CN109570577B - 一种深孔加工用内排屑深孔钻及其钻削方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种深孔加工用内排屑深孔钻及其钻削方法，属于机械加工领域。深孔钻削是指对孔进行相对大的孔深与直径比的加工，一般的钻削技术生产的孔，孔的深度极少超过5倍直径，而在深孔钻削中，此比例可高达100：1，并且任何大于10倍直径的孔都应称为深孔。深孔在钻削过程中需满足内排屑，钻削阻力也要相对低，钻孔精度又必须保证，刀具的可加工性也必须保证。目前市面上的产品主要是3个切削刃分布切削，或者刀具的1个切削刃设置有台阶，此种刀具钻削阻力大，钻削屑不能有效分断、排出，易引起堵屑等情况。本发明所述的一种深孔加工用内排屑深孔钻及其钻削方法能满足小规格孔径的深孔钻削，钻削阻力小、钻削屑分断干脆、不易堵屑。

Description

一种深孔加工用内排屑深孔钻及其钻削方法
技术领域
本发明涉及一种深孔加工用内排屑深孔钻及其钻削方法，属于机械加工领域。
背景技术
深孔钻削是指对孔进行相对大的孔深与直径比的加工，一般正常的钻削技术所生产的孔，其孔深极少超过5倍直径，而在深孔钻削中，此比例可高达100：1，并且任何大于10倍直径的孔都应称为深孔。深孔在钻削过程中需要满足可以内排屑，钻削阻力也要相对低，钻孔精度又必须保证，刀具的可加工性也必须保证。
目前市面上的产品主要是3个切削刃分布切削，这样会引起不能加工出更小规格的刀具直径，或者刀具的1个切削刃设置有台阶，如申请号为201511022120.2和201020275341.7的中国专利，此种刀具钻削阻力大，而且钻削屑不能有效分断、排出，引起堵屑等情况。
市面上的枪钻能够比深孔钻钻削更小直径的孔，但深孔钻则较枪钻具有更高的生产效率（4倍左右），只要有可能应优先使用深孔钻。
基于上述问题，市面上缺少一种能满足小规格孔径的深孔钻削、钻削阻力小、钻削屑分断干脆、不易堵屑的深孔钻。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的深孔加工用内排屑深孔钻及其钻削方法，该深孔加工用内排屑深孔钻具有加工方便、钻削阻力小、钻削屑分断干脆、能适应较小规格孔径的深孔加工、并且能保证钻削孔的精度的特点。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种深孔加工用内排屑深孔钻，包括钻头，所述钻头包括刀体和刀柄，钻头具有轴线，所述刀体和刀柄沿轴线连接；其特征在于，所述刀体设置有大切削刀片、小切削刀片以及导向块，所述大切削刀片和小切削刀片沿径向设置在刀体的端部，大切削刀片由刀体端部的中部沿径向延伸至刀体的端部边缘，小切削刀片设置在刀体端部的中部，大切削刀片与小切削刀片布置在轴线的两侧，大切削刀片与小切削刀片错位布置，所述导向块沿轴线设置在刀体的端部外侧面，导向块包括导向块一和导向块二，所述导向块一与大切削刀片沿径向成180°布置；所述钻头还包括大内排屑槽和小内排屑槽，所述大内排屑槽和小内排屑槽沿轴线贯通式的设置在钻头的内部，大内排屑槽和小内排屑槽由刀体的端部沿轴线延伸至刀体的内部并在刀体的内部汇合并继续延伸至刀柄的端部，大内排屑槽与大切削刀片的位置相对应，小内排屑槽与小内排屑槽的位置相对应。设计合理，小切削刀片具有分断大切削刀片钻削屑的作用，利于钻削屑排出，降低钻削阻力；导向块沿轴线设置在刀体的端部外侧面起到支撑孔壁、保证深孔钻削精度的作用；大内排屑槽与大切削刀片的位置相对应，小内排屑槽与小内排屑槽的位置相对应，方便钻削后产生的钻削屑直接排出，不会因堵屑而导致无法正常钻削。
更具体而言，所述导向块一与导向块二所成角度为105°～115°。导向块一和导向块二位置设计合理，钻削时起到支撑导向作用。
更具体而言，所述大切削刀片与小切削刀片所成角度为180°。大切削刀片与小切削刀片位置设计合理，小切削刀片起到分断大切削刀片钻削屑的作用，降低钻削阻力。
更具体而言，所述大内排屑槽与小内排屑槽在刀体的端部成180°布置。设计合理。
更具体而言，所述大内排屑槽与小内排屑槽在刀体的端部形成锥形喇叭口。利于钻削屑沿轴线交汇，并经过刀柄排出。
更具体而言，所述大切削刀片、小切削刀片以及导向块焊接固定在刀体上。工艺简单、合理。
更具体而言，所述大切削刀片采用机夹式螺钉固定在刀体上。大切削刀片损耗后可更换新的刀片继续钻削，具有刀具加工以及使用成本低的优势；根据需要也可更换不同规格的刀片，适用范围广。
更具体而言，所述大切削刀片与小切削刀片之间为台阶形分布，形成台阶分屑结构，更有效分段各个刃口切除的钻削屑。
更具体而言，钻削过程中，大切削刀片切削孔所在圆周的外环34%的部位和央部40%的部位，小切削刀片切削孔所在圆周的中部26%的部位。钻孔精度高。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1.具有大切削刀片、小切削刀片两个切削刀片错位设计，分段切削，降低切削阻力；大切削刀片与小切削刀片的结构、位置设计合理，小切削刀片具有分断大切削刀片钻削屑的作用，利于钻削屑排出，降低钻削阻力。
2.导向块沿轴线设置在刀体的端部外侧面起到支撑孔壁、保证深孔钻削精度的作用，导向块一与大切削刀片成180°布置，设计合理，钻削时能起到支撑导向作用，保证钻削后的孔不会存在弯曲、圆柱度等情况。
3.大内排屑槽与大切削刀片的位置相对应，小内排屑槽与小内排屑槽的位置相对应，方便钻削后产生的钻削屑直接排出，不会因堵屑而导致无法正常钻削。
4.大切削刀片与刀体固定具有焊接式和机夹式两种结构，可根据实际需要进行选择，适用范围广。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的刀体结构示意图。
图3是本发明实施例的主视结构示意图。
图4是本发明实施例的左视结构示意图。
图5是图4的A-A面剖视图。
图6是本发明实施例的大切削刀片和小切削刀片的位置布置及其切削区域结构示意图。
图7是本发明实施例的大切削刀片采用机夹式螺钉固定在刀体上的整体结构示意图。
图中：钻头1，大切削刀片2，小切削刀片3，导向块4，轴线5，刀体6，刀柄7，大内排屑槽8，小内排屑槽9，螺钉10，导向块一401，导向块二402。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图7，一种深孔加工用内排屑深孔钻，包括钻头1，钻头1包括刀体6和刀柄7，钻头1具有轴线5，刀体6和刀柄7沿轴线5连接。
刀体6设置有大切削刀片2、小切削刀片3以及导向块4，大切削刀片2和小切削刀片3沿径向设置在刀体6的端部，大切削刀片2由刀体6端部的中部沿径向延伸至刀体6的端部边缘，小切削刀片3设置在刀体6端部的中部，大切削刀片2与小切削刀片3布置在轴线5的两侧，大切削刀片2与小切削刀片3所成角度为180°，设计合理，小切削刀片3具有分断大切削刀片2的钻削屑的作用，降低钻削阻力；大切削刀片2与小切削刀片3错位布置，起到分段切削，降低切削阻力的作用；导向块4沿轴线5设置在刀体6的端部外侧面，导向块4包括导向块一401和导向块二402，导向块一401与大切削刀片2沿成180°布置，钻削时能起到支撑导向作用，保证钻削后的孔不会存在弯曲、圆柱度等情况；导向块一401与导向块二402所成角度a=105°～115°。
钻头1还包括大内排屑槽8和小内排屑槽9，大内排屑槽8和小内排屑槽9沿轴线5贯通式的设置在钻头1的内部，大内排屑槽8和小内排屑槽9由刀体6的端部沿轴线5延伸至刀体6的内部并在刀体6的内部汇合且继续延伸至刀柄7的端部，大内排屑槽8与大切削刀片2的位置相对应，小内排屑槽9与小内排屑槽9的位置相对应；大内排屑槽8与小内排屑槽9在刀体6的端部成180°布置，大内排屑槽8与小内排屑槽9在刀体6的端部形成锥形喇叭口。利于钻削屑沿轴线5交汇，并经过刀柄7排出。
大切削刀片2焊接固定在刀体6上，或，大切削刀片2采用机夹式螺钉10固定在刀体6上；小切削刀片3以及导向块4焊接固定在刀体6上。
一种使用如上所述的深孔加工用内排屑深孔钻的钻削方法，将钻头1与钻管连接，钻管包括钻管和油压密封环，钻管和油压密封环与钻头（1）和工件之间具有输送切削液的环状空腔，刀柄7与钻管连接；开启切削液输送装置，切削液由环状空腔向钻体输送，开始钻削，大切削刀片2切削的钻削屑直接排出和/或由小切削刀片3分断后排出，切削液进入大内排屑槽8以及小内排屑槽9推动钻削屑沿轴线5交汇并经过刀体6以及刀柄7排出。
钻削过程中，大切削刀片2的切削刃H1切削孔所在圆周的外环34%的部位、切削刃H3切削孔所在圆周的中央40%的部位，小切削刀片3的切削刃H2切削孔所在圆周的中部26%的部位。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种深孔加工用内排屑深孔钻，包括钻头（1），所述钻头（1）包括刀体（6）和刀柄（7），钻头（1）具有轴线（5），所述刀体（6）和刀柄（7）沿轴线（5）连接；其特征在于，所述刀体（6）设置有大切削刀片（2）、小切削刀片（3）以及导向块（4），所述大切削刀片（2）和小切削刀片（3）沿径向设置在刀体（6）的端部，大切削刀片（2）由刀体（6）端部的中部沿径向延伸至刀体（6）的端部边缘，小切削刀片（3）设置在刀体（6）端部的中部，大切削刀片（2）与小切削刀片（3）布置在轴线（5）的两侧，大切削刀片（2）与小切削刀片（3）错位布置，所述导向块（4）沿轴线（5）设置在刀体（6）的端部外侧面，导向块（4）包括导向块一（401）和导向块二（402），所述导向块一（401）与大切削刀片（2）沿径向成180°布置；所述钻头（1）还包括大内排屑槽（8）和小内排屑槽（9），所述大内排屑槽（8）和小内排屑槽（9）沿轴线（5）贯通式的设置在钻头（1）的内部，大内排屑槽（8）和小内排屑槽（9）由刀体（6）的端部沿轴线（5）延伸至刀体（6）的内部并在刀体（6）的内部汇合且继续延伸至刀柄（7）的端部，大内排屑槽（8）与大切削刀片（2）的位置相对应，小内排屑槽（9）与小内排屑槽（9）的位置相对应；
所述导向块一（401）与导向块二（402）所成角度为105°～115°，所述大切削刀片（2）与小切削刀片（3）所成角度为180°，所述导向块（4）焊接固定在刀体（6）上；所述大内排屑槽（8）与小内排屑槽（9）在刀体（6）的端部成180°布置，所述小切削刀片（3）焊接固定在刀体（6）上，所述大切削刀片（2）焊接固定或采用机夹式螺钉（10）固定在刀体（6）上；所述大内排屑槽（8）与小内排屑槽（9）在刀体（6）的端部形成锥形喇叭口；所述大切削刀片（2）与小切削刀片（3）之间为台阶形分布，形成台阶分屑结构。
2.根据权利要求1所述的深孔加工用内排屑深孔钻的钻削方法，其特征在于，钻削过程中，大切削刀片（2）切削孔所在圆周的外环34%的部位和中央40%的部位，小切削刀片（3）切削孔所在圆周的中部26%的部位。
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