專利名稱：鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及的是一種鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽。
背景技術(shù)：
我國普遍鉆頭制作方法是按鉆頭溝槽直徑大小選用對應的專用溝槽銑刀，國家有這方面的標準。普通高速鋼鉆頭轉(zhuǎn)速慢，進給量小，且較深孔采用啄式加工，須打進一段退出排屑，這樣能基本解決卷屑及排屑問題，且一直沿用至今。整體硬質(zhì)合金鉆頭用在數(shù)控機床上，它的特點是轉(zhuǎn)速高，進給量大，切屑在瞬間產(chǎn)生，要求排屑迅速，及時且順暢，尤其是切削鋼件材料時，切削力大，產(chǎn)生大量切削熱，除冷卻充分外，要求切屑迅速排出帶走大量切削熱量。同時，切削鋼件應形成卷屑，否則切削會纏繞在機床刀柄及刀具上，影響下一步加工。另外，卷曲的切削要能在長度控制要求下自然折斷，否則，切屑過長，增大與孔內(nèi)壁摩擦，阻力加大，形成堵屑，與切削瞬間形成的切屑形成擠壓堆結(jié)，阻塞造成刀具碎裂、折斷；卷屑半徑過小，大大超過其材料屈服強度，則會造成切削力，切熱過大，且切削過早卷曲·而折彎，斷裂，對排屑同樣不利。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提出的是一種鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，解決加工鋼件尤其是加工高強度鋼件中的卷屑，斷屑，排屑等問題，本發(fā)明同時可適用于球鐵450 600材質(zhì)零件的加工。本實用新型的技術(shù)解決方案鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽的結(jié)構(gòu)包括卷屑槽、斷屑臺、負倒棱和交接點，其中卷屑槽的一端是負倒棱，卷屑槽的另一端是斷屑臺，卷屑槽處于斷屑臺R的交接點。鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽的設計方法，包括如下工藝步驟—、選用五軸磨削中心設備，乃是制作硬質(zhì)合金刀具必備設備；二、砂輪選用金剛石砂輪75° ;三、具體操作I)采用進口五軸聯(lián)動磨削中心，采用11V9金剛石磨削砂輪，在加工中心程序中，設定切削刃刃傾角，即周刃前角10°，砂輪偏角3°，砂輪擺角8° ；2)鉆頭芯厚按鋼件鉆頭直徑的26%標準設定；粗開槽留O. 2mm余量，精磨槽到規(guī)定尺寸，槽長度按要求設定，跑出IOmm,周刃負倒棱10° ,負倒棱寬按鋼件標準的5%設定；3) Φ10整體硬質(zhì)合金鉆頭應達到的卷屑、斷屑要求的具體參數(shù)為前角10°，芯厚2. 5mm，擺角8°，砂輪偏角3°。本實用新型的優(yōu)點通過設定的鉆頭槽型，該類鉆頭在鋼件，尤其是高強度鋼孔加工中，切屑均能卷曲，呈“蝌蚪狀”，并自動在三卷內(nèi)折斷并崩出孔，使切屑排屑順暢，并帶出大量的切削熱量，故降低了切削區(qū)域的溫度，提高刀具的耐用度，由于切屑均能卷曲并自動折斷排出，有效的防止了切屑在刀柄和刀具上的纏繞，同時不構(gòu)成堵屑，刀具因堵屑產(chǎn)生的折斷現(xiàn)象排除。完全適應高速切削，滿足高強度鋼的切削要求，符合本設計要求。刀具切削刃正常磨損，加工五倍徑孔，刀具壽命達60m。達到日本住友，美國肯納等進口同類刀具水平。

附圖I是鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是負倒棱的放大示意圖。圖中的I是卷屑槽、2是斷屑臺、3是負倒棱、4是交接點、5是鉆頭刃部、6是鉆頭柄部。
具體實施方式
對照附圖1，其結(jié)構(gòu)包括鉆頭刃部5和鉆頭柄部6，其中在鉆頭刃部5上設有整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽。對照附圖2，整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽的結(jié)構(gòu)包括卷屑槽I、斷屑臺2、負倒棱3和交接點4，其中卷屑槽I的一端是負倒棱3，卷屑槽I的另一端是斷屑臺2，卷屑槽I處于斷屑臺R的交接點4。所述的卷屑槽I處為鉆頭溝槽，也是切屑變形卷曲、折斷的受力成型區(qū)域。所述的斷屑臺2處為鉆頭背高點切除，目的是保證斷屑臺高度前提下，切去多余背部有利于切屑和切削液的大量排出。對照附圖3，負倒棱處為鉆頭刀尖，該刀尖處做了一個負10°的負倒棱，目的是提高鉆尖處的切削強度。
實施例鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽的設計方法，包括如下工藝步驟一、選用五軸磨削中心設備，乃是制作硬質(zhì)合金刀具必備設備；二、砂輪選用金剛石砂輪，砂輪型號IVl (75° )；以下是應達到的卷屑、斷屑的鉆頭斷屑槽橫截面R的具體參數(shù)，具體參數(shù)如下
刃部尺寸I槽底半徑I刃部尺寸I槽底半fΦ3Rl. 23 Φ4Rl. 45
~Φ5rI771 Φ6R2.02
~Φ7R2T31 Φ8R2.6
'￠'9R2T89 Φ10 R2.99
Φ~11 ΗΓ25 Φ12 R3.41 Φ~13 R3T61 Φ14 R3.81 Φ~15 R4T06 Φ16 R4. I Φ~17 RiTl8 Φ18 R4.25 Φ~19 R4T42 Φ20 R4.6 Φ~21 R4T68 Φ22 R4.75 Φ~23 R4T9 Φ24 R5. I Φ~25 |r5. 41[0027]所述的鉆頭斷屑槽槽底R半徑與干涉法加工刀具前角設定有密切關(guān)聯(lián)。拿3倍徑孔加工為例，當鉆頭前角設10°，鉆頭芯厚按標準設定，即能達到以上各規(guī)格卷屑、斷屑狀態(tài)下的槽底R半徑，至于斷屑臺在程序中設定擺角8°，即同樣可以控制斷屑臺的高度；三、具體操作I)采用進口五軸聯(lián)動磨削中心，采用11V9金剛石磨削砂輪，在加工中心程序中，設定切削刃刃傾角，即周刃前角10°，砂輪偏角3°，砂輪擺角8° ；2)鉆頭芯厚按鋼件鉆頭直徑的26%標準設定；粗開槽留O. 2mm余量，精磨槽到規(guī)定尺寸，槽長度按要求設定，跑出IOmm,周刃負倒棱10° ,負倒棱寬按鋼件標準的5%設定；3) Φ10整體硬質(zhì)合金鉆頭應達到的卷屑、斷屑要求的具體參數(shù)為前角10°，芯厚2. 5mm，擺角8°，砂輪偏角3°。 要想切屑形成卷屑，根據(jù)斷屑理論，則必須在刀具前刀面上磨出一定半徑的斷屑槽，且要控制好斷屑臺的高度。對于鉆頭溝槽，就是指鉆頭螺旋槽的槽底半徑，至于斷屑臺的高度，針對鉆頭基本不需要考慮。只要在切除鉆頭背高點時適應控制交接點4的位置即可。鉆頭的槽型制作，目前常用的方法是成型法加工，即采用成型砂輪磨制鉆頭溝槽，類似于普通溝槽刀的意思，目前日本OSG等企業(yè)用的較多，但制作這種成型砂輪工藝復雜，包括設備投入，以及因產(chǎn)品規(guī)格品種不同，造成的對應砂輪的多樣化，包括砂輪磨損后的修磨等等，這些都使成型砂輪的成本很高。本發(fā)明的鉆頭磨槽方法，即干涉法。通過程序設定幾個參數(shù)，選擇通用金剛砂輪即可磨制出需要的槽型。經(jīng)過長期研究不同參數(shù)對切屑形態(tài)的影響，分析得出鉆頭槽底R半徑(圖2中的卷屑槽I處)，直接影響切屑的卷屑和斷屑。
權(quán)利要求1.鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽，其特征是包括卷屑槽、斷屑臺、負倒棱和交接點， 其中卷屑槽的一端是負倒棱，卷屑槽的另一端是斷屑臺，卷屑槽處于斷屑臺R的交接點。
專利摘要本實用新型是鋼件用整體硬質(zhì)合金鉆頭斷屑槽，其結(jié)構(gòu)卷屑槽的一端是負倒棱，另一端是斷屑臺，卷屑槽處于斷屑臺R的交接點。其設計方法步驟，一、選用五軸磨削中心設備；二、砂輪選用金剛石砂輪75°；三、具體操作1)采用進口五軸聯(lián)動磨削中心，在加工中心程序中，設定切削刃刃傾角；2)鉆頭芯厚按鋼件鉆頭直徑的26%標準設定；3)Φ10整體硬質(zhì)合金鉆頭應達到的卷屑、斷屑要求的具體參數(shù)為前角10°，芯厚2.5mm，擺角8°，砂輪偏角3°。優(yōu)點降低了切削區(qū)域的溫度，提高刀具的耐用度，有效的防止了切屑在刀柄和刀具上的纏繞，不構(gòu)成堵屑，刀具因堵屑產(chǎn)生的折斷現(xiàn)象排除。完全適應高速切削，滿足高強度鋼的切削要求。
文檔編號B23B51/00GK202684163SQ20122037956
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者王偉 申請人:泰興市信達克刀具有限公司