CN202278228U

CN202278228U - 用于加工钛合金的整体麻花钻

Info

Publication number: CN202278228U
Application number: CN2011204125099U
Authority: CN
Inventors: 方曙璋; 刘敏; 许晋
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2021-10-26

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工钛合金的整体麻花钻，包括钻尖、排屑槽和柄部，所述钻尖包括前刀面、后刀面和小容屑槽，所述前刀面和后刀面相交形成切削刃，所述排屑槽在所述麻花钻的径向剖面上由凸曲线AB、凹曲线BD和凸曲线DE光滑连接而成，所述凹曲线BD与芯厚圆相切于C点，所述凸曲线AB的曲率半径为R1，所述麻花钻的直径为D1，2.4D1≤R1≤4.8D1。该用于加工钛合金的整体麻花钻具有排屑顺畅、高效钻削、可减小外刃单位长度上载荷、改善刀尖散热条件，降低磨损速度的优点。

Description

用于加工钛合金的整体麻花钻

技术领域

本实用新型涉及金属切削加工领域，尤其涉及用于加工钛合金的整体麻花钻。

背景技术

钛合金由于具有一般材料所无法比拟的性能和特点而广泛应用于航天、航空、石油、汽车、仪器等行业。但是钛合金是一种非常难加工的材料，其主要原因是导热性差、弹性模量小、化学活性强，导致其材料的切削加工性较差。对钛合金工件进行加工时，刀具的磨损较大，特别是钻削钛合金比较困难，常在加工过程中出现烧刀和折断现象。这主要是由于钻头排屑不畅、冷却不佳以及磨损较快等原因造成的。

公开号为CN101472696A的中国专利文献公开了一种钻头，其刀刃包括曲率半径R1的凸圆弧形状的主刀刃，以及与该主刀刃连接成曲率半径r的凸圆弧形状的中心刃。主刀刃的曲率半径R为钻头直径的0.25倍以上、1倍以下，主刀刃的外周前角为-15°～-50°在进行高速进给加工时能防止刀刃磨损，可延长钻头的寿命。但是在钛合金深孔加工时，该钻头做成三刃结构，螺旋槽容屑空间小，钻头排屑性较差；主刀刃的曲率半径R为钻头直径的0.25倍以上、1倍以下，且主刀刃的曲率半径R小于中心刃曲率半径r，主刀刃的外周前角为-15°～-50°，会造成主刀刃的前角过小，刃口太钝，轴向切削力和扭矩过大，会导致磨损过快，严重时会导致钻头折断；同时，将导致被加工表面残余应力过大，不符合航空技术对钛合金零件的安全要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种排屑顺畅、高效钻削、可减小外刃单位长度上载荷、改善刀尖散热条件，降低磨损速度的用于加工钛合金的整体麻花钻。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于加工钛合金的整体麻花钻，包括钻尖、排屑槽和柄部，所述钻尖包括前刀面、后刀面和小容屑槽，所述前刀面和后刀面相交形成切削刃，所述排屑槽在所述麻花钻的径向剖面上由凸曲线AB、凹曲线BD和凸曲线DE光滑连接而成，所述凹曲线BD与芯厚圆相切于C点，所述凸曲线AB的曲率半径为R1，所述麻花钻的直径为D1，2.4D1≤R1≤4.8 D1。

所述前刀面的槽前角为γ，-15°≤γ≤-25°。

所述后刀面由依次增大的第一后刀面和第二后刀面组成，所述第二后刀面与小容屑槽相交形成相交线，所述麻花钻设有沿轴向贯穿的两个螺旋内冷孔，所述螺旋内冷孔的出口位于所述第二后刀面内，并且螺旋内冷孔的出口与所述相交线相切。

所述芯厚圆的直径为d，0.29D1≤d≤0.33D1。

所述凹曲线BD两端点与所述麻花钻圆心O的连线的夹角∠BOD为β，60°≤β≤90°。

所述凹曲线BD的曲率半径为R2，所述凸曲线DE的曲率半径为R3，R2＜R3＜R1。

所述麻花钻为硬质合金双刃麻花钻。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的用于加工钛合金的整体麻花钻，其排屑槽在径向剖面上由三段曲线组成，槽型光滑流畅，容屑空间大，排屑顺畅，有效地降低了轴向切削力和扭矩；尤其是凸曲线AB使麻花钻的主切削刃为凸曲线状，凸曲线AB的曲率半径R1为麻花钻的直径D1的2.4倍以上、4.8倍以下，使主切削刃增长，可以减少主切削刃特别是外刃单位长度上的载荷，有效地延缓了刀具的磨损速度，特别是用于钛合金深孔加工时其效果更加明显。前刀面的槽前角γ取负值，为-15°～-25°，使刀尖角加大，改善了刀尖处的散热条件，避免热应力和载荷集中，也提高了刀尖的强度和耐磨性。后刀面由依次增大的第一后刀面和第二后刀面组成，第二后刀面与小容屑槽相交形成相交线，麻花钻的螺旋内冷孔的出口位于第二后刀面内，并且螺旋内冷孔的出口与上述相交线相切，从而不会影响后刀面的强度，还增大了切削液的流量，排屑和润滑效果更佳，使钻头的耐磨损性能提高，有利于在高效深孔钻削、尤其是钛合金深孔钻削加工时保证排屑顺畅。本实用新型用于加工钛合金的整体麻花钻改进了钻头切削刃和容屑槽的结构，有效抑制了后刀面磨损过快，改善了刀尖散热条件，全面提高了刀具的耐用度。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是图1的X-X剖面放大视图。

图3是本实用新型钻尖的端面结构放大示意图。

图中各标号表示：

1、钻尖；2、排屑槽；3、柄部；4、前刀面；5、后刀面；51、第一后刀面；52、第二后刀面；6、横刃；7、小容屑槽；8、切削刃；9、螺旋内冷孔；10、芯厚圆；11、相交线；12、主切削刃。

具体实施方式

图1至图3示出了本实用新型一种用于加工钛合金的整体麻花钻实施例，该整体麻花钻包括钻尖1、排屑槽2和柄部3，钻尖1包括前刀面4、后刀面5、横刃6和小容屑槽7，前刀面4和后刀面5相交形成切削刃8，排屑槽2在麻花钻的径向剖面上由凸曲线AB、凹曲线BD和凸曲线DE光滑连接而成，凹曲线BD与芯厚圆10相切于C点，凸曲线AB的曲率半径为R1，麻花钻的直径为D1，2.4D1≤R1≤4.8 D1。本实用新型的用于加工钛合金的整体麻花钻，其排屑槽2在径向剖面上由三段曲线组成，槽型光滑流畅，容屑空间大，排屑顺畅，有效地降低了轴向切削力和扭矩；尤其是凸曲线AB使麻花钻的主切削刃12为凸曲线状，凸曲线AB的曲率半径R1为麻花钻的直径D1的2.4倍以上、4.8倍以下，使主切削刃12增长，可以减少主切削刃12特别是外刃单位长度上的载荷，有效地延缓了刀具的磨损速度，特别是应用于加工钛合金时其效果更加明显。

本实施例中，前刀面4的槽前角为γ，-15°≤γ≤-25°，使刀尖角加大，改善了刀尖处的散热条件，避免热应力和载荷集中，也提高了刀尖的强度和耐磨性。后刀面5由依次增大的第一后刀面51和第二后刀面52组成，第二后刀面52与小容屑槽7相交形成相交线11，麻花钻设有沿轴向贯穿的两个螺旋内冷孔9，螺旋内冷孔9的出口位于第二后刀面52内，并且螺旋内冷孔9的出口与相交线11相切，从而不会影响后刀面5的强度，还增大了切削液的流量，排屑和润滑效果更佳，使麻花钻的耐磨损性能提高，有利于在高效深孔钻削、尤其是钛合金深孔钻削加工时保证排屑顺畅。

本实施例中，麻花钻为硬质合金双刃麻花钻，芯厚圆10的直径为d，0.29D1≤d≤0.33D1，凹曲线BD两端点与麻花钻圆心O的连线的夹角∠BOD为β，60°≤β≤90°，凹曲线BD的曲率半径为R2，凸曲线DE的曲率半径为R3，R2＜R3＜R1，本实施例的D1=10 mm， R1=4.8D1=48mm，R2=0.6D1=6mm，R3=1.8D1=18mm，d=0.31D1=3.1mm，γ= -16°，β=75°。本实用新型用于加工钛合金的整体麻花钻改进了钻头切削刃和容屑槽的结构，有效抑制了后刀面磨损过快，改善了刀尖散热条件，全面提高了刀具的耐用度。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种用于加工钛合金的整体麻花钻，包括钻尖（1）、排屑槽（2）和柄部（3），所述钻尖（1）包括前刀面（4）、后刀面（5）和小容屑槽（7），所述前刀面（4）和后刀面（5）相交形成切削刃（8），其特征在于：所述排屑槽（2）在所述麻花钻的径向剖面上由凸曲线AB、凹曲线BD和凸曲线DE光滑连接而成，所述凹曲线BD与芯厚圆（10）相切于C点，所述凸曲线AB的曲率半径为R1，所述麻花钻的直径为D1，2.4D1≤R1≤4.8 D1。

2.根据权利要求1所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述前刀面（4）的槽前角为γ，-15°≤γ≤-25°。

3.根据权利要求1或2所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述后刀面（5）由依次增大的第一后刀面（51）和第二后刀面（52）组成，所述第二后刀面（52）与小容屑槽（7）相交形成相交线（11），所述麻花钻设有沿轴向贯穿的两个螺旋内冷孔（9），所述螺旋内冷孔（9）的出口位于所述第二后刀面（52）内，并且螺旋内冷孔（9）的出口与所述相交线（11）相切。

4.根据权利要求1或2所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述芯厚圆（10）的直径为d，0.29D1≤d≤0.33D1。

5.根据权利要求3所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述芯厚圆（10）的直径为d，0.29D1≤d≤0.33D1。

6.根据权利要求1或2所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述凹曲线BD两端点与所述麻花钻圆心O的连线的夹角∠BOD为β，60°≤β≤90°。

7.根据权利要求5所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述凹曲线BD两端点与所述麻花钻圆心O的连线的夹角∠BOD为β，60°≤β≤90°。

8.根据权利要求1或2所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述凹曲线BD的曲率半径为R2，所述凸曲线DE的曲率半径为R3，R2＜R3＜R1。

9.根据权利要求7所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述凹曲线BD的曲率半径为R2，所述凸曲线DE的曲率半径为R3，R2＜R3＜R1。

10.根据权利要求9所述的用于加工钛合金的整体麻花钻，其特征在于：所述麻花钻为硬质合金双刃麻花钻。