本發(fā)明涉及一種鉆頭鉆尖，尤其涉及一種深孔加工無需打預孔的帶自定心功能的鉆頭鉆尖。

背景技術：

典型的傳統(tǒng)鉆頭鉆尖結構包括兩個主刃(也稱主切削刃)，由中間部位的橫刃(也稱橫切削刃)連接而成。兩主刃形成近似直線鉆尖角(鋒角)，后刀面形成圓錐形狀，主刃沿著鉆頭斜軸線方向形成前刀面與螺旋狀溝槽相接。

上述傳統(tǒng)鉆頭鉆尖在面對復雜的加工對象和工況時，已遠遠不能滿足孔加工的要求，因此研發(fā)出了眾多針對不同加工材料的鉆頭鉆尖。

上世紀50年代，中國的“群鉆”，在當時較為落后生產(chǎn)條件下，解決了用高速鋼麻花鉆對難加工材料的鉆孔難題。但對于當今大量使用的硬質(zhì)合金鉆頭，切削用量已大幅度提高，對鉆尖的結構尚需改進。

專利號為“US20030002941”的美國發(fā)明專利公開了一種看上去像“S”型的鉆尖型式及磨削方法，在鉆削力或能量消耗上最大可以減少30％，鉆削更加輕快，其鉆尖角不是近似直線而是靠近橫刃時更加凸起，對減少鉆削力更加有利，借助3D立體造型及CNC數(shù)控磨床進行磨削加工，從而形成曲面構造的后刀面。

該專利的主刃、橫刃構成了非常流暢的曲線(近“S”)型，對切削狀況有很大改善；但橫刃相對較長，對于長鉆頭(長徑比﹥6倍)而言，鉆頭定心功能較差，通常要打預孔才能加工，否則會產(chǎn)生顫震，導致孔壁可能會產(chǎn)生嚴重的波紋狀，降低了打孔質(zhì)量。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種深孔加工無需打預孔的帶自定心功能的鉆頭鉆尖。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：

一種帶自定心功能的鉆頭鉆尖，包括兩個主刃、一個橫刃、兩個后刀面、兩個橫刃面和兩個螺旋形溝槽，兩個所述后刀面分別位于兩個所述主刃與對應的所述螺旋形溝槽之間，所述橫刃的中點為所述鉆頭鉆尖的頂點且位于所述鉆頭的中心線上，兩個所述橫刃面是一對相對于所述頂點旋轉對稱的面且分別位于所述橫刃的兩側，兩個所述橫刃面相對于所述橫刃互為前角后角，所述后刀面為錐面或近似錐面，所述橫刃面為曲面或斜面，所述橫刃面與相鄰的所述后刀面和所述螺旋形溝槽之間為過渡曲面，所述橫刃在所述頂點處的夾角為150°～175°，所述橫刃的長度為0.8～2mm。

上述結構中，橫刃的中點最高，整個橫刃形成“︿”或“︵”形曲線，橫刃和兩個橫刃面共同形成楔子形；適當?shù)臋M刃長度、“︿”或“︵”形橫刃及兩個橫刃面共同組成了凸起的橫刃組合體，橫刃的中點即鉆尖的頂點處于最高點，高速旋轉中頂點的速度為0，硬擠壓進入被加工材料中，楔入的頂點使被加工材料向外360°擴展，反作用回彈力使頂點穩(wěn)定在一點上，從而實現(xiàn)自定心的作用。

作為優(yōu)選，所述主刃由靠近所述橫刃與遠離所述橫刃的兩段曲線組成且兩段曲線之間的上凸夾角為175°-178°；所述主刃中靠近所述橫刃的一段曲線沿所述鉆頭的中心線方向向下延伸形成的第一前刀面，所述第一前刀面與所述鉆頭的中心線之間的夾角為0～5°且盡量小。

作為優(yōu)選，所述主刃中靠近所述橫刃的一段曲線沿所述鉆頭的中心線方向向下延伸為非等速延伸，靠近所述橫刃處更慢，從而形成夾角值為50°-55°，延伸到使所述橫刃高度為1-2mm后沿半徑為1-3mm的圓弧以90°-130°轉向所述鉆頭外緣方向形成所述過渡曲面；所述主刃中遠離所述橫刃的一段曲線沿所述鉆頭的中心線向下方延伸形成第二前刀面，所述第二前刀面與所述鉆頭的中心線之間的夾角為10°～25°，所述第二前刀面與對應的所述螺旋形溝槽相互平滑交匯。

為了盡量減小鉆進阻力，所述橫刃兩側的兩個所述橫刃面之間的夾角小于100°且在確保強度要求的前提下盡量小；所述橫刃的兩端與兩個所述主刃連接的兩個連接點盡量沒有圓角，若有圓角，則其半徑不大于0.1mm。

本發(fā)明的有益效果在于：

利用本鉆頭鉆尖鉆孔，利用橫刃組合體的自定心作用可以直接鉆孔，而不需先用中心鉆打中心孔，即使對于≧6倍徑的深孔，也無需打預孔，可以直接鉆孔，不會產(chǎn)生孔壁波紋、也能保證孔的位置精度。因此節(jié)省工時、效率高，尤其在加工深孔時，更顯優(yōu)勢；凸起的橫刃與較小負前角與較大正前角降低切削力和切削溫度，使鉆尖的耐用度提高，延長鉆頭的壽命，節(jié)省了鉆頭的使用成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的立體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的主視結構示意圖，圖中能看到橫刃的長度；

圖3是本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的側視結構示意圖；

圖4是本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的結構示意圖，圖中能看到兩個前刀面與鉆頭的中心線之間的夾角；

圖5是本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的俯視結構示意圖；

圖6是本發(fā)明所述橫刃和橫刃面的斜俯視結構示意圖；

圖7是帶有本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的鉆頭的立體結構示意圖；

圖8是帶有本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的鉆頭的主視結構示意圖；

圖9是帶有本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的鉆頭的側視結構示意圖；

圖10是帶有本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖的鉆頭安裝于鉆桿上的主視結構示意圖；

圖11是利用本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖加工孔徑≥28mm的深孔時的主視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1-圖6所示，本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖1包括兩個結構相同的主刃3a/3b、一個橫刃5、兩個結構相同的后刀面2a/2b、兩個結構相同的橫刃面4a/4b和兩個結構相同的螺旋形溝槽7，兩個后刀面2a和2b分別位于兩個主刃3a和3b與對應的螺旋形溝槽7之間，橫刃5的中點為所述鉆頭鉆尖1的頂點P且位于所述鉆頭(見圖10的鉆頭7)的中心線上，兩個橫刃面4a和4b是一對相對于頂點P旋轉對稱的面且分別位于橫刃5的兩側，兩個橫刃面4a和4b相對于橫刃5互為前角后角，橫刃5兩側的兩個橫刃面4a和4b之間的夾角β_v小于100°且在確保強度要求的前提下盡量小，橫刃5的兩端與兩個主刃3a和3b連接的兩個連接點9a和9b盡量沒有圓角，若有圓角，則其半徑不大于0.1mm，優(yōu)選0.05mm，兩個后刀面2a和2b均為錐面或近似錐面，兩個橫刃面4a和4b均為曲面或斜面，橫刃面4a與相鄰的后刀面2a和對應的一個螺旋形溝槽7之間為一個過渡曲面6，橫刃面4b與相鄰的后刀面2b和對應的另一個螺旋形溝槽7之間為另一個過渡曲面6，橫刃5在頂點P處的夾角α_v為150°～175°，優(yōu)選170°，橫刃5的長度b根據(jù)鉆頭直徑為0.8～2mm；兩個主刃3a和3b均由靠近橫刃5與遠離橫刃5的兩段曲線組成且兩段曲線之間的上凸夾角為175°-178°；兩個主刃3a和3b中靠近橫刃5的一段曲線均沿所述鉆頭的中心線方向向下延伸形成兩個第一前刀面10a，兩個第一前刀面10a與所述鉆頭的中心線之間的夾角γ₁均為0～5°且盡量小，兩個主刃3a和3b中靠近橫刃5的一段曲線沿所述鉆頭的中心線方向向下延伸均為非等速延伸，靠近橫刃5處更慢，從而形成夾角θ的值為50°-55°，優(yōu)選52°，延伸到使橫刃5的高度h為1-2mm后沿半徑R為1-3mm的圓弧以90°-130°且優(yōu)選120°轉向所述鉆頭外緣方向分別形成兩個過渡曲面6；兩個主刃3a和3b中遠離橫刃5的一段曲線均沿所述鉆頭的中心線向下方延伸形成兩個第二前刀面10b，兩個第二前刀面10b與所述鉆頭的中心線之間的夾角γ_m均為10°～25°，兩個第二前刀面10b與對應的螺旋形溝槽7相互平滑交匯。

說明：圖1-圖9中還示出了主刃3a與邊緣連接的連接點8a、主刃3b與邊緣連接的連接點8b；橫刃5的兩端與兩個主刃3a和3b連接的兩個連接點9a和9b也稱為橫刃轉點，兩個主刃3a和3b與邊緣連接的連接點8a、8b也稱為外緣轉點。

如圖7-圖11所示，本發(fā)明所述鉆頭鉆尖1尤其適用于本申請人已經(jīng)申請專利的鉆頭11上，該鉆頭11的具體結構已在申請?zhí)枮椤?01510190598.X”、名稱為“自鎖式可換頭硬質(zhì)合金鉆頭”的發(fā)明專利申請中公開，為了便于理解，圖7-圖11中還示出了外緣刀片12、自鎖面13、定位圓柱面14、鉆頭本體底面15、刀桿16、被鉆工件17和刀柄18。

如圖7-圖11所示，將本發(fā)明所述帶自定心功能的鉆頭鉆尖應用在孔徑≧28mm以上的深孔加工中，適當安排頂點P與外緣刀片12的最高點的距離W為3.2-3.5mm，高速旋轉鉆削時，在鉆頭鉆尖1的橫刃5的中點即頂點P的自定心作用下，首先鉆出直徑為D1、深為W的孔，該孔與橫刃5的中點即頂點P形成了一個穩(wěn)固支撐點，高速旋轉的鉆頭11上的兩個外緣刀片12將剩余部分的孔徑D與直徑D1之間的圓環(huán)部分切除掉；在高速鉆孔過程中，鉆頭11始終在頂點P準確定位，直徑D1的短孔與鉆頭11的刃帶也起導向作用，因此，在鉆進過程中鉆頭11和刀桿16穩(wěn)定、不產(chǎn)生顫振，金屬切除率比其它鉆頭鉆尖高3～5倍，而且不會出現(xiàn)孔壁波紋，孔加工精度高。

上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現(xiàn)的技術方案，均應視為落入本發(fā)明專利的權利保護范圍內(nèi)。