一种复合刃深孔麻花钻的制作方法

该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本实用新型涉及金属切削刀具技术领域，尤其涉及一种复合刃深孔麻花钻。


背景技术：

2.整体硬质合金内冷深孔麻花钻是一种目前常用的深孔类加工刀具，近年来应用逐渐普及。随着对加工效率要求的不断提高，传统的深孔加工刀具，例如枪钻、高速钢麻花钻等已经不能完全满足高效深孔加工的要求，整体硬质合金内冷深孔麻花钻则能够很好的解决这一问题。
3.深孔加工一般指孔深与孔径之比较大的孔加工领域，深孔麻花钻一般应用于孔径比为8～25范围的情况。其加工难点在与断屑及排屑比较困难，很容易造成断刀，一般的深孔麻花钻刃口只具有内刃与外刃特征，没有圆弧刃，随着加工时间的延长，刃口逐渐发生磨损，断屑效果随之下降，容易产生长带状切屑，不易从已加工的孔内排出，断刀风险加大。而此专利涉及的具有复合刃的深孔麻花钻，刃口由外刃、内刃及圆弧刃复合而成，加工时，能够起到强制断屑的效果，在其使用的完整寿命周期内，断屑效果良好，从而一定程度上降低了断刀风险。
4.为此，我们提出一种复合刃深孔麻花钻。


技术实现要素：

5.本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种复合刃深孔麻花钻。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种复合刃深孔麻花钻包括柄部、内冷孔、沟槽、刃带、间隙、钻尖，所述柄部与钻尖之间内部开设有内冷孔，钻尖处向柄部一端开设有两个沟槽，沟槽呈螺旋状，所述沟槽外侧设置有两个刃带，且两个刃带之间设置有间隙，所述刃带起钻削作用的刃口部分由外刃、圆弧刃及内刃复合而成。
7.作为优选，所述内冷孔设置有两条，且两条内冷孔呈螺旋状相互交错，所述沟槽位于两条内冷孔之间。
8.作为优选，两个所述沟槽之间构成的中心厚度φc，φc取0-10mm,其大小具有沿轴线变化的特征。
9.作为优选，所述沟槽表面经过抛光处理，具有镜面特征，表面粗糙度应小于0.02。
10.作为优选，所述刃带呈双刀刃结构，即每条刃瓣上有两条刀刃，两条刀刃之间的角度为a，a取0
°‑
45
°
，刀刃宽度为w，w取0.02d-0.1d，d为直径长，d取5-10mm。
11.作为优选，所述沟槽位于两条刃带之间，沟槽具有低于外圆的深度m。
12.作为优选，所述钻尖几何参数包括外刃锋角2f，2f取120
°
—135
°
，内刃锋角2fτ，2fτ取120
°
—135
°
，外刃长度l，l取0.2d-0.3d，d为直径长，尖高h，h取0.02d-0.03d，圆弧刃半径r，r取0.1d-0.3d，外刃后角α 1，α1取-10
°‑
10
°
，内刃后角α2，α2取0
°‑
15
°
，圆弧刃后角α3，α3 取10
°‑
20
°
，内刃前角γ，γ取-15
°
—20
°
。
13.作为优选，所述钻尖端面几何参数包括横刃斜角y，y取50
°‑
65
°
，内刃斜角τ，τ取20
°‑
30
°
，内刃圆弧r，r取0.05d-0.2d，横刃长度l，l 取0.02d-0.05d。
14.有益效果
15.本实用新型提供了一种复合刃深孔麻花钻。具备以下有益效果：
16.1、该一种复合刃深孔麻花钻，通过设置的刃带，复合刃设计使得刀具具有出色的定心能力，从而提高孔加工的位置精度。
17.2、该一种复合刃深孔麻花钻，通过设置的刃带、沟槽、间隙，复合刃设计使得刀具具有很好的断屑效果，从而不用重复退刀排屑，免除啄式加工，极大提高了加工效率。
18.3、该一种复合刃深孔麻花钻，通过设置的内冷孔、沟槽、间隙，适用于冷却油、乳化液冷却加工工况，尤其是特别适用于最小量油雾冷却(mql), 绿色环保。
19.4、该一种复合刃深孔麻花钻，通过设置的设计及加工方法，可以让本实用新型专利提出的复杂的高效钻尖得到高效的数控刃磨，实现批量生产的目的。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其他的实施附图。
21.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
22.图1为本实用新型的主视图；
23.图2为本实用新型的剖视图；
24.图3为本实用新型的钻尖部分局部视图；
25.图4为本实用新型的钻尖部分端面视图；
26.图5为本实用新型的软件设计界面。
27.图例说明：
28.1、柄部；2、内冷孔；3、沟槽；4、刃带；5、间隙；6、钻尖。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例：一种复合刃深孔麻花钻，如图1-图4所示，包括柄部1、内冷孔2、沟槽3、刃带4、间隙5、钻尖6，柄部1与钻尖6之间内部开设有内冷孔2，钻尖6处向柄部1一端开设有两个沟槽3，沟槽3呈螺旋状，沟槽3外侧设置有两个刃带4，且两个刃带4之间设置有间隙5，刃
带4起钻削作用的刃口部分由外刃、圆弧刃及内刃复合而成。内冷孔2设置有两条，且两条内冷孔2呈螺旋状相互交错，沟槽3位于两条内冷孔2之间。两个沟槽3之间构成的中心厚度φc，φc取0-10mm,其大小具有沿轴线变化的特征。沟槽3 表面经过抛光处理，具有镜面特征，表面粗糙度应小于0.02。刃带4呈双刀刃结构，即每条刃瓣上有两条刀刃，两条刀刃之间的角度为a，a取0
°‑
45
°
，刀刃宽度为w，w取0.02d-0.1d，d为直径长，d取5-10mm。沟槽3位于两条刃带4之间，沟槽3具有低于外圆的深度m。钻尖6几何参数包括外刃锋角 2f，2f取120
°
—135
°
，内刃锋角2fτ，2fτ取120
°
—135
°
，外刃长度l， l取0.2d-0.3d，d为直径长，尖高h，h取0.02d-0.03d，圆弧刃半径r，r 取0.1d-0.3d，外刃后角α1，α1取-10
°‑
10
°
，内刃后角α2，α2取0
°ꢀ‑
15
°
，圆弧刃后角α3，α3取10
°‑
20
°
，内刃前角γ，γ取-15
°
—20
°
。钻尖6端面几何参数包括横刃斜角y，y取50
°‑
65
°
，内刃斜角τ，τ取20
°ꢀ‑
30
°
，内刃圆弧r，r取0.05d-0.2d，横刃长度l，l取0.02d-0.05d。
31.进一步，如图5所示，本实用新型数控刃磨方法通过五轴数控工具磨床，根据设计要求，改变其磨削参数和程序控制，通过三维模拟验证，最终达到理论要求。
32.进一步，本实用新型专利以钻削难加工材料不锈钢为例，选取了包括图2 中钻尖6的外刃峰角、内刃峰角在内的角度参数，以及选取了包括外刃长度、圆弧刃半径以及尖高在内的长度参数，并提出设计图纸。
33.进一步，根据所选参数，在num软件中选取断屑式钻尖，根据提示以及设计需求在钻尖6参数界面输入设计所需的外侧钻尖角度、钻尖角度、断屑处的直径以及断屑半径的四个主要参数，其中外侧钻尖角度中输入360
°
减去钻尖6的外刃峰角的数值，钻尖角度中输入钻尖6内刃峰角的数值，断屑半径输入钻尖6圆弧刃半径，断屑半径的值则需要根据尖高以及外刃长度来确定。
34.进一步，输入完参数之后在num软件的模拟界面进行模拟验证以及测量和修改，完成程序的设计。
35.进一步，配置磨削各特征使用的砂轮、磨削参数等，利用五轴数控工具磨床加工出具有设计特征的复合刃深孔麻花钻产品。
36.本实用新型的工作原理：本实用新型利用num软件，将普通的麻花钻钻尖6与断屑式钻尖相组合，通过修改断屑式钻尖的各项参数，如钻尖角度、断屑处的直径等来达到在普通麻花钻的后刀面修磨圆弧槽的目的，这样可以将钻尖的切削刃分成了三段，在断屑时可以使切屑被分成三段，更利于断屑，同时可以较好的减少螺旋卷状等难排出的切屑产生，从而更好的减少刀尖所受的切削力，此外，通过调整参数，可以减少刀尖处横刃的长度，由于横刃在钻削过程中最先接触工件，起到一个定心的作用，因此最易磨损，而这种新型钻尖由于减少了横刃，可以有效地减少刀具的磨损，提高刀具的寿命。
37.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。