用于钻孔和铰孔的切割件
专利汇可以提供用于钻孔和铰孔的切割件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的 实施例 提供一种 钻头 ，其包括具有中 心轴 线的钻头体。第一切割边缘被置于该钻头体上，并且在 正交 于所述中心轴线的平面内测量时所述第一切割边缘与所述中心轴线相距第一径向距离。以及第二切割边缘被置于该钻头体上，在所述平面内测量时所述第二切割边缘与所述中心轴线相距第二径向距离。所述第一径向距离小于所述第二径向距离。，下面是用于钻孔和铰孔的切割件专利的具体信息内容。
1.一种钻头，包含：
具有中心轴线的钻头体；
被置于所述钻头体上的第一切割边缘，当在正交于所述中心轴线的 平面内测量时所述第一切割边缘与所述中心轴线相距第一径向距离；以 及
被置于所述钻头体上的第二切割边缘，当在所述平面内测量时所述 第二切割边缘与所述中心轴线相距第二径向距离，所述第一径向距离小 于所述第二径向距离。
2.根据权利要求1所述的钻头，其中所述第一切割边缘比所述第二 切割边缘更长。
3.根据权利要求1所述的钻头，进一步包含第三切割凹槽，所述第 三切割凹槽具有置于所述钻头体上的切割边缘，当在所述平面测量时该 切割边缘处于所述第一距离和所述第二距离之一处。
4.根据权利要求1所述的钻头，进一步包含具有所述第一切割边缘 的第一切割凹槽，以及具有所述第二切割边缘的第二切割凹槽。
5.根据权利要求1所述的钻头，其中所述第一切割边缘适于切割复 合材料层，并且所述第二切割边缘适于切割从包含钛、铝和钢的组中选 择的一种材料的层。
6.根据权利要求1所述的钻头，其中所述切割工具适于被用于轨道 钻孔设备。
7.根据权利要求1所述的钻头，进一步包含一个或多于一个孔，所 述孔被布置为贯穿所述钻头体以使流体能够从所述孔中通过并到达工 件。
8.根据权利要求1所述的钻头，进一步包含第一切割凹槽以接收第 一插入件从而形成第一切割边缘，以及第二切割凹槽以接收第二插入件 从而形成第二切割边缘。
9.根据权利要求8所述的钻头，所述第一插入件由聚晶金刚石即 PCD制造；而所述第二插入件由立方氮化硼即CBN制造。
10.根据权利要求8所述的钻头，其中制造所述第一插入件的材料被 选择以具有良好地适于钻孔碳纤维复合物的特性，而制造所述第二插入 件的材料被选择以具有良好地适于钻孔钛或钢中一种或两种的特性。
11.根据权利要求1所述的钻头，其中所述第一切割边缘被聚晶金刚 石即PCD处理；而所述第二切割边缘被立方氮化硼即CBN处理。
12.根据权利要求1所述的钻头，其中所述第一切割边缘在机加工工 件时比所述第二切割边缘在机加工所述工件时形成更大的碎屑。
13.一种切割工具，包含：
轴，所述轴带有第一端和第二端，所述第一端用于接合工具保持系 统，所述第二端用于接合部件；
第一切割凹槽，所述第一切割凹槽具有置于所述轴上的第一切割边 缘，所述第一切割边缘与轴中心线相距第一距离；以及
第二切割凹槽，所述第二切割凹槽具有置于所述轴上的第二切割边 缘，所述第二切割边缘与所述轴中心线相距第二距离，所述第一距离小 于所述第二距离，并且所述第一切割边缘比所述第二切割边缘更长。
14.根据权利要求13所述的切割工具，进一步包含：第三切割凹槽， 所述第三切割凹槽具有相对于所述第一切割凹槽的与所述轴中心线相距 所述第一距离的第三切割边缘；以及第四切割凹槽，所述第四切割凹槽 具有相对于所述第二切割凹槽的与所述轴中心线相距所述第二距离的第 四切割边缘。
15.根据权利要求13所述的切割工具，其中所述第一切割凹槽是第 一组一对或多对相对布置的相同构造的切割凹槽中的一个，所述第一组 一对或多对相对布置的相同构造的切割凹槽中的每个均具有与所述轴中 心线相距所述第一距离的第一切割边缘，并且所述第二切割凹槽是第二 组一对或多对相对布置的相同构造的切割凹槽中的一个，所述第二组一 对或多对相对布置的相同构造的切割凹槽中的每个均具有与所述轴中心 线相距所述第二距离的第二切割边缘。
16.根据权利要求13所述的切割工具，其中所述第一切割凹槽适于 切割复合材料层，而所述第二切割凹槽适于切割钛材料层。
17.根据权利要求13所述的切割工具，其中所述切割工具适于被用 于轨道钻孔设备。
18.根据权利要求13所述的切割工具，进一步包含一个或多于一个 孔，所述孔被布置成贯通所述轴从而能够使所述流体从其中通过以便从 所述部件移除碎片。
19.根据权利要求13所述的切割工具，其中第一切割凹槽适于接收 第一插入件以形成所述第一切割边缘，而所述第二切割凹槽适于接收第 二插入件从而形成所述第二切割边缘。
20.根据权利要求19所述的切割工具，其中所述第一插入件由聚晶 金刚石即PCD制造；而所述第二插入件由立方氮化硼即CBN制造。
21.根据权利要求19所述的切割工具，其中制造所述第一插入件的 材料被选择以具有良好地适用于钻孔碳纤维复合物的特性，而制造所述 第二插入件的材料被选择以具有良好地适用于钻孔钛或钢中一个或两个 的特性。
22.根据权利要求13所述的切割工具，其中所述第一切割边缘被聚 晶金刚石即PCD处理；而所述第二切割边缘被立方氮化硼CBN处理。
23.一种用于钻孔和/或铰孔不同飞机构件堆叠的方法，包含：
提供飞机部件堆叠；
使用切割工具钻孔或铰孔，所述切割工具包含：
具有第一切割边缘的第一切割凹槽，所述第一切割边缘被置于 所述切割工具上并与轴中心线相距第一距离；以及
具有第二切割边缘的第二切割凹槽，所述第二切割边缘被置于 所述切割工具上并与所述轴中心线相距第二距离；所述第一距离小 于所述第二距离，并且所述第一切割边缘比所述第二切割边缘更长。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述钻孔或铰孔包括围绕所 述轴中心线旋转所述切割工具且同时围绕轨道钻孔中心使所述轴中心轴 线沿轨道运行。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述钻孔或铰孔包括在所述 飞机部件堆叠的至少一层钻孔和在所述飞机部件堆叠的至少一层铰孔中 的一种或两种。
26.根据权利要求23所述的方法，其中所述提供飞机部件堆叠包括 对准包括复合材料的飞机机翼的部分和飞机机体的部分，所述飞机机体 的部分由从包含钛、钢和铝的组中选择的一种材料制造。
27.根据权利要求23所述的方法，进一步包含使用聚晶金刚石即 PCD处理所述第一切割边缘，以及使用立方氮化硼即CBN处理所述第二 切割边缘中的一者或两者。
28.根据权利要求23所述的方法，进一步包含提供由聚晶金刚石， 即PCD制造的第一插入件作为所述第一切割边缘以及提供由立方氮化 硼，即CBN制造的第二插入件作为所述第二切割边缘中的一者或两者。
29.根据权利要求28所述的方法，其中提供第一插入件和提供第二 插入件中的一者或两者包括将所述第一插入件和所述第二插入件中的一 者或两者以由硬钎焊、软钎焊、焊接和粘附方法组成的组中选择的一种 方法固定到所述切割工具上。
30.根据权利要求28所述的方法，其中钻孔和/或铰孔包括使用所述 第一切割凹槽从所述飞机部件堆叠内的多个层切割下相对较大的碎屑， 以及使用所述第二切割凹槽从所述飞机部件堆叠内的所述多个层切割下 相对较小的碎屑。
31.根据权利要求28所述的方法，进一步包含基于所述飞机部件堆叠 的材料特性选择所述第一距离和所述第二距离间的关系，从而所述第一 切割凹槽和所述第二切割凹槽基本同时变钝。
32.一种用于形成孔的设备，其包含：
钻头，所述钻头适于围绕轨道中心沿轨道运动，并适于围绕钻头中 心轴线旋转；
在所述钻头上的第一切割边缘，所述第一切割边缘被布置为当在正 交于所述中心轴线的平面内测量时与所述中心轴线相距第一距离；以及
在所述钻头上的第二切割边缘，所述第二切割边缘被布置为当在所 述平面内测量时与所述中心轴线相距第二距离，所述第一距离小于所述 第二距离。
33.根据权利要求32所述的设备，其中所述第一切割边缘比所述第 二切割边缘更长。
34.根据权利要求32所述的设备，其中所述第一切割边缘包括第一材 料或由所述第一材料制造，所述第一材料被选择以具有良好地适于钻孔 和/或铰孔碳纤维复合物的特性，并且其中所述第二切割边缘包括第二材 料或由所述第二材料制造，所述第二材料被选择以具有良好地适用于钻 孔和/或铰孔从包含钛、铝和钢的组中选择的一种材料。
技术领域
【0001】本公开的实施例涉及切割工具领域，并且更具体地涉及 适用于在两种或更多不同材料的堆叠内形成孔的切割工具。
背景技术
【0003】例如，某些飞机需要通过例如但不限于销、螺钉或铆钉 的固定件将由例如石墨复合物的复合材料制造的飞机机翼接合到飞机 机身的钛部分，其中所述固定件穿过在配对部分内贯通形成的孔。机 翼-机体接合作业通常需要三步的传统钻孔工艺，其包含定心钻，随后 是分级钻，再随后是打磨直径扩孔钻。这些步骤中的每个可以产生杂 乱的螺旋碎屑，形成细长的孔，并留下润滑油残余。每个步骤还可包 括在堆叠内产生粗糙的入口和出口毛刺。
【0004】不同的材料也可需要不同的切割工具特性。例如，加工 钛可需要非常坚硬的工具特性，而加工碳纤维复合物可需要非常抗磨 损的特性。不同材料的有效加工也可需要使用具有不同工具几何构造 的多个单独工具。
【0005】对于全部钻孔方法，仅在钻头通过混合堆叠钻孔时才会 急剧减少切割工具的寿命。通过三步骤的传统钻孔工艺，不仅前切割 边缘被磨损，而且切割件的直径也被减少，这导致钻头不能被再次磨 锐和再次使用。
【0006】研发作为用于机翼-机身接合作业的单步骤钻孔方案的一 种工艺是轨道孔加工。然而，使用的切割工具的寿命可被轨道加工限 制。
【0007】需要的是，一种切割件，其在混合堆叠内产生高质量的 孔而不带有现有切割件存在的缺陷。
发明内容
【0008】具有钻头体的钻头可提供这些和其它需要，其中钻头体 带有中心轴线，并且所述钻头体包括置于钻头体上的第一切割边缘， 并且在正交于中心轴线的平面内测量时所述第一切割边缘与所述中心 轴线相距第一径向距离。钻头体也可具有置于钻头体上的第二切割边 缘，并且在所述平面内测量时所述第二切割边缘与所述中心轴线相距 第二径向距离。第一径向距离可小于第二径向距离。在一个实施例中， 第一切割边缘可比第二切割边缘更长。
【0009】在以下实施例中，钻头可以包括具有第一切割边缘的第 一切割凹槽，以及具有第二切割边缘的第二切割凹槽。第一切割凹槽 可以适于切割复合材料层，并且第二切割边缘可以适于切割选自由钛、 铝和钢组成的组中的材料的层。
【0010】钻头可以包括第一切割凹槽以接收第一插入件从而形成 第一切割边缘，以及第二切割凹槽以接收第二插入件从而形成第二切 割边缘。在一些实施例中，第一插入件可以由被选择以具有良好地适 用于钻孔碳纤维复合物的特性的材料制造，而第二插入件可以由被选 择以良好地适用于钻孔钛、铝或钢中一者或两者的材料制造。例如， 第一插入件可由聚晶金刚石(PCD)制造，第二插入件可以由立方氮 化硼(CBN)制造。在其他实施例中，第一切割边缘本身使用聚晶金 刚石(PCD)而被处理，而第二切割边缘本身可以使用立方氮化硼 (CBN)而被处理。
【0011】实施例可提供钻头，所述钻头具有第三切割凹槽，所述 第三切割凹槽具有置于钻头体上的切割边缘，在所述平面内测量时所 述第三切割边缘相距所述中心轴线的距离为所述第一距离和所述第二 距离中的一个。
【0012】在一些实施例中，钻头可以适于被用于轨道钻孔设备。 在同样或其它实施例中，钻头可以包括一个或更多孔，所述孔被布置 为贯通钻头体以保证流体从其中通过以到达工件。在一些实施例中， 当加工工件时第一切割边缘可比第二切割边缘加工所述工件时产生更 大的碎屑。
【0013】本公开的实施例可提供具有轴的切割工具，所述轴具有 用于接合工具保持系统的第一端以及用于接合部件的第二端。所述切 割工具可以包括：具有第一切割边缘的第一切割凹槽，所述第一切割 边缘被布置于轴上并与轴中心线相距第一距离；以及具有第二切割边 缘的第二切割凹槽，所述第二切割边缘被布置于轴上并与轴中心线相 距第二距离。第一距离可以小于第二距离。此外，在一些实施例中， 第一切割边缘可以比第二切割边缘更长。
【0014】所述切割工具具有第三切割凹槽，所述第三切割凹槽具 有与所述第一切割凹槽相对、与轴中心线相距第一距离的第三切割边 缘。切割工具也可以包括具有第四切割边缘的第四切割凹槽，所述第 四切割边缘与所述第二切割凹槽相对、与轴中心线相距第二距离。在 一个实施例中，第一切割凹槽可以是第一组一对或多对相对布置的相 似构造的切割凹槽对中的一个，其中每个所述切割凹槽具有与轴中心 线相距第一距离的第一切割边缘。第二切割边缘可以是第二组一对或 多对相对布置的相似构造的切割凹槽对中的一个，每个所述切割凹槽 具有与轴中心线相距第二距离的第二切割边缘。
【0015】实施例可以提供切割工具，其中第一切割凹槽可以适于 切割复合材料层，而第二切割凹槽可以适于切割钛材料层。
【0016】多种实施例可以提供钻孔和/或铰孔不同飞机构件的堆叠 的方法。所述方法可包括：
提供飞机部件堆叠；
使用切割工具钻孔或铰孔。所述切割工具包含：具有第一切割边 缘的第一切割凹槽，所述第一切割边缘被置于所述切割工具上并与轴 中心线相距第一距离；以及具有第二切割边缘的第二切割凹槽，所述 第二切割边缘被置于所述切割工具上并与所述轴中心线相距第二距 离；所述第一距离小于所述第二距离，并且所述第一切割边缘比所述 第二切割边缘更长。
【0017】在多种实施例中，对孔进行钻孔或铰孔可包括绕所述轴 中心线旋转所述切割工具，同时使所述轴中心线绕轨道钻孔中心沿轨 道运行。并且在多种实施例中，钻孔或铰孔可以包括对所述飞机部件 堆叠的至少一层钻孔以及对所述飞机部件堆叠的至少一层铰孔中的一 者或两者。
【0018】在多种实施例中，提供飞机部件堆叠可包括对准包括复 合材料的飞机机翼的一部分和飞机机体的一部分，其中所述飞机机体 由选自由钛、钢和铝组成的组中的材料所制造。在这些或其它实施例 中，所述方法包括使用聚晶金刚石(PCD)处理所述第一切割边缘以 及使用立方氮化硼(CBN)处理所述第二切割边缘中的一者或两者。 在这些或其它实施例中，所述方法也包括提供由聚晶金刚石(PCD) 制造的作为所述第一切割边缘的第一插入件以及提供由立方氮化硼 (CBN)制造的作为所述第二切割边缘的第二插入件中的一者或两者。 提供第一插入件和提供第二插入件中的一者或两者可包括使用选自由 硬钎焊、软钎焊、焊接、粘附组成的组中的一种，将所述第一插入件 和所述第二插入件中的一个或两个形成在所述切割工具中。
【0019】在多种实施例中，钻孔和/或铰孔可包括使用所述第一切 割凹槽从所述飞机部件堆叠内的多个层切割掉相对较大的碎屑，以及 使用所述第二切割凹槽从所述飞机部件堆叠内的所述多个层切割掉相 对较小的碎屑。
【0020】在多种实施例中，所述方法可进一步包括基于所述飞机 部件堆叠的材料特性选择所述第一距离和所述第二距离之间的关系， 以便所述第一切割凹槽和所述第二切割凹槽基本同时变钝。
【0021】多种实施例可提供用于形成孔的设备，其包括钻头，所 述钻头适于围绕轨道中心沿轨道运动，并且也适于围绕钻头中心轴线 旋转。在所述钻头上的第一切割边缘被布置为在正交于所述中心轴线 的平面上测量时与所述中心轴线相距第一距离。在所述钻头上的第二 切割边缘被布置为在所述平面上测量时与所述中心轴线相距第二距 离。所述第一距离小于所述第二距离。第一切割边缘可以比第二切割 边缘更长。
【0022】在多种实施例中，第一切割边缘可包括第一材料或由所 述第一材料制造，其中所述第一材料被选择以具有良好地适用于钻孔 和/或铰孔碳纤维复合物的特性，并且其中所述第二切割边缘包括第二 材料或由所述第二材料制造，所述第二材料被选择以具有良好地适用 于钻孔和/或铰孔包括选自由钛、铝和钢组成的组中一种材料的物体的 特性。
可以通过本公开的多种实施例独立地或可以通过结合其它实施例 来实现本发明的特征、功能以及优点。
附图说明
【0023】本公开的实施例通过下文的详细描述并结合附图可以被 更好地理解。公开的实施例仅是示例说明的目的而不被附图所限制。
【0024】图1A和1B分别说明依照本发明多种实施例的用于钻孔 或铰孔的切割件的部分正视轮廓图和部分侧视轮廓图；
【0025】图1C说明依照本公开多种实施例的图1A和1B中说明 的用于钻孔和铰孔的切割件的仰视图。
【0026】图2A和图2B是说明图1A和1B中说明的切割边缘的相 对切割长度的示意图。
【0027】图3是依照本公开多种实施例的用于钻孔或铰孔的切割 件的部分轮廓图。
【0028】图4是依照本公开的多种实施例说明的两个边缘的带有 部分截面表示的平面视图。
【0029】图5A和5B说明依照本公开实施例的机加工操作可形成 的不同碎屑的侧视图以及它们的相对尺寸。
具体实施方式
【0031】多种操作可被按序描述为多个不连续的操作，这种描述 方法有助于理解多种实施例；然而，描述的顺序不应被解释为暗示这 些操作是依赖于上述顺序的。
【0032】描述可以使用基于透视的描述如仰视/俯视、正视/后视以 及顶面/底面。这种描述仅被使用以便于讨论，而不是试图限制本发明 的应用。
【0033】词条“连结(coupled)”和“连接(connected)”以及它 们的派生词可被使用。应该理解这些词条不意图相互作为同义词。而 是，在特定的实施例中，“连接”可被用于表示两个或更多元件直彼此 接物理接触或电接触。“连结”可意味着两个或更多元件直接物理接触 或电接触。然而，“连结”也可表示两个或更多元件不是直接相互接触， 而仅相互协作或互相作用。
【0034】出于描述目的，以“A/B”形式的短语表示A或B。出于 描述目的，以“A和/或B”形式的短语表示“(A)、(B)或(A与B)”。 出于描述目的，以“A、B和C中至少一个”形式的短语表示“(A)、 (B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)”。出于 描述目的，以“(A)B”形式的短语表示“(B)或(AB)”，即，A是 可选元素。
【0035】描述可使用短语“多种实施例”、“在实施例中”或“在 多种实施例中”，其中每个可表示一个或更多相同或不同的实施例。此 外，词条“包含”、“包括”、“具有”或类似词条在用于描述本公开实 施例时是同义词。
【0036】在多种实施例中，提供了机加工多层材料的方法、设备 以及系统。在示意性实施例中，计算系统可以被赋予公开的设备和/或 系统中的一个或多个构件，并可以被采用以执行本文公开的一种或多 种方法。
【0037】本公开描述的多种实施例可提供切割件，当被施加于用 于某些堆叠的材料时该切割件可用于轨道钻孔处理。实施例可以在厚 的混合堆叠内形成高质量的孔并且可以延长切割件的寿命。在整篇说 明书和所附权利要求中，词条钻头与切割件在某些情况下可以被理解 为是可互换的，因此当两个词条中的任一个被使用时，其被理解为表 示用于钻孔的装置或用于打磨的装置或这两种装置。
【0038】多种实施例可以提供分离的齿，所述分离的齿具有两个 不同的直径，其可以分开置于每个齿上的负载。一些工作可由前齿或 多个前齿完成，而一些工作可由后齿或尾齿或多个后或尾齿完成。
【0039】多种实施例可以提供前齿或多个前齿，其可倾向于比后 齿或多个后齿损失更多的直径。在这些和其它实施例中，由于前齿或 多个前齿受到主要的磨损，所以尾齿或多个尾齿可以保持非常精确的 直径。
【0040】图1A是说明依照本公开的多种实施例的正视轮廓图，图 1B是侧视轮廓图，以及图1C是仰视图。与例如打磨装置一起使用的 切割件或钻头10可包括钻头体12，其具有中心轴线14。钻头10可以 包括前端15，其用于接合工具保持系统(未显示)；以及第二端17， 其用于接合部件或工件(未显示)。第一切割边缘16可以被布置在钻 头体上并且当在正交于中心轴线14的平面20内测量时与中心轴线14 相距第一径向距离18。第二切割边缘22可以被布置于钻头体12上且 当在平面20内测量时与中心轴线14相距第二径向距离24，第一径向 距离18可以小于第二径向距离24。平面20可以基本垂直于中心轴线 14。
【0041】图2A和图2B是说明图1A和图1B中各自的切割边缘 22和切割边缘16的相对切割长度的示意图。在多种实施例中，图2B 中显示为尺寸30的第一切割边缘16可以比图2A中显示为尺寸32的 第二切割边缘22更长。
【0042】在多种实施例中，每个切割边缘16和22可以被处理或 浸渍或以其他方式被改性以便改变其切割特性。例如，但不限于，第 一切割边缘可以被聚晶金刚石(PCD)处理，而第二切割边缘可以被 立方氮化硼(CBN)处理。
【0043】多种实施例可以包括具有被置于钻头体上的第三切割边 缘的切割凹槽，当在相同的平面内测量时所述第三切割边缘所处的距 离为第一径向距离和第二径向距离中的一个。多种实施例可以包括多 于两个的任意数量的切割凹槽。每个切割凹槽均具有切割边缘。多种 实施例可以包括奇数切割凹槽。例如，一个实施例可以包括两个切割 凹槽在相对较小的直径处切割，以及一个切割凹槽在精整直径处切割。 多种其它实施例可以包括偶数切割凹槽。多种实施例可以通过一个对 称对的形式安排切割凹槽从而提供更好的稳定性并降低摆动。
【0044】例如，如图1C所示，一个实施例可以包括一个或更多相 对布置的第一对相同构造的切割凹槽17和17’，其中每个切割凹槽具 有第一切割边缘16和16’，其与轴的中心轴线14相距第一径向距离 18；以及一个或更多个相对布置的第二对相同构造的切割凹槽23和 23’，其中每个切割凹槽具有第二切割边缘22，其与中心轴线14相距 第二径向距离24。
【0045】图3是显示多种实施例的侧视图，其中钻头体12可以包 括具有第一切割边缘16的第一切割凹槽34以及具有第二切割边缘22 的第二切割凹槽36。第一切割边缘16可以适于切割第一材料层，例如 复合材料层，而第二切割边缘22可以适于切割第二材料层。第二层可 以是例如钛、铝或钢中的一种。
【0046】多种实施例可以包括切割体或钻头体12，其具有一个或 更多孔38，所述孔38被布置以贯通钻头体12从而使流体通过其中而 到达工件(未显示)。流体可在工件表面排出并用于从工作区域吹走或 以其他方式移除从工件切割下来的如碎屑的碎片。流体可以是，例如， 空气。其它流体可以被使用。在一个实施例中，润滑液体可以通过孔 38。
【0047】多种实施例可以包括钻头10，其中第一切割凹槽34可以 适于接收第一插入件50，从而形成第一切割边缘16，并且其中第二切 割凹槽36可以适于接收第二插入件52，从而形成第二切割边缘22。 可以通过使用多种方法将一个或更多插入件附连到钻头体12，所述方 法包括但不限制于硬钎焊、软钎焊或使用粘合剂附着。
【0048】第一插入件50可以由被选择以具有良好地适用于在第一 材料钻孔的特性的材料而制造，所述第一材料例如碳纤维复合物。第 二插入件52可以由被选择以具有良好地适用于在第二材料钻孔的特性 的材料而制造，所述第二材料例如钛、铝和钢。在多种实施例中，第 一插入件可以由聚晶金刚石(PCD)制造，而第二插入件可以由立方 氮化硼(CBN)制造。
【0049】多种实施例可以被用于轨道钻孔装置，或打磨装置或其 它适于围绕轨道中心沿轨道移动或通过直线运动而近似圆周运动的装 置。例如，多种实施例可以与具有插值(interpolating)能力的计算机 数字控制(CNC)或数字控制(NC)装备使用。
【0050】多种实施例可以被用于轨道钻孔设备。图4是说明依照 本公开说明多种实施例的示意性平面图。钻头10可以适于围绕轨道钻 孔中心40沿轨道运动，并且可以适于围绕钻头中心轴线14旋转。第 一切割边缘16可以被认为是“前”切割边缘并且每次经过均可切割被 机加工材料的主要部分，并且可以被置于与中心轴线14相距第一径向 距离18。而第二切割边缘22可以被认为是“尾”切割边缘，并且可以 被置于与中心轴线14相距第二径向距离24，并且每次经过均可以仅切 割被机加工材料的最外面部分。这样，钻头的直径可以经历更少的磨 损，这可以使得以一致的直径钻孔更多孔或更多单个的孔。
【0051】在多种实施例中，可以基于飞机部件堆叠的材料特性和/ 或对应切割边缘的材料特性来选择第一径向距离18与第二径向距离24 之间的差值，从而第一切割边缘16和第二切割边缘22基本同时变钝。 因此可以使工具的使用寿命最长。
【0052】图5A和5B说明依照多种实施例的机加工操作可能形成 的不同碎屑的侧视图以及它们的相对尺寸。在多种实施例中，如图4 说明的第一切割边缘16可以切割出如图5A所示的相对大的碎屑60， 而第二切割边缘22可以切割出如图5B所示的相对较小的碎屑62。
【0053】再次参考图4，多种实施例可以提供钻孔和/或铰孔不同 飞机构件堆叠的方法。所述方法可以包括提供飞机部件堆叠以及使用 切割工具钻出或铰出孔70。切割工具可以包括第一切割凹槽17，其具 有第一切割边缘16，所述第一切割边缘16被置于切割工具上并与中心 轴线14相距第一径向距离18；以及第二切割凹槽23，其具有第二切 割边缘22，所述第二切割边缘22被置于所述钻头体10上并与中心轴 线14相距第二径向距离24，第一径向距离18可以小于第二径向距离 24，并且第一切割边缘16可以比第二切割边缘22更长。
【0054】多种实施例可以包括方法，其中钻出或铰出孔70可包括 围绕中心轴线14旋转切割工具10且同时围绕轨道钻孔中心40使轴中 心线14沿轨道运动。钻孔或铰孔可以包括在飞机部件堆叠的至少一层 钻孔和在飞机部件堆叠的至少一层铰孔中的一种或两种。
【0055】在多种实施例中，提供飞机部件堆叠可以包括对齐飞机 机翼的部分与飞机机体的部分，其中飞机机翼可以由复合材料构造或 包含复合材料，飞机机体的部分可以由选自钛、钢和铝组成的组中的 材料制造。
【0056】多种实施例可以包括一种方法，其包括用聚晶金刚石 (PCD)处理所述第一切割边缘16以及用立方氮化硼(CBN)处理所 述第二切割边缘22中的一种或两种。在其它实施例中，方法可以包括 提供由聚晶金刚石(PCD)制造的第一插入件50作为第一切割边缘16 以及提供由立方氮化硼(CBN)制造的第二插入件52作为第二切割边 缘22中的一者或两者。提供第一插入件50和第二插入件52可以包括 将第一插入件和第二插入件中的一个或两个硬钎焊、或软钎焊、焊接 或粘附到钻头上。
【0057】多种实施例可以包括用第一切割边缘16从飞机部件堆叠 内的多个层切割下如图5A所示的相对较大的碎屑60，以及用第二切 割边缘22从飞机部件堆叠内的多个层切割下如图5B所示的相对较小 的碎屑62。
【0058】多种实施例可以包括基于飞机部件堆叠的材料特性选择 第一距离和第二距离之间的关系，从而使第一切割凹槽和第二切割凹 槽基本同时变钝。
【0059】虽然本文以描述优选实施例的目的说明并公开了具体实 施例，但本领域技术人员可以看出被计算以达到相同目的的宽范围的 多种替换和/或等效实施例或实现方式可以代替本公开显示和说明的实 施例而不背离本公开的范围。本领域技术人员将容易看出依照本发明 的实施例可以通过多种不同方式实现。这个申请意图包括本文讨论的 实施例的任何改变或变化。因此，可以明确依照本公开的实施例仅被 权利要求或其等效物限制。
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