专利名称：一种可转位硬质合金浅孔钻削方法及钻削刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻孔加工方法及刀片，尤其是指一种用硬质合金刀片加工浅孔的 方法及钻削刀片。
背景技术：
在机械加中，钻削是一种主要的机械加工方式，约占整个机械加工总量的25% ； 所述的钻削就是指利用钻具在所需要钻孔的器件上进行钻削加工；所以用于钻削的钻具是 整个钻削加工的关键。目前用于钻削的钻具很多，然而钻孔却仍然以高速钢所制作的钻具 (或称钻花)为主，这种高速钢所制作的钻具虽说价格便宜，制作简单，但不耐磨，容易磨 损，使用寿命短，因此在钻深孔或要求精度高的孔时，高速钢所制作的钻具加工难度就大大 增加；而随着数控机床和加工中心等刚度高，大功率机床的日益增多，对钻削加工的钻具要 求也越来越高，希望能有一种能比高速钢更耐磨的钻具。硬质合金钻具也就因此诞生了，硬 质合金钻头代替高速钢钻头可以极大提高钻具的耐磨性，这也就极大提高了生产率。早期 的硬质合金钻头是模仿标准的高速钢麻花钻，只是在钻头的前端镶焊一块硬质合金刀片， 但这样刃口强度差，易崩刃，且费工费时，效率及低，质量无法保证。现有硬质合金钻有四 类，即整体硬质合金钻头、硬质合金可转位刀片式钻头、焊接式硬质合金钻头以及可更换硬 质合金齿冠钻头。该专利还对四种类型的钻头的优缺点作了客观的评述，提出了具体的针 对可更换硬质合金齿冠钻头的改进结构方案。专利的建树在于更换刀片方便、精密强度高、 使用过程中稳定性好。另一方面，目前钢轨孔加工是一种加工量大，钻具消耗多的机械加工，但现在钢轨 孔加工所用的刀具大多仍采用传统的高速钢刀具或硬质合金焊接刀片，而且所焊接的硬质 合金刀片只是一种不带断屑槽，因此加工难度高，及其易损刀片刀具，耐用度低，效率低，生 产成本高且质量不稳定。很有必要对此加以改进。通过初步检索只检索到如下一些与本发明有一定关系的专利1、专利申请号为CN200780036058.X，发明名称为“用于提高钻头的硬质合金刀刃 的边缘层的断裂韧性的方法”，该专利提出一种用于提高钻头的硬质合金刀刃的边缘层的 断裂韧性的方法，该钻头用于冲击式钻削加工硬的材料，优选岩石或混凝土。本发明的特征 在于以下各方法步骤的组合准备一个具有做好外形的硬质合金刀刃的钻头，借助一种机 械的表面的能量输入对做好外形的硬质合金刀刃的至少一个局部区域进行这样处理，即采 用大量分别具有一个达6mm的工具直径的无尖棱的工具，例如钢球、锤、钉、辊，它们以一种 定量调节的固有动量对准硬质合金刀刃的至少一个局部区域同时在局部区域的边缘层上 做变形功，在此只将局部塑性变形和内压应力弓丨入到边缘层中同时避免在硬质合金刀刃的 处理过局部区域的边缘层内形成裂纹。但该专利所提出的钻具不能适用钢轨的钻孔加工。2、专利申请号为CN200710135432. 3，发明名称为“多刃硬质合金钻”，该专利提出 一种多刃硬质合金钻，包括刀柄，于刀柄下部的倒角切削刃，于倒角切削刃下部的螺纹加工 刃，于螺纹加工刃下部的定心刃，所述的倒角切削刃以螺旋形状并且以等间距地延设于刀柄的下部，相邻倒角切削刃之间构成有第一沟槽；所述的螺纹加工刃以螺旋形态并且等间 距地沿着倒角切削刃的第一底面向下延伸，相邻倒角切削刃之间构成有与第一沟槽相通的 第二沟槽，所述的定心刃沿所述的螺纹加工刃的第二底面向中心逐次窄缩延伸并且在中心 部位彼此汇合，各定心刃之间构成有与第二沟槽相通的第三沟槽。该专利所提出的仍是类 似普通的螺旋钻花的结构，只是将材料改为了硬质合金。综上所述，现有的各种钻具，均为一种老螺旋状的结构形式，但实际应用发现这种 结构存在一些缺陷，尚不能完全适用各种钻孔的要求；尤其是对于钢轨上的端孔加工，由于 钢轨需要加工孔的表面往往是一种不平整的外表面，而且所钻孔的深度并不是很深，所以 属于不规整的浅表孔加工。这种浅表孔加工用普通的螺旋状钻花，由于螺旋状钻花开有两 面退屑槽，所以强度会受到很大影响，钻削加工时很容易将螺旋状钻具折断。因此，为了提 高钻具刃口的强度，现在的钢轨端孔加工钻具多是采用单纯在钻头的前端镶焊一块硬质合 金刀片作为钻具得主切削刃，但这种方法只是用硬质合金刀片将普通的麻花钻的前面一部 分改为硬质合金，但由于硬质合金块是通过焊接与钻具连接起来的，所以仍存在刃口强度 差，易崩刃，且费工费时，效率极低，质量无法保证的不足，因此很有必要对此加以改进。
发明内容
本发明的目的为了克服现有的钢轨上的端孔加工钻具的不足，提供一种强度更 好，且不易崩刃，更加耐磨的新型钢轨专用浅孔钻孔方法及钻具。该种钻孔方法可以有效解 决钢轨表面不平整导致钻花崩刃或表面材质使钻具快速磨损的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种可转位硬质合金浅孔钻削方 法，采取组合式钻具钻孔，将硬质合金刀片通过凹槽定位方式，由紧固装置安装在刀体上， 构成组合式硬质合金钻具，再用组合式的硬质合金钻具进行钻孔。所述的组合式硬质合金 钻具由刀体和硬质合金刀片两部分组合形成，且硬质合金刀片是通过卡槽卡在刀体上，再 由紧固装置固定在刀体上的。所述的硬质合金刀片为可转位换装刀片，硬质合金刀片为片 状结构，以钻具旋转中心轴线旋转对称分布，硬质合金刀片以旋转中心轴线在刀片的两面 分布有两个反向的沉孔；所述的刀体为前端部带有通槽，通槽将刀体前端部分割成两块圆 缺部分，且圆缺部分有约二分之一(半个圆缺部分)被削去，在所剩下的圆缺部分上设有与 硬质合金刀片相配的固定螺孔，硬质合金刀片安装在刀体的通槽内并通过紧固螺钉穿过刀 片沉孔，固定在刀体上。此外，在硬质合金刀片的底部开有定位卡槽，硬质合金刀片通过定位卡槽嵌装在 刀具体的卡槽上，再通过紧固件分别从两面将硬质合金刀片固定在刀体上，使之装夹稳固。 在硬质合金刀片上按照旋转中心对称分布有双面主切削刃，双面主切削刃处具有复合型面 断屑槽型，以利于排屑，并在锋角与横刃处对称设计有断屑槽，以减小切削阻力。从而提高 刀片的耐用度和生产效率，稳定质量。根据上述方法所提出的一种可转位硬质合金浅孔钻削刀片，钻削刀片为可转位换 装的硬质合金刀片，硬质合金刀片为片状结构，硬质合金刀片以钻具旋转中心轴线旋转对 称分布；硬质合金刀片按照旋转中心对称分布形成双面主切削刃，双面主切削刃的第一主 切削刃与第二主切削刃按照旋转中心相向布置；硬质合金刀片的锋角h为118° 135°， 主后角f为7° 11°，副后角d为6° 9° ；双面主切削刃的每一主切削刃的主切削刃后具有由硬质合金刀片表面向内凹陷的曲面型端面断屑槽，断屑槽由主切削刃向内凹陷的 角度β为7° 15°，断屑槽4所形成的断削面为多边形斜面，断屑槽的出削背面是从锋 尖顶部到刀片的底部斜向布置，出削背面与旋转中心轴的斜角C为15° -20° ；出削背面与 断屑槽多边形斜面的夹角α为110° 145°，以利于排屑；在锋角与横刃处的每一主切削 刃一面对称布置有锋角断屑槽，以减小切削阻力；锋角断屑槽是斜向布置的；硬质合金刀 片以旋转中心轴线为对称，在双面主切削刃的第一主切削刃部分与第二主切削刃部分两面 分布有两个反向的沉孔；在硬质合金刀片的底部开有定位卡槽，硬质合金刀片通过定位卡 槽嵌装在刀具体的卡槽上，再通过紧固件分别从两面将硬质合金刀片固定在刀体上，使之 装夹稳固。从而提高刀片的耐用度和生产效率，稳定质量。本发明的有益效果是通过装夹式组合硬质合金钻具对钢轨端部浅孔进行加工， 由于在硬质合金刀片上本身已经设有断屑槽，可以不再在刀体上开螺旋槽，因此大大提高 刀体的整体刚性，而且是采用整体的硬质合金刀片嵌在刀体上，硬质合金刀片的强度也大 大提高，所以具有钻具使用方便，耐磨性好，刃口强度高，刀片的刀刃不易崩刃等特点。
图1是本发明钻具的整体结构示意图；图2是本发明钻具的刀体结构示意图；图3是本发明钻具的刀体结构端面示意图；图4是本发明的硬质合金刀片结构示意图；图5是本发明的硬质合金刀片结构示意俯视图；图6是本发明的硬质合金刀片主断屑槽型A-A剖面示意图；图7是本发明的硬质合金刀片锋角和主后角示意图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步的描述。从附图1-3可以看出，本发明为一种可转位硬质合金浅孔钻削方法，它涉及一种 钢轨上的端孔加工方式，采取组合式钻具钻孔，将硬质合金刀片13通过凹槽定位方式，由 紧固装置11安装在刀体12上，构成组合式硬质合金钻具，再用组合式的硬质合金钻具进行 钻孔。所述的组合式硬质合金钻具由刀体12和硬质合金刀片13两部分组合形成，且硬质 合金刀片13是通过卡槽14卡在刀体12上，再由紧固装置11固定在刀体12上的。所述的 硬质合金刀片13为整体式可转位换装刀片，硬质合金刀片13为片状结构，以钻具旋转中心 轴线1旋转对称分布，硬质合金刀片13以旋转中心轴线1在刀片的两面分布有两个反向的 沉孔；所述的刀体12为前端部带有通槽15，通槽15将刀体12前端部16分割成两块圆缺 部分，且圆缺部分17有约二分之一被削去，在所剩下的圆缺部分上设有与硬质合金刀片相 配的固定螺孔18，硬质合金刀片安装在刀体12的通槽内并通过紧固装置11穿过刀片沉孔， 固定在刀体12上，通过带嵌装在刀体12前端部的整体硬质合金刀片加工钢轨上的端孔。此外，在硬质合金刀片13的底部开有定位卡槽14，硬质合金刀片通过定位卡槽14 嵌装在刀体12通槽15的突块上，再通过紧固装置11分别从两面将硬质合金刀片固定在刀 体上，使之装夹稳固。在硬质合金刀片13上按照旋转中心对称分布有双面主切削刃，双面主切削刃处具有由硬质合金刀片表面向内凹陷的曲面型端面断屑槽4，以利于排屑，并在锋 角与横刃处对称布置有锋角断屑槽8，以减小切削阻力，锋角断屑槽8是斜向布置的；通过 带断屑槽型和锋角断屑槽的硬质合金刀片的钻具加工钢轨上的端孔，从而提高刀片的耐用 度和生产效率，稳定质量。 根据上述方法所提出的一种可转位硬质合金浅孔钻削刀片，结构如附图4至图6 所示，钻削刀片为可转位换装的硬质合金刀片，硬质合金刀片为片状结构，硬质合金刀片以 钻具旋转中心轴1线旋转对称分布；硬质合金刀片按照旋转中心对称分布形成双面主切削 刃，双面主切削刃的第一主切削刃2与第二主切削刃3按照旋转中心相向布置；硬质合金刀 片的锋角h为118° 135°，主后角f为7° 11°，副后角d为6° 9° ；双面主切削刃 的每一主切削刃的主切削刃后具有由硬质合金刀片表面向内凹陷的曲面型端面断屑槽4， 断屑槽4由主切削刃向内凹陷的角度β为7° 15°，断屑槽4所形成的断削面为多边形 斜面，断屑槽4的出削背面5是从锋尖顶部6到刀片的底部7斜向布置，出削背面5与旋转 中心轴1的斜角C为15° -20° ；出削背面5与断屑槽4多边形斜面的夹角α为110° 145°，以利于排屑；在锋角与横刃处7的每一主切削刃一面对称布置有锋角断屑槽8，以减 小切削阻力；锋角断屑槽8是斜向布置的；硬质合金刀片以旋转中心轴线为对称，在双面主 切削刃的第一主切削刃部分与第二主切削刃部分两面分布有两个反向的沉孔9 ；在硬质合 金刀片的底部开有定位卡槽10，硬质合金刀片通过定位卡槽10嵌装在刀具体的卡槽上，再 通过紧固件分别从两面将硬质合金刀片固定在刀体上，使之装夹稳固。从而提高刀片的耐 用度和生产效率，稳定质量。
权利要求
一种可转位硬质合金浅孔钻削方法，其特征在于采取组合式钻具钻孔，将硬质合金刀片通过凹槽定位方式，由紧固装置安装在刀体上，构成组合式硬质合金钻具，再用组合式的硬质合金钻具进行钻孔。
2.如权利要求1所述的可转位硬质合金浅孔钻削方法，其特征在于所述的组合式硬 质合金钻具由刀体和硬质合金刀片两部分组合形成，且硬质合金刀片是通过卡槽卡在刀体 上，再由紧固装置固定在刀体上的；所述的硬质合金刀片为整体式可转位换装刀片，硬质合 金刀片为片状结构，以钻具旋转中心轴线旋转对称分布，硬质合金刀片以旋转中心轴线在 刀片的两面分布有两个反向的沉孔；所述的刀体为前端部带有通槽，通槽将刀体前端部分 割成两块圆缺部分，且圆缺部分有约二分之一被削去，在所剩下的圆缺部分上设有与硬质 合金刀片相配的固定螺孔，硬质合金刀片安装在刀体的通槽内并通过紧固螺钉穿过刀片沉 孔，固定在刀体上，通过带嵌装在刀体前端部的整体硬质合金刀片加工钢轨上的端孔。
3.如权利要求1或2所述的可转位硬质合金浅孔钻削方法，其特征在于在硬质合金 刀片的底部开有定位卡槽，硬质合金刀片通过定位卡槽嵌装在刀具体的卡槽上，再通过紧 固件分别从两面将硬质合金刀片固定在刀体上，使之装夹稳固；在硬质合金刀片上按照旋 转中心对称分布有双面主切削刃，双面主切削刃处具有由硬质合金刀片表面向内凹陷的曲 面型端面断屑槽，并在锋角与横刃处对称布置有锋角断屑槽；通过带断屑槽型和锋角断屑 槽的硬质合金刀片的钻具加工钢轨上的端孔。
4.一种可转位硬质合金浅孔钻削刀片，其特征在于钻削刀片为可转位换装硬质合金 刀片，硬质合金刀片为片状结构，以钻具旋转中心轴线旋转对称分布；硬质合金刀片按照旋 转中心对称分布形成双面主切削刃，双面主切削刃的第一主切削刃与第二主切削刃按照旋 转中心相向布置；双面主切削刃的每一主切削刃的主切削刃后具有由硬质合金刀片表面向 内凹陷的曲面型端面断屑槽，断屑槽所形成的断削面为多边形斜面，断屑槽的出削背面是 从锋尖顶部到刀片的底部斜向布置。
5.如权利要求1所述的可转位硬质合金浅孔钻削刀片，其特征在于硬质合金刀片的 锋角为118° 135°，主后角为7° 11°，副后角为6° 9°。
6.如权利要求1所述的可转位硬质合金浅孔钻削刀片，其特征在于在锋角与横刃处 的每一主切削刃一面对称布置有锋角断屑槽；锋角断屑槽是斜向布置的。
7.如权利要求1所述的可转位硬质合金浅孔钻削刀片，其特征在于断屑槽由主切削 刃向内凹陷的角度为7° 15°，出削背面与旋转中心轴的斜角为10° 20°，出削背面 与断屑槽多边形斜面的夹角为110° 145°。
8.如权利要求1所述的可转位硬质合金浅孔钻削刀片，其特征在于硬质合金刀片以 旋转中心轴线为对称，在双面主切削刃的第一主切削刃部分与第二主切削刃部分两面分布 有两个反向的沉孔。
9.如权利要求1所述的可转位硬质合金浅孔钻削刀片，其特征在于在硬质合金刀片 的底部开有定位卡槽，硬质合金刀片通过定位卡槽嵌装在刀具体的卡槽上，再通过紧固件 分别从两面将硬质合金刀片固定在刀体上。
全文摘要
一种可转位硬质合金浅孔钻削方法及钻削刀片，采取组合式钻具钻孔，硬质合金刀片通过凹槽定位，由紧固装置安装在刀体上，构成组合式硬质合金钻具，再用组合式硬质合金钻具进行钻孔。组合式硬质合金钻具由刀体和硬质合金刀片两部分组合形成，且硬质合金刀片是通过卡槽卡在刀体上，再由紧固装置固定在刀体上的。硬质合金刀片为整体式可转位换装刀片，硬质合金刀片为片状结构，以钻具旋转中心轴线旋转对称分布，硬质合金刀片以旋转中心轴线在刀片的两面分布有两个反向的沉孔；所述的刀体为前端部带有通槽，硬质合金刀片安装在刀体的通槽内并通过紧固螺钉穿过刀片沉孔，固定在刀体上，通过带嵌装在刀体前端部的整体硬质合金刀片加工钢轨上的端孔。
文档编号B23B51/00GK101879620SQ201010212619
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者秦满, 肖旭凯 申请人:株洲华锐硬质合金工具有限责任公司