CN208341820U - 一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其能改善单排屑槽形式多阶梯加工使用多把刀的情况，尤其是解决阶梯变径比超过1.3的阶梯钻头在进行长屑切削时切屑缠绕严重的问题。钻体包括自前向后同心一体的至少三个直径自前向后逐渐增大的圆柱，相邻两个圆柱之间通过阶梯角过渡连接，而在各个阶梯角过渡处大直径圆柱上分别设有轴向宽度a均不小于0.3mm的修正平台，且各修正平台的轴向前角β＝0°～15°、径向前角α＝‑25°～0°，同时大变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的轴向前角大于小变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的轴向前角，而大变径比的两圆柱连接处阶梯角的径向前角小于小变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的径向前角。

Description

一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头

技术领域

本实用新型涉及精密刀具领域，具体为一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头。

背景技术

目前在进行三个及以上数量的多阶梯孔加工、且当某一阶梯的变径比(某一对邻接的圆柱直径与小圆柱直径的比值)超过1.3时，多是采用多支刀具依次加工的形式，其虽然能满足加工精度要求，但是其加工效率低、刀具成本高；而如采用多阶梯的单一钻头，往往就需要采用三个及以上数量的阶梯大变径比钻头；但是目前现有的不同变径比的阶梯钻头多采用单排屑形式，当遇到长切削加工时，简单的单排屑槽的形式往往会出现切屑缠绕严重的现象，因此无法正常稳定地加工。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其能解决现有单排屑槽形式的大变径比阶梯钻头在进行长屑切削时存在的切屑缠绕严重的问题。

其技术方案为，一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其包括钻柄，所述钻柄的前端设有同轴一体的钻体，所述钻体包括自前向后同心一体的至少三个圆柱且至少所述三个圆柱的直径自前向后逐渐增大，相邻两个圆柱之间通过阶梯角过渡连接，其特征在于：其在变径比最大的相邻接的两个圆柱中的前一小直径圆柱外周面上开设主排屑槽且所述主排屑槽联通延伸至所有圆柱、并在后一大直径圆柱体外周面上同时开设副排屑槽且所述副排屑槽向后延伸至后方所有的圆柱，所述副排屑槽在前一圆柱外周向前延伸形成此圆柱的切削刃带，而在各个所述阶梯角过渡处的大直径圆柱上分别设有轴向宽度a均不小于0.3mm的修正平台，且各个所述修正平台的轴向前角β的角度范围为0°～15°、径向前角α的角度范围为-25°～0°，同时大变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的轴向前角大于小变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的轴向前角，而大变径比的两圆柱连接处阶梯角的径向前角小于小变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的径向前角。

进一步的，所述修正平台上形成新的切削刃，其中与前一圆柱相连刃口为修正平台的主切削刃，而在后一圆柱面上形成修正平台的副切削刃。

进一步的，同一阶梯角上两个刃瓣上对应的修正平台上分别开设有断屑凹槽，所述断屑凹槽的深度h不大于0.2mm，所述断屑凹槽的长度l依据相应的修正平台轴向宽度a的大小以及阶梯该修正平台所处的圆柱直径而定。

进一步的，同一阶梯角上两个刃瓣的修正平台上的断屑凹槽分别到对应的主、副切削刃之间的距离l1与l2不相等。

进一步的，所述修正平台的主切削刃、副切削刃的刃口倒圆大小比钻头钻尖部的刃口大 0.01～0.02mm。

本实用新型的有益效果在于：其通过设置多条排屑槽且为非共槽设计来有效控制各阶梯的切屑流向，同时通过在阶梯角上设置修正平台来控制切削形成的弯曲大小，从而有效地控制切屑状态，切实避免大变径比多阶梯长屑切削有可能出现的切屑缠绕问题，保证稳定可靠的切削加工，从而有效提高加工效率、减少刀具磨损、降低加工成本；另外通过在修正平台上设置断屑凹槽来对长屑进行有效的强制断屑，从而进一步有效控制切屑状态，避免长切屑的相互缠绕，确保连续稳定的切削加工。

附图说明

图1为本实用新型一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头的实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A向局部放大的剖面示意图；

图3为本实用新型实施例中第一阶梯角Ⅰ的放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例中第二阶梯角Ⅱ的放大结构示意图；

图5为本实用新型实施例的图1中Ⅲ处按B向的第一阶梯角上修正平台的轴向前角示意图；

图6为本实用新型实施例中第一阶梯角的两个刃瓣上的修正平台上开设的断屑凹槽位置的对比示意图，其中，图6.1表示的是第一阶梯处副切削刃一侧的修正平台，图6.2表示的副切削刃另一侧的修正平台；

图7为本实用新型实施例中第二阶梯角的两个刃瓣上的修正平台上开设的断屑凹槽位置的对比示意图，其中，其中图7.1表示的是第二阶梯处主切削刃一侧的修正平台，图7.2表示的主切削刃另一侧的修正平台。

附图标记：1-钻柄，2-钻体，21-第一圆柱，22-第二圆柱，23-第三圆柱，3-主排屑槽，副 4-副排屑槽，5-主槽刃带，6-钻尖，7-修正平台，8-修正平台，9-断屑凹槽，10-断屑凹槽，11- 断屑凹槽，12-断屑凹槽。

具体实施方式

见图1～图4，一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其包括钻柄1，钻柄1的前端设有同轴一体的钻体2，钻体2包括自前向后同心一体的至少三个圆柱，本实施例设置有三个圆柱，分别为直径为D1的第一圆柱21、直径为D2的第二圆柱22和直径为D3第三圆柱23，且三个圆柱的直径自前向后逐渐增大，即D1＜D2＜D3；相邻两个圆柱之间通过阶梯角过渡连接，即第一圆柱21与第二圆柱22之间通过第一阶梯角Ⅰ过渡连接，第二圆柱22与第三圆柱23之间通过第二阶梯角Ⅱ过渡连接；在实施例中，第一阶梯角的变径比D2/D1大于第二阶梯角的变径比D3/D2，故选择在变径比较大的第一阶梯角处的前一小圆柱上开设主排屑槽、在后一大圆柱上开设副排屑槽，即在第一圆柱21外周上开设主排屑槽3从而在第一圆柱21 形成两个刃瓣，并且主排屑槽3向后螺旋延伸至第二圆柱22、第三圆柱23，而在第二圆柱 22的外周上同时开设副排屑槽4，副排屑槽4向第一圆柱21的两个刃瓣延伸从而在第一圆柱 21上形成主槽刃带5、同时副排屑槽4向后方的第三圆柱延伸；主槽刃带5前端的切削刃呈对称分布并形成钻尖6。

第一阶梯角Ⅰ处、第二阶梯角Ⅱ处分别设有修正平台7、8，且修正平台7、8的轴向宽度a均不小于0.3mm，以保证修正平台具有足够的刚性；见图2和图5，且修正平台7、8的轴向前角β的角度范围均为0°～15°、径向前角α的角度范围均为-25°～0°，其中当轴向前角小于0°时，负的轴向前角易使平台形成挤压刃口，抑制切屑排出方向，剧烈增加钻头扭矩，增加钻头崩裂风险；而正的轴向前角与槽内前角和螺旋角相关，平台前角大小在结构上不能超过螺旋角和槽内前角，不然无法形成平台或平台结构不完全；较大的负径向前角加工时会与排屑槽干涉，易磨制出豁口；加工长切屑材料时，通常钻头修正平台处不设断屑机制，正的径向前角易抑制切屑外排方向，干扰切屑排出，也增加扭矩，增加钻头挤断风险。

修正平台7的轴向前角大于修正平台8的轴向前角，而修正平台7的径向前角小于连接修正平台8的径向前角；经过实际加工验证，长切屑材料在钻头轴向前角越小、径向前角越大时，越易形成小螺旋切屑，反之越易形成大螺旋切屑；故而，为了控制长切屑的排出流向，小阶梯偏向于轴向前角小、径向前角大，形成小螺旋形切屑；大阶梯偏向于轴向前角大、径向前角小，形成大螺旋形切屑，因而可以控制各阶梯的长切屑螺旋互不干涉。因此采用本实施例的钻头进行阶梯孔加工过程中，在第一阶梯角Ⅰ处产生大螺旋切屑，而在第二阶梯角Ⅱ处产生小螺旋切屑。

修正平台7、8在对应的阶梯角Ⅰ、Ⅱ上分别形成修正平台切削刃，其中与前一圆柱相连刃口为修正平台的主切削刃，而在后一圆柱上形成修正平台的副切削刃。

同一阶梯过渡角上两个刃瓣上对应阶梯角的修正平台上分别开设有断屑凹槽，见图6，在第一阶梯处的两个刃瓣上对应的阶梯修正平台7上分别设有断屑凹槽9、10，其中图6.1表示的是第一阶梯处副切削刃一侧的修正平台，图6.2表示的副切削刃另一侧的修正平台；见图7，在第二阶梯处的两个刃瓣上对应的阶梯修正平台8上分别设有断屑凹槽11、12，其中图7.1表示的是第二阶梯处主切削刃一侧的修正平台，图7.2表示的主切削刃另一侧的修正平台；且断屑凹槽9、10、11、12的深度h均不大于0.2mm，以防导致修正平台上形成额外的应力集中；同一阶梯处两个刃瓣上修正平台上的断屑凹槽分别到对应的主、副切削刃之间的距离l1与l2不相等，见图6和图7，以防止主、副切削刃在零件上留下缺口痕迹。图2中的l为断屑凹槽的长度示意，断屑凹槽的长度l依据相应的修正平台轴向宽度a的大小以及阶梯该修正平台所处的圆柱直径而定。

此外，对于长切屑材料，因加工温度变化较大，尤其是钢材类，切屑被热处理致使内部组织复杂，而圆弧形的刃口更耐磨，为提升刃口刚性，修正平台的主切削刃、副切削刃的刃口大小比钻头钻尖部的刃口倒圆大0.01～0.02mm以提升耐磨性。

以上对本实用新型的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本实用新型创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其包括钻柄，所述钻柄的前端设有同轴一体的钻体，所述钻体包括自前向后同心一体的至少三个圆柱且至少所述三个圆柱的直径自前向后逐渐增大，相邻两个圆柱之间通过阶梯角过渡连接，其特征在于：其在变径比最大的相邻接的两个圆柱中的前一小直径圆柱外周面上开设主排屑槽且所述主排屑槽联通延伸至所有圆柱、并在后一大直径圆柱体外周面上同时开设副排屑槽且所述副排屑槽向后延伸至后方所有的圆柱，所述副排屑槽在前一圆柱外周向前延伸形成此圆柱的切削刃带，而在各个所述阶梯角过渡处大直径圆柱上分别设有轴向宽度a均不小于0.3mm的修正平台，且各个所述修正平台的轴向前角β的角度范围为0°～15°、径向前角α的角度范围为-25°～0°，同时大变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的轴向前角大于小变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的轴向前角，而大变径比的两圆柱连接处阶梯角的径向前角小于小变径比的两圆柱连接处阶梯角修正平台的径向前角。

2.根据权利要求1所述的一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其特征在于：所述修正平台上形成新的切削刃，其中与前一圆柱相连刃口为修正平台的主切削刃，而在后一圆柱面上形成修正平台的副切削刃。

3.根据权利要求2所述的一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其特征在于：同一阶梯角上两个刃瓣上对应的修正平台上分别开设有断屑凹槽，所述断屑凹槽的深度h不大于0.2mm。

4.根据权利要求3所述的一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其特征在于：同一阶梯角上两个刃瓣的修正平台上的断屑凹槽分别到对应的主、副切削刃之间的距离l1与l2不相等。

5.根据权利要求4所述的一种长屑切削多阶梯修正非共槽钻头，其特征在于：修正平台的主切削刃、副切削刃的刃口倒圆大小比钻头钻尖部的刃口大0.01～0.02mm。