CN101524768A - 新副刃多刃尖航空钻 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新副刃多刃尖航空钻，其特征在于：它包括主切削刃(8)，折线刃(9)，微阶梯(15)，凹槽(16)，副刃多段刃(6)，窄刃带(2)，副切削刃(3)和大倒锥(19)，其适合钻削航空、航天工业中常用的钛合金、高强度碳纤维复合材料、高硅铝合金等材料进行高效、高质量的钻削，并大幅度提高钻孔效率、质量和钻头耐用度，具有优良的轴向和侧向切削性能。

Description

新副刃多刃尖航空钻
所属领域
本发明是属于一种麻花钻，具体的说是一种适合钻削航空、航天工业中常用的钛合金、高强度碳纤维复合材料、高硅铝合金等材料的新副刃多刃尖航空钻钻头。
背景技术
麻花钻发明100多年来，一直是主要的孔加工工具，它的制造参数各国基本一样，所以也制订有国际标准(iso235-1980)，所以又称为标准麻花钻。
随着航空航天工业中新型材料的大量使用，高效、高质量的孔加工的难度也越来越大。其中尤其是钻削钛合金、高强度碳纤维复合材料和凯芙拉纤维，因其钻孔后孔径易收缩的特点，加上材料微观硬度高，导致钻头刃带迅速磨损，钻孔效率低、钻头损耗大。虽然不断有各种新钻型(群钻、十字刃磨航空钻、法国雷诺六面钻等)的创新，制造麻花钻的材料有所改进(例如用聚晶金刚石等制造)，虽然表面涂层技术的应用都可以提高耐用度，但钻头的成本大幅度提高，钻头在恶劣条件下工作状况没有改变。
能否发明一种麻花钻，通过改进麻花钻的制造结构和参数，大幅度提高其钻孔质量、效率和耐用度，这是此类难加工材料领域工作者们所期望的。
发明内容
本发明的目的是提供一种新副刃多刃尖航空钻，通过改进麻花钻的制造结构和参数，对航空、航天领域中常用材料，钛合金、高强度碳纤维复合材料、高硅铝合金等，进行高效、高质量的钻削，并大幅度提高钻孔效率、质量和钻头耐用度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明所采用的是一种新副刃多刃尖航空钻，其包括刃背(1)，麻花钻体(18)，其特征在于：它包括主切削刃(8)，折线刃(9)，微阶梯(15)，凹槽(16)，副刃多段刃(6)，窄刃带(2)，副切削刃(3)和大倒锥(19)。
所述主切削刃(8)可以是直线刃或者直线刃加折线刃(9)。
所述微阶梯(15)的高度hv为0.05～0.2mm，长度f4为0.2d～0.8d；所述窄刃带(2)的宽度f1为0.05～0.20mm，与刃背的高度差C比标准麻花钻增加0.1～0.2mm；所述的副切削刃后角af为5°～45°；所述的钻头大倒锥(19)为每100mm工作长度上0.1～0.25mm；所述的凹槽(16)对称或不对称，使窄刃带(2)分成副刃多段刃(6)；所述的凹槽(16)的宽度f2为0.5～2mm，槽中心距f3为2～6mm，凹槽(16)在两条窄刃带(2)上呈左右对称或不对称分布，凹槽(16)数量有至少一个。
所述折线刃(9)的转点半径Ro为0.7R～0.9R，折线角τ为10°～35°。
所述的折线刃(9)转点半径R0取值为0.8R或0.4d；所述的折线角τ取值为15°。
所述微阶梯(15)的高度hv取值为0.1mm；所述的阶梯长度f4取值为0.4d；所述的刃带宽度f1取值为0.1mm，与刃背的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm；所述的副切削刃后角af为30°；所述的钻头工作部分大倒锥(19)是同规格标准麻花钻的3倍，直径正偏差d+0.06mm；所述的凹槽宽度f2取值为1mm；所述的凹槽中心距f3取值为3mm。
本发明的有益效果是
本发明与世界标准麻花钻相比，最显著的不同特点是微阶梯(15)、窄刃带(2)、大副后角(af)、大倒锥(19)、正偏差d+0.06，在窄刃带(2)上开对称或不对称凹槽(16)形成副刃分段刃(6)的多刃尖钻头。
本发明是一种新副刃多刃尖航空钻，对航空、航天领域中常用材料，钛合金、高强度碳纤维复合材料、高硅铝合金等，进行高效、高质量的钻削，并大幅度提高钻孔效率、质量和钻头耐用度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1、图2是本发明第一最佳实施例图；
图3是图2实施例图的俯视图；
图4是图3中A的局部放大图；
图5是本发明第二最佳实施例图；
图6是图5实施例图的俯视图；
图7是图6中A的局部放大图；
图8是本发明第三最佳实施例局部图；
图9是图8实施例图的俯视图；
图10是图9中A的局部放大图；
图11是本发明第四最佳实施例图；
图12是图11是本发明第四实施例图的俯视图；
图13是图12中A的局部放大图。
图中：1、刃背；2、窄刃带；3、副切削刃；4、窄刃带后刀面；6、副刃多段刃；8、主切削刃；9、折线刃；15、微阶梯；16、凹槽；17、折线；18、麻花钻体；19、大倒锥；f1、窄刃带宽度；f2、凹槽宽度；f3、凹槽中心距；f4、阶梯长度；Ro、折线转点半径；τ、折线角。
具体实施方式
实施例一：
1、在图1、图2、图3、图4中，微阶梯(15)的高度hv取值为0.1mm，阶梯长度f4取值为0.4d，刃带宽度f1为0.1mm，与刃背(1)的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm，副切削刃后角af为30°，钻头工作部分大倒锥(19)是同规格标准麻花钻的3倍，直径正偏差d+0.06mm，凹槽宽度f2取值为1mm，凹槽中心距f3取值为3mm，凹槽(16)在两条窄刃带(2)上呈左右对称或不对称分布，第一凹槽在微阶梯内0.2d处，凹槽(16)数量6个。
2、在图1、图2、图3、图4中，主切削刃(8)是直线刃加折线刃(9)，折线刃(9)的转点半径Ro为0.8R，折线角τ为15°。
实施例二：
1、在图5、图6、图7中，刃带宽度f1取值为0.1mm，与刃背(1)的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm，副切削刃后角af为30°，钻头工作部分大倒锥(19)是同规格标准麻花钻的3倍，直径正偏差d+0.06mm，凹槽宽度f2为1mm，凹槽中心距f3取值为3mm，凹槽(16)在两条窄刃带(2)上呈左右对称或不对称分布，第一凹槽在0.2d处，凹槽(16)数量6个。
2、在图5、图6、图7中，主切削刃(8)是直线刃加折线刃(9)，折线刃(9)的转点半径Ro为0.8R，折线角τ为15°。
实施例三：
1、在图8、图9、图10中，微阶梯(15)的高度hv取值为0.1mm，阶梯长度f4取值为0.4d，刃带宽度f1取值为0.1mm，与刃背(1)的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm，副切削刃后角af为30°，钻头工作部分大倒锥(19)是同规格标准麻花钻的3倍，直径正偏差d+0.06mm，凹槽宽度f2取值为1mm，凹槽中心距f3为3mm，凹槽(16)在两条窄刃带(2)上呈左右对称或不对称分布，第一凹槽在微阶梯内0.2d处，凹槽(16)数量6个。
实施例四：
1、在图11、图12、图13中，微阶梯(15)的高度hv取值为0.1mm，阶梯长度f4取值为0.4d，刃带宽度f1为0.1mm，与刃背的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm，副切削刃后角af为30°，钻头工作部分大倒锥(19)是同规格标准麻花钻的3倍，直径正偏差d+0.06mm，凹槽宽度f2为1mm，凹槽中心距f3为3mm，凹槽(16)在两条窄刃带(2)上呈左右对称或不对称分布，第一凹槽在微阶梯内0.2d处，凹槽(16)数量6个。
综合实施例一到四，本发明是对麻花钻副刃结构和参数上改进，本发明在任何具有副刃的麻花钻上，均可大大改善原麻花钻的切削性能。

Claims (6)

1、新副刃多刃尖航空钻，其包括刃背(1)，麻花钻体(18)，其特征在于：它包括主切削刃(8)，折线刃(9)，微阶梯(15)，凹槽(16)，副刃多段刃(6)，窄刃带(2)，副切削刃(3)和大倒锥(19)。
2、根据权利要求1所述的新副刃多刃尖航空钻，其特征是：所述主切削刃(8)可以是直线刃或者直线刃加折线刃(9)。
3、根据权利要求1所述的新副刃多刃尖航空钻，其特征在于：所述微阶梯(15)的高度hv为0.05～0.2mm，长度f4为0.2d～0.8d；所述窄刃带(2)的宽度f1为0.05mm～0.20mm，与刃背的高度差C比标准麻花钻增加0.1～0.2mm；所述的副切削刃后角af为5°～45°；所述的钻头大倒锥(19)为每100mm工作长度上0.1mm～0.25mm；所述的凹槽(16)对称或不对称，使窄刃带(2)分成副刃多段刃(6)；所述的凹槽(16)的宽度f2为0.5mm～2mm，槽中心距f3为2mm～6mm，凹槽(16)在两条窄刃带(2)上呈左右对称或不对称分布，凹槽(16)数量有至少一个。
4、根据权利要求2所述的新副刃多刃尖航空钻，其特征是：所述折线刃(9)的转点半径Ro为0.7R～0.9R，折线角τ为10°～35°。
5、根据权利要求2所述的新副刃多刃尖航空钻，其特征是：所述的折线刃(9)转点半径R0取值为0.8R或0.4d；所述的折线角τ取值为15°。
6、根据权利要求3所述的新副刃多刃尖航空钻，其特征是：所述微阶梯(15)的高度hv取值为0.1mm；所述的阶梯长度f4取值为0.4d；所述的刃带宽度f1取值为0.1mm，与刃背的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm；所述的副切削刃后角af为30°；所述的钻头工作部分大倒锥(19)是同规格标准麻花钻的3倍，直径正偏差d+0.06mm；所述的凹槽宽度f2取值为1mm；所述的凹槽中心距f3取值为3mm。
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