弯成具有向前面向支撑垫的端面21的顶部。
关于这一点，应指出的是图12至图15以简化的示意性状态示出了支撑垫8，更确切地说不具备根据图5至图11的斜切面25和26。但根据图12至图15，应认识到实际上可省略所述斜切面，由此进入面27借此将通过前边界28直接邻接支撑垫的前端面21，并通过端边界30、31(在未相互分开的侧面23和24的延伸部内可看到其平面图)直接邻接侧面23和24。
如上面已指出的，在根据图14，亦即利用位于同一轴向平面A内的中心轴线C2、C3对进入面27进行研磨时，弓形后边界29的顶部36居中地定位(参见图5和图6)。
图16中示出了如何通过简单方法横向位移弧线的顶部36，并将其定位于支撑垫的两侧面23和24之间的其它所需点。从而，可由相对于轴向平面A横向位移的研磨体35的运动路径的中心轴线C3来实现顶部36的横向位移，其中，研磨体34的中心轴线C2位于上述轴线平面内(参见图14)。因此，借助本发明能以预定方式选择顶部36的横向位置。
在图12至图16中，将示意性示出的研磨体示例为旋转对称体，其包络面为研磨面。但实际上，也可使用其它类型的研磨体，例如研磨盘，其平面被用作研磨面。在此情况下，上述测量结果和角度分别与研磨盘的平坦研磨面而非圆柱和锥体的母线有关。
本发明的功能和优点
当钻体1的各个支撑垫8进入由切削刀片5、6和7开启的钻孔18时，顺沿进入面27的后弓形边界29的顶部36将首先进入该孔，并建立与孔壁的接触，即，在该孔壁的剩余边界进入之前。此接触由沿着顶部36的点接触或线接触组成。因此，本发明的基本优点在于设计人能以可控方式准确预先确定支撑垫将接触孔壁的位置。在根据图5至图15的示例中，通过中央顶部36的接触为优选的。但在根据图16的实施例中，对已朝着侧缘面23位移的边界29的顶部36而言，更优选的是接触点的非对称位置。在这一点上，应指出的是能根据图12至图14所示的方法或者图15所示的方法来实现顶部36的所述横向位移，且因此而提供接触点，而不用管支撑垫是否得以研磨。
本发明的另一重要优点在于进入面的两个切向间隔开的侧边界不能与支撑垫进入孔缘相关地与该孔缘接触。如此，各个侧边界将在钻取期间在位于锥形路径内的锥形路径上旋转，轴向位于后边界顶部的前面内的母线在该锥形路径上旋转。换言之，不存在转动前端边界戳入或擦入孔缘的风险。
应指出的是本发明通过简单方法来实现上述优点，而非通过分别绕单个公共轴线研磨进入面、外面或接触面、以图12至图14的方式或者以图15的方式使得柱形外面的主轴线与进入面的辅助轴线分开，而是通过赋予进入面的后边界以具有顶部的弓形，可以以预定方式自由选择该顶部的位置。
还应指出的是可以以两种不同方式，亦即以最终研磨状态亦即非研磨状态使得根据本发明的上述支撑垫变成商品。在最后提到的情况下，支撑垫组成预成型坯，该预成型坯具有一定的磨削余量，并具有与将支撑垫固定到钻体上以及随后的面19和27的研磨之后获得的形状极度匹配的形状。通过预成型具有适度磨削余量的支撑垫，获得好处是所需的磨削深度变得非常合适，由此，能够在一系列生产工序中非常迅速并有效地在固定至钻体的支撑垫上进行重要面19和27的最终磨削。
本发明的可行变型
本发明不限于上述以及附图所示的实施例。由此，本发明也适用于不只是设计用于深孔钻的钻体，例如上述US 4571130中示例类型的钻具。此外，能以除焊接之外的另一方式，例如通过螺纹接头(例如参见US 5697737)将支撑垫和/或切削刀片固定至钻体。此外，能在权利要求12以及从属于权利要求12的权利要求13至22的范围内以各种方式来修改适当支撑垫的设计。例如，支撑垫的内面和外面均不需要基本相互平行，而是可相对彼此明显倾斜，钻体内的容纳凹陷被赋予以模拟方式修改的形状。将来，当压制和焙烧硬质合金体的技术进一步改进时，赋予支撑垫以所述设计而不需要研磨该支撑垫同样是可行的。