CN201455364U - 微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段多刃尖钻头 - Google Patents

微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段多刃尖钻头 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段多刃尖钻头,是高速钢和硬质合金麻花钻的一种,它是针对航空、航天领域大量使用的钛合金、高强度碳纤维,凯芙拉纤维等材料钻孔时孔径易收缩的特点,而设计制造的,多刃尖钻头高效钻孔,其微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段,对收缩的孔壁进行切削或刮削,以保证精度,提高耐用度,微阶梯进一步提高孔的质量并减少孔的正反面毛刺。

Description

微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段多刃尖钻头
所属领域
本实用新型是属于一种用高速钢、硬质合金等其它材料制造的麻花钻,具体的说是一种适合钻削航空、航天工业中常用的易收缩材料的微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段多刃尖钻头。
背景技术
麻花钻发明100多年来,一直是主要的孔加工工具,它的制造参数各国基本一样,所以也制订有国际标准(iso235-1980),所以又称为标准麻花钻。
随着航空航天工业中新型材料的大量使用,孔加工的难题也越来越大。其中尤其是钻削钛合金、高强度碳纤维和凯芙拉纤维,因其钻孔后孔径易收缩的特点,加上材料微观硬度高,副切削刃没有切削能力,导致钻头刃带迅速磨损,钻孔效率低、钻头损耗大。虽然制造麻花钻的材料有所改进(例如用聚晶金刚石等制造),虽然表面涂层技术的应用都可以提高耐用度,但钻头的成本大幅度提高,钻头在恶劣条件下工作状况没有改变。
能否发明一种麻花钻,通过改进麻花钻的制造结构和参数,大幅度提高其钻孔质量、效率和耐用度,再辅以表面涂层技术,更进一步提高其耐用度,这是此类难加工材料领域内孔加工和科研工作者们所期望的。
发明内容
本实用新型是一种微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段多刃尖钻头,其通过多刃尖钻头四棱锥般的钻心尖定位,优异的多刃尖钻型对材料进行高效钻削,窄刃带、大副后角、刃带分段使副切削刃具有切削和针对性的刮削功能,大倒锥减少钻头与孔壁的摩擦,微阶梯对孔壁进行扩孔修光,从而实现大幅度提高钻孔效率、质量和钻头耐用度的目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
本实用新型采用一种微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段的多刃尖钻头,其特征是:麻花钻主切削刃可以用直线刃或折线刃形式,微阶梯的阶梯高度hv在0.1~0.3mm之间,阶梯长度f4在0.2d~0.8d之间,窄刃带宽度f1在0.1mm~0.4mm之间,副切削刃后角αf在5°~60°之间,钻头倒锥量在0.24mm~0.32mm/100mm,是标准麻花钻4倍,正偏差d+0.03,窄刃带上对称或不对称凹槽使窄刃带分成若干段,凹槽宽度f2在0.5~2mm之间,槽中心距f3在2mm~6mm之间。
其特征是:折线刃转点半径R0取钻头半径的0.7R~0.9R之间,折线角τ=15°~35°之间。
其特征是:微阶梯的阶梯高度hv取0.2mm,阶梯长度f4取0.4d,窄刃带宽度f取0.1mm,副切削刃后角αf取30°,凹槽宽度f2取1mm,槽中心距f3取2mm~4mm,折线刃转点半径R0取R0=0.8R=0.4d,折线角τ取20°。
本实用新型的有益效果是
针对钛合金等特殊材料钻孔后,孔径收缩的难题,原世界标准麻花钻副切削刃因为没有切削功能所以导致副切削刃和刃带急剧磨损,钻头迅速报废。
本实用新型的多刃尖钻型使钻孔效率大幅度提高,窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差,使副切削刃具有切削及刮削功能,微阶梯既具有修去所钻孔正、反面毛刺的功能,又具有修光、刮光功能,刃背直径比标准麻花钻小0.2mm~0.4mm,更使钻头与孔壁绝无相对摩擦运动产生,在可以用冷却液的地方,更有利于冷却液的进入。这样从麻花钻的制造参数和结构上进行改进,以适应钻孔后孔径会收缩的特殊材料的钻孔。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
图1是本发明第一实施例图;
图2是图1实施例图的俯视图;
图3是图2中A的局部放大图;
图4是本发明第二实施例图;
图5是图4实施例图的俯视图;
图6是图5中A的局部放大图;
图7是本发明第三实施例局部图;
图8是图7实施例图的俯视图;
图9是图8中A的局部放大图;
图10是本发明第四实施例图;
图11是图10是本发明第四实施例图的俯视图;
图12是图11中A的局部放大图。
1、在图1、图2、图3中,麻花钻窄刃带A,宽度f1减少为0.1~0.4mm,通常取0.1mm,一般不超过0.15mm。
2、在图1、图2、图3中,副切削刃S的后角af一般取30°。
3、在图1、图2、图3中,窄刃带A与刃背A2高度差C比标准麻花钻增加0.1~0.2mm,即刃背直径比标准麻花钻减少0.2~0.4mm。
4、在图1、图2、图3中,钻头头部直径取正偏差即d+0.03,并向尾部倒锥取0.24~0.32mm/100mm,是标准麻花钻倒锥量的4倍。
5、在图1至图12中,在窄刃带上开出对称或不对称凹槽,槽宽f2,f2宽度在0.5~2mm之间,一般取1mm,槽距f3,f3长度在2mm~6mm之间,一般取2~4mm,使窄刃带分成若干段,形成多段副切削刃刃口。
6、在图4、图5、图6和图10、图11、图12中,刃带没有微阶梯,即可满足钻孔要求。
7、在图1、图2、图3和图7、图8、图9中,在窄刃带上形成微阶梯,阶梯高度差C在0.1mm~0.3mm之间,一般取0.1mm~0.15mm,微阶梯长度f4在0.2d~0.8d之间,一般取0.4d,以进一步提高钻孔质量。
8、在图1、图2、图3和图4、图5、图6中,麻花钻主切削刃可取折线刃,折线刃转点半径取钻头半径的0.7~0.9之间,一般取R0=0.8R=0.4d,折线角τ=15°~35°,一般取20°.
9、在图1至图12中,钻型均采用多刃尖钻型,以达到高效钻削的目的。
本实用新型采用折线刃的麻花钻,其微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段与不采用折线刃的一致。
体实施方式
实施例一:
1、在图1、图2、图3、中,微阶梯高度hv取值为0.1mm,阶梯长度f4取值为0.4d,窄刃带宽度f1为0.1mm,与刃背A2的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm,副切削刃后角af为30°,钻头工作部分大倒锥是同规格标准麻花钻的4倍,直径正偏差d+0.03mm,凹槽宽度f2取值为1mm,凹槽中心距f3取值为3mm,凹槽在两条窄刃带A上呈左右对称或不对称分布,第一凹槽在微阶梯内0.2d处,凹槽数量6个。
2、在图1、图2、图3、中,主切削刃是直线刃加折线刃,折线刃的转点半径Ro为0.8R,折线角τ为15°。
实施例二:
1、在图4、图5、图6中,窄刃带宽度f1取值为0.1mm,与刃背A2的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm,副切削刃后角af为30°,钻头工作部分大倒锥是同规格标准麻花钻的4倍,直径正偏差d+0.03mm,凹槽宽度f2为1mm,凹槽中心距f3取值为3mm,凹槽在两条窄刃带A上呈左右对称或不对称分布,第一凹槽在0.2d处,凹槽数量6个。
2、在图4、图5、图6中,主切削刃是直线刃加折线刃,折线刃的转点半径Ro为0.8R,折线角τ为15°。
实施例三:
1、在图7、图8、图9中,微阶梯高度hv取值为0.1mm,阶梯长度f4取值为0.4d,窄刃带宽度f1取值为0.1mm,与刃背A2的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm,副切削刃后角af为30°,钻头工作部分大倒锥是同规格标准麻花钻的4倍,直径正偏差d+0.03mm,凹槽宽度f2取值为1mm,凹槽中心距f3为3mm,凹槽在两条窄刃带A上呈左右对称或不对称分布,第一凹槽在微阶梯内0.2d处,凹槽数量6个。
实施例四:
1、在图11、图11、图12中,窄刃带宽度f1为0.1mm,与刃背的高度差C比标准麻花钻增加0.15mm,副切削刃后角af为30°,钻头工作部分大倒锥是同规格标准麻花钻的4倍,直径正偏差d+0.03mm,凹槽宽度f2为1mm,凹槽中心距f3为3mm,凹槽在两条窄刃带A上呈左右对称或不对称分布,第一凹槽在微阶梯内0.2d处,凹槽数量6个。
综合实施例一到四,本实用新型是对麻花钻副刃结构和参数上改进,本实用新型在任何具有副刃的麻花钻上,均可大大改善原麻花钻的切削性能。

Claims (3)

1.一种微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段的多刃尖钻头,其特征是:麻花钻主切削刃可以用直线刃或折线刃形式,微阶梯的阶梯高度hv在0.1~0.3mm之间,阶梯长度f4在0.2d~0.8d之间,窄刃带宽度f1在0.1mm~0.4mm之间,副切削刃后角αf在5°~60°之间,钻头倒锥量在0.24mm~0.32mm/100mm,是标准麻花钻4倍,正偏差d+0.03,窄刃带上对称或不对称凹槽使窄刃带分成若干段,凹槽宽度f2在0.5~2mm之间,槽中心距f3在2mm~6mm之间。
2.根据权利要求1所述,微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段的多刃尖钻头,其特征是:折线刃转点半径R0取钻头半径的0.7R~0.9R之间,折线角τ=15°~35°之间。
3.根据权利要求1或2所述,微阶梯、窄刃带、大副后角、大倒锥、正偏差、刃带分段的多刃尖钻头,其特征是:微阶梯的阶梯高度hv取0.2mm,阶梯长度f4取0.4d,窄刃带宽度f1取0.1mm,副切削刃后角αf取30°,凹槽宽度f2取1mm,槽中心距f3取2mm~4mm,折线刃转点半径R0取R0=0.8R=0.4d,折线角τ取20°。
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