專利名稱:一種舍棄式鉆頭的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種能切削進給的鉆頭,尤指一種舍棄式鉆頭。
2.傳統(tǒng)的鉆頭沒有斷屑器的設計,鐵屑不易斷裂,常有連續(xù)屑發(fā)生,造成排屑不暢,容易阻塞在鉆槽內,尤其是在作深孔加工時,操作者必須經(jīng)常退刀排除積屑,因此造成切削加工時間的浪費及加工成本的增加。
3.再生研磨不易,傳統(tǒng)鉆頭必須由經(jīng)驗豐富的人員以手持方式研磨鉆頂,但經(jīng)常會將鉆頭頂角磨削不均等,造成切邊不等長,使鉆削的孔徑擴大的缺點;另一種較進步的方式是以鉆頭磨削機研磨鉆頭,雖然可研磨出較精準的鉆頂角及等長的切邊,但研磨及上刀時間耗費長,且機器昂貴,使成本增加。
4.傳統(tǒng)的鉆頭具有鑿緣(Chisel Edge),但是鑿緣12沒有切削功能,因此阻力較大,如圖3、圖4所示,圖3為軸向推力分布圖,即鉆頭的鑿緣12及切邊11與軸向推力對應圖,圖4為切邊11與鑿緣12的水平分布對應圖,因切邊11具有切削能力,故軸向推力及水平分力較小,而鑿緣(靜點)12的位置沒有任何切削能力,故其軸向推力及側向水平力都較高,因此相對影響鉆削能力及軸向進給速率,進而增加切削時間,增加制造成本。
請參閱圖5、圖5A、圖5B所示,為另一種習用的舍棄式鉆頭20,該鉆頭末端設一容置槽21,可供一體成型的舍棄式刀頭22容置,定位螺栓23由鉆柄24端容伸至且延伸出鉆頭末端的容置槽21內鎖固舍棄式刀頭22;這種舍棄式結構雖然使鉆身部位可以重復使用,只需更換舍棄式刀頭22即可,但其具有單價高、刀頭不能再研磨使用且仍然具有鑿緣存在等缺點,因此該類型舍棄式鉆頭的普及率仍然不高。
請參閱圖6所示,為另一種舍棄式結構的鉆頭,該鉆頭具有不同形狀的舍棄式外刀片31、內刀片32及一舍棄式中心鉆33,該結構的內、外刀片32、31雖然可以在刀片磨損時快速替換,且定位精度及尺寸準確,但仍具有下列缺點存在1.中心鉆33仍具有鑿緣,鑿緣的軸向推力及水平分力大,影響切削能力。
2.該鉆頭屬于單刃切削的結構設計,內、外刀片32、31呈不對稱的方式擺置,且形狀不同,其切削位置各有不同,因此呈單刃切削的方式進行鉆削,切削阻力相當大,單刃的有效進給較慢,切削速度相對較為緩慢。
3.由于內、外刀片32、31呈不對稱方式擺置,因此切削力量不對稱,因此容易引起震刀以及切削孔的尺寸精度較不準確,且表面粗糙度較差。
4.刀片容易碎裂,請參閱圖7所示,該中心鉆33的切邊兩側(箭頭所指部位)以及內刀片32的內側及外刀片31的外側(箭頭所指部位)皆容易產(chǎn)生碎裂,這也是由于受力不對稱所引起的,刀具容易碎裂,因此刀片使用壽命短,且鉆身長度L與鉆頭直徑D的比值甚小,L/D的比值在7以下,因此適用范圍相對減少。
請參閱圖8所示,為另一種單片平面式舍棄式鉆頭,該平面式刀片41依靠底部的凹槽42與鉆身定位,并由螺絲固定于鉆身末端,由于該平面式刀片41仍具有鑿緣,因此軸向推力及水平分力仍然影響進刀速率及切削效率,另外,該刀片價格非常昂貴,相對增加加工成本,且該刀片磨損后即拋棄,無法再研磨使用,屬于非經(jīng)濟型的舍棄式刀片。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型的解決方案為一種舍棄式鉆頭,其主要是在鉆身本體末端的交錯對應邊設有鉆槽,兩鉆槽在軸中央部位相互重迭成型一V形缺口,兩鉆槽的末端設有刀片容置槽及供舍棄式刀片容置鎖固的螺孔。
所述的一種舍棄式鉆頭,其舍棄式刀片側邊面的邊面成型為圓弧。
所述的一種舍棄式鉆頭,其舍棄式刀片的各角隅部位皆成型為側邊面的形狀。
采用上述結構后,兩舍棄式刀片的末端角隅形成具有切削能力的內刃口,從而消除習用的鑿緣(靜點),形成無鑿緣的鉆頭,使其具有切削能力的刀刃口,無阻力發(fā)生,可提高切削轉速及進給速率;刀片除具刃口切削能力外更具有中心定位的功能,穩(wěn)定性高,適合高轉速深孔加工,且L/D比值將可提高至10;成本降低,使用經(jīng)濟型舍棄式刀片,鉆身本體可重復使用,經(jīng)濟實惠;舍棄式刀片,無需再研磨使用,換裝快速容易,尺寸定位精準;兩側刀片擺置對稱、受力均勻,不會有震動及擴孔現(xiàn)象發(fā)生;大尺寸鉆頭可設計為階層式安置刀片,具有分段切削,分段斷屑的功能,使鐵屑體積小,排屑快速的功效;刀片側邊面的邊面為圓弧設計,使該刀片在加工孔時,圓弧型的側邊面同時受到孔徑支撐而達到穩(wěn)定定位的功效;多邊形舍棄式刀片的側邊面在位于外側邊時沒有產(chǎn)生切削功能,而為支撐功能,因此切邊不會鈍化,當側邊面位于軸中心時,其為具有切削功能的內刃口,當內刃口及底切邊加工鈍化時,舍棄式刀片將可置換另一角隅而繼續(xù)使用,使多邊形舍棄式刀片產(chǎn)生多切邊刃口的效益,從而可節(jié)省成本。
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圖10、
圖11、
圖12所示,兩舍棄式刀片55呈對稱形狀鎖固,因此兩刀片的受力對稱均勻,切削時有助于平穩(wěn)性且能提升進給速率及切線速度,舍棄式刀片55的側邊面551的尺寸視鉆頭尺寸而成型,兩側端角部位的尺寸即為鉆削孔直徑D,且該側邊面551并沒有切削到孔徑60(由端角部位產(chǎn)生切削),因此將側邊面551的邊緣面設計為圓弧(如
圖12所示),在使用該刀片加工孔時,圓弧型的側邊面551同時受到孔徑60的支撐而達到穩(wěn)定定位的功效;此外,兩交錯對應邊的鉆槽52的末端相鄰處呈相互重迭而成V形缺口53,使兩舍棄式刀片55組裝時,刀片末端角隅以微小尺寸相互重迭(重迭尺寸約0.1mm),據(jù)此,兩舍棄式刀片55的末端角隅形成具有切削能力的內刃口,從而消除習用的鑿緣(靜點),同時兩刀片末端角隅內刃口在高速旋轉切削時具有中心定位的功能,除提升切削能力外更增加鉆頭進刀中心定位的穩(wěn)定性,不會發(fā)生震動及偏孔的現(xiàn)象,且刀片兩側切削孔徑成型時,孔徑同時具有穩(wěn)定刀具的功能,使得鉆頭的中心及周緣的定位穩(wěn)定性相當高,據(jù)此使切削線速度及軸向進給速率增加,完全消除習用鑿緣(靜點)所產(chǎn)生軸向推力及水平分力的阻力現(xiàn)象,因此其鉆身長度L與鉆頭直徑D的比值(L/D)將可高達10,非常適用于深孔加工作業(yè),具有進步性、實用性及產(chǎn)業(yè)利用價值。
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圖13所示,若鉆頭尺寸較大,可采用階層式的刀片擺置設計,末端中心位置的兩舍棄式刀片55即形成中心定位及小孔徑鉆削功能,階層位置較高的舍棄式刀片56則形成加工擴孔及完成孔尺寸的切削,階層式刀片擺置不但分散刀片的切削承受力量,且切削的鐵屑可分段斷屑,縮小鐵屑體積,更助于鐵屑排出,因此,有助于進刀進給速率及切削線速度的提升,加工過程中完全不用退刀排屑,減少加工時間及成本,提升競爭能力。
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圖14、15、16所示,為本實用新型關于舍棄式刀片55具有多邊內刃口的實施例,多邊形舍棄式刀片55將其各角隅部位皆設成側邊面551的形狀,因此位于鉆身本體51中心軸末端的兩舍棄式刀片55相互重迭部位既形成斜邊狀的內刃口,主要是將上述圓弧狀的內刃口改變?yōu)樾边厾钋遗c側邊面551的形狀相同,斜邊狀的內刃口仍然具有切削能力,替代習用無切削能力的鑿緣(靜點),使側邊面551在位于外側邊時沒有產(chǎn)生切削功能,而為支撐功能,因此切邊不會鈍化,當側邊面551位于軸中心時,其為具有切削功能的內刃口,當內刃口及底切邊加工鈍化時,舍棄式刀片55可置換另一角隅而繼續(xù)使用,多邊形舍棄式刀片55可產(chǎn)生多切邊刃口的效益,可節(jié)省成本。
此外,該鉆頭孔徑增加時,僅需在制造本體時改變舍棄式刀片56的定位位置(往偏移),視其孔徑大小而適當偏移,即可改變加工孔徑尺寸,尺寸的改變深具彈性變化。
由上述說明可知,本實用新型具有下列各項優(yōu)點1.無鑿緣設計,其具有切削能力的刀刃口,無阻力發(fā)生,可提高切削轉速及進給速率。
2.刀片除具刃口切削能力外更具有中心定位的功能,穩(wěn)定性高,適合高轉速深孔加工,且L/D比值將可提高至10(傳統(tǒng)比值最高為4)。
3.成本降低,使用經(jīng)濟型舍棄式刀片,鉆身本體可重復使用,經(jīng)濟實惠。
4.舍棄式刀片,無需再研磨使用,換裝快速容易,尺寸定位精準。
5.兩側刀片擺置對稱、受力均勻,不會有震動及擴孔現(xiàn)象發(fā)生。
6.大尺寸鉆頭可設計為階層式安置刀片,具有分段切削,分段斷屑的功能,使鐵屑體積小,排屑快速的功效。
7.刀片側邊面的邊面為圓弧設計,使該刀片在加工孔時,圓弧型的側邊面同時受到孔徑支撐而達到穩(wěn)定定位的功效。
8.多邊形舍棄式刀片的側邊面在位于外側邊時沒有產(chǎn)生切削功能,而為支撐功能,因此切邊不會鈍化,當側邊面位于軸中心時,其為具有切削功能的內刃口,當內刃口及底切邊加工鈍化時,舍棄式刀片將可置換另一角隅而繼續(xù)使用,使多邊形舍棄式刀片產(chǎn)生多切邊刃口的效益,從而可節(jié)省成本。
權利要求1.一種舍棄式鉆頭,其特征在于主要是在鉆身本體末端的交錯對應邊設有鉆槽,兩鉆槽在軸中央部位相互重迭成型一V形缺口,兩鉆槽的末端設有刀片容置槽及供舍棄式刀片容置鎖固的螺孔。
2.如權利要求1所述的一種舍棄式鉆頭,其特征在于舍棄式刀片側邊面的邊面成型為圓弧。
3.如權利要求1所述的一種舍棄式鉆頭,其特征在于舍棄式刀片的各角隅部位皆成型為側邊面的形狀。
專利摘要本實用新型公開了一種舍棄式鉆頭,其主要是在鉆身本體末端交錯對應邊設有對稱形狀的鉆槽,鉆槽在軸中央部位相互重迭而形成一V形缺口,兩鉆槽的末端設有刀片容置槽及供舍棄式刀片容置鎖固的螺孔;組裝時兩刀片末端的刃口具有稍微的重迭,使兩舍棄式刀片的末端角隅形成具有切削能力的內刃口,從而消除習用的鑿緣,使鉆頭中央位置具有切削能力,降低切削阻力,且具有精準定位的功效,可以提高L/D的比值數(shù)倍,穩(wěn)定性佳,具有高轉速高進給率且鐵屑體積小排屑順暢快速的功效。
文檔編號B23B51/00GK2537498SQ0222006
公開日2003年2月26日 申請日期2002年4月18日 優(yōu)先權日2002年4月18日
發(fā)明者張新添 申請人:張新添