CN201862824U - 一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头，包括一棒形结构，在棒形结构的一端设有二个螺旋形的切削刃，二个螺旋形的切削刃之间形成二个作为排屑槽使用的螺旋形沟槽；二个切削刃在端面中心汇交成一体，且在该汇交处设为外凸出的钻尖结构；该钻尖结构的尖角的角度设为75°～105°；该钻尖结构的刃口在垂直于棒形结构轴线的平面上的投影为抛物线。通过对钻尖的角度及其刃口进行改良，使得本实用新型与现有技术的钻头相比，进刀阻力更小，更容易切削工件。

Description

一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头

技术领域

本实用新型涉及一种钻头，特别是涉及一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头。

背景技术

目前，难加工材料，如钛合金和碳纤维的复合夹层板料在航空领域中得到广泛应用。在难加工材料的加工过程中，钻头是必备工具之一。现有技术的钻头通常包括一棒形结构，该棒形结构的一端设为尖端，在棒形结构上，设有二个螺旋形切削刃，螺旋形切削刃之间形成排屑沟槽，含有切削刃的该部分为刃部，刃部以外的棒形结构为柄部，刃部由切削刃和芯体构成，切削刃设有前刀面和一个或多个的后刀面，切削刃的前刀面与切削刃的第一后刀面之间的交接处构成切削刃的刃口；刃部设有外凸出的钻尖结构；该钻尖刃口在垂直于钻头轴线的平面上的投影通常为直线或圆弧形状，该钻尖的角度通常为140°或118°。采用现有技术的这种钻头对钛合金和碳纤维的复合夹层板料进行钻孔操作的过程中，往往会出现一些问题，1、在加工材料分界面时进刀阻力大，这是因为现有技术的钻头，其钻尖的刃口多为直线或圆弧形状，且该钻尖角过大，为140°或118°；2、切屑容易缠绕在刀具上，排屑效果差，这是因为现有技术的钻头，其切削刃的螺旋角的角度大，无断屑槽或者断屑槽面多采用平面结构；3、切削过程中碳纤维复合材料容易高温烧糊，这是因为难加工材料切削过程中产生大量切削热；4、在加工零件过程中产生诸如翻边，拔丝等弊端。因此，用于加工难加工材料的现有钻头有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头，通过对现有技术的钻头进行改进，从而克服了现有技术的钻头所存在的进刀阻力大、排屑效果差、刀具易磨损等不足之处，具有易切削、减少切屑缠绕刀具、提高刀具寿命，减少换刀，提高工作效率的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头，包括一棒形结构，在棒形结构的一端设有二个螺旋形的切削刃，二个螺旋形的切削刃之间形成二个作为排屑槽使用的螺旋形沟槽；刃部设有外凸出的钻尖结构；该钻尖角度设为75°～105°；该钻尖结构的刃口在垂直于棒形结构轴线的平面上的投影为抛物线。

所述的二个切削刃的前刀面上还分别设有断屑槽，该断屑槽的槽面呈抛物面结构。

所述的二个切削刃的前刀面上的断屑槽分别包括有第一断屑槽和第二断屑槽，该第一断屑槽和第二断屑槽的槽面分别呈抛物面结构；各个第一断屑槽分别位于对应切削刃的前刀面的靠近刃口处，各个第二断屑槽分别位于远离所述钻尖结构的第一断屑槽的一侧，并分别与对应的第一断屑槽的槽面端沿相接。

所述的切削刃的螺旋角的角度为10°～20°。

所述的切削刃表面上还包覆有一AlCrN涂层。

本实用新型的有益效果是，由于采用了将该专用钻头的钻尖角度设为75°～105°，使得该钻头与现有技术的钻头相比，进刀阻力更小，更容易切削工件，特别适合于加工钛合金和碳纤维的复合夹层板料，钻削时，小角度钻尖利于钻通夹层材料的结合面；由于采用了将该专用钻头的钻尖结构的刃口设为在垂直于钻头轴线的平面上的投影为抛物线，使得该钻头与现有技术的钻头相比，易切削，并大大减少了阻力；由于采用了将该专用钻头的切削刃的螺旋角的角度设为10°～20°，这种特殊螺旋角，使得该钻头与现有技术的钻头相比，能及时将切屑排出，并能够减少加工面划伤；由于采用了抛物面结构的断屑槽，有利于切屑卷曲，使排屑效果更好；由于在切削刃的表面包覆有一层AlCrN涂层，使得该钻头与现有技术的钻头相比，其隔热性能更好，更耐磨，能够避免切削刃产生烧糊、粘结与扩散磨损。

本实用新型具专用钻头有如下特点：

1、减少风动工具进刀阻力，便于操作员手动操作；

2、减少切屑缠绕刀具，杜绝切屑对刀具旋转时对操作员伤害；

3、提高刀具寿命，减少换刀次数，提高工作效率，降低加工成本。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头不局限于实施例。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1所示本实用新型的左视图；

图3是图2中的A部放大示意图；

图4是图2中的B向视图。

具体实施方式

实施例，参见附图所示，本实用新型的一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头，包括一棒形结构1，在棒形结构的一端设有二个螺旋形的切削刃2，二个螺旋形的切削刃2之间形成二个作为排屑槽使用的螺旋形沟槽4(即排屑槽)；二个切削刃2在端面中心汇交成一体，且在该汇交处设为外凸出的钻尖结构3；该钻尖结构3的尖角的角度设为75°～105°；该钻尖结构3的刃口在垂直于棒形结构轴线的平面上的投影为抛物线。

该钻尖结构的尖角的角度α设为75°～105°。

所述的二个切削刃2的前刀面上还分别设有断屑槽5，即断屑槽5一共也有两个，两个断屑槽5分别设在二个切削刃2的前刀面上，该断屑槽5的槽面呈抛物面结构。

所述的二个切削刃的前刀面上的断屑槽5分别包括有第一断屑槽51和第二断屑槽52，即每一个断屑槽5都包括一个第一断屑槽51和一个第二断屑槽52；该第一断屑槽51和第二断屑槽52的槽面分别呈抛物面结构；各个第一断屑槽51分别位于对应切削刃的前刀面的靠近刃口处(即，每个第一断屑槽51都是位于对应切削刃的前刀面的靠近刃口处)，各个第二断屑槽52分别位于远离所述钻尖结构的第一断屑槽的一侧(第一断屑槽51有一侧是靠近刃口处，第二断屑槽52就处在第一断屑槽51所相对的另一侧)，并分别与对应的第一断屑槽51的槽面端沿相接。

所述的切削刃2的螺旋角的角度β为10～20°。由于切削刃2的螺旋角的角度范围为10～20°，因此，排屑槽4的螺旋角的角度范围也为10～20°

所述的切削刃2表面上还包覆有一AlCrN涂层(图中未示出)。

本实用新型的有益效果是，由于采用了将该专用钻头的钻尖结构3的尖角的角度设为75°～105°，使得该钻头与现有技术的钻头相比，进刀阻力更小，更容易切削工件，特别适合于加工钛合金和碳纤维的复合夹层板料，钻削时，小角度钻尖3利于钻通夹层材料的结合面；由于采用了将该专用钻头的钻尖结构3的刃口设为在垂直于棒形结构轴线的平面上的投影为抛物线，使得该钻头与现有技术的钻头相比，易切削，并大大减少了阻力；由于采用了将该专用钻头的切削刃2的螺旋角的角度设为10～20°，这种特殊螺旋角，使得该钻头与现有技术的钻头相比，能及时将切削排出，并能够减少加工面划伤；由于采用了抛物面结构的断屑槽5(第一断屑槽51和第二断屑槽52)，有利于切屑卷曲，使排屑效果更好；由于在切削刃2的表面包覆有一层AlCrN涂层，使得该钻头与现有技术的钻头相比，其隔热性能更好，更耐磨，能够避免切削刃产生塑性变形、粘结与扩散磨损。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于加工钛合金和碳纤维夹层板的专用钻头，包括一棒形结构，在棒形结构的一端设有二个螺旋形的切削刃，二个螺旋形的切削刃之间形成二个作为排屑槽使用的螺旋形沟槽；二个切削刃在端面中心汇交成一体，且在该汇交处设为外凸出的钻尖结构；其特征在于：该钻尖结构的尖角的角度设为75°～105°；该钻尖结构的刃口在垂直于棒形结构轴线的平面上的投影为抛物线。

2.根据权利要求1所述的专用钻头，其特征在于：所述的二个切削刃的前刀面上还分别设有断屑槽，该断屑槽的槽面呈抛物面结构。

3.根据权利要求2所述的专用钻头，其特征在于：所述的二个切削刃的前刀面上的断屑槽分别包括有第一断屑槽和第二断屑槽，该第一断屑槽和第二断屑槽的槽面分别呈抛物面结构；各个第一断屑槽分别位于对应切削刃的前刀面的靠近刃口处，各个第二断屑槽分别位于远离所述钻尖结构的第一断屑槽的一侧，并分别与对应的第一断屑槽的槽面端沿相接。

4.根据权利要求1或2或3所述的专用钻头，其特征在于：所述的切削刃的螺旋角的角度为10°～20°。

5.根据权利要求1或2或3所述的专用钻头，其特征在于：所述的切削刃表面上还包覆有一AlCrN涂层。

6.根据权利要求4所述的专用钻头，其特征在于：所述的切削刃表面上还包覆有一AlCrN涂层。

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