一种免磨钻头的制备方法及钻头技术

本发明专利技术提供了一种免磨钻头的制备方法，其包括钻身及可拆卸的连接在该钻身前端的切削刀片，其特征在于，其包括如下步骤：（１）根据设定的深度和宽度，在所述钻身前端设置一用来容置所述切削刀片的螺旋凹槽，该螺旋凹槽的两内侧壁均为弧形面，且该两弧形面呈中心对称，使该螺旋凹槽的整体轮廓呈“Ｓ”形；所述的各弧形面展开后为一平行四边形；（２）制备与所述钻身上螺旋凹槽内壁形状相适配、侧壁为两个对称弧形面的切削刀片；（３）将所述切削刀片置入钻身螺旋凹槽中，并连接，制得免磨钻头。所述的步骤（１）与步骤（２），无先后顺序。本发明专利技术还提供了采用前述方法制备的免磨钻头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻头，具体涉及一种免磨钻头的制备方法及钻头。
技术介绍
在现有技术中，常规的钻头，如麻花钻包括备有至少一个螺旋出屑槽和 刃带的圆柱形刀体，其中出屑槽和刃带循螺旋角至前刀口。麻花钻的的后端 可在例如手动工具或钻床的夹头中固定。钻头的刀口为大致圆锥形，具有切 削刃，由此一对径向相对的切削刃由带槽刃带的导面和形成带槽刃带端面的 钻头的侧面界定。每个带槽刃带的外周都在其前沿具有径向突起部，径向突 起部有所不同地称为刃带、圆柱形刃带和支持边。这两个支持边沿带槽刃带 的长度延伸。这种常用钻头，由于钻身和钻头是一体铸造而成的，当钻头被磨损以后， 就需要重新打磨，由于钻头重磨比较困难，且打磨一个旧钻头比购买一个新 钻头的价格还要高，因此使用者在钻头磨损以后往往直接把旧钻头扔掉，造 成了材料和金钱的浪费。现有技术中的多尖刃钻，亦称"群钻"，这种钻头具备高速、轻巧省力、 排屑方便、使用寿命长、加工质量好、生产效率可提高一至三倍等多种优点， 被誉为世界上独一无二的钻头。专家们称之为"机械工业金属切削行业中的一项重大革新"。1964年在北京召开的四大洲科学讨论会上，"倪钻"赢得了到 会44个国家和地区科学家们的赞誉，1986年获得联合国世界产权组织金质 奖章和证书。但这种钻头由于钻型复杂，同样存在刃磨难，重磨难的问题， 因此一直不能推广使用。现在虽然解决了刃磨难题，但重磨难的问题仍旧存 在，所以，这种优秀的钻头一直也没能推向市场，同时，由于生产钻头的材 料往往比较坚硬，加工难度也很大。因此如何制备性能优良、结构稳固、可 换头式的免磨钻头，便成为各方人士努力解决的问题。目前也出现了一些可换头式的免磨钻头，其通过将钻身与钻头分开制造、装配后使用的方式，克服了传统钻头的一些弱点。但是，由于其在钻身上所 设置的凹槽截面通常为矩形、其侧壁为平面，其置入切削头后，由于切削头 的截面也是与凹槽相适配的矩形、其侧壁也为平面，其存在着装配时候的定 位不准确、连接不紧密，以及工作时扭矩的作用力越靠近钻身圆周部分则越 大、越靠近圆心的部分则越小，使凹槽侧壁容易发生变形、损坏，钻身的寿 命不够长。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是针对现有免磨钻头技术中制造、定位 等存在的上述问题，提供一种可以精确加工免磨钻头的方法，该方法可以精 确加工并可使钻身、钻头准确定位、密切配合，钻头整体可承受扭矩大、且 可承受频繁、高速正反转工作环境；钻身可以被多次重复使用，寿命长，其 切削部分可以随时更换。本专利技术要解决的问题还包括，提供一种采用上述方法制备的免磨钻头。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种免磨钻头的制备方法，其包括钻身及可拆卸的连接在该钻身前端的 切削刀片，其特征在于，其包括如下步骤(1) 根据设定的深度和宽度，在所述钻身前端设置一用来容置所述切削 刀片的螺旋凹槽，该螺旋凹槽的两内侧壁均为弧形面，且该两弧形面呈中心 对称，使该螺旋凹槽的整体轮廓呈"S "形；所述的各弧形面展开后为一平 行四边形；(2) 制备与所述钻身上螺旋凹槽内壁形状相适配、侧壁为两个对称弧形 面的切削刀片；(3) 将所述切削刀片置入钻身螺旋凹槽中，并连接，制得免磨钻头； 所述的步骤(1)与步骤(2)，无先后顺序；(4) 将磨损的旧切削刀片取下，将新的切削刀片置入钻身螺旋凹槽中， 并连接，制得新的免磨钻头。所述步骤(1)，具体地是在所述钻身的前段，线切割出一用来容置所述 切削刀片的螺旋凹槽，该切割过程包括三个阶段①将切割线对准钻身前端 面中部，轴向匀速向前推进钻身同时使其正向匀速旋转，直至旋转角度等于 (X时停止推进和旋转；②横向移动钻身，到达与第一阶段停止位的中心对称 位置；③轴向匀速退回钻身同时使其反向匀速旋转，直至旋转角度等于a时 停止退回和旋转，使切割线离开钻身前端面中部位置，内部切割部分脱落， 形成一内侧壁为弧形面的螺旋凹槽，两弧形面呈中心对称。根据预设螺旋凹槽宽度，在所述的钻身前端面上设置两切入点A、 C， 切割线为AC;设置一过A点且垂直于轴线的端平面PT，设置一过A点及轴线 的立面Pc，设端平面P 与轴线的交点为O，钻身半径为r;所述步骤(1)的 阶段是切割线由点A、 C移至点D、 F，自A点引垂线与直线DF所在的水平 面相交于B点；以O为圆心、以r为半径水平做圆Pz,则点A、 B、 D的投 影A，、 B，、 D，都位于该圆周上，且B，与A，位置重合，ZA，OD，的数值 n=180tanaAnr。所述F点在平面在所述圆Pz内的投影为F '，所述的步骤(1 )的第二 阶段是根据预设螺旋凹槽深度由点D、 F水平切割至点E、 H;其第三阶段 是由点E、 H轴向旋转切割至点G、 I;其中所述点A、 C移至点D、 F，及 由点E、 H轴向旋转切割至点G、 I，其旋转的角度均相同，即ZA，OD， =ZC，OF，二n,且ZA，OC，二 ZD，OF'。所述的ADCF四点的展开图，为一平行四边形，其中AC〃DF， AD 〃CF， ZCAD=90° 一180tano/Trr, A， C， =D， F，， C， O二F， 0。所述的旋转角度a，其取值范围为10°》a》60。。 一种采用前述免磨钻头制备方法的免磨钻头，其特征在于，所述钻身螺 旋凹槽的两侧壁均为弧形曲面，使该螺旋凹槽轮廓形成的"S "形；所述切 削刀片的两侧面均为与所述螺旋凹槽侧壁相适配的弧形曲面，使该切削刀片整体轮廓也形成可置入所述螺旋凹槽内的"S"形；所述的螺旋凹槽的侧壁上对称设有两开孔，所述切削刀片上对应位置也设有两螺丝孔，二者通过穿 过所述开孔的螺丝，可拆卸式的连接在一起。本专利技术的有益效果是本专利技术所述提供的钻身的制备方法，由于其在钻 身前段制备了一整体轮廓为"S"形、侧壁为弧形曲面的螺旋凹槽，以及与其 相适配的可拆卸式切削刀片，当切削刀片嵌入该螺旋凹槽内，二者的配合更 为密切，定位更为容易、牢固；同时由于其各接触面均为曲面，使其在传递扭矩时，可将其承受的扭矩合理分散到接触面的其它部分，减少靠近圆周一 侧钻身的受力，因为其承受扭矩的能力大大增强，并适用于高速、大扭矩、频繁正反转条件下的钻孔作业；本专利技术提供的切削刀片的制造方法，精度高、 生产效率高。本专利技术提供的免磨钻头，通过将切削刀片以可拆卸的方式的安 装到钻身的"S"形螺旋凹槽内，结构简单合理，而且切削刀片轴向、周向定 位牢固，并不容易产生松动；在旧的切削刀片磨损时，仅需将其取下直接换 上一个新的，即可恢复钻头结构、继续钻削作业。本专利技术提供的钻头制备方法及钻头，其操作简单，避免了材料的浪费， 从而有效地解决了现有技术存在的钻头制造困难及重磨难题，提高了钻头的 工作效率、受力强度，增大了其适用范围，并适合此类钻头的大批量产业化 生产。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。 附图说明图1为本专利技术实施例免磨钻头的立体结构示意图； 图2为图1中钻身及切削刀片的分解结构示意图； 图3为图1中钻身的结构示意图； 图4为图1中钻身制备过程示意图； 图5为图4的结构原理分析示意图;图6为图5中螺旋线AD与该垂线AB的展开结构示意图； 图7为图5中凹槽侧壁ADDF的展开结构示意图； 图8为图5中平面Pz的结构比例示意图；图9为图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免磨钻头的制备方法，其包括钻身及可拆卸的连接在该钻身前端的切削刀片，其特征在于，其包括如下步骤：　（１）根据设定的深度和宽度，在所述钻身前端设置一用来容置所述切削刀片的螺旋凹槽，该螺旋凹槽的两内侧壁均为弧形面，且该两弧形面呈中心对 称，使该螺旋凹槽的整体轮廓呈“Ｓ”形；所述的各弧形面展开后为一平行四边形；　（２）制备与所述钻身上螺旋凹槽内壁形状相适配、侧壁为两个对称弧形面的切削刀片；　（３）将所述切削刀片置入钻身螺旋凹槽中，并连接，制得免磨钻头；　所 述的步骤（１）与步骤（２），无先后顺序。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：骆权德，
申请(专利权)人：东莞市微创工具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]