專利名稱：非共槽階梯鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速、超硬精密刀具，尤其涉及一種非共槽階梯鉆頭。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)控機(jī)床及加工中心的廣泛實(shí)用，很多工藝加工步驟可以集中在同一臺設(shè)備進(jìn)行，機(jī)械加工效率大大提高。另一方面復(fù)合刀具的不斷應(yīng)用也使得數(shù)控機(jī)床及加工中心的使用效率大大提高，進(jìn)一步加快生產(chǎn)節(jié)拍并有效降低單件成本。傳統(tǒng)型階梯鉆頭，在加工階梯孔時(shí)可以將傳統(tǒng)的鉆孔與擴(kuò)孔或兩次鉆孔一次完成，極大地提高了生產(chǎn)效率。目前的階梯鉆頭，不論刀具材料是高速鋼還是硬質(zhì)合金，結(jié)構(gòu)基本是共槽型式，即第一階梯與第二階梯的切削刃，布置在同一排屑槽內(nèi)。隨著高性能硬質(zhì)合金階梯鉆頭的推廣，逐漸暴露出該類型階梯鉆頭的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在
1)第一階梯的棱邊長度由于制造時(shí)砂輪的因素存在清根結(jié)構(gòu)，使得鉆頭的實(shí)際棱邊長小于階梯長，并且隨著修磨次數(shù)的增加變得更少。尤其在階梯長較短(與清根結(jié)構(gòu)的長度接近)時(shí)，實(shí)際棱邊長度不足以承擔(dān)鉆削任務(wù)而導(dǎo)致無法修磨，刀具材料浪費(fèi)嚴(yán)重，極大地增加了刀具的使用成本；
2)由于共槽型式的階梯鉆頭，采用的是同一個(gè)排屑槽，該排屑槽一次磨削完成，其徑向前角隨著直徑的不同而不同。第一階梯排屑槽的徑向前角與第二階梯排屑槽的徑向前角明顯不同。而在設(shè)計(jì)及制造中只能重點(diǎn)考慮某一直徑的前角，在實(shí)際使用中會產(chǎn)生各階梯棱邊磨損不相同的情況，降低了刀具的使用與經(jīng)濟(jì)性能。因此，為解決上述問題，需要設(shè)計(jì)一種新型結(jié)構(gòu)的階梯鉆頭，并應(yīng)用于整體硬質(zhì)合金材質(zhì)，力求提高階梯鉆頭的使用性能并大大降低使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種非共槽階梯鉆頭。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄與鉆體，鉆柄與鉆體是以公共軸線為中心的同軸圓柱體，特點(diǎn)是鉆體包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑小于第二圓柱的直徑，第一圓柱上開有第一排屑槽，第二圓柱上開有第二排屑槽，第一圓柱通過階梯角與第二圓柱過渡，階梯角形成的實(shí)體部分設(shè)置倒角刃，倒角刃位于第二排屑槽中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內(nèi)，第一圓柱軸向末端設(shè)有端切削刃，端切削刃呈對稱分布形成鉆頭頂角。進(jìn)一步地，上述的非共槽階梯鉆頭，其中，所述切削刃形成清根結(jié)構(gòu)，清根結(jié)構(gòu)位于第一圓柱刀背處。更進(jìn)一步地，上述的非共槽階梯鉆頭，其中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內(nèi)。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明非共槽階梯鉆頭上每一圓柱擁有獨(dú)立的排屑槽，獨(dú)立的排屑槽可按照加工材料及加工條件進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，保證鉆頭性能最大化；通過分槽設(shè)計(jì)，將階梯鉆頭的清根結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一圓柱刀背上，保證了第一圓柱棱邊連續(xù)且在允許的情況下盡可能加長，使得非共槽階梯鉆頭的修磨次數(shù)大大增加，直至整個(gè)排屑槽的長度不夠用為止?？梢栽黾有弈ゴ螖?shù) 5^10次，鉆頭的使用成本可降低至新刀水平的4(Γ20%。另外，非共槽階梯鉆頭，使得一些短階梯鉆頭的修磨成為可能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明 圖1 非共槽階梯鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖2 清根結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3 第一圓柱的制造方式示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄1與鉆體2，鉆柄1與鉆體2是以公共軸線 3為中心的同軸圓柱體，鉆體2包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑Dl小于第二圓柱的直徑D2，第一圓柱與第二圓柱構(gòu)成階梯鉆頭的兩個(gè)重要工作部分，第一圓柱上開有第一排屑槽4，第二圓柱上開有第二排屑槽5，外圓面得以保留的部分即為第一圓柱棱邊10和第二圓柱棱邊11，第一圓柱通過階梯角6與第二圓柱過渡，階梯角6形成的實(shí)體部分設(shè)置倒角刃7，倒角刃7設(shè)置在第二排屑槽5中，第一圓柱棱邊10沿軸向伸入到第二圓柱內(nèi)，其長度在制造允許的情況下盡可能長，可以增大此鉆頭的修磨次數(shù)，提高性價(jià)比；第一圓柱軸向末端設(shè)有端切削刃9，端切削刃9呈對稱分布形成鉆頭頂角 14，用于對被加工實(shí)體進(jìn)行切削，將預(yù)定位置的實(shí)體工件材料轉(zhuǎn)變成為切屑由排屑槽排出。 第一排屑槽4與第二排屑槽5可根據(jù)不同的被加工材料與加工條件分別設(shè)計(jì)出不同的幾何參數(shù)，以優(yōu)化鉆頭的使用性能。如圖2所示，倒角刃7形成清根結(jié)構(gòu)8，清根結(jié)構(gòu)8位于第一圓柱刀背12處。不同階梯設(shè)置在不同的排屑槽，第一圓柱有獨(dú)立的第一排屑槽4，第二圓柱有獨(dú)立的第二排屑槽5 ；第一圓柱棱邊10伸入到第二圓柱內(nèi)，并在制造允許的情況下盡可能延長， 連續(xù)且完整；階梯角在形成倒角刃7時(shí)，其清根結(jié)構(gòu)8僅出現(xiàn)在第一圓柱刀背12處，而不會破壞第一圓柱棱邊的完整，因此第一圓柱棱邊始終保持完整。由于針對階梯鉆頭的不同工作直徑設(shè)置不同的排屑槽，可針對不同直徑在設(shè)計(jì)與制造各階梯排屑槽的徑向前角，以適應(yīng)不同的加工材料及工況。由于針對階梯鉆頭的不同工作直徑設(shè)置不同的排屑槽，擴(kuò)大了第二階梯的排屑空間，通常排屑空間比傳統(tǒng)共槽階梯鉆頭增大35%，使得排屑更為順暢。由于切削刃的清根結(jié)構(gòu)8，僅在第一圓柱刀背12處出現(xiàn)，第一圓柱棱邊10始終保持完整，使得超短階梯鉆頭的修磨成為可能。清根結(jié)構(gòu)8的寬度由于砂輪的不同，通常為 0. 6-1毫米，而階梯長只有1毫米時(shí)，幾乎不能修磨從而刀具消耗非常大。而非共槽階梯鉆頭可實(shí)現(xiàn)其修磨要求，而且修磨次數(shù)幾乎沒有限制。如圖3所示，第一圓柱的制造方式，與傳統(tǒng)階梯鉆頭的外圓磨方式明顯不同，采用窄砂輪13進(jìn)行磨制，砂輪寬度約為第一圓柱棱邊寬度的5倍。第二排屑槽的制造方式，與傳統(tǒng)共槽階梯鉆頭也不相同，由于刀背空間狹小，采用更為尖銳的SL (11V9-70。)砂輪型號。綜上所述，本發(fā)明非共槽階梯鉆頭上每一圓柱擁有獨(dú)立的排屑槽，獨(dú)立的排屑槽可按照加工材料及加工條件進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，保證鉆頭性能最大化；通過分槽設(shè)計(jì)，將階梯鉆頭的清根結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一圓柱刀背上，保證了第一圓柱棱邊連續(xù)且在允許的情況下盡可能加長，使得非共槽階梯鉆頭的修磨次數(shù)大大增加，直至整個(gè)排屑槽的長度不夠用為止。可以增加修磨次數(shù)5 10次，鉆頭的使用成本可降低至新刀水平的4(Γ20%。另外，非共槽階梯鉆頭，使得一些短階梯鉆頭的修磨成為可能。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄與鉆體，鉆柄與鉆體是以公共軸線為中心的同軸圓柱體， 其特征在于鉆體包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑小于第二圓柱的直徑，第一圓柱上開有第一排屑槽，第二圓柱上開有第二排屑槽，第一圓柱通過階梯角與第二圓柱過渡，階梯角形成的實(shí)體部分設(shè)置倒角刃，倒角刃位于第二排屑槽中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內(nèi)，第一圓柱軸向末端設(shè)有端切削刃，端切削刃呈對稱分布形成鉆頭頂角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非共槽階梯鉆頭，其特征在于所述倒角刃形成清根結(jié)構(gòu)，清根結(jié)構(gòu)位于第一圓柱刀背處。
全文摘要
本發(fā)明涉及非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄與鉆體，鉆柄與鉆體是以公共軸線為中心的同軸圓柱體，鉆體包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑小于第二圓柱的直徑，第一圓柱上開有第一排屑槽，第二圓柱上開有第二排屑槽，第一圓柱通過階梯角與第二圓柱過渡，階梯角形成的實(shí)體部分設(shè)置倒角刃，倒角刃位于在第二排屑槽中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內(nèi)，第一圓柱軸向末端設(shè)有端切削刃，端切削刃呈對稱分布形成鉆頭頂角。每一圓柱擁有獨(dú)立的排屑槽，獨(dú)立排屑槽按照不同加工材料及加工條件進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，以保證鉆頭性能最大化；清根結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一圓柱的刀背上，保證第一圓柱棱邊連續(xù)且在允許的情況下盡可能加長。
文檔編號B23B51/00GK102489753SQ20111040314
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉偉, 周保富, 封智慧, 蔣長青 申請人:蘇州阿諾精密切削技術(shù)股份有限公司