耐用型鉆頭的制作方法
【專利摘要】一種耐用型鉆頭，包括螺旋槽，其槽底部為弧形結(jié)構(gòu)，深度為鉆頭直徑的15%～60%；鉆頭肩部設(shè)有43度-36度的錐度角。本實用新型耐用型鉆頭在普通麻花鉆的基礎(chǔ)上，對螺旋槽和鉆頭肩部兩處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度加工，改善了鉆頭應(yīng)力、拉升強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，顯著提高了耐用度高，使用壽命可比普通麻花鉆提高至少1.5倍（一般為2-5倍）。
【專利說明】耐用型鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于孔加工的刀具，尤其涉及一種鉆頭，適用于對各種材料進(jìn)行孔加工，具有耐用性。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆頭是一類用以在實體材料上鉆削出通孔或盲孔，并能對已有的孔進(jìn)行擴(kuò)孔的刀具的總稱。其常規(guī)種類如:麻花鉆、扁鉆、深孔鉆、擴(kuò)孔鉆和中心鉆等。
[0003]目前常用的麻花鉆頭在切削過程中，尤其是對高溫合金和高硬度鋼等材料進(jìn)行切削鉆孔時，往往由于排屑不易折斷，致使冷卻液難以到達(dá)鉆頭先端，而導(dǎo)致鉆頭先端過熱，過高的溫度嚴(yán)重影響到刀具的使用壽命。尤其是線速度最大的鉆頭先端肩部往往最先損壞，導(dǎo)致鉆頭切削刃非正常磨損和破裂，進(jìn)而導(dǎo)致刀具折斷咬死，造成工件報廢甚至是機(jī)械事故。
[0004]為了改善鉆頭先端的散熱，以減輕刀具肩部過熱損壞的現(xiàn)象，一種方法在麻花鉆的螺旋槽前刀面一側(cè)靠外徑處重新修磨一面前刀面；另一種方法是在鉆體設(shè)置冷卻槽來幫助冷卻液到達(dá)鉆頭先端。這些方法雖然一定程度上起到了散熱作用，但效果并不明顯，在實際加工中還會引起因為降低刀具鋒利度而導(dǎo)致機(jī)床扭矩報警和加工報廢等現(xiàn)象的發(fā)生。
[0005]針對上述技術(shù)的缺陷，提出了一種機(jī)夾式內(nèi)冷U鉆。其不僅可以通過內(nèi)部的冷卻孔對刀具進(jìn)行冷卻，先端一旦磨損還可以更換刀片，但仍存在較多缺陷，如:其結(jié)構(gòu)復(fù)雜要求精度高，造價昂貴；更換刀片需要借助專用的對刀儀反復(fù)調(diào)試，費時費力，額外投入大；加工精度不如整體式鉆頭，工件容易超差；加工范圍有限，不能生產(chǎn)φ3以下的機(jī)架內(nèi)冷υ鉆。因此，尚不能得到一種合適的技術(shù)方案，以解決該技術(shù)問題。
[0006]中國實用新型專利ZL201120368930.4從施加冷卻液以加快鉆頭冷卻的角度公開一種內(nèi)冷式螺旋孔麻花鉆的技術(shù)方案。在鉆柄上開設(shè)一個徑向通孔，該徑向通孔與鉆柄上的橫向通孔連通，鉆體上開設(shè)兩條與徑向通孔連通的且互相平行的螺旋形孔。由此，使冷卻液或潤滑液直接經(jīng)過鉆體內(nèi)部而達(dá)鉆頭先端，不僅冷卻更充分，提高了鉆頭壽命，還有助于排屑。但該種鉆在加工中存在一定的難度，中空的結(jié)構(gòu)，也一定程度上降低了鉆頭性能。
[0007]中國實用新型專利ZL200620050587.8公開了一種整體鉆頭，排屑槽由依次光滑連接的直線面、朝著周邊方向凹下的第一凹面、從第一凹面平滑延伸的第二凹面、從第二凹面平滑延伸的第三凹面和從第三凹面平滑延伸的凸面組成，改進(jìn)的排屑槽既保證了切削刃獲得足夠的強(qiáng)度，又降低了切削力，對鉆孔過程中的卷屑、斷屑和排屑進(jìn)行合理控制，實現(xiàn)平滑和穩(wěn)定的鉆削，切削性能好和耐用度高。
[0008]中國發(fā)明專利申請201110106816.9在鉆頭主切削刃的后刀面上修磨出凹槽，使靠近鉆尖的一段主切削刃形成J形的切削刃，J形的切削刃與靠近鉆頭邊緣的主切削刃的曲線交點形成位于主切削刃中部的中部刃尖。鉆尖通過十字修磨，使鉆尖部分的芯厚小于其他部分芯厚，同時使橫刃前角Y為一個正值角度，靠近鉆尖的一段刃帶修磨形成一個大于O度的側(cè)后角a。由此得到一種高切削性能多刃尖麻花鉆，可使鉆屑更細(xì)，排屑更流暢，且易于冷卻。
[0009]中國發(fā)明專利申請201310042445.1對鉆頭切削刃的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了探索，提出了一種主切削刃分段、刃口高度不對稱的麻花鉆的技術(shù)方案。其主要技術(shù)手段是將兩條主切削刃分段，而使同一圓周上的刃口高度不對稱；其中一條主切削刃分成一段為凸刃，另一段為凹刃；另一條主切削刃在同一圓周上相對應(yīng)的一段為凹刃，另一段為凸刃。由此，該結(jié)構(gòu)降低了鉆孔過程中的軸向阻力和扭矩，使分屑和排屑更順暢，進(jìn)一步提高鉆孔效率和鉆頭耐用度。
[0010]中國實用新型專利ZL200520075503.1從降低鉆削抗力方面提出了一種三尖七刃形的分屑強(qiáng)力鉆，包括鉆芯、后背棱、刃瓣和后溝棱，在刃瓣為月牙形圓弧槽、刃瓣和后背棱間有一梯形或三角形主刃面，后溝棱經(jīng)修磨加工成平面二次后面，與鉆芯相交形成刃瓣平面。該鉆型由于降低了鉆削抗力，便于切削液流入切削區(qū)，減少了鉆削熱，降低了切削刃上的溫度，減輕了切削刃的磨損，提高了鉆頭的耐用度，提高了生產(chǎn)效率，改善了排屑斷屑情況。但其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)不僅給鉆頭修磨加工帶來了難度，也增加了加工和制造成本。
[0011]在改善麻花鉆的散熱和延長加工壽命方面，有些直接將冷卻液傳送到鉆頭先端夕卜，或?qū)ε判疾鄣慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，通過提高切削性能，增加了鉆頭的壽命。絕大部分現(xiàn)有技術(shù)都集中于對鉆頭刀刃或刀面的再修磨和再設(shè)計，而得到一種有利于冷卻、斷屑和延長使用壽命的新的技術(shù)方案。
實用新型內(nèi)容
[0012]本實用新型的一個目的在于提供一種耐用型鉆頭，在常規(guī)應(yīng)用的麻花鉆的基礎(chǔ)上,通過多個局部結(jié)構(gòu)的配合加工,不僅解決鉆頭散熱,延長加工壽命的問題。
[0013]本實用新型的另一個目的在于提供一種耐用型鉆頭，在常規(guī)應(yīng)用的麻花鉆的基礎(chǔ)上，通過對局部結(jié)構(gòu)的加工，得到制造簡易、可靠且兼顧使用成本的刀具。
[0014]本實用新型的又一個目的在于提供一種耐用型鉆頭，在常規(guī)應(yīng)用的麻花鉆的基礎(chǔ)上，通過對局部結(jié)構(gòu)的加工，獲得一種對不同被加工材質(zhì)具有通用性的結(jié)構(gòu)組合，使得鉆頭加工不同被加工材質(zhì)均能具有散熱快和加工壽命延長等特點。
[0015]本實用新型提供的這些鉆頭包括一個狹長體構(gòu)件，具有一條縱向軸線，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部、至少兩條螺旋槽和一個切削端頭(或稱:鉆頭)，切削端頭具有125度-145度的鋒角，至少含有兩個切削刃。
[0016]本實用新型提供的一種耐用型鉆頭的實施方案，是一種耐用型麻花鉆，其還包括螺旋槽，其槽底部為弧形結(jié)構(gòu)。
[0017]螺旋槽的其數(shù)量優(yōu)選選擇2-4，如:2、3或4。
[0018]螺旋槽的深度為鉆頭直徑的15%?60%。
[0019]鉆頭肩部，設(shè)有43度-36度的錐度角。
[0020]本實用新型提供的另一種耐用型麻花鉆的實施方式，其還包括
[0021 ] 2-4個深度為鉆頭直徑15%?60%的螺旋槽，各個螺旋槽包括前刀面、槽底部和后槽面。螺旋槽槽面與切削刃相連的一側(cè)為前刀面，其還包括向螺旋槽的槽底延伸的面的部分。槽底部為連接前刀面與后槽面的弧形結(jié)構(gòu)。
[0022]鉆頭肩部，設(shè)有43度-36度的錐度角。[0023]本實用新型中，優(yōu)先選擇的槽底部，其為圓弧結(jié)構(gòu)，半徑(r)范圍具有0.6mm-10mm，更優(yōu)選 0.6mm-6mm,或選自于 0.6mm-2.0mm、2.0mm-4.0mm、4.0mm-6.0mm 和 6.0mm-10.0mm 任一范圍。具體的，如:但不僅限于 0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1>1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7、
1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、
3.7、3.8、3.9、4.0、4.I>4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.I>5.2、5.3、5.4、5.5、
5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、
7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0>8.1 >8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0>9.1 >9.2、9.3、
9.4,9.5,9.6,9.7,9.8,9.9 和 10.0。
[0024]本實用新型中，優(yōu)先選擇的錐度角，其適合長度為0.或選自于0.lmm-2.0mm、2.0mm-4.0mm 和 4.0mm-6.0mm 任一范圍。具體的，如:但不僅限于 0.1、0.2、
0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、
2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、
4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,5.0,5.1,5.2,5.3,5.4,5.5,5.6,5.7,5.8,5.9 和
6.0。
[0025]本實用新型技術(shù)方案實現(xiàn)的有益效果:
[0026]本實用新型耐用型鉆頭，在普通麻花鉆的基礎(chǔ)上，對螺旋槽和鉆頭肩部兩處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度加工，改善了鉆頭應(yīng)力、拉升強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，顯著提高了耐用度高，使用壽命可比普通麻花鉆提高至少1.5倍(一般為2-5倍)。
[0027]本實用新型耐用型鉆頭生產(chǎn)簡易，通常麻花鉆的生產(chǎn)者即可生產(chǎn)，無需專門工藝和機(jī)床。其性價比高，成本等同于普通麻花鉆，可大批量生產(chǎn)和使用，顯著降低使用成本。
[0028]本實用新型耐用型鉆頭所進(jìn)行的局部結(jié)構(gòu)的組合加工，還可以適用于通常無法加工的高溫合金和高硬度鋼、調(diào)質(zhì)鋼等加工材料，使得該種結(jié)構(gòu)的鉆頭的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大和普及。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型耐用型鉆頭一實施例的橫向整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為圖1所示本實用新型耐用型鉆頭的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本實用新型耐用型鉆頭另一實施例的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型的技術(shù)方案。本實用新型實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍中。
[0033]圖1為本實用新型耐用型鉆頭整體一實施例的橫向整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該鉆頭具有一條縱向軸線100，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部200、一個切削軸部400和一個切削端頭300。切削端頭300具有125度-145度的鋒角A，在其肩部設(shè)有錐度角310，其角度C的范圍為43度-36度，長度B范圍為0.lmm-6mm。
[0034]圖2為圖1所示鉆頭的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實用新型耐用型鉆頭的另一實施例的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1，如圖2和圖3所示，本實用新型耐用型鉆頭的切削桿部400，一般包括2-4條螺旋槽410，包括前刀面411、槽底部412和后槽面413，前刀面為螺旋槽槽面與切削刃相連一側(cè)的部分。螺旋槽是以螺旋方式設(shè)置于切削軸部的連續(xù)槽體，而切削軸部的任意徑向截面均包括至少一個槽底部412，相應(yīng)具有一個槽深度。本實施例中，各條螺旋槽的深度應(yīng)當(dāng)理解為對切削軸部進(jìn)行任意徑向截面，而截面處的槽深度相對于該處的切削軸部的直徑為15%~60%。
[0035]槽底部412其為圓弧結(jié)構(gòu)，具有的半徑范圍為0.6mm-1Omm0本實施例中，優(yōu)先適用槽底部圓弧結(jié)構(gòu)與鉆芯420相切的配合關(guān)系。本實施例在后槽面413與切削軸部外緣430連接處，采用圓角(參見圖2)或尖角(參見圖3)的過渡結(jié)構(gòu)。
[0036]本實施例提供的各種鉆頭，在切削中，精確控制的槽底連接圓弧保證切屑順利斷開，不會妨礙冷卻液進(jìn)入鉆尖部分，從而降低了鉆頭肩部的溫度，而肩部的易冷卻倒角則增加了鉆頭肩部的與冷卻液的接觸面積，從而更加延長肩部的工作壽命。兩者相輔相成共同作用，極大改善了鉆頭的冷卻效果，從而延長了工作時間，大大減少難加工材料中的刀具消耗和廣品報廢現(xiàn)象。
[0037]以下表1列出了本實施例制得的耐用型麻花鉆與普通麻花鉆不同孔深條件下的加工性能對比情況，表2列出了不同加工條件和加工參數(shù)下實施例制得的耐用型麻花鉆與普通麻花鉆的耐用對比情況，表3列出了不同被加工材質(zhì)下實施例制得的耐用型麻花鉆與普通麻花鉆的可加工性情況。
[0038]表1不同孔深條件下的對比試驗
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種耐用型鉆頭，包括螺旋槽和一個鉆頭，其特征在于 所述的螺旋槽，其槽底部為圓弧結(jié)構(gòu)，半徑范圍具有0.6mm-10mm ； 所述的鉆頭肩部，設(shè)有43度-36度的錐度角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐用型鉆頭，其特征在于所述錐度角的長度為0.lmm-6mm。
3.一種耐用型鉆頭，包括螺旋槽和一個鉆頭，其特征在于 所述的螺旋槽，其槽底部為圓弧結(jié)構(gòu)，半徑范圍具有0.6mm-10mm ； 所述的鉆頭肩部，設(shè)有43度-36度的錐度角，長度為0.； 所述螺旋槽的深度為鉆頭直徑的15%?60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的耐用型鉆頭，其特征在于所述螺旋槽的數(shù)量為2-4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的耐用型鉆頭，其特征在于所述半徑選自于0.6mm-2.0mm、2.0mm-4.0mm、4.0mm-6.0mm 和 6.0mm-10.0mm 任一范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的耐用型鉆頭，其特征在于所述長度選自0.lmm-2.0mm、2.0mm-4.0mm 和 4.0mm-6.0mm 任一范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的耐用型鉆頭，其特征在于所述鉆頭的鋒角為125度-145度。
【文檔編號】B23B51/02GK203711944SQ201320461545
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】孫思叡 申請人:上海名古屋精密工具股份有限公司