CN113523366B - 一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，包括钻尖及钻体，所述钻尖包括折线刃、径向主切削刃、径向内刃、后刀面、沟槽、钻心尖，钻体上设置有螺旋槽和刃带，径向主切削刃和径向内刃的延长线均通过钻心点；通过修磨径向主切削刃和后刀面形成沟槽，通过横刃修磨方法完全消除横刃形成钻心尖。本发明提供的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，可以调节钻头刃口处的前角分布和切削厚度分布状况，具有良好的分屑、排屑效果和定心性能，能够有效降低钻削过程中的钻削力，提高刀具使用寿命和微小深孔加工质量，适用于难加工材料微小深孔的高效、高质量加工。

Description

一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具

技术领域

本发明涉及一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，属于机械加工技术领域。

背景技术

随着先进制造业的不断发展，具有微小深孔的零件在国防和民用领域的应用越来越广泛，而微细钻削刀具是实现微小深孔零件精密加工的关键。现有微小深孔钻削刀具的钻尖结构存在一些局限性：

(1)切削刃上各点前角变化范围较大，钻芯处为负前角，切削条件差。

(2)主切削刃较长，切屑较宽，由于微小深孔钻削刀具排屑路径变长，切屑易滞留和堵塞在螺旋槽中，导致排屑不顺畅，切屑与孔壁表面刮擦严重，且孔口出现毛刺，影响微小深孔的加工质量。

(3)刀具直径小且长径比较大，为提高其强度和刚度往往选用较大的钻芯厚度，使刀具横刃增长，定心性能变差，降低微小深孔的加工精度。

(4)切削厚度沿切削刃分布不均匀，钻头外缘处切削厚度大，且切削速度最高，所以此处切削负荷大，刀具磨损快。

由于现有微小深孔钻削刀具存在上述缺陷，导致钻削过程中轴向力和扭矩较大，钻头磨损加剧且容易折断，刀具使用寿命低且微小深孔加工质量差。为了提高微小深孔钻削刀具的切削性能，本发明改进钻尖结构，提出一种新型无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具。

发明内容

本发明提供了一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，能够降低钻削过程中的钻削力，提高刀具的定心性能、排屑性能和孔的加工质量，延长刀具使用寿命，适用于难加工材料微小深孔的高效、高质量加工。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，包括钻尖及钻体，所述钻尖包括折线刃、径向主切削刃、径向内刃、后刀面、沟槽和钻心尖，钻体上设置有螺旋槽和刃带，所述后刀面与钻体上的螺旋槽的交线为径向主切削刃，所述沟槽通过修磨径向主切削刃和后刀面形成；所述后刀面与所述沟槽相交形成径向内刃，所述径向内刃在刀具旋转轴处汇聚相交形成钻心尖，所述折线刃设置于径向主切削刃靠近钻头外缘处。

进一步地，所述径向主切削刃延长线通过钻心尖。

进一步地，所述径向主切削刃和径向内刃均为直线形。

进一步地，所述折线刃处的折线角λ为10°～30°，

进一步地，折线刃为直线形或弧线形。

进一步地，折线刃的起始点位于所述径向主切削刃上距离钻心尖0.75R～0.9R处，R为刀具半径。

进一步地，所述后刀面可以是平面、锥面或螺旋面。

进一步地，所述无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具有三个锋角，两条径向内刃在钻头轴向平面上的投影形成内锋角2φ₁，两条径向主切削刃形成第二锋角2φ₂，两条折线刃在钻头轴向平面上的投影形成第三锋角2φ₃，第二锋角2φ₂大于内锋角2φ₁和第三锋角2φ₃。

进一步地，内锋角2φ₁为100°～120°。

本发明的有益效果是：

本发明提出一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，该钻头具有良好的分屑、排屑效果和定心能力，可以有效降低钻削力，提高刀具使用寿命和微小深孔加工质量。

本发明中钻头的径向刃和折线刃改善了普通钻头刃口处的前角分布状况，切削刃上各点的前角变化较小，且均大于0°，特别是可以改善了钻芯处的切削条件，减小切削抗力。

本发明中钻头的径向内刃形成沟槽，有利于分屑和断屑；钻削过程中，折线刃、径向主切削刃、径向内刃三段切削刃形成三股卷曲切屑，可以减小切屑宽度，便于切屑排出和切削液流入钻削区。

本发明中钻头通过修磨去除横刃形成钻心尖，可以提高刀具的定心能力，改善微小深孔入钻过程中的滑移、偏斜现象，同时有效降低钻削力，减少刀具的磨损和断裂。

本发明中钻头的折线刃可以加长切削刃，适当减小该段的切削厚度，使整个切削刃上的切削负荷分布更均匀，增强钻头的刚性；同时降低该段切削刃单位刃长上的热负荷，改善钻头散热条件，提高钻头寿命。

附图说明

图1为本发明一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具的整体结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的钻尖结构示意图。

图中：1-钻体，2-刃带，3-螺旋槽，4-折线刃，5-径向主切削刃，6-径向内刃，7-后刀面，8-沟槽，9-钻心尖。

具体实施方法

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

如图1至图3所示，一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，包括钻尖及钻体1，所述钻尖包括折线刃4、径向主切削刃5、径向内刃6、后刀面7、沟槽8、钻心尖9，钻体上设置有螺旋槽3和刃带2；所述后刀面7可以是平面、锥面或螺旋面，后刀面7与钻体1上的螺旋槽3的交线为径向主切削刃5，所述沟槽8通过修磨径向主切削刃5和后刀面7形成；后刀面7与沟槽8相交形成径向内刃6；通过横刃修磨方法完全消除横刃形成钻心尖9；所述径向主切削刃5和径向内刃6均为直线形，且两者的延长线均通过钻心点9。

上述无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具有三个锋角，如图3所示，两条径向内刃6在钻头轴向平面上的投影形成内锋角2φ₁，两条径向主切削刃5形成第二锋角2φ₂，两条折线刃4在钻头轴向平面上的投影形成第三锋角2φ₃，第二锋角2φ₂大于内锋角2φ₁和第三锋角2φ₃，内锋角2φ₁为100°～120°；

如图2所示，所述折线刃4为直线形或弧线形，折线刃4处的折线角λ为10°～30°，折线刃4的起始点位于所述径向主切削刃5上距离钻心尖9 0.75R～0.9R处，R为刀具半径。通过调整内锋角2φ₁可以提高钻心尖9的强度，通过调整折线角λ和折线刃4的起始点位置可以改善钻头外缘处的强度。

在微小深孔钻削过程中，上述无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具通过钻心尖9和径向内刃6先加工出定位锥孔，起到自动定心效果，可以提高刀具入钻时的定位精度；随后径向内刃6、径向主切削刃5、折线刃4完全参与切削，三段切削刃之间转折明显，具有分屑作用，可以把一条宽切屑分成三段，减少切屑占据的容屑空间，进而使排屑顺利，切削液容易流入，提高钻头的使用寿命。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，包括钻尖及钻体(1)，所述钻尖包括折线刃(4)、径向主切削刃(5)、径向内刃(6)、后刀面(7)、沟槽(8)、钻心尖(9)，钻体上设置有螺旋槽(3)和刃带(2)，所述后刀面(7)与钻体上的螺旋槽(3)的交线为径向主切削刃(5)，所述沟槽(8)通过修磨径向主切削刃(5)和后刀面(7)形成；所述后刀面(7)与所述沟槽(8)相交形成所述径向内刃(6)，所述径向内刃(6)在刀具旋转轴处汇聚相交形成钻心尖(9)，所述径向主切削刃(5)延长线通过钻心尖(9)，所述折线刃(4)设置于径向主切削刃(5)靠近钻头外缘处；在钻头轴向平面上，两条径向内刃(6)的投影形成内锋角2φ1，两条径向主切削刃(5)的投影形成第二锋角2φ2，两条折线刃(4)在钻头轴向平面上的投影形成第三锋角2φ3，第二锋角2φ2大于内锋角2φ1和第三锋角2φ3。

2.根据权利要求1所述的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，其特征在于，所述后刀面(7)可以是平面、锥面或螺旋面。

3.根据权利要求1所述的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，其特征在于，所述径向主切削刃(5)和径向内刃(6)均为直线形。

4.根据权利要求1所述的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，其特征在于，所述折线刃(4)为直线形或弧线形。

5.根据权利要求1所述的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，其特征在于，折线刃(4)处的折线角为10°～30°。

6.根据权利要求1所述的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，其特征在于，折线刃(4)的起始点位于所述径向主切削刃(5)上距离钻心尖(9)0.75R～0.9R处，R为刀具半径。

7.根据权利要求1所述的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，其特征在于，内锋角2φ1为100°～120°。

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