專利名稱：麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法及刃磨機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種全屬切削刀具的刃磨方法及刃磨機床，尤其是涉及一種麻花鉆鋒刃的刃磨方法及鉆頭刃磨機。
目前，工礦企業(yè)中廣泛使用的麻花鉆，其刃磨方法不外乎兩種一種是由鉗工徒手憑經(jīng)驗在砂輪機上刃磨。另一種是采用機械刃磨，機械刃磨法也分兩種一是將鉆頭的主后刀面磨成圓錐面，稱圓錐面磨法，二是將鉆頭的主后刀面磨成以鉆頭自身軸線為軸線的螺旋面，稱螺旋面磨法。上述徒手憑經(jīng)驗在砂輪機上刃磨方法的主要缺點是難以保證所磨鉆頭的后角及項角準確和對稱，更不能保證后刀面的幾何形狀。至于傳統(tǒng)的機械刃磨法，無論是圓錐面磨法還是螺旋面磨法，都有一個共同缺點，即不能同時使主切削刃外緣處(

圖1中的X1點)和橫刃處(圖1中的X2點)的后角均為合理值。而鉆頭主切削刃后角及頂角的合理與對稱正是不同工況下鉆孔加工對鉆頭的主要技術要求。
本發(fā)明的目的就是提供一種麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法及以該方法為原理的鉆頭刃磨設備，以便獲得準確而對稱的后刀面幾何形狀、合理而對稱的主切削刃外緣處后角和橫刃處后角。
本發(fā)明的目的是由以下技術方案實現(xiàn)的這種麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法刃磨的鉆頭，其主后刀面的幾何形狀是以與鉆頭軸線O1O1相交叉成一定角度φ-β的直線為軸線OO的阿基米德螺旋面，且該二軸線的距離等于鉆芯的半徑；后角的計算方法為分別計算出選定點X法剖面以上述OO為軸線的螺旋線升角axpnc和該選定點基面Prx與Pc′平面之間的夾角axpc′二者之和即為該選定點X的法后角anx，即anx=axpc′+axpnc,其中Pc′為鉆頭中剖面的平行平面，且兩平面的距離是鉆芯半徑。所述的選定點X的法后角為do2×cosφRxcosλtx+Tn2πr,]]>其中do為鉆芯直徑，φ為鉆頭半頂角，Rx為選定點X的半徑，Tn為導程，r為選定點X的曲率半徑，λtx為選定點X的端面刃傾角。
以麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法為原理的刃磨機，包括主軸7、砂輪機2，其改進之處在于砂輪機2固裝在可沿中滑板17滑動的上滑板1上，中滑板17下部弧形凹槽的內(nèi)表面與下滑板18上部弧形導軌的外表面相接觸；所述的主軸7裝于主軸基座9上，且主軸7的一端與下滑座14聯(lián)接；下滑座14上弧形導軌的外表面與上滑座15下部弧形凹槽的內(nèi)表面相接觸；夾持棒3固裝于上滑座15上。
所述的下滑板18上的弧形導軌與下滑座14上的弧形導軌為同一個軸心SS，且該軸心SS為主軸7軸線與工件軸線的垂線。
所述的主軸7的中部裝有與齒條12嚙合的齒輪6，齒條12固裝于滑板11上，滑板11與油缸5內(nèi)的活塞聯(lián)接。
所述的主軸基座9上還裝有滾子8，主軸基座9底部凹槽的內(nèi)表面與底座13上的燕尾型導軌的外表面相接觸。
采用這種麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法可以獲得準確而對稱的后刀面幾何形狀，合理而對稱的主切削刃外緣處后角和橫刃處后角，以及準確而對稱的半頂角，可以滿足不同工況下鉆孔加工對鉆頭的技術要求。而以這種方法為原理的鉆頭刃磨機具有結構簡單、操作容易，可實現(xiàn)較好的重復刃磨精度。
下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明圖1為本發(fā)明的原理圖；圖2為選定點X1的法剖面Pn-Pn剖面圖；圖3為選定點法剖面螺旋線展開圖；圖4為刃磨機的結構示意圖。
請參閱圖1至圖3所示，OO為鉆頭主后刀面螺旋面的軸線，它與砂輪軸線O2O2在同一平面Pm上，砂輪工作表面與OO軸線夾角為β，β即為后刀面螺旋面的螺旋角。鉆頭中剖面Pc的平行平面Pc′與Pm重合，并使鉆頭主切削刃X1X2與螺旋面發(fā)生線重合，這樣，鉆頭軸線O1O1與Pm平面平行，二者距離為do2]]>(do為鉆芯直徑)，O1O1在Pm上的投影為O1′O1′，O1′O1′與OO軸線夾角等于φ-β。磨削時，砂輪旋轉為主運動，鉆頭一方面以OO為軸線轉動，一方面以T為導程沿OO軸線移動而形成進給運動。這樣便將鉆頭的主后刀面磨成以OO為軸線的阿基米德螺旋面。
由于Pc′平面通過OO軸線，所以在垂直于主切削刃X1X2的法剖面Pn-Pn內(nèi)，Pc′平面的垂直面與后刀面的切平面之間形成夾角axpc′(見圖2)，另外在此剖面內(nèi)，Pc′與基面Prx之間存在夾角axpc′，此二角之和也就是切削平面Psx與后刀面切平面之間的夾角，即為該選定點X的法后角anX。
由圖1、圖2、圖3可得以下公式tgax1Pc′=do2×cosφRx1cosλtx1------(1)]]>同理tgax2Pc′=do2×cosφRx2cosφ------(2)]]>tgax1Pnc=Tsinβ2πr=Tn2πr1------(3)]]>同理tgax1Pnc=Tsinβ2πr=Tn2πr2------(4)]]>這樣anX1=ax1Pc′+aX1Pnc=do2×cosΦRx1cosλtx1+Tn2πr1---(5)]]>anX2=ax2Pc′+aX1Pnc=do2×cosφRx2cosφ+Tn2πr2---(6)]]>顯然，aXPc′]]>是鉆頭半頂角φ和選定點半徑Rx的函數(shù)，而aXPnc]]>是導程T、螺旋角β和選定點曲率半徑rx的函數(shù)。適當選擇這些參數(shù)即可磨出不同工況下合理的頂角和后角?，F(xiàn)略舉數(shù)例列于下表
本發(fā)明刃磨機的結構示意圖如圖4。砂輪機2裝在上滑板1上，上滑板1可以沿中滑板17的燕尾型導軌滑動，以調(diào)整后刀面的曲率半徑r，中滑板17可以沿下滑板18上的以SS軸線為圓心的弧形導軌轉動，以調(diào)整所需的螺旋角β，工件(被刃磨的鉆頭)裝在夾持捧3內(nèi)，夾持棒3以其外圓為基準裝在上滑座15的V型槽內(nèi)定位，夾持棒3上有兩個沿圓周等分的定位銷4，它起軸向定位及分度作用，定位銷4以滑塊16上的長槽為定位基準，滑塊16可以沿縱向移動以控制磨削裕量。上滑座15可以沿下滑座14上的以SS軸線為圓心的圓弧導軌轉動，以調(diào)整φ-β角，下滑座14可沿裝在主軸7端部的燕尾型導軌移動，以調(diào)整尺寸do2]]>，該燕尾型導軌與主軸一起轉動。
工作時，砂輪旋轉為主運動。油缸5與推動滑板11沿底座13上的導軌直線往復運動，滑板11上裝有齒條12，齒條12與裝在主軸7上的扇形齒輪6嚙合，從而帶動主軸轉動，實現(xiàn)工件以主軸軸線為軸線OO的轉動，同時滑板11上還裝有一個靠模板10，主軸基座9上裝有滾子8，滾子8靠彈簧力緊壓在靠模板10的側面，當靠模板10與滑板11一起移動時，靠模板10便推動滾子8，滾子8帶動主軸沿底座13上的燕尾型導軌移動，這樣主軸在轉動的同時還沿軸向移動，完成磨削時的進給運動。靠模板10可以調(diào)整成不同角度，以使螺旋面獲得確定的導程T。
權利要求
1.一種麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法，其特征在于刃磨的鉆頭其主后刀面的幾何形狀是以與鉆頭軸線(O1O1)相交叉成一定角度(φ-β)的直線為軸線(OO)的阿基米德螺旋面，且該二軸線的距離等于鉆芯的半徑；后角的計算方法為分別計算出任意選定點(X)法剖面內(nèi)以上述(OO)為軸線的螺旋線升角(aXPnc),]]>和該選定點基面(Prx)與Pc′平面之間的夾角(aXPc′),]]>二者之和即為該選定點(X)的法后角(anx)，即(anx)=(aXPc′+aXPnc),]]>其中Pc′為鉆頭中剖面的平行平面，且兩平面的距離是鉆芯半徑。
2.根據(jù)權利要求l所述的一種麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法，其特征在于所述的選定點(X)的法后角(anx)為do2×cosφRxcosλtx+Tn2πr,]]>其中do為鉆芯直徑，φ為鉆頭半頂角，Rx為選定點(X)的半徑，Tn為導程，r為選定點(X)的曲率半徑，λtx為選定點X的端面刃傾角。
3.一種以麻花鉆鋒刃它軸螺旋面磨法為原理的刃磨機，包括主軸(7)、砂輪機(2)，其特征在于所述的砂輪機(2)固裝在可沿中滑板(17)滑動的上滑板(1)上，中滑板(17)下部弧形凹槽的內(nèi)表面與下滑板(18)上部弧形導軌的外表面相接觸；所述的主軸(7)裝于主軸基座(9)上，且主軸(7)的一端與下滑座(14)聯(lián)接；下滑座(14)上弧形導軌的外表面與上滑座(15)下部弧形凹槽的內(nèi)表面相接觸；夾持棒(3)固裝于上滑座(15)上。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種刃磨機，其特征在于所述的下滑板(18)上的弧形導軌與下滑座(14)上的弧形導軌為同一個軸心(SS)，并且該軸心(SS)為主軸(7)軸線與工件軸線的垂線。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種刃磨機，其特征在于所述的主軸(7)的中部裝有與齒條(12)嚙合的齒輪(6)，齒條(12)固裝于滑板(11)上，滑板(11)與油缸(5)內(nèi)的活塞聯(lián)接。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種刃磨機，其特征在于所述的主軸基座(9)上還裝有滾子(8)，主軸基座(9)底部凹槽的內(nèi)表面與底座(13)上的燕尾型導軌的外表面相接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬切削刀具的刃磨方法及刃磨機床。本發(fā)明提供了一種刃磨麻花鉆鋒刃的方法,它將鉆頭的主后刀面磨成以與鉆頭軸線相交叉成某一角度的直線為軸線的阿基米德螺旋面,能使主切削刃外緣處后角和橫刃處后角均為合理值。以該方法為原理的鉆頭刃磨機結構簡單,操作容易,可實現(xiàn)較好的重復刃磨精度。
文檔編號B24B3/00GK1295903SQ0013400
公開日2001年5月23日 申請日期2000年12月8日 優(yōu)先權日2000年12月8日
發(fā)明者王存厚 申請人:王存厚