低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，屬于高速超硬精密刀具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]麻花鉆的槽型對(duì)刀具的性能起決定性作用，目前傳統(tǒng)的槽型主要有兩大類:拋物線型和J型，這兩類槽型的共同點(diǎn)是切削刃凸出于鉆尖軸線。
[0003]鉆頭軸向力主要由橫刃承擔(dān)，而扭矩主要由主切削刃承擔(dān)；傳統(tǒng)的拋物線型和J型槽的主要區(qū)別是切削刃的鋒利程度有些差別，但其共同的缺點(diǎn)是主切削刃上各點(diǎn)處的前角數(shù)值內(nèi)外相差很大，鉆頭外緣的主切削刃前角較大，易導(dǎo)致崩刃，而靠近鉆心處的前角為負(fù)，導(dǎo)致切肩變形大，切削阻力大。
[0004]轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向，轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向節(jié)以鍛造鋼為常見使用材質(zhì)，由于是合金鋼，該材質(zhì)具有較高的強(qiáng)度和硬度。由于轉(zhuǎn)向節(jié)特殊的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，在機(jī)械加工過(guò)程中整個(gè)工件無(wú)法實(shí)現(xiàn)很好的夾持，尤其在數(shù)控機(jī)床上加工耳孔時(shí)，由于工件懸伸長(zhǎng)，加工時(shí)過(guò)大的切削阻力會(huì)使得工件及刀具產(chǎn)生振動(dòng)，這使得傳統(tǒng)的麻花鉆很容易崩損而失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，旨在減小刀具的扭矩及切削阻力時(shí)兼顧刀尖強(qiáng)度，同時(shí)能很好控制切削方向，極大提高機(jī)械加工工藝的穩(wěn)定性和安全性。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，包括刀體和柄部，刀體和柄部是以同一中心軸線為中心的同軸圓柱體，其特征在于:所述刀體上開設(shè)有螺旋狀排肩槽，刀體頭部的端面位置磨有后刀面，后刀面與排肩槽的交線形成主切削刃，排肩槽呈主切削刃凹于鉆尖軸線的槽型結(jié)構(gòu)，，排肩槽之外的實(shí)體部分為刀背，刀背上設(shè)有導(dǎo)向刃帶和修正刃帶，導(dǎo)向刃帶與修正刃帶所在的圓柱面間具有落差，所述排肩槽與刀背在徑向方向上相接形成端刃。
[0008]進(jìn)一步地，上述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其中，所述導(dǎo)向刃帶與修正刃帶所在的圓柱面之間具有0.002mm?0.007mm的落差。
[0009]更進(jìn)一步地，上述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其中，所述排肩槽前角切深線與兩鉆尖連線形成芯高夾角，芯高夾角范圍為3°?8°。
[0010]更進(jìn)一步地，上述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其中，所述排肩槽的截面呈曲線形狀，其曲線由四個(gè)不同曲率半徑的圓弧段與直線段構(gòu)成。
[0011]更進(jìn)一步地，上述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其中，所述反圓弧加強(qiáng)面的反圓弧其徑向方向的寬度為0.03倍的刃部直徑。
[0012]更進(jìn)一步地，上述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其中，所述端刃包含橫刃與圓弧后刀面。
[0013]再進(jìn)一步地，上述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其中，所述橫刃的長(zhǎng)度為0.8?
1.0倍的刃部直徑。
[0014]再進(jìn)一步地，上述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其中，所述圓弧后刀面是與主切削刃相接的弧面式后刀面，弧面式后刀面后角范圍為8°?12°。
[0015]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:
[0016]①采用切削刃凹于鉆尖軸線的排肩槽槽型結(jié)構(gòu)；此槽型的主切削上各點(diǎn)均有正前角，可加大主切削刃鋒利程度，有效降低切削時(shí)的負(fù)載；同時(shí)槽的外緣部分設(shè)置圓弧加強(qiáng)面，以防止在高的沖擊下導(dǎo)致的鉆尖或螺旋刃帶的崩缺；此槽形解決了傳統(tǒng)麻花鉆加工負(fù)載大的問(wèn)題，有效降低麻花鉆的扭矩；
[0017]②端刃采用小橫刃圓弧后刀面型式，小橫刃能保證鉆頭的定心能力同時(shí)降低鉆頭的軸向力，圓弧后刀面增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度；
[0018]③刀背設(shè)置雙螺旋落差雙刃帶，導(dǎo)向刃帶與修正刃帶所在的圓柱面之間有落差，導(dǎo)向刃帶主要在切削過(guò)程中控制鉆頭切削方向，而當(dāng)?shù)毒甙l(fā)生切削偏移時(shí)，修正刃帶即參與切削方向的引導(dǎo)，起到瞬間修正方向的作用；
[0019]④該麻花鉆的加工范圍更廣，尤其在工件夾持不穩(wěn)的孔加工場(chǎng)合下其優(yōu)勢(shì)更明顯，其切削刃鋒利，由于槽形外緣存在圓弧加強(qiáng)面，鉆尖和刃帶不易崩缺，雙螺旋落差刃帶又對(duì)切削方向起引導(dǎo)和修正的作用，很好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)麻花鉆的缺陷；由于低的切削力和扭矩，同時(shí)刀尖可承受更高的沖擊，實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)麻花鉆更高的加工效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ] 圖2:圖1中A-A剖視示意圖；
[0022]圖3:刀背的局部放大示意圖；
[0023]圖4:刀體頭部的端面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0025]如圖1所示，低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，包括刀體和柄部3，刀體和柄部3是以同一中心軸線為中心的同軸圓柱體，刀體包含切削部I和工作部2，切削部I起切削作用，工作部2起導(dǎo)向和排肩作用，柄部3為圓柱直柄結(jié)構(gòu)，用于夾持。刀體上開設(shè)有螺旋狀排肩槽4，刀體頭部的端面位置磨有后刀面，后刀面與排肩槽4的交線形成主切削刃，排肩槽呈主切削刃凹于鉆尖軸線的槽型結(jié)構(gòu)，排肩槽的外緣設(shè)置反圓弧加強(qiáng)面，排肩槽之外的實(shí)體部分為刀背6，刀背6上設(shè)有導(dǎo)向刃帶7和修正刃帶8，如圖3所示，導(dǎo)向刃帶7與修正刃帶8所在的圓柱面間具有0.002mm?0.007mm的落差，導(dǎo)向刃帶7在切削過(guò)程中控制鉆頭切削方向，而當(dāng)?shù)毒甙l(fā)生切削偏移時(shí)，修正刃帶8即參與切削方向的引導(dǎo)，起到瞬間修正方向的作用，落差雙刃帶同時(shí)保證孔的尺寸和導(dǎo)向。排肩槽與刀背在徑向方向上的交線形成端刃5。
[0026]如圖2所示，排肩槽的截面呈曲線形狀，其曲線由四個(gè)不同曲率半徑的圓弧段與直線段構(gòu)成，即第一圓弧段13、第二圓弧段14、第三圓弧段15與直線段16，第一圓弧段13的曲率半徑與芯高夾角相關(guān)；第二圓弧段(槽底圓弧段)14的曲率半徑相對(duì)較小，第三圓弧段(槽尾部圓弧段)15的曲率半徑相對(duì)較大；第二圓弧段14、第三圓弧段15與直線段16組合搭配使得刀背有適宜的寬度，保證剛性的同時(shí)又兼顧了槽的容肩與排肩能力，防止斷刀。排肩槽外緣部分為反圓弧12，該圓弧與其他圓弧的圓弧方向相反，該圓弧有較大的曲率半徑，反圓弧12對(duì)鉆尖和螺旋刃帶起加強(qiáng)作用，其徑向方向的寬度為0.03倍的刃部直徑10。與反圓弧12相連的是第一圓弧段13。排肩槽前角切深線與兩鉆尖連線形成芯高夾角11，芯高夾角范圍為3°?8°。
[0027]如圖4所示，端刃5包含橫刃17與圓弧后刀面18，橫刃17的長(zhǎng)度為0.008?0.01倍的刃部直徑。圓弧后刀面是與主切削刃相接的弧面式后刀面，弧面式后刀面后角范圍為8°?12°。橫刃17長(zhǎng)度較短，目的是減少切削時(shí)的軸向力，防止刀具抖動(dòng)偏移；弧面式后刀面18是增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度。
[0028]采用切削刃凹于鉆尖軸線的排肩槽槽型結(jié)構(gòu)；此槽型的主切削上各點(diǎn)均有正前角，可加大主切削刃鋒利程度，有效降低切削時(shí)的負(fù)載；同時(shí)槽的外緣部分設(shè)置圓弧加強(qiáng)面，以防止在高的沖擊下導(dǎo)致的鉆尖或螺旋刃帶的崩缺。此槽形解決了傳統(tǒng)麻花鉆加工負(fù)載大的問(wèn)題，有效降低麻花鉆的扭矩。
[0029]端刃采用小橫刃圓弧后刀面型式，小橫刃能保證鉆頭的定心能力同時(shí)降低鉆頭的軸向力，圓弧后刀面增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度。
[0030]刀背設(shè)置雙螺旋落差雙刃帶:導(dǎo)向刃帶與修正刃帶所在的圓柱面之間有0.002mm?0.007mm的落差，導(dǎo)向刃帶主要在切削過(guò)程中控制鉆頭切削方向，而當(dāng)?shù)毒甙l(fā)生切削偏移時(shí)，修正刃帶即參與切削方向的引導(dǎo)，起到瞬間修正方向的作用。
[0031]該麻花鉆的加工范圍更廣，尤其在工件夾持不穩(wěn)的孔加工場(chǎng)合下其優(yōu)勢(shì)更明顯，其切削刃鋒利，由于槽形外緣存在圓弧加強(qiáng)面，鉆尖和刃帶不易崩缺，雙螺旋落差刃帶又對(duì)切削方向起引導(dǎo)和修正的作用，很好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)麻花鉆的缺陷。由于低的切削力和扭矩，同時(shí)刀尖可承受更高的沖擊，實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)麻花鉆更高的加工效率。
[0032]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(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，包括刀體和柄部，刀體和柄部是以同一中心軸線為中心的同軸圓柱體，其特征在于:所述刀體上開設(shè)有螺旋狀排肩槽，刀體頭部的端面位置磨有后刀面，后刀面與排肩槽的交線形成主切削刃，排肩槽呈主切削刃凹于鉆尖軸線的槽型結(jié)構(gòu)，排肩槽的外緣設(shè)置反圓弧加強(qiáng)面，排肩槽之外的實(shí)體部分為刀背，刀背上設(shè)有導(dǎo)向刃帶和修正刃帶，導(dǎo)向刃帶與修正刃帶所在的圓柱面間具有落差，所述排肩槽與刀背相交在徑向方向上的相接形成端刃。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其特征在于:所述導(dǎo)向刃帶與修正刃帶所在的圓柱面之間具有0.002mm?0.007mm的落差。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其特征在于:所述排肩槽前角切深線與兩鉆尖連線形成芯高夾角，芯高夾角范圍為3°?8°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其特征在于:所述排肩槽的截面呈曲線形狀，其曲線由四個(gè)不同曲率半徑的圓弧段與直線段構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其特征在于:所述反圓弧加強(qiáng)面的反圓弧其徑向方向的寬度為0.03倍的刃部直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其特征在于:所述端刃包含橫刃以及圓弧后刀面。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其特征在于:所述橫刃的長(zhǎng)度為0.008?0.01倍的刃部直徑。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，其特征在于:所述圓弧后刀面是與主切削刃相接的弧面式后刀面，弧面式后刀面后角范圍為8°?12°。
【專利摘要】本發(fā)明涉及低扭矩鉆尖加強(qiáng)自修正鉆，刀體上開設(shè)有螺旋狀排屑槽，刀體頭部的端面位置磨有后刀面，后刀面與排屑槽的交線形成主切削刃，排屑槽呈主切削刃凹于鉆尖軸線的槽型結(jié)構(gòu)，排屑槽的外緣設(shè)置反圓弧加強(qiáng)面，排屑槽之外的實(shí)體部分為刀背，刀背上設(shè)有導(dǎo)向刃帶和修正刃帶，導(dǎo)向刃帶與修正刃帶所在的圓柱面間具有落差，排屑槽與刀背在徑向方向上的相接形成端刃。解決了加工負(fù)載大的問(wèn)題，有效降低麻花鉆的扭矩；由于槽形外緣存在圓弧加強(qiáng)面，鉆尖和刃帶不易崩缺，雙螺旋落差刃帶又對(duì)切削方向起引導(dǎo)和修正的作用，實(shí)現(xiàn)較高的加工效率。
【IPC分類】B23B51/02
【公開號(hào)】CN105033330
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510555973
【發(fā)明人】張紅芹, 葉鑫, 馮福筍
【申請(qǐng)人】蘇州阿諾精密切削技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日