麻花钻制造技术

本申请公开麻花钻，在工作部前端设置锥体部，所述工作部的外侧面设有用于分流切割排屑的螺旋沟槽；所述锥体部的外侧面从前端到尾端设有直径按顺序依次变大的多组复合切割刃，所述锥体部最尖端设有钻尖顶刃。使用时，钻尖顶刃可以起到初始定位的作用，切割过程由钻尖顶刃和多组复合切割刃共同完成。由于钻尖顶刃和多组复合切割刃的直径从尖端到尾翼依次变大，可以说其切削物体余量根据钻孔直径大小合理地分配，切除物体量被逐渐分解切削，切削力度在各切削刃上被分散，每个切削刃受到的反作用力也变小，出刀边毛刺少，钻孔加工更顺利，钻孔效率较高。

Twist drill

【技术实现步骤摘要】
麻花钻
本申请涉及金属切削加工及金属切削刀具
，尤其涉及麻花钻。
技术介绍
图1为常规结构麻花钻的示意图。图1中上一行左侧为麻花钻主视图，右侧为钻尖俯视图，图1中下一行为麻花钻部分截断3D立体图。麻花钻大多是用在远离钻床等其他金属切削机床的工作场所，使用手持电动工具进行打孔作业，受人的手臂力、电动工具功率等限制，现有技术的麻花钻在打孔时的效率就受到很大的制约——打孔定位难、速度慢、效率低。图1所示的常规结构的麻花钻，其加工切削过程分析示意如图2所示。在钻孔时，是由两个对称分布的一字形主刀刃同时完成相应尺寸的金属切削量的加工，切屑是一整块(切屑的横断面面积大)，使得其钻孔时所需的功率较大，同时其两个刃口上受到的反作用力也很大，刃口易受损。
技术实现思路
为了解决现有技术的麻花钻打孔定位难、速度慢、效率低的技术问题，本申请提出以下技术方案。本申请提供一种麻花钻，包括柄部及与所述柄部连接的工作部，所述工作部包括锥体部和与所述锥体部固定连接的圆柱部，所述工作部的外侧面设有用于分流切割排屑的螺旋沟槽，所述螺旋沟槽从所述椎体部前端绕至所述圆柱部；所述锥体部的外侧面从前端到尾端设有直径按顺序依次变大的多组复合切割刃，每组复合切割刃分布在相邻的切削面和修光面上；所述锥体部最尖端设有钻尖顶刃。在一些实施例中，所述螺旋沟槽的两侧沟槽侧壁顶端连接为多条螺旋线；所述的每个切割面与所述螺旋沟槽的两侧沟槽壁面相交的线段均为所述的主切割刃，所述的每个切割面之间与所述台阶圆柱外圆表面及螺旋沟槽壁面相交的线段为所的副切割刃，所述主切削刃与副切削刃相交点为所述复合切割刃的刀尖，所述复合切割刃的刀尖分布在所述多条螺旋线上。在一些实施例中，各切割面上绕轴线沿圆周方向分布(连接)在所述主切削刃之后的分别是主切削刃后刀面和主切削刃后背；所述各修光面上绕轴线沿圆周方向分布(连接)的在所述副切削刃之后的分别是副切削刃后刀面和副切削刃后背；所述主切削刃、副切削刃和刀尖组成单元复合刃，所述单元复合刃对应的单元刀齿是由前刀面、所述主切削刃后刀面、所述副切削刃后刀面组成的三面棱体，所述前刀面位于所述螺旋沟槽内的刀沟前面。在一些实施例中，每组复合切割刃均与所述椎体部同轴；所述每组复合切削刃角度根据每组复合切割刃所处的不同直径位置上的不同线速度来确定。在一些实施例中，所述螺旋线与锥体(或柱体)部轴线在轴剖面投影的夹角为螺旋角ω0，每组复合切削刃角度包括：主偏角κr，其角度范围为10°～80°；副偏角κr′，其角度范围为0.5°～5°；法向后角αn，其角度范围为0.5°～8°；法向前角γn：由所述螺旋沟槽的侧壁确定且各个单元刀齿都不相同，其角度范围为-γn～+γn；主切削刃刃倾角λs，由所述螺旋沟槽的侧壁和主编角κr共同确定且各个单元刀齿都不相同，其角度范围为-λs～+λs；副切削刃刃倾角λs′，由所述螺旋角ω0和副偏角κr′共同确定且各个单元刀齿都不相同，其值为+λs′；主切削刃轴向刃倾角λzz，由所述螺旋沟槽的侧壁位置(即钻头芯厚)、螺旋角和主编角κr共同确定且各个单元刀齿都不相同，其值为-λzz～+λzz；副切削刃轴向刃倾角λfz，由所述螺旋角ω0和副偏角κr′共同确定且各个单元刀齿都不相同，其值为+λfz；主切削刃轴向后角αwz，由主切削刃法向后角αn和副偏角κr′共同确定且各个单元刀齿都不相同，其值为+αwz。在一些实施例中，所述锥体部的外侧面从前端到尾端排列的多组复合切割刃的高度非均匀变化。在一些实施例中，所述钻尖顶刃包括一条横刀刃、两条辅刀刃和两条一字形主刀刃，所述两条辅刀刃一端和两条一字形主刀刃相连、一端与所述横刀刃相交。在一些实施例中，所述椎体部与所述圆柱部同轴，所述椎体部最尾端的一组复合切割刃的直径等于所述圆柱部的直径，所述圆柱部的直径为所述麻花钻的钻孔直径，所述钻尖顶刃的钻芯厚度小于所述麻花钻的钻芯厚度。在一些实施例中，所述圆柱部非沟槽区域为螺旋刃背，所述螺旋沟与螺旋刃背的连接带即螺旋刃带。在一些实施例中，定义第n组复合主切削刃切屑横断面面积为Sn,第n组复合切割刃的主切割刃长度为Wn，第n组复合切割刃的切屑厚度为hn,所述复合切割刃的切屑横断面面积Sn和所述麻花钻的总切屑横断面面积S的计算算式如下：单槽单齿切屑横断截面面积为：S1…Si…Sn；其中：S1＝W1×h1；Si＝Wi×hi；Sn＝Wn×hn；单槽总切削面积：S＝S1+…+Si+…+Sn；双槽总切削面积：Sz＝2S＝2(S1+…+Si+…+Sn)。其中，W1为钻尖主切削刃长度；H1为W1为钻尖副切削刃长度；h1为钻尖主切削刃上切屑的厚度；且：H1＞＞h1；Wi为复合切削刃各主切削刃长度；Hi为复合切削刃各副切削刃长度；hi为复合切削刃各主切削刃上切屑的厚度，且Hi＞＞hi；以上所述的面积均为切屑的横断面面积，而非切削面积。本申请实施例提供麻花钻，在操作部前端设置锥体部，所述工作部的外侧面设有用于分流切割排屑的螺旋沟槽；所述锥体部的外侧面从前端到尾端设有直径按顺序依次变大的多组复合切割刃，所述锥体部最尖端设有钻尖顶刃。使用时，通过钻尖顶刃来定位，切割过程由钻尖顶刃和多组复合切割刃共同完成。由于钻尖顶刃和多组复合切割刃的直径从尖端到尾翼依次变大，可以说其切削物体余量根据钻孔直径大小合理地分配，切除物体量被逐渐分解切削，切削力度在各切削刃上被分散，每个切削刃受到的反作用力也变小，出刀边毛刺少，钻孔加工更顺利，钻孔效率较高。避免了现有技术麻花钻“两个对称分布的一字形主刀刃同时完成相应尺寸的金属切削量的加工”时“使得其钻孔时所需的功率较大，同时其两个刃口上受到的反作用力也很大，刃口易受损”的问题出现。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是现有技术麻花钻结构示意图；图2是本现有技术麻花钻钻孔时刃口切削示意图；图3是本申请一个实施例的麻花钻工作部结构示意图；图4是本申请一个实施例的麻花钻钻尖(K向视)复合切削刃口示意图；图5是本申请一个实施例的麻花钻单元复合刃有关工作面及切削角度间关系的剖面分析、及切削机理示意图；图6是本申请一个实施例的麻花钻钻尖顶刃放大示意图；图7是本申请一个实施例的麻花钻钻孔时刃口切削示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麻花钻，包括柄部及与所述柄部连接的工作部，其特征在于，所述工作部包括复合切割工作部和与所述复合切割工作部固定连接的圆柱部，所述工作部的外侧面设有用于分流切割排屑的螺旋沟槽，所述螺旋沟槽从所述复合切割工作部前端绕至所述圆柱部；/n所述复合切割工作部的外侧面从前端到尾端设有直径按顺序依次变大的多组复合切割刃，每组复合切割刃包括相邻的第一切割面和第二切割面；所述复合切割工作部最尖端设有钻尖顶刃。/n

【技术特征摘要】
1.一种麻花钻，包括柄部及与所述柄部连接的工作部，其特征在于，所述工作部包括复合切割工作部和与所述复合切割工作部固定连接的圆柱部，所述工作部的外侧面设有用于分流切割排屑的螺旋沟槽，所述螺旋沟槽从所述复合切割工作部前端绕至所述圆柱部；
所述复合切割工作部的外侧面从前端到尾端设有直径按顺序依次变大的多组复合切割刃，每组复合切割刃包括相邻的第一切割面和第二切割面；所述复合切割工作部最尖端设有钻尖顶刃。


2.如权利要求1所述的麻花钻，其特征在于，所述螺旋沟槽的两侧沟槽侧壁顶端连接为多条螺旋线；
所述的每个切割面与所述螺旋沟槽的两侧沟槽壁面相交的线段均为所述的主切割刃，所述的每个切割面之间与所述台阶圆柱外圆表面及螺旋沟槽壁面相交的线段为所的副切割刃，所述主切削刃与副切削刃相交点为所述复合切割刃的刀尖，所述复合切割刃的刀尖分布在所述多条锥度螺旋线上。


3.如权利要求2所述的麻花钻，其特征在于，各切割面上绕轴线沿圆周方向分布在所述主切削刃之后的分别是主切削刃后刀面和主切削刃后背；所述各修光面上绕轴线沿圆周方向分布的在所述副切削刃之后的分别是副切削刃后刀面和副切削刃后背；
所述主切削刃、副切削刃和刀尖组成单元复合刃，所述单元复合刃对应的单元刀齿是由前刀面、所述主切削刃后刀面、所述副切削刃后刀面组成的三面棱体，所述前刀面位于所述螺旋沟槽内的刀沟前面。


4.如权利要求2所述的麻花钻，其特征在于，每组复合切割刃均与所述复合切割工作部同轴；
所述每组复合切削刃角度根据每组复合切割刃所处的不同直径位置上不同线速度来确定。


5.如权利要求4所述的麻花钻，其特征在于，所述螺旋线与锥体部轴线的夹角为螺旋角ω0，每组复合切削刃角度包括：
主偏角κr，其角度范围为10°～80°；
副偏角κr′，其角度范围为0.5°～5°；
法向后角αn，其角度范围为0.5°～8°；
法向前角γn：由所述螺旋沟槽的侧壁确定，其角度范围为-γn～+γn且各个单元刀齿都不相同；
主切削刃刃倾角λs，由所述螺旋沟槽的侧壁和主编角κr共同确定，其角度范围为-λs～+λs，且各个单元刀齿都不相同；
副切削刃刃倾角λs′，由所述螺旋角ω0和副偏角κr′共同确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏嘉，
申请(专利权)人：上海钰工机电有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31