CN1843654A - 一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属切削刀具制造技术，涉及一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法。该方法是在现有的标准轧制麻花钻的基本结构基础上对其尺寸参数进行调整，使其满足以下要求：a.将轧制麻花钻槽尾的圆角半径R控制在20mm～30mm；b.将轧制麻花钻的芯厚量由头部至槽尾方向上等比增加，其增量比(即测量截面的芯厚量与该测量截面至麻花钻尖端的距离之间的比值)为2.0∶100mm～2.5mm∶100mm。采用本发明方法制造的轧制麻花钻，在高切削速度、高试坯抗拉强度及无冷却液的切削条件下，钻头的使用寿命得到大大提高。

Description

一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法
技术领域
本发明属于金属切削刀具制造技术，涉及一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法。
背景技术
使用寿命是轧制麻花钻的重要质量指标，在一些恶劣的切削条件下，特别是在高切削速度、高试坯抗拉强度、无冷却液的切削条件下，普通麻花钻的使用寿命会大大缩短，甚至难以完成切削过程。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法，使得麻花钻在高切削速度、高试坯抗拉强度及无冷却液条件下能够具有较长的使用寿命。
本发明的方法是在现有的标准轧制麻花钻的基本结构基础上对其尺寸参数进行调整，使其满足以下要求：
a.将轧制麻花钻槽尾的圆角半径R控制在20mm～30mm；
b.将轧制麻花钻的芯厚量由头部至槽尾方向上等比增加，其增量比(即测量截面的芯厚量与该测量截面至麻花钻尖端的距离之间的比值)为2.0∶100mm～2.5mm∶100mm；
c.使轧制麻花钻的端部芯厚量K和钻头直径d之间满足如下关系，即K＝(0.24～0.25)d0.87；
d.使轧制麻花钻的刃背宽度B、钻头直径d及麻花钻螺旋角β之间满足如下关系，即B＝0.697dcosβ，同时刃背直径g与钻头直径d之间满足如下关系，即d＞g≥0.96d；
e.将轧制麻花钻的横刃斜角α控制在55°～60°。
本发明与普通轧制麻花钻相比，钻头在切削时的刚性大大提高，而通过实验分析，在高切削速度、高试坯抗拉强度及无冷却液的切削条件下，提高钻头刚度，减小切削时的振动对延长钻头的使用寿命有着十分重要的作用。本发明通过采取增大麻花钻槽尾半径、增大麻花钻芯厚增量、适当增加芯厚量、适量增大刃背宽度和刃背直径等措施，可以使钻头刚度得到有效提高，同时通过增大横刃斜角以缩短横刃长度，从而降低钻削时的轴向力。经过试验证明，采用本发明方法制造的轧制麻花钻，在高切削速度、高试坯抗拉强度及无冷却液的切削条件下，钻头的使用寿命得到大大提高。
附图说明
图1是显示麻花钻芯厚增量和槽尾圆角的示意图；
图2是显示麻花钻刃背宽度B的示意图；
图3是显示麻花钻芯刃背直径g的示意图；
图4是显示麻花钻横刃斜角α的示意图。
图中所注R为槽尾半径、B为刃背宽度、g为刃背直径、α为横刃斜角。
具体实施方式
实施例一：采用本发明方法制造的三支直径d＝4mm的轧制麻花钻，其钻头材料为W6Mo5Cr4V2，其槽尾半径、芯厚增量比、端部的芯厚量、刃背宽度、刃背直径、横刃斜角各项参数见表1中的试验组。其它参数符合国家标准要求。
将实施例一的钻头与符合国家标准的一支材料为W6Mo5Cr4V2的普通轧制麻花钻进行钻孔对比试验。试验条件为：切削速度25m/min，进给量0.07mm/r，主轴转速2000r/min，钻孔深度12mm，试坯抗拉强度1000～1150N/mm2。试验结果如表1：
表1
  槽尾半径(mm)   芯厚增量比   端部芯厚量(mm)   刃背宽度(mm)   刃背直径(mm)   横刃斜角   寿命(钻孔数)
试验组   1   R22   2.14∶100   0.85   2.50   3.99   55°   110
  2   R22   2.00∶100   0.86   2.47   3.992   56°   110
  3   R22   2.2∶100   0.83   2.48   3.99   55°   110
对照组   1   R10   1.86∶100   0.70   2.40   3.72   50°   6
  2   R10   1.94∶100   0.68   2.42   3.80   48°   17
  3   R10   1.75∶100   0.73   2.38   3.76   52°   22
注：钻孔数达到110孔/件停试。
实施例二：采用本发明方法制造的三支直径d＝6mm的轧制麻花钻，其钻头材料为W6Mo5Cr4V2，其槽尾半径、芯厚增量比、端部的芯厚量、刃背宽度、刃背直径、横刃斜角各项参数见表1中的试验组。其它参数符合国家标准要求。
将实施例二的钻头与符合国家标准的一支材料为W6Mo5Cr4V2的普通轧制麻花钻进行钻孔对比试验。试验条件为：切削速度23m/min，进给量0.10mm/r，主轴转速1250r/min，钻孔深度18mm，试坯抗拉强度1000～1150N/mm2。试验结果如表2：
表2
  槽尾半径(mm)   芯厚增量比   端部芯厚量(mm)   刃背宽度(mm)   刃背直径(mm)   横刃斜角   寿命(钻孔数)
试验组 1 R25 2.18∶100 1.19 3.73 5.985 55° 110
  2   R25   2.25∶100   1.18   3.75   5.988   57°   110
  3   R25   2.11∶100   1.14   3.73   5.99   55°   110
对照组   1   R12   1.66∶100   1.03   3.58   5.58   48°   12
  2   R12   1.73∶100   1.00   3.60   5.60   50°   17
3 R12 1.69∶100 1.02 3.58 5.65 49° 7
注：钻孔数达到110孔/件停试。
实施例三：采用本发明方法制造的三支直径d＝8mm的轧制麻花钻，其钻头材料为W6Mo5Cr4V2，其槽尾半径、芯厚增量比、端部的芯厚量、刃背宽度、刃背直径、横刃斜角各项参数见表1中的试验组。其它参数符合国家标准要求。
将实施例三的钻头与符合国家标准的一支材料为W6Mo5Cr4V2的普通轧制麻花钻进行钻孔对比试验。试验条件为：切削速度20m/min，进给量0.12mm/r，主轴转速800r/min，钻孔深度24mm，试坯抗拉强度1000～1150N/mm2。试验结果如表3：
表3
  槽尾半径(mm)   芯厚增量比   端部芯厚量(mm)   刃背宽度(mm)   刃背直径(mm)   横刃斜角   寿命(钻孔数)
试验组   1   R28   2.00∶100   1.51   5.03   7.985   55°   110
2 R28 2.18∶100 1.44 5.02 7.985 56° 110
  3   R28   2.13∶100   1.46   5.00   7.99   55°   110
对照组 1 R14 1.80∶100 1.30 4.73 7.48 48° 11
  2   R14   1.75∶100   1.38   4.75   7.50   52°   19
3 R14 1.83∶100 1.29 4.70 4.45 47° 15
注：钻孔数达到110孔/件停试。
实施例四：采用本发明方法制造的三支直径d＝8mm的轧制麻花钻，其钻头材料为W6Mo5Cr4V2，其槽尾半径、芯厚增量比、端部的芯厚量、刃背宽度、刃背直径、横刃斜角各项参数见表1中的试验组。其它参数符合国家标准要求。
将实施例四的钻头与符合国家标准的一支材料为W6Mo5Cr4V2的普通轧制麻花钻进行钻孔对比试验。试验条件为：切削速度18m/min，进给量0.15mm/r，主轴转速575r/min，钻孔深度30mm，试坯抗拉强度1000～1150N/mm2。试验结果如表4：
表4
  槽尾半径(mm)   芯厚增量比   端部芯厚量(mm)   刃背宽度(mm)   刃背直径(mm)   横刃斜角   寿命(钻孔数)
试验组   1   R30   2.10∶100   1.74   5.90   9.92   55°   110
  2   R30   2.02∶100   1.76   5.93   9.99   56°   110
  3   R30   2.00∶100   1.78   5.58   9.99   55°   110
对照组   1   R15   1.61∶100   1.59   6.22   9.40   48°   17
  2   R15   1.64∶100   1.63   6.20   9.45   50°   22
  3   R15   1.60∶100   1.60   6.27   9.50   47°   16
注：钻孔数达到110孔/件停试。

Claims (4)

1、一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法，其特征是：使轧制麻花钻的尺寸参数满足以下要求，
将轧制麻花钻槽尾的圆角半径R控制在20mm～30mm；
将轧制麻花钻的芯厚量由头部至槽尾方向上等比增加，其增量比为2.0∶100mm～2.5mm∶100mm。
2、根据权利要求1所述的一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法，其特征是：使轧制麻花钻的尺寸参数满足以下要求，
使轧制麻花钻的端部芯厚量K和钻头直径d之间满足如下关系，即K＝(0.24～0.25)d0.87。
3、根据权利要求2所述的一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法，其特征是：使轧制麻花钻的尺寸参数满足以下要求，
使轧制麻花钻的刃背宽度B、钻头直径d及麻花钻螺旋角β之间满足如下关系，即B＝0.697dcosβ，同时刃背直径g与钻头直径d之间满足如下关系，即0.96d≤g＜d。
4、根据权利要求3所述的一种提高轧制麻花钻使用寿命的方法，其特征是：使轧制麻花钻的尺寸参数满足以下要求，
将轧制麻花钻的横刃斜角α控制在55°～60°。
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