制造用于回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的鉆頭的方法本發(fā)明概括來說涉及一種制造用于回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的鉆頭的方法，更尤其是、但非排它地，所述回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)是包括超硬鉆機(jī)頭部的麻花鉆機(jī)。麻花鉆機(jī)通?？杀幻枋鰹榛剞D(zhuǎn)端切削工具，所述回轉(zhuǎn)端切削工具具有一個(gè)或多個(gè)切削面或切削唇，并且還具有用于從正在被鉆的鉆孔傳送切屑的一個(gè)或多個(gè)螺旋排屑槽或直線排屑槽。麻花鉆機(jī)可用來在金屬、塑料、木材以及磚石結(jié)構(gòu)中鉆孔，并且所述麻花鉆機(jī)可以用各種材料制造，例如低碳鋼、高碳鋼、高速鋼和鈷鋼。如果需要良好的耐磨性，可以使用鑲?cè)械毒?，其中鉆機(jī)可以包括固定于鉆機(jī)本體的碳化鎢尖端（point）或超硬尖端。英國專利申請(qǐng)公開號(hào)GB2462025公開了一種制造螺旋形實(shí)心PCD和PCBN頭部的方法，所述頭部可以附著于傳統(tǒng)的工具基體，例如麻花鉆機(jī)、鉆機(jī)和端銑刀。該方法可以包括，通過提供導(dǎo)電的多晶超耐磨坯料，制造具有特定輪廓的(contoured)實(shí)心多晶超耐磨材料。所述多晶超耐磨坯料可被線放電加工，以形成具有預(yù)定形狀的具有特定輪廓的實(shí)心多晶超耐磨材料。通過對(duì)PCD坯料進(jìn)行曲線切割可以將鉆機(jī)頭部段從實(shí)心坯料上切割下來。需要制造用于回轉(zhuǎn)式加工工具的超硬頭部的高效方法。從一個(gè)方面看，提供了一種制造用于回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的鉆頭的方法，該鉆頭包括鉆機(jī)頭部，所述方法包括：提供前體結(jié)構(gòu)，所述前體結(jié)構(gòu)包括基體和連接于基體的上表面的超硬結(jié)構(gòu)；從前體結(jié)構(gòu)上切下多個(gè)基本上共形的插入件，每個(gè)插入件均包括超硬結(jié)構(gòu)的一部分；提供構(gòu)造成用于接收插入件的鉆機(jī)頭部；和將插入件連接至鉆機(jī)頭部。前體結(jié)構(gòu)將被構(gòu)造成能夠被切割成多于一個(gè)的用于鉆機(jī)頭部的基本上共形的插入件。在此所使用的基本上共形的插入件包括形狀基本上相同、但尺寸不一定相同的相應(yīng)的超硬結(jié)構(gòu)（不過在該方法的一些變形中，插入件可以具有基本上相同的尺寸）。通過本發(fā)明，可以想象得到各種布置和組合，這些布置和組合的非限制性的、非窮盡的例子如下。超硬結(jié)構(gòu)可以是層的形式。多個(gè)插入件可以構(gòu)造成具有在基體的上表面和與該上表面基本上相對(duì)的基體的底表面之間延伸的基本上共形（例如平行）的側(cè)表面?；w的所述側(cè)表面可以是彎曲的，例如螺旋形地或部分螺旋形地彎曲。所述側(cè)表面可大體上垂直于相應(yīng)的底表面。所述上表面（超硬結(jié)構(gòu)附著在其上）可以包括至少兩個(gè)非平行區(qū)域，所述至少兩個(gè)非平行區(qū)域構(gòu)造成，例如所成的角度，適用于鉆機(jī)的所要求的尖端幾何形狀。所述上表面可以包括多個(gè)大體上平面的區(qū)域和/或一個(gè)或多個(gè)曲面區(qū)域。該方法可以包括，例如通過磨削來加工插入件，其中該加工不會(huì)實(shí)質(zhì)上改變插入件的形狀或尺寸。在該方法的一些變形中，該加工可以使插入件的尺寸和/或表面光潔度改變了最多約500微米、最多約100微米或最多約20微米。在一些布置中，每個(gè)插入件可以包括連接于插入件本體的相應(yīng)的超硬結(jié)構(gòu)，在某些例子中，插入件本體也可以具有基本上相同的尺寸和形狀。該方法的一些變形可以包括在插入件連接于鉆機(jī)頭部之前，加工或處理插入件，一些變形可以包括將插入件連接于鉆機(jī)頭部，然后加工插入件的暴露部分。在將插入件連接于鉆機(jī)頭部之后加工插入件可以具有以下方面的特點(diǎn)，即，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的最終尺寸精度，在某些例子中，插入件可以加工到約5微米的容許誤差之內(nèi)。在某些例子的布置中，插入件可以以一個(gè)在另一個(gè)之內(nèi)或者一個(gè)抵靠著另一個(gè)的方式協(xié)同地套在一起或者能協(xié)同地套在一起。在某些例子的布置中，插入件可以具有基本上相同的尺寸，超硬結(jié)構(gòu)的形狀或尺寸上的任何不同都足夠小以致于它們可以被加工或以其他方式處理以形成最終插入件，該加工或處理使超硬結(jié)構(gòu)的形狀和/或尺寸改變了最多約500微米、最多約100微米或最多約20微米。在該方法的一些變形中，前體結(jié)構(gòu)可以大體上為擬柱體，可以具有由大體上矩形的側(cè)面連接的一對(duì)大體上平行的相對(duì)端部。前體結(jié)構(gòu)可以具有上表面，該上表面限定了在前體本體的相對(duì)端部之間延伸的中心頂。鉆機(jī)頭部可以設(shè)置有一頂角，前體本體的所述頂可以形成基本上等于該頂角的夾角。在該方法的一些變形中，該夾角可以至少為約110度并且至多為約125度，在一個(gè)變形中，該夾角可以為約118度。在該方法的一些變形中，插入件從側(cè)表面觀察可具有與前體結(jié)構(gòu)從端部觀察基本上相同的形狀。在該方法的一些變形中，前體結(jié)構(gòu)的基體可以包括鈷結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金（WC）。在該方法的一些變形中，超硬層可以是多晶金剛石（PCD）材料或多晶立方氮化硼（PCBN）材料。該方法可以包括借助于設(shè)置在超硬層和基體之間的至少三個(gè)中間層連接硬質(zhì)合金基底，中間層包括不同組分的超硬顆粒、金屬碳化物顆粒和金屬粘合劑。在該方法的一些變形中，每個(gè)中間層可以至少約0.1mm或至少約0.2mm厚。在某些實(shí)施例中，每個(gè)中間層可以至多約0.2mm或至多約0.3mm厚。在該方法的一些變形中，前體結(jié)構(gòu)可以包括經(jīng)由至少一個(gè)中間層一體地連接于鈷結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金基底的PCD層，所述中間層包括散布在包括Co的粘合劑內(nèi)的金剛石顆粒和WC顆粒。在該方法的一些變形中，超硬結(jié)構(gòu)的厚度可以基本上是均勻的，在一些變形中，超硬結(jié)構(gòu)的厚度也可以是不均勻的。在該方法的一些變形中，至少部分超硬結(jié)構(gòu)可以為至少約0.4mm或至少約0.6mm厚。在一些變形中，至少部分超硬結(jié)構(gòu)為至多約3mm或至多約6mm厚。從前體結(jié)構(gòu)上切下插入件可以包括切下具有非平面的或彎曲的側(cè)面的插入件。該方法可以包括，提供適用于接收插入件的鉆機(jī)頭部，以包括在鉆機(jī)頭部中形成狹槽，所述狹槽與插入件的輪廓互補(bǔ)。所述鉆機(jī)可以用于工業(yè)加工工具、用于鉆入材料，所述材料例如是陶瓷材料、聚合物、纖維增強(qiáng)聚合物、含木材料、復(fù)合材料、包含金屬或金屬合金或超合金的材料。所述鉆機(jī)可以是麻花鉆機(jī)?，F(xiàn)將參照附圖描述非限制性的實(shí)施例，其中：圖1顯示了作為例子的前體的示意性透視圖；圖2顯示了從圖1所示的前體結(jié)構(gòu)上切割下來的作為例子的超硬插入件的示意性側(cè)視圖；圖3顯示了圖2的插入件的端視圖；圖4顯示了圖2的插入件的透視圖；圖5顯示了圖2的插入件的俯視平面圖；圖6顯示了在制造鉆頭時(shí)使用的作為例子的鉆機(jī)頭部的示意性側(cè)視圖，鉆頭已經(jīng)準(zhǔn)備好接收插入件；和圖7顯示了圖6的鉆機(jī)頭部的側(cè)視圖，作為例子的插入件已經(jīng)位于設(shè)置在鉆機(jī)頭部中的狹槽內(nèi)。參照?qǐng)D1，前體結(jié)構(gòu)10的例子包括一體地結(jié)合于硬質(zhì)合金基底14的多晶超硬材料（PCD或PCBN）層12，前體結(jié)構(gòu)具有大體上擬柱體的形狀，所述擬柱體具有由大體上矩形的側(cè)面14.2連接的一對(duì)大體上平行的相對(duì)端部14.1。該層12具有突出表面，所述突出表面具有在所述端部之間延伸并限定了夾角a的細(xì)長的中心圓角狀(rounded)頂15。舉例來說，可以使用下列方法制造PCD前體結(jié)構(gòu)10，該方法包括：i.提供硬質(zhì)合金基底，所述硬質(zhì)合金基底具有大體上擬柱體形狀，并具有呈大體上突出形狀的表面，該基底包含粘合劑材料，所述粘合劑材料為用于金剛石的催化劑材料，例如Co；ii.將聚集的大量金剛石顆粒以層的形式布置到基底的突出表面上，以形成預(yù)燒結(jié)組件；iii.將預(yù)燒結(jié)組件封裝到難熔金屬或陶瓷材料夾套內(nèi)，將封裝好的預(yù)燒結(jié)組件組裝到容器（capsule）內(nèi)以用于超高壓爐（也稱為超高壓壓力機(jī)），使之經(jīng)受至少約5.5GPa的壓力和至少約1,300攝氏度的溫度，以生成一體地結(jié)合到基底的PCD層。用于制造成層狀PCD結(jié)構(gòu)的方法的例子包括：提供流延片材，每個(gè)片材包括由諸如水基有機(jī)粘合劑的粘合劑粘合在一起的多個(gè)金剛石顆粒，以及將所述片材一個(gè)在另一個(gè)上面地堆疊起來并堆疊在一支撐體頂部?？梢赃x擇性地堆疊包括具有不同尺寸分布、不同金剛石含量和不同添加劑的金剛石顆粒的不同片材，以實(shí)現(xiàn)所希望的結(jié)構(gòu)?？梢杂杀绢I(lǐng)域已知的方法制造片材，例如擠壓法或流延法，其中，包含金剛石顆粒和粘合劑材料的漿料被放置到表面上并允許該漿料干燥。也可以使用用于制造載有金剛石的片材的其他方法，例如美國專利號(hào)5,766,394和6,446,740中所述的方法。用于沉積載有金剛石的層的可選方法包括噴鍍法，例如熱噴涂。在某些例子中，基體可以由包含約10重量百分比的Co和WC顆粒的鈷結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金形成，所述顆粒的平均尺寸在從約4微米到約6微米的范圍內(nèi)。一旦已經(jīng)形成前體結(jié)構(gòu)，例如如上所述，就可以從前體本體上切下合適的插入件。舉例來說，這可以利用線EDM（放電加工）設(shè)備完成，對(duì)于從前體本體上切割具有期望輪廓的插入件而言，其允許一定的自由度。可以從燒結(jié)的前體結(jié)構(gòu)或坯料中提取出切段，所述切段的兩個(gè)或更多個(gè)上表面全部由PCD構(gòu)成，兩個(gè)側(cè)面由PCD部分和碳化物部分構(gòu)成，底表面全部由碳化物構(gòu)成。坯料可被燒結(jié)成具有能夠提取出多個(gè)切段的尺寸，從而進(jìn)一步改善鉆機(jī)制造工藝的經(jīng)濟(jì)性。插入件20可以采取許多不同的形式，可以基本上為扁平體，但是也可以具有形成了非平面插入件的彎曲側(cè)面。當(dāng)鉆機(jī)頭部30在插入件已經(jīng)連接到鉆機(jī)頭部之后被加工時(shí)，這可以降低機(jī)加工插入件的可能性。這種彎曲插入件20的例子顯示在圖2至圖5中，具有用于接收插入件的互補(bǔ)狹槽32的鉆機(jī)頭部30顯示在圖6中。由于狹槽和插入件的互補(bǔ)性質(zhì)，狹槽和插入件的幾何描述是相同的，適合于狹槽（如下所述）的同樣適合于插入件。可以機(jī)加工鉆機(jī)頭部，以便在一端形成狹槽32，狹槽32具有底部表面，當(dāng)垂直于軸的軸線觀察時(shí)，所述底部表面為矩形區(qū)域。狹槽可以包括兩個(gè)相對(duì)的、平行或近似平行的螺旋表面，如果沿著軸長度延伸一段大約等于軸長度的25%的距離，所述兩個(gè)螺旋表面不會(huì)相交。狹槽可以具有這樣的幾何結(jié)構(gòu)，使得沿著垂直于兩個(gè)螺旋表面的向量測(cè)量，兩螺旋表面之間跨狹槽的兩個(gè)螺旋表面的距離為常數(shù)，或者從狹槽的頂部至狹槽的底部減少不大于兩螺旋表面之間最大距離的50%的量。如上所述，所述切段的外表面具有與在軸中形成的狹槽的表面相同的幾何結(jié)構(gòu)。因此通過平移和轉(zhuǎn)動(dòng)的組合，可以使所述切段定位于狹槽中，以便形成如圖7中所示的組件。在兩部件最后組裝時(shí)，會(huì)在某些匹配表面之間或在所有匹配表面之間插入銅焊膏或銅焊箔。當(dāng)PCD頂表面在應(yīng)用鉆機(jī)時(shí)承受作用力時(shí)，狹槽和插入件的特定幾何結(jié)構(gòu)可以提高在狹槽中錨固所述切段的可靠性。此外，限定了所述切段的表面以及狹槽的表面的螺旋可以類似于麻花鉆機(jī)的最終螺旋角，這可以減少PCD材料在最后機(jī)加工排屑槽期間將被去掉的體積，從而潛在地降低了PCD鉆機(jī)制造成本。下面將簡要解釋在此使用的某些術(shù)語和概念。多晶金剛石（PCD）和多晶立方氮化硼（PCBN）是多晶超硬材料的例子。PCD和PCBN材料可以通過分別在若干GPa的超高壓下燒結(jié)金剛石顆粒和立方氮化硼（cBN）顆粒而制成。在此所使用的“超硬材料”是具有至少大約28GPa的維氏（Vickers）硬度的材料。金剛石、立方氮化硼（cBN）、多晶金剛石（PCD）和多晶立方氮化硼（PCBN）材料是超硬材料的例子。在此所使用的“超硬結(jié)構(gòu)”指的是包括超硬材料的結(jié)構(gòu)。在此所使用的“多晶金剛石”（PCD）是包含多個(gè)金剛石顆粒的材料，其主要部分彼此間直接相互結(jié)合，其中，金剛石的含量至少為材料的約80體積百分比。在PCD材料的一個(gè)實(shí)施例中，金剛石顆粒之間的空隙可以至少部分地用粘合劑材料填充，所述粘合劑材料包括用于金剛石的催化劑。在此所使用的“空隙”或“空隙區(qū)域”是PCD材料的金剛石顆粒之間的區(qū)域。在PCD材料的實(shí)施例中，空隙或空隙區(qū)域可以基本上或者部分地用除金剛石之外的材料填充，或者它們可以基本上是空的。PCD材料的實(shí)施例可以包括至少一個(gè)區(qū)域，從該區(qū)域，催化劑材料已被從空隙移除，在金剛石顆粒之間留下空隙空間。在此所使用的″多晶立方氮化硼″（PCBN）材料包括散布在粘合劑材料內(nèi)的大量cBN顆粒，其中cBN的含量至少為PCBN材料的約50體積百分比。在此所使用的″排屑槽″是諸如麻花鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)式加工工具的凹進(jìn)部分，在使用時(shí)，所述凹進(jìn)部分能夠隨著工具的旋轉(zhuǎn)輸送切屑并使切屑遠(yuǎn)離切削刃。麻花鉆機(jī)可以包括兩個(gè)或更多個(gè)排屑槽，每個(gè)切削刃對(duì)應(yīng)一個(gè)排屑槽。其他回轉(zhuǎn)式機(jī)械工具，例如絲錐、球頭端銑刀和直線端銑刀，有時(shí)可被稱為槽鉆，可以具有高達(dá)6個(gè)或更多個(gè)切削刃和排屑槽。在此所使用的“螺旋排屑槽”，在本領(lǐng)域中也被稱為“螺線排屑槽”，其包括相對(duì)于回轉(zhuǎn)式加工工具的旋轉(zhuǎn)軸線大體上或至少部分地成螺旋形布置的排屑槽。在此所使用的雙向螺旋排屑槽結(jié)構(gòu)包括具有不同或相反螺旋方向的排屑槽。在此所使用的“麻花鉆機(jī)”是一種鑲?cè)秀@機(jī)，其具有一個(gè)或多個(gè)切削唇并且具有一個(gè)或多個(gè)用于使切屑通過和允許切削流體進(jìn)入的螺旋或直線排屑槽。在此所使用的麻花鉆機(jī)的“頂角”是在平行于鉆機(jī)軸線且平行于兩切削唇的平面上突出的切削唇之間的夾角。