CN106583800A - 一种带群钻开口的阶梯钻及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种带群钻开口的阶梯钻及其制造方法，属于五金工具制造技术领域，包括钻柄、钻体和钻体头部，在钻体上开有主排屑槽，在钻体头部设有主切削刃的两后角面，两主切削刃相交形成锋角，锋角的中心处形成主中心点，在后角面上设有带螺旋角的分屑槽，在后角面和分屑槽的内侧设有后倒角面，分屑槽与主切削刃相交形成副中心点。本发明结构新颖，工作原理清晰，由于改变了阶梯钻头部的结构，与传统的阶梯钻相比，将切削力进行了分散，减小了切削力、切削更为轻快，排屑更为流畅，由于在头部形成了三点式定位，其定位更为精准，孔的加工精度得到了大幅度的提高，在加工过程中降低了大量的切削热，提高了刀具的使用寿命，提高了生产效率。

Description

一种带群钻开口的阶梯钻及其制造方法
技术领域
本发明属于五金工具制造技术领域，涉及一种阶梯钻及其制造方法，特别是涉及一种带群钻开口的阶梯钻及其制造方法。
背景技术
阶梯钻又名台阶钻或宝塔钻，根据产品的槽形，可以分直槽、螺旋槽、圆弧槽三类；根据产品刃数可以分为单刃、双刃、三刃、四刃及多刃阶梯钻；主要用于3mm以内的薄钢板钻孔加工，一支钻头可以代替多支钻头使用，根据需要加工不同直径的孔，并可实现大孔一次性加工完成，不需要更换钻头和打定位孔等。目前整体阶梯钻采用CBN全磨制造，材质主要为高速钢、硬质合金等，加工精度要求高，根据加工情况的不同可以进行表面涂层处理，以延长刀具使用寿命，增强刀具耐用性。产品可用于汽车加工，航空航天，钣金加工、电器安装维修等行业，同时产品方便携带可满足高空作业配合手电钻等工具使用。在传统阶梯钻头部通常开有118°的锋角，而钻头头部的主切削刃很长，不利于分屑和断屑，排屑仅依靠阶梯轴上带有的直槽或螺旋槽进行，效果欠佳，而副后面与孔壁摩擦大，将引起切削温度上升，导致加工精度降低，也缩短了刀具的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对目前阶梯钻在加工过程中存在切削阻力大、排屑不流畅、切削力分散、加工精度低等不足，提出一种带群钻开口的阶梯钻及其制造方法，该阶梯钻能有效解决切削阻力和排屑问题，定位精准，能提高孔的加工精度，能降低切削热量，提高刀具的使用寿命，具有更高的生产效率及更广泛的加工范围。
本发明的技术方案是：一种带群钻开口的阶梯钻，包括钻柄、钻体和钻体头部，在钻体上开有主排屑槽，其特征在于：在所述钻体头部设有带主切削刃的两后角面，所述两主切削刃相交形成锋角，所述锋角的中心处形成主中心点，在所述后角面上设有带螺旋角的分屑槽，在所述后角面和所述分屑槽的内侧设有后倒角面，所述分屑槽与所述主切削刃相交形成副中心点。
所述主排屑槽是螺旋槽、直槽或圆弧槽中的一种。
所述锋角是两后角面主切削刃的夹角，锋角的角度范围为113～123°。
所述主中心点是两后角面主切削刃的相交点。
所述分屑槽设置在两后角面的中部，分屑槽带有螺旋角，螺旋角角度范围为6～8°。
所述后倒角面与钻体的轴线形成夹角，夹角范围为25～35°。
所述副中心点是由分屑槽的槽外侧与主切削刃相交形成，副中心点的个数为2个，副中心点与主中心点形成3点式定位。
一种带群钻开口的阶梯钻的制造方法包括如下步骤：
(1)下毛坯料：材质为HSS6542、直径为24mm、长度为93mm；
(2)粗成型：将毛坯料进行锻压，锻压后进行球化退火；
(3)半精加工：将球化退火后的毛坯料进行车削加工，车削外圆阶梯、带锥形的钻体头部和外圆钻柄；
(4)精加工：外磨阶梯外圆、钻柄外圆、磨主排屑槽；
(5)铲磨加工：铲磨阶梯外圆；
(6)将外圆钻柄磨削呈外六角状钻柄；
(7)群钻开口：先开后角面，然后开分屑槽，最后倒主后角面；
(8)将步骤7加工后的阶梯钻进行真空淬火，淬火温度为1220℃，保温时间为8～20分钟；
(9)将步骤8加工后的阶梯钻进行氮气冷却；
(10)将步骤9加工后的阶梯钻进行回火，回火温度550℃，回火时间2小时，回火次数4次；
(11)将步骤10加工后的阶梯钻再次回火，回火温度500℃，回火时间2小时，回火次数1次；
(12)将步骤11加工后的阶梯钻冷却、检验、包装、入库。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种带群钻开口的阶梯钻及其制造方法，结构新颖，工作原理清晰，由于改变了阶梯钻头部的结构，与传统的阶梯钻相比，将切削力进行了分散，减小了切削力、切削更为轻快，排屑更为流畅，由于在头部形成了三点式定位，其定位更为精准，孔的加工精度得到了大幅度的提高，在加工过程中降低了大量的切削热，提高了刀具的使用寿命，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明中钻体头部的放大结构示意图。
图3为本发明中钻体头部B方向的放大结构示意图。
图中：钻柄1、钻体2、钻体头部3、后角面3-1、分屑槽3-2、后倒角面3-3、主中心点3-4、副中心点3-5、主切削刃3-6、主排屑槽4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种带群钻开口的阶梯钻，包括钻柄1、钻体2和钻体头部3，在钻体2上开有主排屑槽4，在钻体头部3设有主切削刃3-6的两后角面3-1，两主切削刃3-6相交形成锋角，锋角的中心处形成主中心点3-4，在后角面3-1上设有带螺旋角的分屑槽3-2，在后角面3-1和分屑槽3-2的内侧设有后倒角面3-3，分屑槽3-2与主切削刃3-6相交形成副中心点3-5。
如图1-3所示，一种带群钻开口的阶梯钻，主排屑槽4可以是螺旋槽、直槽或圆弧槽中的一种，本实施例中选用螺旋槽；锋角是两后角面主切削刃的夹角，锋角的角度范围为113～123°；主中心点3-4是两后角面主切削刃的相交点；分屑槽3-2设置在两后角面3-1的中部，分屑槽3-2带有螺旋角，螺旋角角度范围为6～8°；后倒角面3-3与钻体2的轴线形成夹角，夹角范围为25～35°；副中心点3-5是由分屑槽3-2的槽外侧与主切削刃3-6相交形成，副中心点3-5的个数为2个，副中心点3-5与主中心点3-4形成三点式定位。
如图1-3所示，一种带群钻开口的阶梯钻的制造方法包括如下步骤：
(1)下毛坯料：材质为HSS6542、直径为24mm、长度为93mm；
(2)粗成型：将毛坯料进行锻压，锻压后进行球化退火；
(3)半精加工：将球化退火后的毛坯料进行车削加工，车削外圆阶梯、带锥形的钻体头部和外圆钻柄；
(4)精加工：外磨阶梯外圆、钻柄外圆、磨主排屑槽；
(5)铲磨加工：铲磨阶梯外圆；
(6)将外圆钻柄磨削呈外六角状钻柄；
(7)群钻开口：先开后角面，然后开分屑槽，最后倒主后角面；
(8)将步骤7加工后的阶梯钻进行真空淬火，淬火温度为1220℃，保温时间为8～20分钟；
(9)将步骤8加工后的阶梯钻进行氮气冷却；
(10)将步骤9加工后的阶梯钻进行回火，回火温度550℃，回火时间2小时，回火次数4次；
(11)将步骤10加工后的阶梯钻再次回火，回火温度500℃，回火时间2小时，回火次数1次；
(12)将步骤11加工后的阶梯钻冷却、检验、包装、入库。
本发明结构新颖，工作原理清晰，由于改变了阶梯钻头部的结构，与传统的阶梯钻相比，将切削力进行了分散，减小了切削力、切削更为轻快，排屑更为流畅，由于在头部形成了三点式定位，其定位更为精准，孔的加工精度得到了大幅度的提高，在加工过程中降低了大量的切削热，提高了刀具的使用寿命，提高了生产效率。

Claims (8)

1.一种带群钻开口的阶梯钻，包括钻柄(1)、钻体(2)和钻体头部(3)，在钻体(2)上开有主排屑槽(4)，其特征在于：在所述钻体头部(3)设有带主切削刃(3-6)的两后角面(3-1)，所述两主切削刃(3-6)相交形成锋角，所述锋角的中心处形成主中心点(3-4)，在所述后角面(3-1)上设有带螺旋角的分屑槽(3-2)，在所述后角面(3-1)和所述分屑槽(3-2)的内侧设有后倒角面(3-3)，所述分屑槽(3-2)与所述主切削刃(3-6)相交形成副中心点(3-5)。
2.根据权利要求1所述的一种带群钻开口的阶梯钻，其特征在于：所述主排屑槽(4)是螺旋槽、直槽或圆弧槽中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种带群钻开口的阶梯钻，其特征在于：所述锋角是两后角面主切削刃的夹角，锋角的角度范围为113～123°。
4.根据权利要求1所述的一种带群钻开口的阶梯钻，其特征在于：所述主中心点(3-4)是两后角面主切削刃的相交点。
5.根据权利要求1所述的一种带群钻开口的阶梯钻，其特征在于：所述分屑槽(3-2)设置在两后角面(3-1)的中部，分屑槽(3-2)带有螺旋角，螺旋角角度范围为6～8°。
6.根据权利要求1所述的一种带群钻开口的阶梯钻，其特征在于：所述后倒角面(3-3)与钻体(2)的轴线形成夹角，夹角范围为25～35°。
7.根据权利要求1所述的一种带群钻开口的阶梯钻，其特征在于：所述副中心点(3-5)是由分屑槽(3-2)的槽外侧与主切削刃(3-6)相交形成，副中心点(3-5)的个数为2个，副中心点(3-5)与主中心点(3-4)形成三点式定位。
8.一种带群钻开口的阶梯钻的制造方法包括如下步骤：
(1)下毛坯料：材质为HSS6542、直径为24mm、长度为93mm；
(2)粗成型：将毛坯料进行锻压，锻压后进行球化退火；
(3)半精加工：将球化退火后的毛坯料进行车削加工，车削外圆阶梯、带锥形的钻体头部和外圆钻柄；
(4)精加工：外磨阶梯外圆、钻柄外圆、磨主排屑槽；
(5)铲磨加工：铲磨阶梯外圆；
(6)将外圆钻柄磨削呈外六角状钻柄；
(7)群钻开口：先开后角面，然后开分屑槽，最后倒主后角面；
(8)将步骤7加工后的阶梯钻进行真空淬火，淬火温度为1220℃，保温时间为8～20分钟；
(9)将步骤8加工后的阶梯钻进行氮气冷却；
(10)将步骤9加工后的阶梯钻进行回火，回火温度550℃，回火时间2小时，回火次数4次；
(11)将步骤10加工后的阶梯钻再次回火，回火温度500℃，回火时间2小时，回火次数1次；
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