CN103038008A - 多件式钻头以及包括多件式钻头的钻子 - Google Patents

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Abstract

本公开是针对一种用于扁平钻子的多件式扁平钻头(3)，其中所述扁平钻子包括细长的主体部分(281)和切削部分，所述切削部分以可拆卸方式固定到所述主体部分(281)的一个末端。所述多件式扁平钻头(3)包括至少两个插入件(4，5，6)，每一件都包括切削刃。所述至少两个插入件(4，5，6)被构造成以可拆卸方式彼此相邻地固定到所述扁平钻子的所述主体部分(281)，并且所述插入件(4，5，6)的所述切削刃被对齐从而在所述扁平钻子的一个末端上一起形成切削刃。

Description

多件式钻头以及包括多件式钻头的钻子
相关申请的交叉引用
本申请是2009年2月10号提交的共同待决的美国专利申请序号12/368,339的部分继续申请，根据美国法典第35篇第120条要求所述专利申请的优选权。
技术领域
本公开涉及用于机械加工操作中的切削工具。更具体地说，本公开涉及可拆卸钻头以及包括可拆卸钻头的钻子。
背景技术
钻孔是常见的金属切削操作，在这个操作中将材料从工件上拆卸以提供位于工件中或穿过工件的孔。钻孔是通过将旋转的钻孔工具或“钻子”在钻子的纵轴方向上推进到工件中而执行的。因此，钻子可被定义为用于在工件中或穿过工件机械加工孔的旋转切削工具。常见的钻子构造包括麻钻子和扁平钻子。麻花钻子特征在于沿着钻子长度的至少一部分安花置并且终止于钻子的包括两个切削刃的工作末端处(“钻尖”)的螺旋槽。扁平钻子包括位于钻尖处的宽阔的切削刀片并且没有沿着钻子长度的螺旋槽。
就设计而言，存在四种主要类型的钻子。第一种钻子类型是具有麻花钻子构造或者扁平钻子构造的单件式实心钻子。这种钻子通常包含烧结碳化物材料或硬钢，并且可包括被软焊或硬焊到钢柄的由非常坚硬的材料组成的切削尖端或“钻头”。欧洲专利公布号0353214中提供这种钻子的实例，所述专利公开一种尤其用于冲击钻孔并且包括硬焊到在工具主体上形成的槽内的坚硬钻头的实心钻子。美国专利号6,601,659公开一种具有螺旋形中空主体和硬焊到所述主体上的相对坚硬切削尖端的实心麻花钻子。这种钻子提供适合于承受大量扭力和冲击(如发生在混凝土以及砌砖的钻孔期间)的应用的轻型设计。美国专利号6,655,882公开一种包括细长主体并且适于某些金属加工应用的单件式实心麻花钻子。美国专利号7,267,513公开一种包括螺纹加工应用的单件式实心麻花钻子。美国专利号7,267,513公开一种包括螺纹并且适于在某些钻孔应用中增加生产力的单件式实心扁平钻子。
第二种钻子类型是一种包括由螺钉或其它紧固件固定在钢质钻子主体上的多个可转位烧结碳化物插入件的整合式钻孔工具。如本领域所知，可转位插入件可在两个或更多个切削方位上以可拆卸方式固定到夹具上，每个切削方位都呈现不同的切削刃。因此，可转位插入件可被“转位”以在使用中的切削刃的磨损或损坏变得不可接受时将不同的切削刃呈现给工件。在这种第二钻子类型的某些实施方案中，可将几个可转位插入件布置在单个钢质主体上，以提供部分重叠的切削作用，并且形成完整的钻子切削几何形状。欧洲专利号1280625中提供代表性实施例，所述专利公开一种具有以可拆卸方式安装在钢质主体上的两个相同正方形碳化物切削插入件的整合式钻孔工具。美国专利号5,788,431公开一种包括以可拆卸方式安装在钢质主体上的至少一个三角形碳化物切削插入件的整合式钻孔工具。美国专利号6,527,486公开一种包括以可拆卸方式安装在钢质主体上的多个大致上矩形形状的碳化物切削插入件的整合式钻孔工具。
第三种钻子类型是包括单个可替换钻头的整合式钻孔工具，所述钻孔工具具有由烧结碳化物或者硬钢制成的麻花钻子构造或扁平钻子构造，并且其中所述钻头被安装在钢质钻子主体上。美国专利号4,355,932中公开了一个实施例，所述专利描述一种安装在钢质钻子主体上的可转位的、单件式扁平钻头。美国专利号6,044,919也公开一种安装在钢质钻子主体上的单件式扁平钻头。美国专利号6,224,302是针对一种具有V形末端旨在更好地确保安全附接在钻子的钢质工具主体上的单件式扁平钻头。美国专利号7,241,089公开一种具有包括弯曲切削刃的改进的几何形状的单件式扁平钻头，并且其中所述钻头被安装在钢质钻子主体上。美国专利号7,306,410教示一种被钳夹在钢质钻子主体上的单件式麻花钻头。另外，欧洲专利号1280625公开一种安装在钢质工具主体上并且由两个螺钉固定在原位的单件式麻花钻头。
第四种钻子类型是包含以冶金方式粘合在一起的两种不同的烧结碳化物材料的复合材料钻孔工具。实施例包括一种实心钻子，所述实心钻子包含位于钻子核心区域中的相对较硬烧结碳化物材料，和位于钻子外围区域中的相对耐磨烧结碳化物材料。美国专利号6,511,265公开一种包括不同烧结碳化物材料区域从而在钻子的核心和表面区域中提供不同机械性质的合成实心麻花钻子。美国专利申请号2007/0042217公开一种在中心区域中具有相对耐冲击烧结碳化物等级并且在外围区域中具有相对耐磨烧结碳化物等级的单件式扁平钻头，并且其中不同的烧结碳化物材料以冶金方式粘合在一起。
限制非复合材料钻子性能的问题在于切削速度(切削刃相对于工件的速度)从在钻子中心处的零到在钻子外围处的最大切削速度之间变动。因此，在钻子切削尖端上促进磨损的情况在切削尖端的外围可能比在切削尖端的中心处更加积极。为了解决这个问题，某些已知复合材料钻子在钻子中心区域和钻子外围区域中包含具有不同性质的不同碳化物等级。这种布置可适于最优化钻孔性能。然而，复合材料钻子的制造成本是相对高的，因为制造钻子涉及至少两种不同烧结碳化物材料的压制和烧结。
因此，提供一种具有改进钻孔性能的构造，但无需涉及制造包含多个(即，两个或更多个)烧结碳化物材料区域的复合材料钻子的高成本步骤的钻子将会是有利的。
发明内容
根据某些实施方案，一种用于扁平钻子的多件式扁平钻头，所述扁平钻子包括细长主体部分和以可拆卸方式固定到所述主体部分的末端的切削部分，所述多件式扁平钻头通常可包括至少三个插入件，每个插入件都包括切削刃，其中所述至少三个插入件被构造成以可拆卸方式彼此相邻固定到主体部分上，而所述插入件的切削刃被对齐以在扁平钻子的末端上一起形成一个切削刃，其中相邻插入件的对齐的切削刃形成第一交界面和第二交界面，并且其中在垂直于钻头旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第二交界面的第二距离不同。
根据某些实施方案，一种用于扁平钻子的多件式扁平钻头，所述扁平钻子包括主体部分和以可拆卸方式固定到所述主体部分上的钻头，所述多件式扁平钻头通常可包括：中心插入件，其形成所述扁平钻头的中心区域，所述中心插入件包括第一侧面和第二侧面以及切削刃；第一侧插入件，其形成所述扁平钻头的第一侧面区域的至少一部分，所述第一侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与中心插入件的第一侧面的至少一个区域配合；以及第二侧插入件，其形成所述扁平钻头的第二侧面区域的至少一部分，所述第二侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与中心插入件的第二侧面的至少一个区域配合；其中所述中心插入件、所述第一侧插入件以及所述第二侧插入件被构造成单独地以可拆卸方式固定到主体部分，而第一侧插入件的配合表面配合到中心插入件的第一侧面，并且第二侧插入件的配合表面配合到中心插入件的第二侧面，进而使中心插入件的切削刃与第一侧插入件和第二侧插入件中的每一个的切削刃对齐，以在扁平钻子的末端上一起形成一个切削刃；并且其中中心插入件与第一侧插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，并且中心插入件与第二侧插入件的对齐的切削刃形成第二交界面；并且其中在垂直于钻头旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第二交界面的第二距离不同。
根据某些实施方案，一种扁平钻子通常可以包括：细长主体部分，其包括位于第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式接收钻头的第二末端；以及可拆卸的多件式扁平钻头，其包括至少三个插入件，每个插入件都包括切削刃并且单独地以可拆卸方式彼此相邻固定到主体部分的第二末端，且所述插入件的切削刃被对齐以在扁平钻子的主体部分的第二末端上一起形成一个切削刃，其中相邻插入件的对齐的切削刃形成第一交界面并且其它相邻插入件的对齐的切削刃形成第二交界面，并且其中在垂直于钻头旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第二交界面的第二距离不同。
根据某些实施方案，一种扁平钻子通常可包括：细长主体部分，其包括位于第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式接收钻头的第二末端；以及可拆卸的多件式扁平钻头，其包括：中心插入件，其形成所述扁平钻头的中心区域，所述中心插入件包括第一侧面和第二侧面以及切削刃；第一侧插入件，其形成所述扁平钻头的第一侧面区域的至少一部分，所述第一侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与中心插入件的第一侧面的至少一个区域配合；以及第二侧插入件，其形成所述扁平钻头的第二侧面区域的至少一部分，所述第二侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与中心插入件的第二侧面的至少一个区域配合；其中所述中心插入件、所述第一侧插入件以及所述第二侧插入件被构造成单独地以可拆卸方式固定到主体部分，而第一侧插入件的配合表面配合到中心插入件的第一侧面，并且第二侧插入件的配合表面配合到中心插入件的第二侧面，以使中心插入件的切削刃与第一侧插入件和第二插入件中的每一个的切削刃对齐，从而在扁平钻子的末端上一起形成一个切削刃；其中中心插入件与第一侧插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，并且中心插入件与第二侧插入件的对齐的切削刃形成第二交界面；并且其中在垂直于旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第一交界面的第一距离与在垂直于旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第二交界面的第二距离不同。
根据某些实施方案，一种用于扁平钻子的多件式扁平钻头，所述扁平钻子包括细长主体部分和以可拆卸方式固定到所述主体部分的末端的切削部分，所述多件式扁平钻头通常可包括：中心插入件，其包括V形切削刃；以及侧插入件，其包括由凹陷隔开的两个侧面区域，每个侧面区域都包括切削刃；其中所述中心插入件和所述侧插入件被构造成以可拆卸方式固定到扁平钻子的主体部分，而中心插入件被安置在侧插入件的凹陷中并且与侧插入件配合，并且这样使得中心插入件的切削刃与侧插入件的侧面区域中的每一个的切削刃对齐从而在扁平钻子的终端部分上一起形成一个切削刃；其中中心插入件与第一侧插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，并且中心插入件与第二侧插入件的对齐的切削刃形成第二交界面；并且其中在垂直于钻头旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第二交界面的第二距离不同。
根据某些实施方案，一种扁平钻子通常可包括：细长主体部分，其包括位于第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式接收钻头的第二末端；以及可拆卸的多件式扁平钻头，其包括：中心插入件，所述中心插入件包括V形切削刃；以及侧插入件，所述侧插入件包括由凹陷隔开的两个侧面区域，每个侧面区域都包括切削刃；其中所述中心插入件和所述侧插入件被构造成以可拆卸方式固定到扁平钻子的主体部分，而中心插入件被安置在侧插入件的凹陷中并且与侧插入件配合，并且这样使得中心插入件的V形切削刃与中心插入件的侧面区域中的每一个的切削刃对齐，从而在扁平钻子的第二末端上一起形成一个切削刃；其中中心插入件与侧插入件的两个侧面区域中的一个的对齐的切削刃形成第一交界面，并且中心插入件与侧插入件第二侧插入件的两个侧面区域中的另一个的对齐的切削刃形成第二交界面；并且其中在垂直于钻头旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第一交界面的第一距离与在垂直于旋转轴的方向上测得的从旋转轴到第二交界面的第二距离不同。
附图说明
可以通过参看附图更好地理解本文所述的本发明的某些非限制性实施方案的特征和优点，附图中：
图1(a)至图1(d)示意性地描绘根据本公开构建的多件式扁平钻头的一个非限制性实施方案的各个方面；
图2(a)至图2(b)示意性地描绘图1(a)和图1(b)中所示的多件式扁平钻头的中心插入件的各个方面；
图3(a)至图3(c)示意性地描绘图2(a)和图2(b)中所示的中心插入件的各个方面，并且还展示用于定义所述中心插入件的各个几何方面的XYZ坐标系；
图4(a)和图4(b)示意性地描绘根据本公开的用于多件式钻头的侧插入件的一个非限制性实施方案的各个方面；
图5(a)至图5(c)示意性地描绘根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各个方面；
图6(a)至图6(c)示意性地描绘根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各个方面；
图7(a)和图7(b)示意性地描绘根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各个方面；
图8(a)至图8(c)示意性地描绘根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各个方面；
图9(a)至图9(c)示意性地描绘根据本公开的扁平钻子组件的一个非限制性实施方案的各个方面；
图10(a)至图10(c)示意性地描绘根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各个方面；
图11(a)和图11(b)示意性地描绘根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各方面，其中所述钻头由两个插入件组成；以及
图12(a)至图12(d)为根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的示意图。
图13(a)和图13(b)示意性地描绘根据本公开的多件式扁平钻头的中心插入件和侧插入件的各个方面；
图14(a)至图14(c)示意性地描绘根据本公开构建的多件式扁平钻头的一个非限制性实施方案的各个方面；以及
图15(a)和图15(b)示意性地描绘根据本公开构建的多件式扁平钻头的一个非限制性实施方案的各个方面。
阅读者在考虑以下根据本公开的多件式(即，两件或更多件)钻头和钻子组件的某些非限制性实施方案的详述时，将了解上述细节以及其它细节。阅读者在执行或使用本文描述的钻头和钻子组件时，也可领会本发明的某些另外详情和优点。
具体实施方式
除了在操作实施例中或者另有指示，在非限制性实施方案的本描述以及权利要求书中，所有表示成分和产品、处理条件等的数量或特征的数字应理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。因此，除非另有相反指示，否则在以下描述中阐述的任何数字参数都可视寻求在本发明中获得的所需特征而变化。至少，但不作为试图将等效原则的应用限于权利要求的范围，任何数字参数应至少按照所报告的有效数字的数量并且通过应用普通舍入法来进行解释。
任何据称全部或部分地以引用的方式并入本文的专利、公布或其它公开资料仅在所并入的资料不与本公开中所阐述的现有定义、陈述或其它公开资料相矛盾的程度上并入本文。如此，并且在必要程度上，如本文所阐述的公开代替以引用的方式并入本文的任何矛盾的资料。任何据称以引用的方式并入本文的、但不与本文所阐述的现有定义、陈述或其它公开资料相矛盾的资料或其部分，仅在所并入的资料与现有公开的资料之间不产生矛盾的程度上被并入。
在本描述和权利要求书中使用的某些术语的含义如下：
如本文所使用，“多件式”钻头或其它物品意思是这类物品包括两件或更多件相联合以形成所述物品。从以下描述将明白，例如根据本公开的多件式钻头的某些实施方案可包括相联合以形成钻头的2个、3个或更多个单个插入件。
如本文所使用，“配合”或“相配合”意思是所提及的插入件中的每一个的至少一个区域是紧密邻接到一起的，但不是实体上粘合在一起。因此，如本文所使用，“相配合”插入件可单独地从安装所述插入件的钻子组件上拆除。
如本文所使用，“烧结碳化物”材料指金属碳化物硬质相分散在连续粘合剂相各处的复合材料。分散相可包含例如而不限于选自钛、钒、铬、锆、铪、钼、铌、钽和钨的一种或多种过度金属颗粒。将金属碳化物颗粒粘合或“烧结”在一起的粘合剂相可为例如而不限于选自钴、镍、铁以及这些金属的合金的至少一种材料。另外，合金元素例如像而不限于铬、钼、钌、硼、钨、钽、钛和铌可包含在粘合剂相中以增强所需性质。各种烧结碳化物材料可通过改变分散相和连续相的组合物中的至少一种、分散相的颗粒大小、相的体积分数和用于制得复合材料的方法而生成。基于碳化钨分散硬质相和钴或钴合金粘合剂相的烧结碳化物是可商业购得的最重要的烧结碳化物材料。
附图中示意性地描绘了根据本公开的多件式钻头的某些非限制性实施方案。图1(a)中展示三件式扁平钻头3的端视图，并且图1(b)中展示三件式扁平钻头3的面视图。图1(a)的透视图是在图1(b)中的箭头A-A方向上截取的。将被隐藏在图1(a)和图1(b)的视图中的钻头3的某些几何特征的位置在这些图中由虚线指示。钻头3包括呈中心插入件4、侧插入件5(在图1(b)中垂直基准线7的右边)和侧插入件6(线7的左边)形式的三个单独插入件。中心插入件4是可转位的并且可以图1(b)中所示的切削方位用于钻头3中，或者可绕水平基准线9旋转180°并且以第二切削方位使用，其中中心插入件4的不同切削刃被递向工件。中心插入件4的可转位特性由第一面8上的标记“1”和“2”指示，所述标记指明中心插入件4可在其间转位的两个可能的切削方位。
中心插入件4是关于中心轴成180°旋转对称的，所述中心轴纵向穿过紧固件孔10的中心并且垂直于面8。侧插入件5和侧插入件6在设计上是相同的，并且如图1(a)所建议，每个侧插入件5、6包括周长比相对的第二侧面长的第一侧面。中心插入件4与侧插入件5和6的厚度是相同的。当三个插入件4、5、6被配合成图1(a)和图1(b)所示的布置以形成钻头3时，中心插入件4的面8与侧插入件5的面11和侧插入件6的面12大致上共面。另外，中心插入件4的面8上的切削刃13与侧插入件5的面11上的前切削刃14a共线，并且中心插入件4的相对面16上的切削刃15(参看图1(a))与侧插入件6的面18(参看图1(a))上的前切削刃17共线。
如图1(b)中所示，侧插入件5为大体上菱形，具有平行相对的切削刃：前切削刃14a与前切削刃14b平行，并且侧切削刃14c与侧切削刃14d平行。侧插入件5是可转位的，并且除了在图1(b)中所示的位置外，侧插入件5可安置在第二切削方位上，其中不同切削刃与中心插入件4的切削刃共线并且方位被定成接触工件。具体来说，侧插入件5可通过绕垂直于面11并且纵向地穿过紧固件孔19的中心的线旋转180°而被置放在第二切削方位上。在第二切削方位上，侧插入件5保持在钻头3的侧面上，也就是说如图1(b)中所见的基准线7的右边。或者，侧插入件5可通过绕垂直基准线7而旋转180°并且将其方位定在钻头3内的图1(b)中的基准线7的左边的位置上而被置放在替代的切削方位上。侧插入件5的侧切削刃14c相对于图1(b)中的垂直线L1被方位定成关于点N1稍微倾斜，以提供相对于线L1的小离隙角“V”。
侧插入件6具有与侧插入件5相同的设计并且可在多个切削方位间以相应的方式转位。侧插入件5上的点N1与侧插入件6上的点N2之间的距离为钻子直径“DD”(在图1(b)中展示)，所述钻子直径决定由钻头3钻出的孔的直径。
钻头3的中心插入件4具有相对于侧插入件5及6的独特几何形状并且在图2(a)的端视图和图2(b)的面视图中示意性地示出。图2(a)的透视图是在图2(b)中的箭头A-A的方向上截取的。为了示范中心插入件4是如何设计的，图2(a)和图2(b)包括XYZ坐标系，所述坐标系的原点位于紧固件孔24中心的点“O”(如图2(b)所示)和中心插入件4的厚度“T”的一半处(如图2(a)所示)。中心插入件4包括第一面22和相对的第二面23，并且绕坐标系XYZ的Y轴成180°旋转对称。参看图2(b)，中心插入件4的长度“L”被界定为平行于X轴的理论线25与27之间的距离“L”。中心插入件4的宽度“W”(也在图2(b)中展示)被界定为平行于Z轴的理论线26与28之间的距离。如在图2(b)中进一步所示，中心插入件4的中心角“C”(在图2(b)中展示)被界定为沿着切削刃32和36延伸(或者沿着切削刃38和42延伸)的线之间的角度。中心插入件4的偏斜角“V”被界定为理论线26与刃53之间(或者理论线26与刃62、理论线28与刃56以及理论线28与刃59之间中的任一个)的角度。
参看图2(a)和图2(b)，中心插入件4进一步由以下一系列切削余隙面界定：在第一面22的切削刃32与第二面23的刃33之间延伸的切削余隙面31；在第二面23的切削刃36与第一面22的刃35之间延伸的切削余隙面34；在第一面22的切削刃38与第二面23的刃39之间延伸的切削余隙面37；以及第二面23的切削刃42与第一面22的刃41之间延伸的切削余隙面40。
再次参看图2(a)和图2(b)，钻头3的中心插入件4进一步由一系列配合面界定，所述配合面被构造成在适当布置以形成钻头3时使中心插入件4与侧插入件5和侧插入件6配合。配合面51在第二面23上的刃53与第一面22上的刃52之间延伸。刃53绕点“A1”在逆时针方向上(从图2(b)的透视图)稍微旋转以界定与理论线26的偏斜角“V”。类似地，配合面54在第一面22上的刃56与第二面23上的刃55之间延伸，并且刃56绕理论线28的点“A2”在顺时针方向上(从图2(b)的透视图)稍微旋转以界定相对于理论线28的偏斜角。配合面57在第二面23上的刃59与第一面22上的刃58之间延伸，并且刃59绕理论线28的点“A3”在逆时针方向上(从图2(b)的透视图)稍微旋转以界定相对于理论线28的偏斜角。类似地，配合面60在第一面22上的刃62与第二面23上的刃61之间延伸，并且刃62绕理论线26的点“A4”在顺时针方向上(从图2(b)的透视图)稍微旋转以界定相对于理论线26的偏斜角。
中心插入件4进一步由两个凹陷区域(在图2(b)中展示)界定。第一凹陷区域R1由直刃71和滚圆刃72包围。第二凹陷区域R2由直刃73和滚圆刃74包围。第一凹陷区域R1和第二凹陷区域R2中的一个将位于中心插入件4的一个侧面上的相对的配合面51和配合面60隔开，而R1和R2中的另一个将位于中心插入件4的另一个侧面上的相对的配合面54和配合面57隔开。如图1(b)中所示，当插入件被布置成形成三件式钻头3时，第一凹陷区域R1和第二凹陷区域R2也在中心插入件4与侧插入件5和侧插入件6之间提供离隙空间。
钻头3的中心插入件4作为钻头3的中心部分提供切削作用并且还包括与两个侧插入件5和6互补的配合几何形状，以形成整合的三件式扁平钻头。中心插入件4的几何形状可以数学方式被定义为组合的三件式钻头3的设计的定量基准。图3(a)至图3(c)展示中心插入件4的各方面和用于定义各个方面的XYZ坐标系。为了以数学方式定义像图3(c)的示意面视图中所示的切削余隙面31的平面，三维(“3-D”)空间中的三个非共线点是必要的。这样一类平面可如方程式(1)提供以数学方式描述：
f CCF ( X , Y , Z ) = X Y Z 1 x 1 y 1 z 1 1 x 2 y 2 z 2 1 x 3 y 3 z 3 1 = 0 方程式(1)
其中(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)和(x3，y3，z3)代表XYZ坐标系中平面穿过的三个非共线点。基于相对于图2(a)和图2(b)定义的XYZ坐标系，XYZ坐标系的圆点“O”设在XOZ平面中的紧固件孔24的中心并且在XOY平面中穿过插入件4厚度的一半的点处。参看图3(c)，可确定三个非共线点P1、P2和P3来界定切削余隙面31。P1(x1，y1，z1)是中心插入件4的理论尖端点并且也是第一面22上的切削刃32的线性延伸。P1可定义如下：
P1(x1，y1，z1)＝(0，T/2，L/2)    方程式(2)
P2(x2，y2，z2)是平行于Z轴的理论线26与中心插入件4的顶面22上的前切削刃32的线性延伸的交点。参看图2(b)，P2(x2，y2，z2)与A1同点，刃53绕所述点稍微旋转以提供相对于理论线26的偏斜角V。P2可定义如下：
P2(x2，y2，z2)＝(W/2，T/2，L/2-(W/2)×tan(Q))    方程式(3)
其中“Q”是第一面22上的切削刃31与理论线25(平行于X轴)之间的角并且直接与中心角“C”有关。参看图3(b)中的K-K截面图和图3(c)的侧视图，点P3(x3，y3，z3)位于中心插入件4的第二面23上的刃33(在图3(c)中由虚线展示)处并且可定义如下：
P3(x3，y3，z3)＝([(L/2)×cos(Q)-T×tan(φ)]×sin(Q)，方程式(4)
-T/2，[(L/2)×cos(Q)-T×tan(φ)]×cos(Q))
其中
Figure BDA00002782662500112
是中心插入件4的切削余隙面31的余隙角。因为P3(x3，y3，z3)不与P1(x1，y1，z1)和P2(x2，y2，z2)共线，所以可唯一确定如切削余隙面31的平面。因此，切削余隙面31可由如在以上格式为4×4矩阵的方程式(1)中呈现的表达式以数学方式定义。
因为中心插入件4是关于图3(a)至图3(c)中的XYZ坐标系的Y轴成180°旋转对称，所以可引入称为几何变换的数学方法形式来定义图3(a)至图3(c)中所示的中心插入件4的其余切削余隙面34、37、40。几何变换涉及形成物体的点从其原始位置到其变换后位置的新坐标的数学计算。几何变换根据指定的规则如缩放比例、平移、反射或旋转将每一个点重新定位在所定义的坐标系中。
如以上定义的三个非共线点(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)和(x3，y3，z3)可用于建立如图2(a)至图2(b)和图3(a)至图3(c)中所示的中心插入件4的切削余隙面31。在图2(a)至图2(b)和图3(a)至图3(c)中所示的坐标系XYZ中，三个点(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)和(x3，y3，z3)可聚集成点矩阵格式以代表切削余隙面31，如以下“CCF1A”所指定：
CCF 1 A = x 1 y 1 z 1 0 x 2 y 2 z 2 0 x 3 y 3 z 3 0 0 0 0 1        方程式(5)
在三维空间中通过绕Y轴θ＝180°旋转的三个点的几何变换可由以下点矩阵表示：
Figure BDA00002782662500122
方程式(6)
切削余隙面31与37是关于Y轴成180°旋转对称的，这实际上是钻子切削尖端“1”(即中心插入件4在X轴下方的部分，如图2(b)和图3(c)中所示)与钻子切削尖端“2”(即中心插入件4在X轴上方的部分，如图2(b)和图3(c)中所示)之间的可转位关系。因此，切削余隙面37(指定为“CCF2A”)可由以下矩阵运算定义：
Figure BDA00002782662500123
方程式(7)
此外，在三维空间中通过绕Z轴θ＝180°旋转的三个点的几何变换可由以下点矩阵表示：
方程式(8)
切削余隙面31与34是关于图2(a)至图2(b)和图3(a)至图3(c)的XYZ坐标系的Z轴成180°旋转对称的。这是因为(i)第二面23上的切削刃36必须与第一面22上的切削刃32相同，并且(ii)切削余隙面34必须从第二面23上的切削刃36延伸到第一面22上的刃35，作为与从第一面22上的切削刃32延伸到第二面23上的刃33的切削余隙面31的对应部分。因此，这两个相同切削刃36和32与两个相同切削余隙面34和31形成钻头3的中心部分的基本切削几何形状。因此，切削余隙面34(指定为“CCF1B”)可由以下矩阵运算定义：
Figure BDA00002782662500132
方程式(9)
最后，切削余隙面40与34是关于XYZ坐标系的Y轴成180°旋转对称的，从而提供如图2(b)和图3(c)中所示的钻子切削尖端“1”与钻子切削尖端“2”之间的可转位关系。因此，切削余隙面40(指定为“CCF2B”)可由以下矩阵运算定义：
Figure BDA00002782662500133
方程式(10)
现在已经界定了中心插入件4的四个切削余隙面31、34、37和40。还可定义在图2(b)和图3(c)中展示的配合面51、54、57和60，所述配合面充当将三件式钻头3的两个可转位侧插入件5和6正确对齐的配合面。为了以数学方式界定如配合面51的平面，三维空间中的三个非共线点是必要的。这样一类平面可以数学方式描述如下：
f CMF ( X , Y , Z ) = X Y Z 1 x 4 y 4 z 4 1 x 5 y 5 z 5 1 x 6 y 6 z 6 1 = 0 方程式(11)
其中(x4，y4，z4)、(x5，y5，z5)和(x6，y6，z6)代表图2(a)至图2(b)和图3(a)至图3(c)的XYZ坐标系中的平面穿过的三个非共线点。参看图3(c)，可确定三个非共线点P4、P5以及P6以界定包括在第一面22上的刃52和在第二面23上的刃53的配合面51。P4(x4，y4，z4)和P5(x5，y5，z5)位于刃52的相对末端上，所述刃的特征在于图3(c)中展示的长度“M”并且绕点P4逆时针稍微倾斜以相对于理论线26以偏斜角“V”定向。P6(x6，y6，z6)在刃53上(如在图3(c)和在图3(b)中的J-J截面图二者中所示)并且沿着截面线J-J，所述截面线(如图3(c)中所示)穿过刃52的中点并且垂直于刃52。点P4、P5以及P6可以数学方式表示以定义配合面51如下：
P4(x4，y4，z4)＝(W/2-T×tan(φ)，T/2，            方程式(12)
L/2-(W/2-T×tan(φ))×tan(Q))
P5(x5，y5，z5)＝(W/2-T×tan(φ)-M×sin(V)，T/2，       方程式(13)
L/2-(W/2-T×tan(φ))×tan(Q)-M×cos(V)
P6(x6，y6，z6)＝(W/2-T×tan(φ)-M/2×sin(V)+T×tan(φ)×cos(V)，方程式(14)
-T/2，L/2-(W/2-T×tan(φ))×tan(Q)-M/2×cos(V)
-T×tan(φ)×sin(V))
因此，互补配合面51可由格式为4×4矩阵的以上方程式(11)以数学方式定义。由(x4，y4，z4)、(x5，y5，z5)及(x6，y6，z6)定义的三个非共线点可聚集成点矩阵格式以代表配合面51，如以下“CMF1A”所指定：
CMF 1 A = x 4 y 4 z 4 0 x 5 y 5 z 5 0 x 6 y 6 z 6 0 0 0 0 1 方程式(15)
配合面51与配合面57是关于图2(a)至图2(b)和图3(a)至图3(c)的XYZ坐标系的Y轴成180°旋转对称的，这样使得中心插入件4完全可转位。中心插入件4可在第一切削方位与第二切削方位之间转位，在所述第一切削方位上，钻子切削尖端区域“1”的切削刃32和切削刃36(即图3(c)中，中心插入件4在X轴下方的部分)被递向工件；在所述第二切削方位上，钻子切削尖端区域2(即在X轴上方的部分)的两个切削刃被递向工件。因此，配合面57(指定为“CMF2A”)可由以下关于旋转几何变换的矩阵运算在以下表达式中定义：
Figure BDA00002782662500151
方程式(16)
配合面51与配合面54是关于根据图3(a)和图3(c)中所示的XYZ坐标系的Z轴成180°旋转对称的。这是因为在图1(a)和图1(b)中所示的布置中，配合面51必须与侧插入件5配合(在图1中展示)，并且配合面54必须与侧插入件6配合(也在图1中展示)。因此，配合面54(指定为“CMF1B”)可由以下矩阵运算定义：
Figure BDA00002782662500152
方程式(17)
此外，配合面54与配合面60是关于根据图3(a)以及图3(c)中所示的XYZ坐标系的Z轴成180°旋转对称的，这样使得中心插入件4可在第一切削方位与第二切削方位之间完全可转位，在所述第一切削方位上，钻子切削尖端区域“1”的切削刃32和切削刃36(即图3(c)中，中心插入件4在X轴下方的部分)被递向工件；在所述第二切削方位上，钻子切削尖端区域2(即在X轴上方的部分)的切削刃被递向工件。因此，配合面60(指定为“CMF2B”)可由以下矩阵运算定义：
Figure BDA00002782662500161
一旦建立了方程式(1)和相关的几何变换矩阵CCF1B、CCF2A以及CCF2B，方程式(1)和相关几何变换矩阵CCF1B、CCF2A以及CCF2B则可用作用于可转位中心插入件4的所有切削余隙面的几何设计的定量基准。此外，一旦建立了方程式(11)和相关几何变换矩阵CMF1B、CMF2A以及CMF2B，方程式(11)和相关几何变换矩阵CMF1B、CMF2A以及CMF2B则可用作用于可转位中心插入件4以及两个可转位侧插入件5和6的所有配合面的几何设计的定量基准。
一旦基于以上方程式设计出中心插入件4，则可因此设计出侧插入件5和侧插入件6。图4(a)和图4(b)示出基于图1(a)和图1(b)的侧插入件5的简化的侧插入件80。图4(a)为侧插入件80的侧面立视图，以虚线展示某些隐藏特征的位置。图4(b)为面视图，以虚线展示某些隐藏特征的位置。侧插入件80包括第一面81、第二面82(周长比第一面82小)、中心孔83、前切削余隙面84和85以及径向切削余隙面86和87。侧插入件80是关于中心孔83和关于中心孔83的纵轴88成180°旋转对称的。因此，侧插入件80可在两个切削方位之间转位。换句话说，侧插入件80包括两对可用切削刃。第一对切削刃包括切削刃90和切削刃91，并且第二对切削刃包括切削刃92和切削刃93。在图4(a)至图4(b)中展示的侧插入件80的径向余隙面86和径向余隙面87具有互补的几何关系，所述互补的几何关系允许余隙面86、余隙面87与图3(a)至图3(c)中展示的中心插入件4的配合面51、配合面54、配合面57以及配合面60中的任何一个配合。
图5(a)至图5(c)示意性地描绘根据本公开的多件式钻头的另一个非限制性实施方案。图5(b)是多件式扁平钻头99的第一面视图并且图5(c)是多件式扁平钻头99的第二面视图。图5(a)是在图5(b)中所示的箭头A-A方向上截取的钻头99的端视图。钻头99的隐藏在图5(a)至图5(c)中所示的透视图中的某些特征的位置以虚线展示。钻头99的中心插入件100包括中心孔102并且可在由第一面101的由数字“1”和“2”指明的区域指示两个切削方位之间转位。参看图5(b)，中心插入件100包括在第一面101上位置为绕中心孔102成180°旋转对称的第一屑片槽103和第二屑片槽104。参看图5(c)，第二面107包括位置为绕中心孔102成180°旋转对称的屑片槽105和屑片槽106。参看图5(a)，中心插入件100还包括腹板111和横刃112。腹板111是前切削余隙面113与前切削余隙面114交会处的钻孔几何形状的中心区域。较厚腹板为重钻孔加工提供较大的钻尖强度，而较薄腹板促进更有效切削和更佳屑片喷射。横刃112是前切削余隙面113与前切削余隙面114的横越腹板111的交线。
侧插入件121包括：第一面122(参见图5(b))，所述第一面大致上与中心插入件100的第一面101共面；第二面123(参见图5(c))；中心孔124；屑片槽125和屑片槽126(参见图5(b))，其绕中心孔124成180°旋转对称；以及滚圆隅角127和滚圆隅角128。侧插入件131包括：第一面132，其大致上与中心插入件100的第二面107共面；第二面133；中心孔134；屑片槽135和屑片槽136，其关于中心孔134成180°旋转对称；以及滚圆隅角137和滚圆隅角138。侧插入件121与侧插入件131在设计上相同。如在图5(a)中所建议，侧插入件131中第一面132的周长大于第二面133的周长，并且侧插入件121中第一面122的周长大于第二面123的周长。
图6(a)至图6(c)示意性地描绘根据本公开的三件式钻头的另一个非限制性实施方案的各个方面。图6(a)是示意性描绘三件式钻头150的切削端的端视图。钻头150包括中心插入件151以及侧插入件152和153。图6(b)是中心插入件151的示意第一面视图，连同沿所述第一面视图中的线M-M和N-N的箭头方向取得的中心插入件151的截面视图。图6(c)示意性地描绘钻头150的代表性侧插入件的前面视图，连同沿图6(c)中的第一面视图中的线L-L的箭头方向取得的所述侧插入件的截面视图。钻头150的每个侧插入件152和153与图6(c)中所示的设计完全相同，并且因此图6(c)代表侧插入件152和153各自的构造。
图6(a)至图6(c)中所示的钻头150包括中心插入件151上的双切削余隙面(面161与162；以及面163与164)以及侧插入件152和153的前切削余隙(如图4(c)针对前切削余隙面84和85所界定)上的双余隙面(171与172；以及173与174)。如图6(a)和图6(b)的截面M-M和截面N-N所示，中心插入件151包括在其四个切削余隙面各自上的成对的余隙面。明确地，所述切削余隙面包括以下几对余隙面：第一余隙面161与第二余隙面162(截面M-M中所示)；第一余隙面163与第二余隙面164(截面N-N中所示)；第一余隙面165与第二余隙面166(截面M-M中所示)；以及第一余隙面167与第二余隙面168(截面N-N中所示)。同样，如图6(a)和图6(c)所示，每个侧插入件152和153包括所述前切削余隙面各自上的双余隙面。确切地说，所述插入件包括以下几对切削余隙面：第一余隙面171与第二余隙面172(如显示于图6(a)中的侧插入件152上)；以及第一余隙面173与第二余隙面174(如显示于图6(a)中的侧插入件153上)。就图6(c)中所示的钻头150的代表性示意侧插入件的L-L截面图而言，第一切削余隙面175与第二前切削余隙面176形成一对，并且第一前切削余隙面177与第二切削余隙面178(如图6(c)的L-L截面图所示)形成一对。
图7(a)和图7(b)示意性地描绘根据本公开的三件式钻头的另一个非限制性实施方案。钻头200描绘于图7(a)中的端视图和图7(b)中的第一面视图中。钻头200的中心插入件201与侧插入件211和221各自在两个切削方位之间可转位，其中具体插入件的不同切削刃是被递向钻头将要被使用的工件的V形切削刃的区域。插入件201、211和221各自包括在所述切削余隙面上的除屑器特征和屑片槽内侧的凸起。中心插入件201包括如下的其切削余隙面各自上的除屑器结构。如图7(a)所示(在图7(b)中由标记“1”指明的区域中)，除屑器202被提供在切削余隙面203上，并且除屑器特征204被提供在切削余隙面205上。如图7(a)所示，在由转位标记“2”指明的区域中提供了除屑器结构206和207。中心插入件200上的除屑器结构202、204、206和207各自从第一面208延伸直至第二面209。侧插入件211包括在前切削余隙面213上的三个除屑器结构212和在前切削余隙面215上的三个相同的除屑器结构214，以使得侧插入件211是围绕中心孔216成180°旋转对称的。侧插入件211上的所有六个除屑器结构212和214都从第一面217延伸穿过所述侧插入件至第二面218。除屑器结构的放置和设计对于侧插入件211和221是相同的，并且两个侧插入件是围绕它们各自的中心孔成180°旋转对称的。
三件式扁平钻头200包括在钻头200的屑片槽中的多个凸起，以在钻孔过程中加强卷屑和断屑。如图7(b)所示，在中心插入件201的由数字“1”指定的区域中，在第一面208上的屑片槽231中提供两个凸起230，并且(如虚线所指示)在第二面209上的屑片槽233中提供两个凸起232。同样如图7(b)所示，在中心插入件201的由索引数字“2”指定的区域中，在第一面208上的屑片槽235中提供两个凸起234，并且(如虚线所指示)在第二面209上的屑片槽237中提供两个凸起236。如图7(b)进一步所示，侧插入件211包括屑片槽242上的四个凸起241和屑片槽244上的四个凸起243，并且凸起241和243的位置围绕中心孔216成180°旋转对称。如图7(b)所指示以虚线指示隐藏结构的位置，侧插入件221包括以与侧插入件211相同的方式安置的凸起。然而，鉴于钻头200的切削刃必须被定向以在所述钻头旋转时将材料从工件上去除，侧插入件221的方位是相对于中心插入件201旋转180°。
图8(a)至图8(c)和图9(a)至图9(c)是示出根据本公开的多件式扁平钻头和钻子组件的另一个非限制性实施方案的各方面的示意图。图8(a)是三件式钻头240的示意端视图，所述三件式钻头包括中心插入件241以及在中心插入件241两翼的侧插入件242和243。中心插入件241包括第一面244和第二面245。图8(b)包括钻头240的中心插入件241的示意第一面视图和侧视图。图8(c)包括钻头240的侧插入件242的第一面视图和侧视图。侧插入件242包括一个径向切削余隙面(类似于图4(c)所示的径向切削余隙面86和87)，所述径向切削余隙面包括邻近第一面246的第一余隙表面251和邻近第二面247的第二余隙表面253。侧插入件243还包括一个径向切削余隙面，所述径向切削余隙面包括两个切削余隙面，即邻近第一面248的第一余隙表面252和邻近第二面249的第二余隙表面254。参看图8(a)，第一径向切削余隙面251和252是界定钻头240的钻孔直径255(指示为距离ΦDD)的弯曲表面。侧插入件242还包括指示于图8(c)中的隅角半径266和267。侧插入件243与侧插入件242的设计完全相同。
图8(b)所示的中心插入件241的配合面261、262、263以及264与相邻的侧插入件242或243的径向切削余隙面互补。例如，侧插入件242的第一径向余隙面251和第二径向余隙面253被构造成与中心插入件241的任一配合面261、262、263以及264配合，以允许中心插入件241和侧插入件242转位。相同的情况适用于侧插入件243的第一径向余隙面252和第二径向余隙面254。在中心插入件241的图8a(端视图)中可见，互补的配合面261具有第一余隙面270和第二余隙面271，并且互补的配合面262具有第一余隙面272和第二余隙面273。在图8(b)(中心插入件241的第一面视图和侧视图)中可见，互补的配合面262包括第一余隙面272和第二余隙面273，并且互补的配合面264包括第一余隙面274和第二余隙面275。
图9(a)至图9(c)是示出根据本公开的钻孔工具组件、或更简单来说“钻子”的一个非限制性实施方案的各方面的示意图。钻子279包括安装在夹具280上的三件式钻头240(包括插入件241、242以及243并且如图8(a)至图8(c)所示)。图9(a)是钻子279的示意平面视图。图9(b)是图9(a)中的钻子279的所圈出区域的放大示意图。图9(c)是钻子279的工作端的取自图9(a)中的箭头C-C方向并且使用图9(b)的比例显示的端点示意图。在图9(a)至图9(c)各图中，以虚线指示钻子279的某些隐藏特征的位置。参看图9(a)，夹具280包括主体部分281和柄轴部分282。如图9(b)和图9(c)所示，中心插入件241以及侧插入件242和243分别通过螺栓283、284以及285被固定在主体部分281的一个终端上。主体部分281包括两个屑片沟286和两个冷却孔287。工具夹具280的主体部分281的柄轴部分282被适配以便钻子279可以附接至钻孔机或铣削机上。
插入件241、242以及243可以分别通过拆卸螺栓283、284以及285来从夹具280上拆除，并且可以如以上论述在替代切削方位之间转位。同样，应当理解，插入件241、242以及243相配合而不是连接在一起，而是被它们各自的螺栓分离地固定至夹具280并且是可单独拆卸的。如上论述，侧插入件242、243与中心插入件241之间的配合关系将大致上无缝隙、总体上V形的切削刃递向工件，尽管事实上钻头240具有多件式构造。所述多件式构造允许许多独特的优点。例如，中心插入件241可以在替代切削方位之间被分离地转位。同样，侧插入件242和243可以在替代切削方位之间拆除、旋转并且交换它们的位置以将它们各自的切削刃转位，而无需也将中心插入件241转位。为解决磨损和/或损坏，任一插入件241、242以及243可以被单独地转位或置换，而无需也将其余的(多个)插入件转位或置换。
同样，制成中心插入件241以及侧插入件242和243的材料可以不同。鉴于侧插入件242和243的切削速度大于中心插入件241的切削速度，侧插入件242和243所经受的磨损促成力将有可能超过中心插入件241所经受的磨损促成力。鉴于根据本公开的钻头的多件(即两件或三件)式构造，钻头240可以例如包括由具有大于中心插入件241的耐磨性的材料制成的侧插入件242和243，从而在被递向工件的总体上V形的切削刃的长度上促成钻头240的更均匀的磨损。即使钻头240的单独的插入件由相似材料组成并且侧插入件242和243以大于中心插入件241的速率磨损，侧插入件242和243也可以与中心插入件241分离地被转位或置换。这个特征避免了在只有所述钻头区域经受不可接受的磨损和/或损坏时置换整个钻头240的必要性。
图10(a)至图10(c)是示出根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各方面的示意图。三件式扁平钻头300在图10(a)中被显示为是组装的并且是示意端视图，并且包括中心插入件301以及在中心插入件301两翼的侧插入件302和303。图10(b)示意性地描绘中心插入件301的第一面视图(图的左侧)和取自与所述第一面视图相邻的箭头B-B方向的侧视图(图的右侧)。在图10(b)的第一面视图中，以虚线指示钻头300的某些隐藏特征的位置。侧插入件303的设计与侧插入件302的设计相同。
中心插入件301不包括如包括在以上论述的实施方案中的中央紧固件孔。相反，如图10(b)所示，中心插入件301包括在第一面305上的槽沟304，并且附接至夹具的紧定螺栓或夹钳(未示出)可以被用于将中心插入件301固定到所述夹具的插入件凹座中。利用没有紧固件孔的中心插入件301在根据本公开的小尺寸多件式扁平钻子的设计中特别有用。插入件301、302以及303各自包括两对切削刃，以提供每个插入件在两个切削方位之间的转位能力。如图10(b)所示，中心插入件301包括第一组切削刃306和第二组切削刃307。如图10(c)所示，侧插入件302(其与侧插入件303相同)包括第一组切削刃308和第二组切削刃309。钻头300的钻孔直径310(在图10(a)中指示为ΦDD)由侧插入件302的包括弯曲面311的径向切削余隙面与侧插入件303的包括弯曲面312的径向切削余隙面形成。图10(b)所示的中心插入件301的配合面321、322、323以及324各自包括一个弯曲面和一个平面。例如，如图10(b)中的中心插入件301的侧视图所示，配合面322包括弯曲面325和平面326，所述弯曲面和平面在形状上与侧插入件302和303的各自也包括一个弯曲面和一个平面的每个径向切削余隙面互补。例如，弯曲面325和平面326在形状上互补，并且可以与侧插入件302的弯曲余隙面311和平面327配合(参见图10(c))。
图11(a)和图11(b)是根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的示意图，其中所述钻头包括两个插入件，所述两个插入件相配合以便一起形成具有所需要的直径的总体上V形的切削刃。两件式钻头251包括中心插入件252和与中心插入件252的相反侧面同时配合的单个、总体上U形的侧插入件253。为阐明中心插入件252与侧插入件253之间的配合关系，图11(a)中示出组装的钻头251的端视图的顶部视图被分解成两个分离的端视图：一个示出隔离的中心插入件252，而另一个示出隔离的侧插入件253。图11(a)包括：组装的钻头251的示出将要被递向工件的一端的端视图(顶部视图)；所述钻头的中心插入件252的隔离端视图(中间视图)；以及侧插入件253的取自与图11(a)中的顶部视图的同一方向的隔离端视图(底部视图)。图11(b)包括组装的钻头251的第一面视图和沿箭头方向在P-P和R-R上取得的两个截面视图。将中心插入件252的第一面254对齐以便与侧插入件253的顶面256大致上共面，并且将中心插入件252的第二面255对齐以便与侧插入件253的底面257大致上共面。中心插入件252包括在中心插入件252的由标记“1”指明的区域中的两个配合面261和262。所述中心插入件还包括在中心插入件251的由标记“2”指明的区域中的两个配合面263和264(参见图11(a)和图11(b)的中间视图)。图11(a)的顶部视图和图11(b)中示出中间插入件252的配合面261和262分别与侧插入件253的互补配合面265和266相配合。
在图11(a)和图11(b)所描绘的具体实施方案中，只有钻头251的中间插入件252在两个切削方位之间可转位。通过使中心插入件252围绕紧固件孔267旋转180°可以将中心插入件252从图11(b)所示的切削方位转位至第二切削方位，以便由标记“2”指明的区域被朝向工件定向并且使中心插入件252的配合面263和264分别与侧插入件253的互补配合面265和266相配合。
为形成具有所需要的切削直径的总体上V形的切削，将中心插入件252的第一面254的切削刃271与侧插入件253的面256的切削刃273对齐，并且将中心插入件252的第二面255的切削刃272与侧插入件253的面257的切削刃274对齐。中心插入件252还包括面254上的屑片槽281和282以及面255上的屑片槽283和284(由图11(b)中的虚线指示的位置)。侧插入件253包括面256上的屑片槽285以及面257上的屑片槽286(由图11(b)中的虚线指示的位置)。如图11(a)的底部视图所示，侧插入件253包括邻近面257的垂直面291和邻近面256的垂直面292。如图11(b)的P-P和R-R截面视图所示，中心插入件252倚靠在垂直面291和292上，这在所述两个插入件被安装在钻子的钻体上时帮助使所述插入件稳固地相互连接。中心插入件252通过穿过紧固件孔267的螺栓(未示出)被固定至钻体上，并且侧插入件253通过穿过紧固件孔293和294的两个螺栓(未示出)被固定至钻体。侧插入件253还包括用于将侧插入件253定位在钻体上的槽沟295以及为中间插入件252的钻尖部分(标记“1”或“2”)提供一些离隙空间的槽沟296。
尽管多件式钻头实施方案251只包括两个插入件，并且因此不提供本文中所描述的包括多于两个插入件的其它实施方案的某些优点，但是钻头251可以被构造成使得中间插入件252和侧插入件253由不同的烧结碳化物、硬钢或其它材料制成。以这种方式为例，可以解决在所述钻头的中心和刃处的不同的磨损状况。
考虑到用于使根据本公开的多件式钻头的各部件对齐的替代布置。图12(a)至图12(d)是示出根据本公开的多件式扁平钻头的另一个非限制性实施方案的各方面的示意图。三件式扁平钻头400显示于图12(a)中的示意端视图和图12(b)中的第一面视图中。钻头400包括中心插入件401和在中心插入件401两翼的侧插入件402和403。图12(c)在第一面视图(图的右侧)和取自与所述第一面视图相邻的箭头B-B方向的侧视图(图的左侧)中示意性地描绘中心插入件401。图12(d)在第一面视图(图的左侧)和取自与所述第一面视图相邻的箭头C-C方向的侧视图(图的右侧)中示意性地描绘侧插入件402。侧插入件403的设计与侧插入件402的设计相同。
中心插入件401包括大致上都垂直于第一面410的四个垂直平坦配合表面411、412、413以及414。侧插入件402包括相应的互补表面415和416，并且侧插入件403包括相应的互补表面417和418。参看图12(d)所示的侧插入件402，通过将虚线所围住的区域从侧插入件402上去除而生成的凹陷部分421在侧插入件402的一个隅角处提供互补表面415。类似地，通过将虚线所围住的区域从侧插入件402上去除而生成的凹陷部分423在侧插入件402的第二个隅角处提供互补表面416。互补表面415和416大致上垂直于面422并且围绕中心孔425成180°旋转对称。因此，如图12(d)所示，在几何结构上相对简单的配合表面(如配合表面416)与在几何结构上相对复杂的切削面(如切削面426)在径向方向上分离。在图12(a)至图12(c)所示的布置中，中心插入件401的配合表面411与侧插入件402的互补表面415配合，并且中心插入件401的配合表面412与侧插入件403的互补表面417配合。
以上论述了由本文描述的钻头和钻子的多件式构造所提供的某些显著的优点。所述多件式构造的一个显著优点在于：所述钻头的不同区域可以体现为可分离拆卸的插入件。因此，所述钻头上经受更积极地促成磨损和/或破损的力的区域可以被选择性地置换或转位，以将新的切削刃递向工件。鉴于所述切削刃的外部区域(远离所述钻子的旋转轴的区域)的切削速度大于较接近所述钻子的旋转轴的切削速度，如果钻头由同类材料制成，则钻头的外部区域典型地承受明显较大的磨损。例如，一旦常规扁平钻头的切削刃的外部区域被磨损或变损坏达不可接受的程度，则必须置换整个钻头(如果所述钻头是可拆卸的)或整个钻子(如果所述钻头是固定的)。在具有根据本公开的独特的多件式构造的钻头中，切削刃是由多个(即两个或更多个)可分离拆卸的插入件形成。因此，只有所具有的切削刃在使用过程中受到不可接受的磨损和/或破损的那些插入件需要被转位或置换。
同样，本文描述的多件式构造允许以下可能性：根据本公开的多件式钻头的不同插入件由不同的材料制成。例如，对于图9(a)至图9(c)中所示的三件式钻头240而言，侧插入件242和243可以由相对于制成中心插入件241的烧结碳化物或其它合适的材料来说具有提高的耐磨性的烧结碳化物或其它合适的材料制成。同样，例如，对于图11(a)至图11(b)中所示的两件式钻头251而言，侧插入件253由相对于制成中心插入件252的材料来说具有提高的耐磨性的烧结碳化物或其它合适的材料制成。以这种方式，可以通过提高那些区域的耐磨特性解决在所述切削刃的外部区域所经受的较大的切削速度。另外，多件式钻头设计所提供的提高所述钻头受到更多极限磨损状况的区域的耐磨性的能力可以被用于使沿整个切削刃所经受的磨损的速率平均。一旦沿所述切削刃的磨损程度变得不可接受，则可以置换整个钻头(通过在所述钻子上安装新的插入件)或可以将单独的插入件转位至替代切削方位。
如以上背景部分所提及，已知某些单件式钻子实施方案，其中所述钻子的不同的冶金结合区域是由不同的复合材料构成。以这种方式，以较快切削速度工作的外部区域以较快速率磨损的趋势可以通过在那些外部区域中提供具有较大耐磨性的复合材料来解决。然而，如以上进一步所提及，复合钻子的生产需要额外的加工步骤和费用。本公开的多件式构造能够被适配成提供在需要时在所述区域中具有提高的耐磨特性的钻头，而无需将所述钻头生产为单件式、整体式部件。组成根据本公开的钻头的两个或更多个可单独拆卸的插入件各自可以由单一材料制成，所述单一材料如具有所述钻头的特定区域所需要的机械特性(例如，耐磨性、韧性以及强度)的单一烧结碳化物、工具钢或其它合适的材料。
一个或多个插入件的不完全机械加工可能影响根据本公开的多件式钻头的某些实施方案的性能。例如，所述中心插入件和/或一个或多个侧插入件的不完全机械加工可能妨碍所述中心插入件的切削刃精确地接触侧插入件的切削刃。因此，在中心插入件的切削刃与侧插入件的切削刃之间可以存在空隙。再次参看图1(c)，多件式钻头3可以包括中心插入件4、第一侧插入件5以及第二侧插入件6。如图1(d)所示，中心插入件4与侧插入件5、6之间的配合关系优选地将无缝隙(即无空隙)的、总体上V形的切削刃递向工件。无缝隙的多件式钻头可以具有中心插入件4的切削刃13、15，所述切削刃13、15分别与侧插入件5的切削刃14a和侧插入件6的切削刃17是总体上对齐、大部分对齐以及大致上对齐中的一种而不是对齐。如本文总体上所使用，术语“总体上对齐”、“大部分对齐”以及“大致上对齐”是指两个或更多个物体的不共线布置的不同的程度。参看图1(c)，中心插入件4的切削刃13可以不与侧插入件5的前切削刃14a对齐，和/或中心插入件4的切削刃15可以不与侧插入件6的前切削刃17对齐。参看图1(a)，相比之下，中心插入件4的切削刃13、15分别与侧插入件5的切削刃14a和侧插入件6的切削刃17对齐以在所述多件式钻头上形成大致上无缝隙的V形的切削刃。
中心插入件4与侧插入件5、6之间的配合关系可以有助于所述插入件的切削刃的对齐。总体上，所述钻头的中心插入件4包括与邻接的侧插入件互补以一起形成具有对齐的切削刃的集成的多件式扁平钻头的配合几何结构。然而，所述钻头的中心插入件4可以包括由于例如插入件中至少一个的不完全机械加工而与侧插入件不互补的配合几何结构。例如，中心插入件4的配合面和/或凹陷区域可以不与侧插入件5、6精确地接触。中心插入件4和侧插入件5、6的不完全配合可能引起中心插入件4的切削刃13、15分别与侧插入件5的切削刃14a和侧插入件6的切削刃17之间的不完全对齐。
所述插入件的切削刃之间的对齐的特征可以是：在所述插入件的切削刃之间存在(如果有的话)空隙。例如，参看图1(a)，两个对齐的切削刃可以不形成空隙。参看图1(c)，相比之下，两个总体上对齐的切削刃可以形成空隙。中心插入件4的切削刃13、15与侧插入件5的切削刃14a和侧插入件6的切削刃17的不完全对齐可以促成在中心插入件4与侧插入件5、6的沿所述钻头的V形切削刃的交界面形成至少一个空隙5a、6a。
根据本公开的多件式钻头的切削刃的不完全对齐可以在钻孔过程中促成不希望的效果。例如，两个总体上对齐的切削刃可能使残留的材料留在工件中由所述钻头形成的孔洞中。例如，如图1(c)和图1(d)所示，沿钻头3的切削刃的空隙5a和6a可能促成残留的材料R留在钻在工件中的孔洞H中。如图1(c)所示，在钻头3中，从钻头3的旋转轴7到中心插入件4与侧插入件6的交界面的横向距离EE等于从钻头3的旋转轴7到中心插入件4与侧插入件5的交界面的横向距离FF。(所述横向距离EE和FF是沿垂直于钻头3的旋转轴的方向测得的。)中心插入件4与侧插入件5的不完全对齐可能引起在中心插入件4与侧插入件5的在切削刃处的交界面形成空隙5a。中心插入件4与侧插入件6的不完全对齐可能引起在中心插入件4与侧插入件6的在切削刃处的交界面形成空隙6a。如图1(d)所指示，因为空隙5a、6a离所述钻头的旋转轴7是等距的并且在钻孔过程中扫过同一个圆形路线，所以在钻孔过程完成时可以在钻子孔洞H中遗留残留工件材料R的环形的隆起。同样，因为所述切削刃几何结构的区域没有等距的空隙5a和6a并且在钻头3旋转时不会扫过工件，所以随着从工件中去除材料，钻头3在所述空隙区域中可能相对快地磨损。本发明人察觉到提供避免根据本公开的多件式钻头的V形切削刃中的等距空隙的可能性的一种替代多件式钻头设计将会是有利的。
根据某些替代实施方案，多件式扁平钻头可以被构造成减少或消除由于在钻孔过程中插入件的不完全配合和/或切削刃的不完全对齐引起的不希望的效果。在这类替代实施方案中，用于扁平钻子的多件式扁平钻头包括每件包括一个切削刃的至少三个插入件，其中所述至少三个插入件被构造成以可拆卸方式彼此相邻地固定至主体部分，所述插入件的切削刃被对齐以在所述扁平钻子的一端上一起形成总体上V形的切削刃。第一对相邻插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，第二对相邻插入件的对齐的切削刃形成第二交界面，并且所测得的从所述钻头的旋转轴到所述第一交界面的第一距离与所测得的从所述钻头的旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。所述多件式扁平钻头可以包括中心插入件以及在所述中心插入件的相反侧的两翼的第一侧插入件和第二侧插入件。所述中心插入件与所述第一侧插入件的对齐的切削刃毗邻或靠近第一交界面，并且所述中心插入件与所述第二侧插入件的对齐的切削刃毗邻或靠近第二交界面，其中所测得的从所述钻头的旋转轴到所述第一交界面的第一距离与所测得的从所述钻头的旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
如图13(a)所示，中心插入件501可以包括由切削刃511和切削刃512形成的两个总体上V形的切削刃。切削刃511、512各自可以包括较长的切削刃部分和较短的切削刃部分。切削刃511可以包括较长切削刃部分511a和较短切削刃部分511b。切削刃512可以包括较长切削刃部分512a和较短切削刃部分512b。较长切削刃部分511a的长度和较长切削刃部分512a的长度可以是相同的。较短切削刃部分511b的长度和较短切削刃部分512b的长度可以是相同的。因此，由于较长切削刃部分511a、512a和较短切削刃部分511b、512b，沿所述钻头的旋转轴放置的每个V形的切削刃511、512的顶点可以使中心插入件501的切削刃511、512分叉成两个不等的长度。
进一步参看图13(a)，所述中心插入件501可以包括两个凹陷区域。第一凹陷区域可以由直刃571和侧刃572a、572b限制。第二凹陷区域可以由直刃573和侧刃574a、574b限制。直刃571、573各自的长度可以是相同的。形成中心插入件501各自的凹陷区域的两个侧刃的长度可以是不等的，以便容纳形成切削刃511、512中每一个的不等长度的较长切削刃部分和较短切削刃部分。例如，侧刃572a的长度可以与侧刃572b的长度不同，并且侧刃574a的长度可以与侧刃574b的长度不同。另外，第一凹陷区域的侧刃各自的长度可以与第二凹陷区域的一个侧刃的长度相同。例如，侧刃572a的长度可以与侧刃574b的长度相同，并且侧刃572b的长度可以与侧刃574a的长度相同。
中心插入件501是可转位的。这样，中心插入件501可以在钻头中以图13(a)所示的方位被使用，其中切削刃512被递向工件，或能够围绕紧固件孔519的中心515旋转180°并且以第二切削方位被使用，切削刃511被递向所述工件。中心插入件501的可转位性质由件501的面上的指明两个可能的切削方位的标记“1”和“2”指示，中心插入件501可以在所述两个可能的切削方位之间被转位。
如图13(b)所示，侧插入件502是总体上菱形的并且包括平行相对的切削刃。侧插入件502可以包括：包括前切削刃521和侧切削刃523的第一切削刃和包括前切削刃522和侧切削刃524的第二切削刃。前切削刃521平行于前切削刃522，并且侧切削刃523平行于侧切削刃524。侧切削刃523、524的长度可以是相同的。第一前切削刃521的长度可以短于第二前切削刃522的长度。如下文论述，当侧插入件502与中心插入件501的相对两侧配合以形成根据本公开的多件式钻头的一个实施方案时，第一切削刃521和第二切削刃522在长度上的差异适应形成切削刃511、512的较长切削刃和较短切削刃在长度上的差异。
侧插入件502是可转位的并且除了图13(b)所示的第一切削方位(其中切削刃522、524被递向工件)之外，可以被安置在第二切削方位中(其中不同的切削刃被定向来接触所述工件)。确切地说，通过使侧插入件502绕垂直于所述面并且纵向地穿过紧固件孔529的中心525的线旋转180°，所述侧插入件可以被放在第二切削方位中。
如图13(a)和图13(b)所示，这三个插入件中的至少一个可以包括一个或多个标记以促进中心插入件501与两个侧插入件502对齐以形成所述多件式钻头。例如，中心插入件501可以包括在所述中心插入件501的顶面上的至少一个箭头形的指示符516。侧插入件502可以包括在所述侧插入件的第一面上用以指示所述插入件502的适当方位的箭头形的指示符526，其中所述箭头指向相邻的、邻接的插入件的切削刃。也可以在插入件502的第二、相反的面上提供类似的箭头形的指示符以指明适当的方位。尽管图13(a)和图13(b)示出箭头形的标记，但是应当理解，所述标记可以包括有助于正确地定向和对齐所述插入件以形成根据本公开的多件式钻头的任何符号。
图14(a)至图14(c)示出包括具有长度不等的切削刃512a和512b的一个中心插入件501以及两个侧插入件502、503的多件式钻头，每个侧插入件对应地包括前切削刃522、533和侧切削刃524、534。对齐的切削刃533、512a，512b、522形成总体上V形的切削刃。所述两个侧插入件502、503可以是相同的。中心插入件502的切削刃512可以包括较长切削刃部分512a和较短切削刃部分512b。两个侧插入件502、503各自可以包括较长切削刃部分和较短切削刃部分。例如，侧插入件502可以包括较长前切削刃522和反向安置的较短切削刃(未编号)。第二侧件503也可以包括较短前切削刃533和反向安置的较长切削刃(未编号)。
如图14(a)所示，可以使中心插入件501的较长切削刃部分512a在第一交界面与侧插入件503的较短前切削刃533对齐。如图14(b)所示的是图14(a)所示的钻头布置的前端视图，所述第一交界面可以包括中心件501上的对齐面541和侧插入件503的对齐面542。所述第一交界面可以包括中心插入件501的较长切削刃部分512a和侧插入件503的较短切削刃部分533。可以使中心插入件501的较短切削刃部分512b与侧插入件502的较长前切削刃522对齐以形成第二交界面。如图14(b)所示，所述第二交界面可以包括中心件510上的对齐面543和侧插入件502的对齐面544。所述第二交界面可以包括中心插入件501的较短切削刃部分512b和侧插入件502的较长切削刃部分522。
参看图14(b)和图14(b)，(沿垂直于轴545的方向测量)所测得的从所述钻头的旋转轴545(包括V形切削刃的顶点)到所述第一交界面的横向距离AA与(还是沿垂直于轴545的方向测量)所测得的从所述旋转轴545到所述第二交界面的横向距离BB不同。横向距离AA和BB的差异可以减少或消除在存在插入件的不完全配合和/或切削刃的不完全对齐的情况下，在钻孔过程中残留的材料遗留在孔洞中。例如，因为到所述交界面的不同的横向距离AA和BB，切削刃中的存在于第一交界面的任何空隙将不会扫过与可能存在于第二交界面的任何空隙对齐的圆形路线。这样，在第一交界面的未被切削刃区域机械加工离开工件(因为在所述第一交界面存在空隙)的任何工件材料将会通过在所述钻头的相对侧的离旋转轴等距的切削刃区域去除。也就是说，因为在所述第一交界面存在空隙(归因于插入件501、502的不完全配合和/或切削刃512b、522的不完全对齐)，未被机械加工离开工件的材料将会通过所述钻头的相对的切削刃区域，例如切削刃512a被机械加工离开工件，因为等于BB的横向距离BB’短于AA。类似地，因为在所述第二交界面存在空隙(因为插入件501、503的不完全配合和/或切削刃512a、533的不完全对齐)，未被机械加工离开工件的材料将会通过所述钻头的相对的切削刃区域，例如切削刃522被机械加工离开工件，因为等于AA的横向距离AA’长于BB。另外，横向距离AA与BB的差异减少切削刃区域将会受到不适宜高的磨损力的可能性。
所述钻头的旋转轴可以将所述扁平钻子的V形的切削刃分叉成两个相等的长度。如图14(a)所示，所述钻头的钻子直径是和侧插入件502的刃相切的线N3与和侧插入件503的刃相切的线N4之间的横向距离。从所述钻头的旋转轴545到线N3的横向距离可以与从所述钻头的旋转轴545到线N4的横向距离相同。同样，切削刃512b和522的长度的和可以与切削刃512a和533的长度的和相同。
在某些实施方案中，根据本公开的用于扁平钻子的多件式扁平钻头可以包括形成所述扁平钻头的中心区域的中心插入件，所述中心插入件包括第一侧和第二侧以及一个切削刃。所述扁平钻头进一步包括形成所述扁平钻头的第一侧面区域的至少一部分的第一侧插入件，其中所述第一侧插入件包括一个切削刃和被构造成与所述中心插入件的第一侧的至少一个区域配合的一个配合表面。所述扁平钻子还包括形成所述扁平钻头的第二侧面区域的至少一部分的第二侧插入件，其中所述第二侧插入件包括一个切削刃和被构造成与所述中心插入件的第二侧的至少一个区域配合的一个配合表面。所述扁平钻头的中心插入件、第一侧插入件以及第二侧插入件被构造成可单独拆卸地固定至主体部分，而所述第一侧插入件的配合表面与所述中心插入件的第一侧配合并且所述第二侧插入件的配合表面与所述中心插入件的第二侧配合。所述插入件被配合以使所述中心插入件的切削刃与所述第一侧插入件和所述第二侧插入件各自的切削刃对齐，以便在所述扁平钻子的一端上一起形成切削刃。所述中心插入件和所述第一侧插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件和所述第二侧插入件的对齐的切削刃形成第二交界面。从所述钻头的旋转轴到所述第一交界面并且沿垂直于所述旋转轴的方向测得的第一距离与沿垂直于所述旋转轴的方向测得的从所述钻头的旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
根据某些实施方案，用于扁平钻子的多件式扁平钻头可以包括：包括V形的切削刃的中心插入件和包括由凹陷分离的两个侧面区域的侧插入件，每个侧面区域包括一个切削刃。所述中心插入件和所述侧插入件被构造成以可拆卸方式固定至所述扁平钻子的主体部分，而所述中心插入件被安置在所述侧插入件的凹陷中并且与所述侧插入件配合，从而使所述中心插入件的切削刃与所述侧插入件的侧面区域各自的切削刃对齐，以便在所述扁平钻子的终端部分上一起形成切削刃。所述中心插入件与所述第一侧插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件与所述第二侧插入件的对齐的切削刃形成第二交界面。沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
图15(a)至图15(c)示出根据本公开的多件式钻头的一个非限制性实施方案，所述非限制性实施方案包括：具有包括刃611a和611b的总体上V形的切削刃611的中心插入件601，以及两个相同的侧插入件602、603，每个侧插入件对应地包括前切削刃612、613和侧切削刃622、623。中心插入件601是可转位的并且能够在钻头中被定向在图15(a)所示的切削方位，或能够围绕中心插入件601的紧固孔(未编号)的中心旋转180°并且被定向在第二切削方位，其中中心插入件601的一个不同的切削刃被递向工件。中心插入件601的可转位性质由所描绘的面上的指明两个可能的切削方位的标记“1”和“2”指示，中心插入件601可以在所述两个可能的切削方位之间被转位。在一个方位中，由切削刃611a和切削刃611b形成的总体上V形的切削刃611被递向工件。
如图15(a)所示的顶部视图，侧插入件602、603是总体上菱形的并且包括平行相对的切削刃。侧插入件602可以包括第一切削刃，所述第一切削刃包括前切削刃612和侧切削刃622，并且侧插入件603可以包括前切削刃613和侧切削刃623。第一前切削刃612的长度可以与第二前切削刃613的长度不同。侧切削刃622、623的长度可以是相同的。每个侧插入件602、603是可转位的并且除了图15(a)所示的位置之外，可以被安置在第二切削方位中，其中一个不同的切削刃被定向以接触工件。中心插入件601的短切削刃部分611b可以与侧插入件602的较长切削刃612对齐，并且中心插入件601的较长切削刃部分611a可以与侧插入件603的较短切削刃613对齐，以便一起在所述扁平钻子的一端形成完整的切削刃。
插入件601、602以及603各自可以包括一个或多个断屑特征。中心插入件601可以包括在其一个或多个切削刃上，如在切削刃611(a)和/或611(b)上的一个或多个断屑结构600。侧插入件602、603中至少一个可以包括在所述前切削刃上的至少一个断屑结构600。例如，侧插入件602可以包括在前切削刃612上的至少一个断屑结构600，并且侧插入件603在其前切削刃613上可以没有断屑结构。总体来说，图15(a)至图15(c)(其中图15(a)是顶部视图，图15(b)是前端视图并且图15(c)是底部视图)中所示的多件式钻头的实施方案可以类似于图13和图14中所示的实施方案，除了在中心插入件601的切削刃和/或两个侧插入件602和603的前切削刃上的至少一个断屑器600。所述断屑器可以帮助使在钻孔过程中产生的屑片破碎。
根据某些实施方案，扁平钻子可以包括细长的主体部分以及包括至少三个插入件的可拆卸的多件式扁平钻头，所述细长的主体部分包括在第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式容纳钻头的第二末端。每个插入件包括切削刃并且彼此相邻地可单独拆卸地固定至所述主体部分的第二末端，并且使所述插入件的切削刃对齐，以在所述扁平钻子的主体部分的第二末端上一起形成切削刃。第一对相邻插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，并且第二对相邻插入件的对齐的切削刃形成第二交界面。沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
根据某些实施方案，所述钻头可以包括配合在一起以形成总体上无缝隙的、总体上V形的切削刃的两个插入件。两件式钻头可以包括中心插入件和与中心插入件的相反两侧同时配合的单个、总体上U形的侧插入件。所述中心插入件可以包括较长切削刃部分和较短切削刃部分。所述侧插入件可以包括较长前切削刃和较短前切削刃。可以使所述中心插入件的较长切削刃部分与所述侧插入件的较短前切削刃对齐以形成第一交界面。可以使所述中心插入件的较短切削刃部分与所述侧插入件的较长前切削刃对齐以形成第二交界面。沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的横向距离可以与从所述钻头的旋转轴到所述第二交界面的横向距离不同。
在某些实施方案中，扁平钻子可以包括细长的主体部分以及可拆卸的多件式扁平钻头，所述细长的主体部分包括在第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式容纳钻头的第二末端，所述可拆卸的多件式扁平钻头包括形成所述扁平钻头的中心区域的中心插入件。所述中心插入件包括第一侧和第二侧以及切削刃。第一侧插入件形成所述扁平钻头的第一侧面区域的至少一部分，并且所述第一侧插入件包括一个切削刃和被构造成与所述中心插入件的第一侧的至少一个区域配合的一个配合表面。第二侧插入件形成所述扁平钻头的第二侧面区域的至少一部分，并且所述第二侧插入件包括一个切削刃和被构造成与所述中心插入件的第二侧的至少一个区域配合的一个配合表面。所述中心插入件、所述第一侧插入件以及所述第二侧插入件被构造成可单独拆卸地固定至主体部分，而所述第一侧插入件的配合表面与所述中心插入件的第一侧配合并且所述第二侧插入件的配合表面与所述中心插入件的第二侧配合。以这种方式，使所述中心插入件的切削刃与所述第一侧插入件和所述第二侧插入件各自的切削刃对齐，以便在所述扁平钻子的一端上一起形成切削刃。所述中心插入件与所述第一侧插入件的对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件与所述第二侧插入件的对齐的切削刃形成第二交界面。沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
在其它实施方案中，扁平钻子可以包括细长的主体部分和可拆卸的多件式扁平钻头，所述细长的主体部分包括在第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式容纳钻头的第二末端。所述钻头可以包括：包括V形的切削刃的中心插入件和包括由凹陷分离的两个侧面区域的侧插入件，每个侧面区域包括一个切削刃。所述中心插入件和所述侧插入件被构造成以可拆卸方式固定至所述扁平钻子的主体部分，而所述中心插入件被安置在所述侧插入件的凹陷中并且与所述侧插入件配合，从而使所述中心插入件的V形的切削刃与所述中心插入件的侧面区域各自的切削刃对齐，以便在所述扁平钻子的第二末端上一起形成切削刃。所述中心插入件与所述侧插入件的两个侧面区域中一个的对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件与所述侧插入件第二侧插入件的两个侧面区域中的另一个的对齐的切削刃形成第二交界面。沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与沿垂直于所述钻头的旋转轴的方向测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
尽管以上实施方案各自包括两个或三个分离的插入件，但是将从本说明书显见，根据本公开构造的钻头可以包括超过三个可单独拆卸的插入件。例如，随着与所述钻头的旋转轴的距离的增加，为提供进一步提高的切削刃耐磨性，根据本公开的多件式钻头可以包括例如一个中心插入件和3至7个或更多个侧插入件。例如，在根据本公开的五件式钻头实施方案的一个可能的实施方案中，所述钻头可以包括：固定至夹具的一个中心插入件；一对第一侧插入件，一个这样的第一侧插入件与所述中心插入件的两侧各自配合抵靠并且被分离地固定至工具夹具(或作为替代方案，具有类似于图11(a)至图11(b)的总体上U形的构造的单个侧插入件)；以及一对第二侧插入件，一个这样的第二侧插入件与每个第一侧插入件的向外暴露的一侧配合抵靠并且被分离地固定至所述工具夹具。这样，在两个第二插入件的外部暴露刃之间的距离界定所述钻头的切削直径。所述第二插入件可以由具有比所述第一侧插入件更大的耐磨性的烧结碳化物或另一种材料制成。所述(多个)第一插入件又是由具有比所述中心插入件更大的耐磨性的烧结碳化物或另一种材料制成。以这种方式，增加的切削速度和随之增加的在远离所述钻头的旋转轴的位置处磨损的倾向被所述第一插入件和所述第二插入件的逐渐提高的耐磨特性抵消。所述中间插入件、(多个)第一侧插入件以及第二插入件可以分离地被置换，和/或可以被设计成使得可在两个或更多个切削方位之间转位，以在对切削刃的磨损和/或损坏变得不可接受时将新的切削刃递向工件。
因此，根据本公开的新型设计的多件式钻头和钻子的实施方案可以被设计成具有常规单件式实心钻子或可转位钻子插入件可能拥有的广泛范围的几何特征。根据本公开的多件式钻头的实施方案可以具有例如常规尺寸并且被适配用于多种钻孔应用的常规使用中。
应当理解，本说明书阐明本发明的与清晰理解本发明有关的那些方面。某些对本领域普通技术人员来说将会是显而易见的并且因此将不会促进对本发明的更好理解的方面不进行呈现，以简化本说明书。例如，应当理解，组成根据本公开的多件式钻头和钻子的插入件和其它部件可以使用本领域普通技术人员已知的常规制造技术由常规材料制成。这样，在考虑本说明书时，可能的制造技术将会是本领域普通技术人员易于得知的并且本文不进行描述。
另外，尽管本文对根据本说明书的多件式钻头的有限数量的实施方案进行了必要描述，但是本领域普通技术人员在考虑前述说明书时应当意识到，可以采用本发明的许多修改和变化。本发明的所有这类变化和修改意图由前述说明书和以上权利要求书涵盖。根据本公开的多件式钻头和钻孔组件的可能的设计的前述实施例只是通过举例提供，而并非穷举在本公开的范围内的所有设计。本领域普通技术人员在阅读本公开时，可以易于指明在本公开的范围内的实施方案的另外的设计。因此，应当理解，本发明并不限于本文公开的具体实施方案，而是意图涵盖在如权利要求书所定义的本发明的原理和范围内的修改。

Claims (49)

1.一种用于扁平钻子的多件式扁平钻头，所述扁平钻子包括细长的主体部分和切削部分，所述切削部分以可拆卸方式固定到所述主体部分的末端，所述多件式扁平钻头包括：
至少三个插入件，每一件都包括一个切削刃，其中所述至少三个插入件被构造成以可拆卸方式彼此相邻地固定到所述主体部分，而所述切削刃被对齐从而在所述扁平钻子的一个末端上一起形成一个切削刃；
其中，相邻插入件的所述对齐的切削刃形成第一交界面和第二交界面；以及
其中，在垂直于所述钻头的旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
2.如权利要求1所述的多件式扁平钻头，其中所述三个插入件中的至少一个包括两个切削刃并且被构造成在两个切削方位上可单独地转位并且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，不同的切削刃与其余插入件的切削刃对齐从而在所述扁平钻子的所述末端上形成所述切削刃。
3.如权利要求1所述的多件式扁平钻头，其包括中心插入件和两个侧插入件，其中所述两个侧插入件被构造成以可拆卸方式固定到所述主体部分而与所述中心插入件的相对侧面配合。
4.如权利要求3所述的多件式扁平钻头，其中每个侧插入件包括配合表面，所述配合表面被构造成当所述中心插入件和侧插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，与所述中心插入件的侧面的形状互补区域配合。
5.如权利要求4所述的多件式扁平钻头，其中所述三个插入件中的至少一个包括两个切削刃并且被构造成在两个切削方位上可单独地转位且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，不同的切削刃与所述其余插入件的切削刃对齐从而在所述扁平钻子的所述末端上形成所述切削刃。
6.如权利要求3所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件包括较长切削刃部分和较短切削刃部分，并且所述两个侧插入件中的每一个包括较长切削刃部分和较短切削刃部分，并且其中所述两个侧插入件被构造成以可拆卸方式固定到所述主体部分而与所述中心插入件的相对侧面配合。
7.如权利要求6所述的多件式扁平钻头，其中每个侧插入件包括配合表面，所述配合表面被构造成当所述中心插入件和侧插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，与所述中心插入件的侧面的形状互补区域配合，其中所述中心插入件的所述较长切削刃部分与所述两个侧插入件中的一个的所述较短切削刃部分配合并且所述中心插入件的所述较短切削刃部分与所述两个侧插入件中的另一个的所述较长切削刃部分配合。
8.如权利要求7所述的多件式扁平钻头，其中在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到介于所述中心插入件的所述较长切削刃部分与所述两个侧插入件中的一个的所述较短切削刃部分之间的第一交界面的所述第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的所述第二距离不同，所述第二交界面包括所述中心插入件的所述较短切削刃部分和所述两个侧插入件中的另一个的所述较长切削刃部分。
9.如权利要求8所述的多件式扁平钻头，其中所述钻头的所述旋转轴使得所述切削刃在所述扁平钻子的一个末端上分叉成两个相等长度。
10.如权利要求1所述的多件式扁平钻头，其中所述插入件中的每一个由单独地选自烧结碳化物材料和硬钢的材料制成。
11.如权利要求3所述的多件式扁平钻头，其中所述三个插入件中的每一个由单独地选自烧结碳化物材料和硬钢的材料制成。
12.如权利要求10所述的多件式扁平钻头，其中所述插入件中的至少两个由不同的材料制成。
13.如权利要求12所述的多件式扁平钻头，其中所述插入件中的至少两个由不同的材料制成。
14.如权利要求1所述的多件式扁平钻头，所述多件式扁平钻头包括由第一材料制成的中心插入件和由第二材料制成的两个侧插入件，其中所述两个侧插入件被构造成以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分而与所述中心插入件的相对侧面配合，并且其中所述第二材料比所述第一材料具有更大的耐磨性。
15.如权利要求14所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件和所述侧插入件中的至少一个包括两个切削刃并且被构造成在两个切削方位上可单独地转位并且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，不同的切削刃与其余插入件的切削刃对齐以在所述扁平钻子的所述末端上形成所述切削刃。
16.如权利要求1所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件和所述侧插入件中的每一个由单独地选自烧结碳化物材料和硬钢的材料制成。
17.一种用于扁平钻子的多件式扁平钻头，所述扁平钻子包括主体部分和以可拆卸方式固定到所述主体部分的钻头，所述多件式扁平钻头包括：
中心插入件，其形成所述扁平钻头的中心区域，所述中心插入件包括第一侧面和第二侧面以及切削刃；
第一侧插入件，其形成所述扁平钻头的第一侧面区域的至少一部分，所述第一侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与所述中心插入件的所述第一侧面的至少一个区域配合；以及
第二侧插入件，其形成所述扁平钻头的第二侧面区域的至少一部分，所述第二侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与所述中心插入件的所述第二侧面的至少一个区域配合；
其中所述中心插入件、所述第一侧插入件和所述第二侧插入件被构造成单独地以可拆卸方式固定到所述主体部分，而所述第一侧插入件的所述配合表面配合到所述中心插入件的所述第一侧面，并且所述第二侧插入件的所述配合表面配合到所述中心插入件的所述第二侧面，进而将所述中心插入件的所述切削刃与所述第一侧插入件和所述第二侧插入件中的每一个的所述切削刃对齐以在所述扁平钻子的一个末端上形成切削刃；以及
其中所述中心插入件与第一侧插入件的所述对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件与第二侧插入件的所述对齐的切削刃形成第二交界面；以及
其中在垂直于所述钻头的旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
18.如权利要求17所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件、所述第一侧插入件以及所述第二侧插入件中的至少一个包括两个切削刃并且被构造成在两个切削方位上可单独地转位并且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，不同切削刃与所述中心插入件、所述第一侧插入件和所述第二侧插入件中的其余的至少一个的切削刃对齐，以在所述扁平钻子的所述末端上形成所述切削刃。
19.如权利要求17所述的多件式扁平钻头，其中所述第一侧插入件的所述配合表面和所述第二侧插入件的配合表面各自与所述中心插入件的形状互补区域配合。
20.如权利要求17所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件、所述第一侧插入件和所述第二插入件中的每一个由选自烧结碳化物材料和硬钢的材料单独地制成。
21.如权利要求20所述的多件式扁平钻头，其中选自所述中心插入件、所述第一侧插入件和所述第二插入件中的至少两个插入件由不同的材料制成。
22.如权利要求21所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件由第一材料制成，并且所述第一侧插入件和所述第二侧插入件由第二材料制成，并且其中所述第二材料比所述第一材料具有更大的耐磨性。
23.如权利要求17所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件由第一材料制成，并且所述第一侧插入件和所述第二侧插入件由第二材料制成，并且其中所述第二材料比所述第一材料具有更大的耐磨性。
24.一种扁平钻子，所述扁平钻子包括：
细长的主体部分，其包括位于第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式容纳钻头的第二末端；以及
可拆卸的多件式扁平钻头，其包括至少三个插入件，每个插入件都包括切削刃并且个别以可拆卸方式彼此相邻地固定到所述主体部分的所述第二末端，并且所述插入件的所述切削刃被对齐从而在所述扁平钻子的所述主体部分的所述第二末端上一起形成切削刃；
其中所述相邻插入件的所述对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述另外的相邻插入件的所述对齐的切削刃形成第二交界面；以及
其中在垂直于所述钻头的旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
25.如权利要求24所述的扁平钻子，其中所述三个插入件中的至少一个包括两个切削刃并且被构造成在两个切削方位上可单独地转位并且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，不同的切削刃与所述其余插入件的切削刃对齐以在所述扁平钻子的所述第二末端上形成所述切削刃。
26.如权利要求24所述的扁平钻子，其中所述多件式扁平钻头包括中心插入件和两个侧插入件，其中所述两个侧插入件以可拆卸方式固定到所述主体部分而与所述中心插入件的相对侧面配合。
27.如权利要求26所述的扁平钻子，其中每个侧插入件都包括配合表面，所述配合表面与所述中心插入件的一个侧面的形状互补区域配合。
28.如权利要求27所述的扁平钻子，其中所述钻头的所述中心插入件和所述两个侧插入件中的至少一个被构造成在两个切削方位上可单独地转位并且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述主体部分的所述第二末端时，不同的切削刃与所述其余插入件的切削刃对齐以形成所述切削刃。
29.如权利要求26所述的扁平钻子，其中所述扁平钻头的所述中心插入件和所述两个侧插入件中的每一个由单独地选自烧结碳化物材料和硬钢的材料制成。
30.如权利要求26所述的扁平钻子，其中所述扁平钻头的所述中心插入件和所述两个侧插入件中的至少两个由不同的材料制成。
31.如权利要求30所述的扁平钻子，其中所述中心插入件由第一材料制成，并且所述侧插入件由第二材料制成，并且其中所述第二材料比所述第一材料具有更大的耐磨性。
32.一种扁平钻子，所述扁平钻子包括：
细长的主体部分，其包括位于第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式容纳钻头的第二末端；以及
可拆卸的多件式扁平钻头，其包括：
中心插入件，其形成所述扁平钻头的中心区域，所述中心插入件包括第一侧面和第二侧面以及切削刃；
第一侧插入件，其形成所述扁平钻头的第一侧面区域的至少一部分，所述第一侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与所述中心插入件的所述第一侧面的至少一个区域配合；以及
第二侧插入件，其形成所述扁平钻头的第二侧面区域的至少一部分，所述第二侧插入件包括切削刃和配合表面，所述配合表面被构造成与所述中心插入件的所述第二侧面的至少一个区域配合；
其中所述中心插入件、所述第一侧插入件以及所述第二侧插入件被构造成个别以可拆卸方式固定到所述主体部分，而所述第一侧插入件的所述配合表面配合到所述中心插入件的所述第一侧面，并且所述第二侧插入件的所述配合表面配合到所述中心插入件的所述第二侧面，以使所述中心插入件的所述切削刃与所述第一侧插入件和所述第二插入件中的每一个的所述切削刃对齐，从而在所述扁平钻子的一个末端上一起形成切削刃；
其中所述中心插入件与第一侧插入件的所述对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件与第二侧插入件的所述对齐的切削刃形成第二交界面；以及
其中在垂直于旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
33.如权利要求32所述的扁平钻子，其中所述中心插入件、所述第一侧插入件和所述第二侧插入件中的至少一个包括两个切削刃并且在两个切削方位上可单独地转位并且被构造成以可拆卸方式固定到所述第二末端主体部分，其中在每个切削方位上，不同的切削刃与所述中心插入件、所述第一侧插入件和所述第二侧插入件中的所述其余至少一个的切削刃对齐，以在所述扁平钻子的所述主体部分的所述第二末端上形成所述切削刃。
34.如权利要求32所述的扁平钻子，其中所述第一侧插入件的所述配合表面和所述第二侧插入件的配合表面各自与所述中心插入件的形状互补区域配合。
35.如权利要求33所述的扁平钻子，其中所述扁平钻头的所述中心插入件、所述第一侧插入件和第二侧插入件中的每一个由选自烧结碳化物材料和硬钢的材料单独地制成。
36.如权利要求35所述的扁平钻子，其中所述扁平钻头的所述中心插入件、所述第一侧插入件和第二侧插入件中的至少两个由不同的材料制成。
37.如权利要求36所述的扁平钻子，其中所述中心插入件由第一材料制成，并且所述第一侧插入件和第二侧插入件由第二材料制成，并且其中所述第二材料比所述第一材料具有更大的耐磨性。
38.一种用于扁平钻子的多件式扁平钻头，所述扁平钻子包括细长的主体部分和切削部分，所述切削部分以可拆卸方式固定到所述主体部分的一个末端，所述多件式扁平钻头包括：
中心插入件，其包括V形的切削刃；以及
侧插入件，其包括由凹陷隔开的两个侧面区域，每个侧面区域都包括切削刃；
其中所述中心插入件和所述侧插入件被构造成以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分，而所述中心插入件安置在所述侧插入件的所述凹陷中并且与所述侧插入件配合，并且这样使得所述中心插入件的所述切削刃与所述侧插入件的所述侧面区域中的每一个的所述切削刃对齐，从而在所述扁平钻子的一个终端部分上一起形成切削刃；
其中所述中心插入件与第一侧插入件的所述对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件与第二侧插入件的所述对齐的切削刃形成第二交界面；以及
其中在垂直于所述钻头的旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
39.如权利要求38所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件包括多个切削刃并且被构造成在两个切削方位上可单独地转位并且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，所述中心插入件的不同的V形切削刃与所述侧插入件的所述侧面区域的切削刃对齐，从而在所述扁平钻子的所述终端部分上形成所述切削刃。
40.如权利要求38所述的多件式扁平钻头，其中所述侧插入件的每个侧面区域包括配合表面，所述配合表面被构造成当所述中心插入件和侧插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分而所述中心插入件被安置在所述侧插入件的所述凹陷中时，与所述中心插入件的一个侧面的形状互补区域配合。
41.如权利要求38所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件和所述侧插入件由单独地选自烧结碳化物材料和硬钢的材料制成。
42.如权利要求41所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件和所述侧插入件由不同的材料制成。
43.如权利要求42所述的多件式扁平钻头，其中所述中心插入件由第一材料制成，所述侧插入件由第二材料制成，并且所述第二材料比所述第一材料具有更大的耐磨性。
44.一种扁平钻子，所述扁平钻子包括：
细长的主体部分，其包括位于第一末端处的柄轴部分和被构造成以可拆卸方式容纳钻头的第二末端；以及
可拆卸的多件式扁平钻头，其包括：
中心插入件，其包括V形的切削刃；以及
侧插入件，其包括由凹陷隔开的两个侧面区域，每个侧面区域都包括切削刃；
其中所述中心插入件和所述侧插入件被构造成以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分，而所述中心插入件安置在所述侧插入件的所述凹陷中并且与所述侧插入件配合，并且这样使得所述中心插入件的所述V形切削刃与所述中心插入件的所述侧面区域中的每一个的所述切削刃对齐，从而在所述扁平钻子的所述第二末端上一起形成切削刃；
其中所述中心插入件与所述侧插入件的所述两个侧面区域中的一个的所述对齐的切削刃形成第一交界面，并且所述中心插入件与所述侧插入件第二侧插入件的所述两个侧面区域中的另一个的所述对齐的切削刃形成第二交界面；以及
其中在垂直于所述钻头的旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第一交界面的第一距离与在垂直于所述旋转轴的方向上测得的从所述旋转轴到所述第二交界面的第二距离不同。
45.如权利要求44所述的扁平钻子，其中所述中心插入件包括多个切削刃并且被构造成在两个切削方位上可单独地转位并且固定到所述主体部分，其中在每个切削方位上，当所述插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分时，所述中心插入件的不同的V形切削刃与所述侧插入件的所述侧面区域的切削刃对齐，从而在所述扁平钻子的所述第二末端上形成所述切削刃。
46.如权利要求44所述的扁平钻子，其中所述侧插入件的每个侧面区域包括配合表面，所述配合表面被构造成当所述中心插入件和侧插入件以可拆卸方式固定到所述扁平钻子的所述主体部分而所述中心插入件被安置在所述侧插入件的所述凹陷中时，与所述中心插入件的一个侧面的形状互补区域配合。
47.如权利要求44所述的扁平钻子，其中所述中心插入件和所述侧插入件由单独地选自烧结碳化物材料和硬钢的材料制成。
48.如权利要求47所述的扁平钻子，其中所述中心插入件和所述侧插入件由不同的材料制成。
49.如权利要求48所述的扁平钻子，其中所述中心插入件由第一材料制成，所述侧插入件由第二材料制成，并且所述第二材料比所述第一材料具有更大的耐磨性。
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