一种整体钻头制造技术

本实用新型专利技术提供了一种整体钻头，包括钻头主体及其钻尖和柄部、排屑槽、切削刃，其特征在于，所述排屑槽由依次光滑连接的直线面、朝着周边方向凹下的第一凹面、从第一凹面平滑延伸的第二凹面、从第二凹面平滑延伸的第三凹面和从第三凹面平滑延伸的凸面组成，改进的结构既保证了切削刃获得足够的强度，又降低了切削力，对钻孔过程中的卷屑、断屑、排屑进行合理控制，实现平滑和稳定的钻削，切削性能好，耐用度高。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及整体钻头的结构改进。
技术介绍
钻削在制造领域内占有十分重要的地位，它是金属切削加工中最重要的工序之一，约占所有金属切削加工工序的33％。在机械加工中，尤其是在汽车与航空等孔加工占重要比重的制造业中，整体硬质合金麻花钻的应用极为广泛。钻头的主刃由排屑槽与后面相交形成，直接参与对金属的切削，对切屑的形成和排出起到至关重要的作用。钻头的主刃由刃沟螺旋面与后面相交形成。主刃直接参与对金属的切削，决定了切削变形和切削过程，对切屑的形成和排出起到至关重要的作用。普通麻花钻针对不同的材料均采用相同的槽形结构，在加工中，主刃长、切屑宽各点切屑流出的速度相差很大，切屑卷曲成宽的螺卷，所占的空间体积大，导致排屑不顺利，影响到钻头的使用寿命。为解决这一不足，国内外对麻花钻进行了许多改进。其中属于在麻花钻横向截形方面改进的主要有1、中国专利申请87103846.3(公开日1989年7月19日)中提出了一种钻头，其刃形、后刀面的截形和砂轮修整的截形由计算机进行最佳设计。由于该钻头前角增大，分布合理，切削力下降，扭矩比标准钻头下降10％～30％，轴向力下降67％～80％，所以该钻头易于钻入工件，工效高，能耗小，适合于软钢、铸铁和有色金属的钻削。同时，也由于该钻头主刃每一点前角达到该点所能达到的最大前角，使切削刃过于锋利，导致强度不足，在使用过程中易出现崩刃。2、中国专利ZL 89211929.2(授权公告日1990年8月8日)中公开了一种钻头，它的两条螺旋形排屑槽的前刀面为凹曲面形，前刀面与主后刀面相交形成的两主切削刃为凹圆弧形刃。在钻削时所切下的切屑由直线形主刃钻削形成的矩形横断面变成凹圆弧形横断面切屑，切屑的基本变形增大，只需要使它产生微小的附加变形就可折断，显著地改善了钻头的断屑性能。但该钻头主刃形状没有完全曲线化，使用寿命偏短。3、日本专利申请No.Hei 4-46690(第二次公开号)中公开了一种钻头，在该钻头中切削刃的外部形状为凸形，即当从旋转轴线方向看时为V形，而且该钻头靠近周边的那部分切削刃朝着与钻头旋转方向相反的方向稍微倾斜，通过和边缘部分之间的夹角设置成一个钝角，避免切削刃出现破损或磨平，保证钻头主体强度。切削刃产生的切屑在V形尖部处会破损，降低切屑的卷曲性能，破损的切屑会彼此缠绕堵塞排屑槽，影响使用。4、中国专利ZL 01267227.0(授权公告日2002年7月10日)中公开了一种钻头，主切削刃和沟背面形成的槽形角在垂直于钻头的钻刃螺旋线的截面上为开放的V形，沟背面与同其相邻的小外圆弧面之间以弧面过渡。该钻头在加工工件时使切屑沿主切削刃的厚度分布比较均匀从而切屑变形成直条可顺利地由槽通道顺利地排出，同时切削液也能顺畅地到达切削点对切削区进行充分冷却，同时抗扭强度高。该钻头仅适合于硬度在HRC30～HRC45的铁基合金、模具钢等材料的钻削。5、中国专利ZL02119816.0(授权公告日2005年10月19日)专利号的钻头中，公开了一种钻头，在该钻头中，切削刃包括一个朝着周边方向的凸起切削刃以及一个从该凸起切削刃开始平滑延伸的一条内凹切削刃。用此钻头进行钻削加工时，切屑通常为卷曲着的并且能流畅地排出，而不会过分地紧靠在排屑槽的壁表面上，能将切屑平滑地排出。该钻头主体受到很少的摩擦阻力，使得钻头主体磨损降低和用于钻削的驱动转矩降低。周边上的切削刃和边缘部分之间的夹角设置成一个钝角，保证钻头主体强度。
技术实现思路
本技术针对上述不足，提供一种整体钻头，既保证切削刃获得足够的强度，尤其是在该切削刃的周边上，使切削力的降低，同时改进了排屑槽结构，对钻孔过程中的卷屑、断屑、排屑进行合理控制，实现平滑和稳定的钻削。为了实现本技术的目的，所述的整体钻头包括一个可绕旋转轴线旋转的钻头主体，该主体包括钻尖和一个柄部；一个在上述主体的周边上的排屑槽，该排屑槽从所述钻尖向所述钻头主体的柄部延伸；以及一个切削刃，该切削刃是沿着该排屑槽中间向钻头旋转方向的壁表面和该钻头主体的后刀面相交而形成的；其特征在于，所述排屑槽由依次连接的一个直线面、一个朝着周边方向凹下的第一凹面、一个从第一凹面平滑延伸的第二凹面、一个从第二凹面平滑延伸的第三凹面和一个从第三凹面平滑延伸的凸面组成。直线面在垂直于所述旋转轴线的横截面投影为一直线AB，直线面在垂直于所述旋转轴线的横截面投影为一直线AB，其长度为0.15mm～0.3mm，且与过A点的圆柱包络面在垂直于所述旋转轴线的横截面投影的切线的夹角β为90°～100°第一凹面在垂直于所述旋转轴线的横截面投影为一圆弧，该圆弧通过点C，所述点C如下定义在不包含钻尖的、垂直于所述旋转轴线的任一截面内，排屑槽与未磨刃背相交线的投影点以及钻头轴线在该截面的投影点分别为H、O点，以A点为圆心，四分之一的钻头半径R为半径作圆，C点处于该圆弧上且∠OAC＝-6°～+12°，所述C点在OA连线靠近主体一侧为正，远离主体一侧为负；使弧BD的弧长为钻头主体直径d的(0.22～0.27)倍；弧BD的弦高h为0.01～0.02mm。钻心直径d2为钻头主体直径d的(0.15～0.30)倍。第二凹面在垂直于所述旋转轴线的横截面投影，与第一凹面相切于D点，且与钻心所在圆相切于E1，平滑延伸圆弧DE1至点E，E点与O点距离为钻心直径d2的(1.10～1.20)倍。第三凹面在垂直于所述旋转轴线的横截面投影，与第二凹面相切于E点，其曲率半径R3的取值为钻头主体直径d的(0.30～0.38)倍。凸面在垂直于所述旋转轴线的横截面投影，曲率半径R4的取值为钻头主体直径d的(0.10～0.15)倍且与第三凹面相切、终止于H点。∠AOH取值为80°～110°。由于钻心直径d2为钻头主体直径d的(0.15～0.30)倍，直线面AB与边缘部分的夹角不小于90°，且∠AOH取值为80°～110°，使钻头、刃尖能获得足够的强度。排屑槽由依次光滑连接的第一凹面、第二凹面、第三凹面和凸面组成，切削时整条切屑能很好的卷曲并且沿着直线面、第一凹面、第二凹面和第三凹面，被引导至凸面而流畅地排出，摩擦阻力小，减少了钻头的磨损和扭矩。在钻削力的对比实验中，改进后的钻头轴向切削力降低10％～20％，钻削过程中稳定，断屑大部分为良好的短螺卷屑；在钻孔磨损对比中，相同切削条件下，改进后的钻头后刀面磨损较小，使用寿命增长。本技术改进了整体钻头结构，降低了切削力，合理的控制卷屑及断屑，具有结构合理，切削性能好，耐用度高的优点。附图说明图1为本技术的整体示意图；图2为图1的A-A剖视放大图；图3为图1的K向放大视图。具体实施方式如图1所示，本技术的整体钻头，包括一个可绕旋转轴线14旋转的钻头主体10，该主体包括钻尖8和一个柄部9，一个在主体10的周边上的排屑槽7，该排屑槽从所述钻尖向所述钻头主体10的柄部9延伸；以及一个切削刃11，该切削刃是沿着该排屑槽7中间向钻头旋转方向T的壁表面12和该钻头主体10的后刀面13相交而形成。本技术的特征在于排屑槽7由依次连接的一个直线面1、一个朝着周边方向凹下的第一凹面2、一个从第一凹面2平滑延伸的第二凹面3、一个从第二凹面3平滑延伸的第三凹面4和一个从第三凹面4平滑延伸的凸面5组成。如图2所示，直线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体钻头，包括：　　　　一个可绕旋转轴线（１４）旋转的钻头主体（１０），该主体包括钻尖（８）和一个柄部（９）；　　　　一个在上述主体（１０）的周边上的排屑槽（７），该排屑槽从所述钻尖（８）向所述钻头主体（１０）的柄部（９）延伸；以及　　　　一个切削刃（１１），该切削刃是沿着该排屑槽（７）中间向钻头旋转方向Ｔ的壁表面（１２）和该钻头主体（１０）的后刀面（１３）相交而形成的；　　　　其特征在于，所述排屑槽（７）由依次连接的一个直线面（１）、一个朝着周边方向凹下的第一凹面（２）、一个从第一凹面（２）平滑延伸的第二凹面（３）、一个从第二凹面（３）平滑延伸的第三凹面（４）和一个从第三凹面（４）平滑延伸的凸面（５）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何云，李屏，王社权，薛湘鹰，栾正华，
申请(专利权)人：株洲钻石切削刀具股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]