直槽钻头的制作方法

本实用新型主要涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种直槽钻头。

背景技术：

一直以来，直槽钻因具备更好地保证被加工孔的圆度和直线度的优点，在孔加工刀具市场中占据着较大的比例，尤其在易产生短切屑的材料，如铸铁、粉末合金、硅铝合金等的切削加工中表现出很好的切削性能。然而，现有的直槽钻，其容屑槽均采用标准的平行砂轮或碟形砂轮进行加工，槽前刀面由砂轮的端面磨削加工而成，其形状为平面。同时，为了保证钻尖能够修磨内刃和横刃，槽前刀面与刀具轴线之间必须存在一定的偏距，这样导致直槽钻的主切削刃和副切削刃的径向前角均为负值，故刀具刃口不锋利，加工过程中切削力较大，卷屑和断屑能力也存在不足。

为了进一步提高直槽钻的切削性能，一些直槽钻加工系统中引入了高压冷却装置，通过高压冷却液的冲击作用，为切削卷曲、折断和排出提供足够的外力，然而这势必增加工具系统的复杂性以及切削加工成本。另一些改进方案从增强刀具排屑性能方面考虑，通过设计分屑槽，使直槽钻加工过程中原本产生的较宽的切屑变窄变细，更容易从容屑槽排出。如公告号为CN 203304646 U的中国专利文献公开了一种分屑直槽钻头，该钻头在其底刃上开设有分屑槽，并设置有贯通钻柄、过渡导杆和钻尖的内冷孔，通过在底刃上开设分屑槽，把单条切屑分成多条切屑，并利用冷却液将切屑排出，使得加工得到的孔内壁较光滑，加工效率较高。然而，该钻头只适用于加工较易断屑的材料，当加工强度较高的韧性材料时，因分屑槽作用产生的细长铁屑更不容易折断，故其应用范围较窄。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种刃口锋利、切削能力强、适用范围广的直槽钻头。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种直槽钻头，包括刀柄部和设置在刀柄部上的切削部，所述切削部上设有至少一对相互对称的刃带，所述切削部于各刃带的侧方设有容屑直槽，所述容屑直槽包括依次相连的槽前刀面、槽底圆弧曲面和反屑面，所述槽前刀面靠近所述刃带、且槽前刀面设置为内凹曲面，所述槽前刀面与刃带前端相交形成内凹的主切削刃，槽前刀面与刃带侧部相交形成具有正径向前角的副切削刃。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述主切削刃靠近副切削刃的外端形成具有正径向前角的主切削外刃。

所述槽前刀面、槽底圆弧曲面和反屑面依次光滑连接，三者的截交线两两相切。

所述切削部的直径为d₀，所述槽前刀面在切削部径向截面上的半径为r₁，0.6d₀≤ r₁≤ 2.0d₀；所述槽底圆弧曲面在切削部径向截面上的半径为r₂，0.05d₀≤ r₂≤ 0.2d₀。

所述容屑直槽的槽夹角为θ ，85° ≤ θ ≤ 95°。

所述副切削刃的正径向前角为γ，5° ≤ γ≤ 20°。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的直槽钻头，容屑直槽包括依次相连的槽前刀面、槽底圆弧曲面和反屑面，槽前刀面靠近刃带、且槽前刀面设置为内凹曲面，槽前刀面与刃带前端相交形成内凹的主切削刃，槽前刀面与刃带侧部相交形成具有正径向前角的副切削刃。较传统直槽钻头而言，本实用新型的容屑直槽由凸成型砂轮磨削而成，槽前刀面为内凹曲面，使得副切削刃具有正的径向前角，主切削刃也具有内凹形状，故使得切削部刃口更锋利，切削更轻快；同时，具有正前角的副切削刃使得钻头具备一定的径向切削能力，能够提高被加工孔的表面质量和加工精度；而且，内凹曲面的槽前刀面使得切削加工时切屑的卷曲变形程度显著高于现有直槽钻，切屑更容易折断，故本实用新型在现有直槽钻不擅长的一些加工领域，如强度较高的韧性材料的加工中也能表现出较好的切削性能。

附图说明

图1是本实用新型直槽钻头的立体结构示意图。

图2是本实用新型直槽钻头中切削部的局部立体结构示意图。

图3是本实用新型直槽钻头的俯视结构示意图。

图中各标号表示：

1、刀柄部；2、切削部；21、刃带；22、容屑直槽；221、槽前刀面；222、槽底圆弧曲面；223、反屑面；23、主切削刃；231、主切削外刃；24、副切削刃。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1至图3示出了本实用新型直槽钻头的一种实施例，该直槽钻头包括刀柄部1和设置在刀柄部1上的切削部2，切削部2上设有至少一对相互对称的刃带21，切削部2于各刃带21的侧方设有容屑直槽22，容屑直槽22包括依次相连的槽前刀面221、槽底圆弧曲面222和反屑面223，槽前刀面221靠近刃带21、且槽前刀面221设置为内凹曲面，槽前刀面221与刃带21前端相交形成内凹的主切削刃23，槽前刀面221与刃带21侧部相交形成具有正径向前角的副切削刃24。较传统直槽钻头而言，本实用新型的容屑直槽22由凸成型砂轮磨削而成，槽前刀面221为内凹曲面，使得副切削刃24具有正的径向前角，主切削刃23也具有内凹形状，故使得切削部2刃口更锋利，切削更轻快；同时，具有正前角的副切削刃24使得钻头具备一定的径向切削能力，能够提高被加工孔的表面质量和加工精度；而且，内凹曲面的槽前刀面221使得切削加工时切屑的卷曲变形程度显著高于现有直槽钻，切屑更容易折断，故本实用新型在现有直槽钻不擅长的一些加工领域，如强度较高的韧性材料的加工中也能表现出较好的切削性能。

本实施例中，主切削刃23靠近副切削刃24的外端形成具有正径向前角的主切削外刃231。该结构中，槽前刀面221为内凹曲面使得主切削刃23也具有内凹形状，从而使主切削刃23形成具有正径向前角的主切削外刃231，进一步提高了切削部2刃口的锋利程度，使切削更为轻快。

本实施例中，槽前刀面221、槽底圆弧曲面222和反屑面223依次光滑连接，三者的截交线两两相切。这样设置，大大减小了排屑阻力，保证了加工中形成的切屑能够从容屑直槽22顺利排出。

本实施例中，切削部2的直径为d₀，槽前刀面221在切削部2径向截面上的半径为r₁，槽底圆弧曲面222在切削部2径向截面上的半径为r₂，为平衡刀具刃口的锋利性和强度，以及保证成型容屑槽3的容屑空间和排屑顺畅性，r₁、r₂的取值必须有一个合理范围，0.6d₀≤ r₁≤ 2.0d₀，0.05d₀ ≤ r₂≤ 0.2d₀。本实施例中，r₁= 0.73d₀， r₂= 0.12d₀。

本实施例中，容屑直槽22的槽夹角为θ ，85° ≤ θ ≤ 95°。在该范围内，既保证了足够的容屑空间，同时保证了钻头刃瓣的强度。本实施例中，θ = 90°。

本实施例中，副切削刃24的正径向前角为γ ，5° ≤ γ ≤ 20°。γ 值若太小，与现有技术直槽钻相比，增强刃口锋利性的效果不明显；γ 值若太大，刃口强度差。本实施例中，γ = 15°。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，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。