CN108436152A - 一种十字型合金刀头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种十字型合金刀头，包括主刀及与主刀垂直设置形成交叉十字形的辅刀，主刀与辅刀之间设有弧形连接部，弧形连接部将主刀与辅刀连为一体，且在与主刀、辅刀连接处分别设有弧形倒角，主刀和辅刀呈长方形块状并在其一侧形成钻削面，钻削面两侧设有楔形面，楔形面在其相互的交界处形成刀刃，主刀和辅刀在与刀刃垂直方向设有若干个竖槽，竖槽将主刀和辅刀的钻削面分割成多刃口结构，主刀的钻削面中心设有锥形的端部，主刀的刀刃在端部正中心形成尖顶，端部的锥度为0.3，主刀两端的倾斜角度为140°～150°，辅刀两端的倾斜角度为140°～160°。本发明不仅提高刀头的切削效益，钻孔精度高，而且延长合金刀头的使用寿命。

Description

一种十字型合金刀头

技术领域

本发明涉及五金工具用的切削刀具领域，尤指一种十字型合金刀头。

背景技术

合金刀头是现有五金工具的必要部件，现有的合金刀头主要有一字形、三角形、十字形或X字形等，现有的钻头用合金刀头基本为一字形的，其通过焊接固定在钻杆的端部形成具有左、右两个切刃的钻头，这样通过电钻带动钻头的旋转而实现钻孔或切削作业。众所周之，钻头的合金刀头如果如果越多，其切削作业的效益就越高，但由于受加工条件的限制，无法在钻杆的头部上加工出三角刀头或五角刀头。

但是现有的三角形、十字形或X字形合金刀头还存在很多问题，例如现有技术中存在两种类型的十字刀头：1.整体型三角常规十字刀头的缺点在于钻孔排屑速度慢，导致钻孔阻力增大，钻头在钻孔时抖动增加，加大合金刀头的磨损，从而降低钻头寿命，以及影响钻出的孔的截面粗糙度偏大；2.分体型十字刀头，其缺点在于生产制造成本偏高，分体刀头部分需要单独加工各个刀片的焊接槽，焊接难度大，难以控制分体十字刀头焊接完成后的圆度和精度。由于分体刀头部分的位置精度控制难度大，在批量生产后的钻头难以保证钻孔孔体截面的光洁度；由于三角形、十字形或X字形合金刀头的两相邻的切削片之间均为锐角或直角，在焊接时，焊条熔液也会顺着安装槽流出，越大尺寸的合金刀头焊条熔液流出越严重，这样会导致合金刀头与钻杆的虚焊，影响合金钻头的使用寿命及使用性能。

并且由于现有的合金刀头的主刀和辅刀的角度设置不合理，至使合金刀头在工作时，切削效益明显偏低，而且磨损较快，降低了钻头的使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种十字型合金刀头，不仅提高刀头的切削效益，钻孔精度高，而且提高合金刀头的工作强度，进而延长合金刀头的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种十字型合金刀头，包括主刀及与主刀垂直设置形成交叉十字形的辅刀，所述主刀与辅刀之间设有弧形连接部，所述弧形连接部将主刀与辅刀连为一体，且在与主刀、辅刀连接处分别设有弧形倒角，所述主刀和辅刀呈长方形块状并在其一侧形成钻削面，所述钻削面两侧设有楔形面，所述楔形面在其相互的交界处形成刀刃，所述主刀和辅刀在与刀刃垂直方向设有若干个竖槽，所述竖槽将主刀和辅刀的钻削面分割成多刃口结构，所述主刀的钻削面中心设有锥形的端部，主刀的刀刃在端部正中心形成尖顶，所述端部的锥度为0.3，所述主刀两端的倾斜角度为140°～150°，所述辅刀两端的倾斜角度为140°～160°。

其中，所述主刀的两端设有保护刃。

其中，所述辅刀在楔形面设有弧形凹槽。

其中，所述主刀两侧壁上设有若干条间隔设置的第一排屑槽，所述辅刀的两侧壁上设有若干条间隔设置的第二排屑槽。

其中，所述第一排屑槽从竖槽的两端延伸至主刀底部，且第一排屑槽与主刀的中心轴线平行。

其中，所述第二排屑槽从竖槽的两端延伸至辅刀底部，且该第二排屑槽与主刀的中心轴线成夹角。

其中，所述辅刀高度低于主刀高度。

其中，所述辅刀高度低于主刀高度的差值h为刀头高度H的3％至50％范围内。

本发明的有益效果在于：

相较于市面上现有的十字型合金刀头，本发明首先通过弧形连接部将主刀与辅刀连为一体，这样就可利用弧形连接部去填充钻杆的放置槽内的多余空间，减小了焊条熔液的流动空间；因而，在焊接合金刀头时，焊条熔液受弧形连接部的影响，就会与放置槽壁和合金刀头完成熔接固定，从而有效保证了焊接的牢固度，有效避免虚焊及提高合金刀头的使用寿命的机械性能；

其次，在钻削面设计上特别制作了排屑槽——竖槽，将主刀和辅刀的钻削面分割成多刃口结构，粉碎钻孔时打出的较大颗粒的粉尘，使其成为更小颗粒便于快速排出，减小刀头和钻杆的磨损度，钻孔阻力从而减小，钻头震动降低，从而增加了刀头使用寿命，同时得到截面光洁度良好的孔体；

再者，将原有的延伸至主刀两侧边缘的呈三角形椎体的端部改为现在只在钻削面中心设置锥形的端部，减小了端部的体积，使钻孔加工时端部更加容易准确顶入定位孔中；并且将现有的硬质合金刀片在端部上设置横刃的结构改为端部形成尖顶的结构，减少钻削中的轴向力和钻削中的转矩并使得产品的定心精度大为提高，甚至在一定条件下可以取消钻取定位孔的步骤而直接使用产品进行钻孔，产品的使用更加方便；进一步，端部锥度设为0.3，使得主刀在使用中，可保持锋利到合金磨损殆尽，锋利效果好，耐用性高；

最后，因为主刀和辅刀两端的倾斜角度直接决定着钻头在工作时的打孔效益，如果角度过小，在钻头旋转工作过程中，切削效益较低，打孔时间较长；而如果角度过大，在打孔过程中，合金刀头易崩断。经过不断的长时间的大量试验，得出合金刀头的主刀倾斜角度设置140°～150°，辅刀倾斜角度设置为140°～160°，不仅可以保证钻头的打孔工作效益，而且，还可有效防止合金刀头受力过大而崩断，延长了合金刀头的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构立体图。

图2是本发明的结构俯视图。

图3是本发明的结构主视图。

附图标号说明：1-主刀；2-辅刀；3-弧形连接部；31-弧形倒角；4-端部；5-竖槽；6-弧形凹槽；7-第一排屑槽；8-第二排屑槽；9-保护刃；10-钻削面；11-楔形面；12-刀刃。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明予以详细说明。

请参阅图1-3所示，本发明关于一种十字型合金刀头，包括主刀1及与主刀1垂直设置形成交叉十字形的辅刀2，所述主刀1与辅刀2之间设有弧形连接部3，所述弧形连接部3将主刀1与辅刀2连为一体，且在与主刀1、辅刀2连接处分别设有弧形倒角31，所述主刀1和辅刀2呈长方形块状并在其一侧形成钻削面10，所述钻削面10两侧设有楔形面11，所述楔形面11在其相互的交界处形成刀刃12，所述主刀1和辅刀2在与刀刃垂直方向设有若干个竖槽5，所述竖槽5将主刀1和辅刀2的钻削面10分割成多刃口结构，所述主刀1的钻削面10中心设有锥形的端部4，主刀1的刀刃在端部4正中心形成尖顶，所述端部4的锥度为0.3，所述主刀1两端的倾斜角度为140°～150°，所述辅刀2两端的倾斜角度为140°～160°。

相较于市面上现有的十字型合金刀头，本发明首先通过弧形连接部3将主刀1与辅刀2连为一体，这样就可利用弧形连接部3去填充钻杆的放置槽内的多余空间，减小了焊条熔液的流动空间；因而，在焊接合金刀头时，焊条熔液受弧形连接部3的影响，就会与放置槽壁和合金刀头完成熔接固定，从而有效保证了焊接的牢固度，有效避免虚焊及提高合金刀头的使用寿命的机械性能；其次，在钻削面10设计上特别制作了排屑槽——竖槽5，将主刀1和辅刀2的钻削面10分割成多刃口结构，粉碎钻孔时打出的较大颗粒的粉尘，使其成为更小颗粒便于快速排出，减小刀头和钻杆的磨损度，钻孔阻力从而减小，钻头震动降低，从而增加了刀头使用寿命，同时得到截面光洁度良好的孔体；再者，将原有的延伸至主刀1两侧边缘的呈三角形椎体的端部4改为现在只在钻削面10中心设置锥形的端部4，减小了端部4的体积，使钻孔加工时端部4更加容易准确顶入定位孔中；并且将现有的硬质合金刀片在端部4上设置横刃的结构改为端部4形成尖顶的结构，减少钻削中的轴向力和钻削中的转矩并使得产品的定心精度大为提高，甚至在一定条件下可以取消钻取定位孔的步骤而直接使用产品进行钻孔，产品的使用更加方便；进一步，端部4锥度设为0.3，使得主刀1在使用中，可保持锋利到合金磨损殆尽，锋利效果好，耐用性高；最后，因为主刀1和辅刀2两端的倾斜角度直接决定着钻头在工作时的打孔效益，如果角度过小，在钻头旋转工作过程中，切削效益较低，打孔时间较长；而如果角度过大，在打孔过程中，合金刀头易崩断。经过不断的长时间的大量试验，得出合金刀头的主刀1倾斜角度设置140°～150°，辅刀2倾斜角度设置为140°～160°，不仅可以保证钻头的打孔工作效益，而且，还可有效防止合金刀头受力过大而崩断，延长了合金刀头的使用寿命。

本实施例中，所述主刀1的两端设有保护刃9。

采用上述方案，保护刃9通过在主刀1旋转直径的棱边上进行削边处理形成，设置保护刃9，使得使用时主刀1不易出现崩刃，可进一步提高主刀1的使用寿命。

本实施例中，所述辅刀2在楔形面11设有弧形凹槽6。

采用上述方案，弧形凹槽6配合竖槽5，可以在高速旋转下加大刀片内部气流流动有助于加快排出粉尘，同时，弧形凹槽6形成粉尘最佳的排出通道，使粉尘可以大排量的导出到相邻的杆体上的排屑槽里，从而能够更快的导入杆体的螺旋槽，大大减少因为粉尘堵塞造成的额外阻力，降低钻杆和刀头与切削物的摩擦，降低钻杆的震动，从而增加了刀头和钻杆的耐用度。

本实施例中，所述主刀1两侧壁上设有若干条间隔设置的第一排屑槽7，所述辅刀2的两侧壁上设有若干条间隔设置的第二排屑槽8；其中，所述第一排屑槽7从竖槽5的两端延伸至主刀1底部，且第一排屑槽7与主刀1的中心轴线平行，所述第二排屑槽8从竖槽5的两端延伸至辅刀2底部，且该第二排屑槽8与主刀1的中心轴线成夹角。

采用上述方案，使刀头在钻进过程中产生的废屑能够从竖槽5顺着第一排屑槽7、第二排屑槽8自动排出，且不会发生堵塞的情况，避免了钻进过程中停下多次对孔进行清理的情况，极大的提高了钻进速度，并节约了时间和人工成本；其中，第一排屑槽7呈竖直状态的凹进结构便于刀头在钻进过程中排除内部的废屑，而第二排屑槽8呈倾斜的凹进结构便于刀头在钻进过程中排出外部的废屑。

本实施例中，所述辅刀2高度低于主刀1高度，所述辅刀2高度低于主刀1高度的差值h为刀头高度H的3％至50％范围内。

采用上述方案，主刀1的高度比辅刀2的高度要高，主要是为了使合金刀头更快的攻入打孔作业面内，如果主刀1和辅刀2高度一致，则会加大合金刀头与作业面的接触面积，无法快速的攻入作业面，降低了打孔的效益。

进一步，所述辅刀2高度低于主刀1高度的差值h≤0.3mm，这样当合金刀头在工作过程中，主刀1首先攻入作业面内，而辅刀2则可配合主刀1快速清除作业面孔内的废屑，减小主刀1受到的阻力，可有效提高主刀1的攻入速度，提高打孔效益。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种十字型合金刀头，包括主刀及与主刀垂直设置形成交叉十字形的辅刀，其特征在于：所述主刀与辅刀之间设有弧形连接部，所述弧形连接部将主刀与辅刀连为一体，且在与主刀、辅刀连接处分别设有弧形倒角，所述主刀和辅刀呈长方形块状并在其一侧形成钻削面，所述钻削面两侧设有楔形面，所述楔形面在其相互的交界处形成刀刃，所述主刀和辅刀在与刀刃垂直方向设有若干个竖槽，所述竖槽将主刀和辅刀的钻削面分割成多刃口结构，所述主刀的钻削面中心设有锥形的端部，主刀的刀刃在端部正中心形成尖顶，所述端部的锥度为0.3，所述主刀两端的倾斜角度为140°～150°，所述辅刀两端的倾斜角度为140°～160°。

2.根据权利要求1所述的一种十字型合金刀头，其特征在于：所述主刀的两端设有保护刃。

3.根据权利要求1所述的一种十字型合金刀头，其特征在于：所述辅刀在楔形面设有弧形凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种十字型合金刀头，其特征在于：所述主刀两侧壁上设有若干条间隔设置的第一排屑槽，所述辅刀的两侧壁上设有若干条间隔设置的第二排屑槽。

5.根据权利要求4所述的一种十字型合金刀头，其特征在于：所述第一排屑槽从竖槽的两端延伸至主刀底部，且第一排屑槽与主刀的中心轴线平行。

6.根据权利要求5所述的一种十字型合金刀头，其特征在于：所述第二排屑槽从竖槽的两端延伸至辅刀底部，且该第二排屑槽与主刀的中心轴线成夹角。

7.根据权利要求1所述的一种十字型合金刀头，其特征在于：所述辅刀高度低于主刀高度。

8.根据权利要求7所述的一种十字型合金刀头，其特征在于：所述辅刀高度低于主刀高度的差值h为刀头高度H的3％至50％范围内。