快速成型钻头的制作方法

文档序号:15475677发布日期:2018-09-18 21:20阅读:312来源:国知局

本实用新型涉及机械加工刀具领域,具体而言,涉及快速成型钻头。



背景技术:

用钻头在实体材料上加工孔称为钻孔。各种零件的孔加工,除去一部分由车、镗、铣等机床完成外,很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具(钻头、扩孔钻、铰刀等)完成的。在钻床上钻孔时,一般情况下,钻头应同时完成两个运动:主运动,即钻头绕轴线的旋转运动(切削运动);辅助运动,即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动(进给运动)。

在钻头钻削时,尤其是切削量较大时,存在摩擦严重、散热困难、热量多、切削温度高,排屑困难的缺陷。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种成型精度高、切削刃磨损小、使用寿命长的快速成型钻头。

本实用新型提供如下技术方案:

快速成型钻头,包括相互连接的刀柄和刀头,所述刀头上设有至少两个切削刃;相邻的所述切削刃之间间隔的形成主排屑槽和副排屑槽,所述主排屑槽为轴向贯穿所述刀头的螺旋刀槽,所述副排屑槽为贯穿所述刀头的端部的螺旋刀槽,且所述主排屑槽的径向深度大于所述副排屑槽的径向深度。

在示例性实施例中,所述刀头上设有偶数个所述切削刃。偶数个切削刃结构更加对称,减少了在切削过程中的快速成型钻头的摆动,钻削更加稳定。

在示例性实施例中,所述刀头上设有四个所述切削刃,两个所述主排屑槽和两个所述副排屑槽在所述切削刃之间交叉分布。四个切削刃的设置使得主排屑槽和副排屑槽的数量相等,结构的对称度更好,且刀头的强度较高。

在示例性实施例中,所述刀头的端部设有具有135±2°的锥角的刀尖。刀尖呈锥角状,在钻孔时具有较好的导向性。

在示例性实施例中,所述刀尖与所述刀头的连接处设有过渡倒角,所述过渡倒角与所述刀头的夹角大于所述刀尖与所述刀头的夹角。增设过渡倒角,增加了刀头刃口的强度,避免刀头的刀刃出现崩缺。

在示例性实施例中,所述过渡倒角与所述刀头的夹角为140±2°。

在示例性实施例中,所述刀柄和所述刀头一体成型。一体成型的快速成型钻头的结构整体性更好,具有更好的力学特性,以及无连接应力集中。

在示例性实施例中,所述刀柄上设有安装卡位。能够避免快速成型钻头因切削量过大出现打滑。

在示例性实施例中,所述安装卡位为设于所述刀柄上的凹槽,所述凹槽具有倾斜的底面,其高度由所述刀柄的端部向内逐渐减小。这种结构的安装卡位使得刀柄呈非回转体状,凹槽的加工简便,能够有效的防止刀柄的转动打滑,同时对刀柄的轴向移动具有良好的限制作用。

本实用新型与现有技术相比,具有如下优点:

快速成型钻头,包括相互连接的刀柄和刀头,刀头上设有至少两个切削刃;相邻的切削刃之间间隔的形成主排屑槽和副排屑槽,主排屑槽为轴向贯穿刀头的螺旋刀槽,副排屑槽为贯穿刀头的端部的螺旋刀槽,且主排屑槽的径向深度大于副排屑槽的径向深度。切削刃的两侧形成了主排屑槽和副排屑槽,主排屑槽的贯通式的设计,使得切削液和切屑能够直接排出,减少了快速成型钻头在钻削时需要退刀进行排屑的次数,从而提升了加工效率。副排屑槽的设置增大了排屑量和切削液的进入量,加快了切削热被切屑和切削液带走的速度,降低了切削区域的温度,提升了孔槽成型的精度,同时减少了刀头的切削刃的磨损,延长了快速成型钻头的使用寿命。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的快速成型钻头的主视图;

图2示出了本实用新型实施例提供的快速成型钻头的侧视图;

图3示出了本实用新型实施例提供的快速成型钻头的仰视图;

图4示出了本实用新型实施例提供的快速成型钻头的A向视图。

图标:1-快速成型钻头;11-刀柄;111-安装卡位;12-刀头;121-主排屑槽;122-副排屑槽。

具体实施方式

在下文中,将结合附图更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例,并且可在其中做出调整和改变。因此,将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本实用新型。然而,应理解:不存在将本实用新型的各种实施例限于在此实用新型的特定实施例的意图,而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述,同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中,可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所实用新型的功能、操作或元件的存在,并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外,如在本实用新型的各种实施例中所使用,术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中,表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如,表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件,不过可不限制相应组成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置,尽管二者都是用户装置。例如,在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,同样地,第二元件也可被称为第一元件。

应注意到:如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件,则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件,并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地,当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时,可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。如在此所使用,单数形式意在也包括复数形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

图1示出了快速成型钻头1的主视图,图2示出了快速成型钻头1的侧视图,图3示出了快速成型钻头1的仰视图,图4示出了快速成型钻头1的A向视图。

本实施例提供一种快速成型钻头1,它包括相互连接的刀柄11和刀头12。刀头12上设有至少两个切削刃,相邻的切削刃之间间隔的形成主排屑槽121和副排屑槽122。主排屑槽121为轴向贯穿刀头12的螺旋刀槽,副排屑槽122为贯穿刀头12的端部的螺旋刀槽,且主排屑槽121的径向深度大于副排屑槽122的径向深度。

上述,切削刃在旋转时,形成切削运动,移动切削刃形成进给运动,从而边转动边进给达到钻孔的作用。采用主排屑槽121和副排屑槽122的双槽形设计,在保证切削刃的强度的同时,还可以增大排屑量以及冷却液的进入量,使得加工碎屑能够及时排出,促使切削热及时被切削碎屑和切削液带走,降低切削区域的温度,有效减少快速成型钻头1的磨损,延长快速成型钻头1的使用寿命。

主排屑槽121为螺旋刀槽,在刀头12上贯通,对切削屑和切削也能够起到良好的导向作用,能够有效的将切削屑自刀头12的端部排送到刀头12外。排屑槽的深度和长度较小,对切削屑起到辅助的传送作用,

刀头12上设有偶数个切削刃,偶数个切削刃结构更加对称。减少了在切削过程中的快速成型钻头1的摆动,钻削更加稳定,成型出的孔的精度更高,切削刃对孔壁的刮擦更小,同时能够有效的防止刀头12在孔中的卡死。

本实施例中,刀头12上设有四个切削刃,两个主排屑槽121和两个副排屑槽122在切削刃之间交叉分布。以刀头12的仰视图为参照进行说明,四个切削刃分布在四个象限中,第一象限和第三象限中的切削刃相同且成中心对称,第二象限和第四象限中的切削刃相同且成中心对称。每一切削刃的两侧各设有一个主排屑槽121和副排屑槽122,副排屑槽122的设置一方面增加了刀头12的表面积,从而加快了刀头12的散热,另一方面,增加了切屑和切削液的过流面积,使得切屑和切削液的排出更加顺畅,防止卡屑或热量不能及时散出,从而使得刀头12具有较好的工作温度,避免了切屑对孔壁的刮擦,能够保证成型出的孔槽具有较好的孔壁粗糙度和圆柱度。

四个切削刃的设置使得主排屑槽121和副排屑槽122的数量相等,结构的对称度更好,且刀头12的强度较高。

钻头具有118°、120°、130°、135°和140°的钻尖,不同角度的钻尖取决于加工材料和刀头12的材料。

比如加工铝件一般为118°,因为加工铝件时要求进给快,在加工时头部角度小下去的切削零件的力就会向左右两侧扩散容易下切。加工铸件时角度一般135-140°,这样由于硬度高的原因进给缓慢,切削力主要集中在刀刃前方,要是钻头太尖的就会磨损的快,而角度大刃面相对角度小的刃面由于刃短自然力也就要小。

又比如HSS高速钢钻头:顶角一般是118度,有时大于130度;刀刃锋利;对精度(刃高差、对称度、周向跳动)要求相对低。横刃有多种修法。孔的粗加工和要求不高的我们一般用的比较多。HM硬质合金钻头:顶角一般为140度;直槽钻常常为130度,三刃钻一般为150度。刀刃和刀尖(棱边上)不锋利,往往被钝化,或称倒刃和倒棱;对精度要求高。横刃常被修成S形,以利于断屑。

本实施例中,刀头12的端部设有具有135±2°的锥角的刀尖,是一种用于加工铸铁的硬质合金刀头12。钨钢(硬质合金)具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度,特别适宜作为钻头使用。钻尖呈锥角状,在钻孔时具有较好的导向性。

刀尖与刀头12的连接处设有过渡倒角,过渡倒角与刀头12的夹角大于刀尖与刀头12的夹角。刀头12大体呈圆柱状,刀尖设于刀头12的端部,呈圆锥状,刀尖与刀头12的连接处为弧线,具有锐边,强度较差。通过加设过渡角,从而将刀尖与刀头12的锐边交线倒钝。增设过渡倒角,增加了刀头12刃口的强度,避免刀头12的刀刃在切削量大、进给快或长时间使用时出现崩缺,延长刀头12的使用寿命。

过渡倒角与刀头12的夹角为140±2°。由刀尖的具有135°的锥角可知,刀尖的斜面与刀头12的柱面的夹角为90°+(90-135/2)°=112.5°±1°,该角度小于过渡倒角与刀头12的夹角为140±2°。过渡倒角使得该锐边的夹角更大,力学性能更好,不容易出现崩刃的现象。

刀柄11和刀头12一体成型。刀柄11主要用于装夹,刀头12用于成型孔槽。通过刀柄11将快速成型钻头1连接在钻床等设备上,刀柄11将钻床等设备的旋转驱动力和直线驱动力传递到刀头12上,从而使得刀头12在旋转和直线进给的过程中成型出孔槽。

一体成型的快速成型钻头1的结构整体性更好,具有更好的力学特性,刀柄11和刀头12处无连接结构,不存在连接应力集中,结构更为简单,快速成型钻头1的加工成本更低。

刀柄11上设有安装卡位111。正常的刀柄11呈圆柱状,在装夹到钻床等设备上时,由于其回转体的结构容易发生打滑,尤其是当切削量大时,快速成型钻头1受到的切向力较大,打滑的情况更容易发生。通过设置安装卡位111,使得刀柄11的圆柱体结构受到破坏,变为了一种非回转体结构,从而使得刀柄11在装夹时,不易打滑,提升快速成型钻头1加工的可靠性。

本实施例中,安装卡位111为设于刀柄11上的凹槽,凹槽具有倾斜的底面,其高度由刀柄11的端部向内逐渐减小。该凹槽也可以理解为设于刀柄11柱面上的一种倾斜切口,该倾斜切口自刀柄11的端面向刀头12处倾斜向下的延伸。这种结构的安装卡位111使得刀柄11呈非回转体状,凹槽的加工简便,能够有效的防止刀柄11的转动打滑,同时对刀柄11的轴向移动具有良好的限制作用。

本实用新型的快速成型钻头1,具有如下优点:

1.快速成型钻头1的切削刃的两侧形成了主排屑槽121和副排屑槽122,主排屑槽121的贯通式的设计,使得切削液和切屑能够直接排出,减少了快速成型钻头1在钻削时需要退刀进行排屑的次数,从而提升了加工效率。副排屑槽122的设置增大了排屑量和切削液的进入量,加快了切削热被切屑和切削液带走的速度,降低了切削区域的温度,提升了孔槽成型的精度,同时减少了刀头12的切削刃的磨损,延长了快速成型钻头1的使用寿命。

2.偶数个切削刃的设计使得快速成型钻头1的对称度更好,减少了切削过程中刀具的摆动,保证了切削稳定的排出,提高了孔壁的粗糙度和圆柱度,也防止了摆动过程中崩刀的现象发生。

3.在刀尖处增加倒角,增加了刀头12的切削刃的刃口强度,避免了切削刃出现崩缺,延长快速成型钻头1的使用寿命。

4.刀柄11处增加斜度平台,使得刀柄11呈非回转体状,避免了快速成型钻头1在切削量过大时出现打滑的情况。

在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

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