CN110625165A - 钻头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻头，包括柄部和刃部，所述刃部包括两个刃瓣和两条主排屑槽，两个刃瓣、两条主排屑槽均沿钻头的中心轴线呈螺旋对称分布，两个刃瓣在刃部前端面中心处形成横刃；所述主排屑槽前端开设容屑槽，当使用者正视钻头前端面时，所述容屑槽径向深度占钻头刃部直径的54～56%，两个主排屑槽内的容屑槽分别位于横刃两侧，所述横刃的宽度由两个容屑槽之间的距离进行限定，所述横刃的宽度占刃径的3～3.5%。在针对有色金属钻削的时候，一次钻削即可加工出公差等级在H7以及粗糙度满足Ra1.6的孔径。

Description

钻头

技术领域

本发明涉及一种钻头。

背景技术

目前行业内针对有色金属进行钻孔的时候，为使钻出的孔径满足H7的公差、粗糙度满足Ra1.6的要求，需要使用钻头和铰刀一粗、一精两次加工，传统钻头一次钻削无法钻出上述要求的孔径原因主要有以下几个方面：

1、钻头横刃较厚，定心不稳，钻头在钻削的时候钻削轴线容易出现偏动，这也会造成钻削过程中，影响孔径的公差等级和光洁度不达标的重要因素；

2、钻出的铁屑较大，铁屑不易排出，容易堵塞排屑槽，这也是造成孔径的公差等级和光洁度不达标的重要因素；

3、传统钻头只有两条主切削刃，主切削刃一般只能起钻削功能，无法起到修整孔径的功能，这是造成孔径的公差等级和光洁度不达标的重要因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种钻头，解决目前钻头横刃定心不稳、排屑不畅致使钻出的孔径不能满足H7的公差、粗糙度Ra1.6的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钻头，包括柄部和刃部，所述刃部包括两个刃瓣和两条主排屑槽，两个刃瓣、两条主排屑槽均沿钻头的中心轴线呈螺旋对称分布，两个刃瓣在刃部前端面中心处形成横刃；

所述主排屑槽前端开设容屑槽，当使用者正视钻头前端面时，所述容屑槽径向深度占钻头刃部直径的54～56%，两个主排屑槽内的容屑槽分别位于横刃两侧，所述横刃的宽度由两个容屑槽之间的距离进行限定，所述横刃的宽度占刃径的3～3.5%；

所述容屑槽包括主前刀面、弧形的卷屑面以及出屑面，所述主前刀面与后刀面相接形成主切削刃，所述卷屑面的曲率半径R为7～8%，所述主前刀面与出屑面之间形成出屑角γ，所述出屑角γ为90～95°。

进一步的，两个所述刃瓣的刃背面均开设副排屑槽，所述刃瓣的刃背面周向两侧分别形成切削刃带和修光刃带，所述切削刃带位于钻头旋转方向一侧，所述副排屑槽位于切削刃带和修光刃带之间；

所述后刀面包括第一后刀面和第二后刀面，所述第一后刀面与主前刀面相接形成所述的主切削刃，所述第一后刀面和主前刀面之间形成第一楔角α，α的角度为75～77°；所述切削刃带的刃背面朝向旋转方向一侧的棱边形成副切削刃，所述副切削刃连接切削刃带背面和主排屑槽；

所述副排屑槽位于修光刃带一侧的内壁面形成修光前刀面，所述修光前刀面与修光刃带前端的第二后刀面之间形成第二楔角β，β的角度为85～88°；所述修光刃带前端位于旋转方向一侧的棱边形成主修光刃，所述主修光刃连接第二后刀面和修光前刀面；所述修光刃带的刃背面朝向旋转方向一侧的棱边形成副修光刃，所述副修光刃连接修光刃带的刃背面和副排屑槽。

进一步的，所述容屑槽的深度占钻头刃部直径55%。

进一步的，所述卷屑面的曲率半径R为7%刃径 。

进一步的，所述前刀面与出屑面之间的出屑角γ为90° 。

进一步的，所述横刃的宽度占刃径的3%。

进一步的，所述刃部在钻头中心轴向方向上具有锥度，锥度为0.08～0.1/100。

进一步的，两个刃瓣的螺旋升角为7～10°。

进一步的，所述主切削刃上形成有钝化面，所述钝化面沿主切削刃长度方向设置。

本发明的有益效果是：

本发明的钻头，在针对有色金属钻削的时候，一次钻削即可加工出公差等级在H7以及粗糙度满足Ra1.6的孔径。

本发明的钻头，通过控制两个容屑槽的径向深度，使横刃的宽度由两个容屑槽之间的距离进行控制，实现对横刃的修薄，使钻头在钻削之前获得比较好的定心能力。

其次，钻头的主切削刃在钻削过程中，钻出的铁屑经过容屑槽排出，即，铁屑依次经过主前刀面、弧形卷屑面以及出屑面之后进入主排屑槽内，卷屑面可以铁屑形成小角度的翻卷，让铁屑可以更加容易的排入到主排屑槽内。

本发明的钻头，在刃瓣上增设了修光刃带，从而形成主修光刃和副修光刃；依靠切削刃带形成的主切削刃实现对孔径的第一次钻削，然后紧接着由副修光刃对第一次钻削完成的孔径进行第二次修正，即对孔径进行修光的目的，通过一次钻削和一次修光，从而确保本发明的钻头能钻出孔径满足H7的公差、粗糙度满足Ra1.6要求的孔径。

本发明的钻头，两个刃瓣的螺旋升角控制在7～10°，小角度的螺旋升角大大增加切削时候的强度，钻削效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明钻头的侧向视图；

图2是图1中A-A向剖视图；

图3是正视钻头前端面的示意图；

图4是图1中K向视图；

图5是侧向正视切削刃带的示意图；

图6是侧向正视修光刃带的示意图；

1、柄部，2、刃部，2A、切削刃带，2B、修光刃带，3、主排屑槽，31、容屑槽，311、主前刀面，312、卷屑面，313、出屑面，4、副排屑槽，51、第一后刀面，52、第二后刀面，21、主切削刃，22、副切削刃，23、主修光刃，24、副修光刃。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1至图6所示，一种钻头，包括柄部1和刃部2，所述刃部2包括两个刃瓣和两条主排屑槽3，两个刃瓣、两条主排屑槽3均沿钻头的中心轴线呈螺旋对称分布，两个刃瓣在刃部2前端面中心处形成横刃。

主排屑槽3前端开设容屑槽31，当使用者正视钻头前端面时，所述容屑槽31径向深度占钻头刃部2直径的54～56%，优选在55%。两个容屑槽31的深度均超过了刃径的一半，可以使两个主排屑槽3内的容屑槽31分别位于横刃两侧，所述横刃的宽度由两个容屑槽31之间的距离进行限定，从而将横刃的宽度占刃径的3～3.5%，优选在3%。

通过控制两个容屑槽31的径向深度，使横刃的宽度由两个容屑槽31之间的距离进行控制，实现对横刃的修薄，使钻头在钻削之前获得比较好的定心能力。

具体的，容屑槽31包括主前刀面311、弧形的卷屑面312以及出屑面313，所述主前刀面311与后刀面相接形成主切削刃21，所述卷屑面312的曲率半径R为7～8%，优选7%。所述主前刀面311与出屑面313之间形成出屑角γ，所述出屑角γ为90～95°，出屑角γ优选90°。卷屑面312的曲率半径可以使钻下的铁屑形成一个角度的弯曲，避免钻下的铁屑卷成大圆圈状而堵塞主排屑槽3。出屑角适于将经过卷屑面312卷成的铁屑从容屑槽31排入主排屑槽3内。

具体的，两个所述刃瓣的刃背面均开设副排屑槽4，所述刃瓣的刃背面周向两侧分别形成切削刃带2A和修光刃带2B，所述切削刃带2A位于钻头旋转方向一侧，所述副排屑槽4位于切削刃带2A和修光刃带2B之间。

后刀面包括第一后刀面51和第二后刀面52，所述第一后刀面51与主前刀面311相接形成所述的主切削刃21，所述第一后刀面51和主前刀面311之间形成第一楔角α，α的角度为75～77°；所述切削刃带2A的刃背面朝向旋转方向一侧的棱边形成副切削刃22，所述副切削刃22连接切削刃带2A背面和主排屑槽3；

所述副排屑槽4位于修光刃带2B一侧的内壁面形成修光前刀面，所述修光前刀面与修光刃带2B前端的第二后刀面52之间形成第二楔角β，β的角度为85～88°；所述修光刃带2B前端位于旋转方向一侧的棱边形成主修光刃23，所述主修光刃23连接第二后刀面52和修光前刀面；所述修光刃带2B的刃背面朝向旋转方向一侧的棱边形成副修光刃24，所述副修光刃24连接修光刃带2B的刃背面和副排屑槽4。

刃瓣上的第一楔角α可使主切削刃21在钻削的时候，可以避免第一后刀面51与工件相接触，刃瓣上的第二楔角β可以使主修光刃23在钻削的时候，可以避免第二后刀面52与工件相接触。

刃部2在钻头中心轴向方向上具有锥度，锥度为0.08～0.1/100。

两个刃瓣的螺旋升角为7～10°；小角度的螺旋升角大大增加切削时候的强度，钻削效率高。

主切削刃21上形成有钝化面（图中未示出），所述钝化面沿主切削刃21长度方向设置，钝化面连接主前刀面311和第一后刀面51，钝化面在肉眼下观察不到，需要通过放大50～80倍之后才能观察到，钝化面通过CNC五轴磨床方式加工得到；钝化面的主要作用在于提升主切削刃21的切屑强度 。

本发明的钻头在钻削时，横刃上的钻尖先与工件接触，横刃由于宽度由两侧容屑槽31控制宽度之后，横边变薄，在钻削的时候可以很好的定心作用；横刃钻入工件之后，主切削刃21开始工作，主切削刃21依靠其钝化面切屑强度得到提高，主切削刃不易崩口，钻出的铁屑经过主前刀面311后进入卷屑面312，卷屑面312的曲率半径使铁屑形成小角度的弯曲，形成铁屑卷成小圆圈形状，使其更易排出；出屑面313与前刀面之间的出屑角γ，将卷曲的铁屑排入主排屑槽3内，出屑角γ优选90°，使出屑更加顺畅。主切削刃21在钻削之后，副切削刃22开始对孔壁进行钻削；紧接着，随着钻头的继续旋转，修光刃带2B开始进入工作，主修光刃23开始对主切削刃21钻过的孔径进行修正，即二次钻削，这是使目标孔径达（H7等级和粗糙度Ra1.6）的关键所在，主修光刃23钻削下来的铁屑进入副排屑槽4之后排出，副修光刃24进行辅助修光孔径，使孔径最终达标。

本发明的钻头，首先通过增设的两个容屑槽31实现修薄横刃，横刃在钻孔时候钻头稳定性得到保证，这一环节是钻孔钻出目标孔径的第一道环节，第二道环节是两个容屑槽31使铁屑形成小卷边之后顺利输出，防止铁屑堵塞在孔内而“拉毛”内孔；第三道环节是切削刃带2A和修光刃带2B一起配合工作，修光刃带2B的主修光刃23对内孔进行修整，相当于对钻孔进行二次修光加工，从而保证最终能钻出目标孔径。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种钻头，包括柄部和刃部，所述刃部包括两个刃瓣和两条主排屑槽，两个刃瓣、两条主排屑槽均沿钻头的中心轴线呈螺旋对称分布，两个刃瓣在刃部前端面中心处形成横刃，其特征是，

所述主排屑槽前端开设容屑槽，当使用者正视钻头前端面时，所述容屑槽径向深度占钻头刃部直径的54～56%，两个主排屑槽内的容屑槽分别位于横刃两侧，所述横刃的宽度由两个容屑槽之间的距离进行限定，所述横刃的宽度占刃径的3～3.5%；

所述容屑槽包括主前刀面、弧形的卷屑面以及出屑面，所述主前刀面与后刀面相接形成主切削刃，所述卷屑面的曲率半径R为7～8%，所述主前刀面与出屑面之间形成出屑角γ，所述出屑角γ为90～95°。

2.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，两个所述刃瓣的刃背面均开设副排屑槽，所述刃瓣的刃背面周向两侧分别形成切削刃带和修光刃带，所述切削刃带位于钻头旋转方向一侧，所述副排屑槽位于切削刃带和修光刃带之间；

所述后刀面包括第一后刀面和第二后刀面，所述第一后刀面与主前刀面相接形成所述的主切削刃，所述第一后刀面和主前刀面之间形成第一楔角α，α的角度为75～77°；所述切削刃带的刃背面朝向旋转方向一侧的棱边形成副切削刃，所述副切削刃连接切削刃带背面和主排屑槽；

所述副排屑槽位于修光刃带一侧的内壁面形成修光前刀面，所述修光前刀面与修光刃带前端的第二后刀面之间形成第二楔角β，β的角度为85～88°；所述修光刃带前端位于旋转方向一侧的棱边形成主修光刃，所述主修光刃连接第二后刀面和修光前刀面；所述修光刃带的刃背面朝向旋转方向一侧的棱边形成副修光刃，所述副修光刃连接修光刃带的刃背面和副排屑槽。

3.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述容屑槽的深度占钻头刃部直径55%。

4.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述卷屑面的曲率半径R为7～8%刃径 。

5.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述前刀面与出屑面之间的出屑角γ为90°。

6.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述横刃的宽度占刃径的3%。

7.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述刃部在钻头中心轴向方向上具有锥度，锥度为0.08～0.1/100。

8.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，两个刃瓣的螺旋升角为7～10°。

9.根据权利要求2所述的钻头，其特征是，所述主切削刃上形成有钝化面，所述钝化面沿主切削刃长度方向设置。