[发明专利]钢件用整体硬质合金钻头断屑槽及设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种钢件用整体硬质合金钻头断屑槽及设计方法。

背景技术

我国普遍钻头制作方法是按钻头沟槽直径大小选用对应的专用沟槽铣刀，国家有这方面的标准。普通高速钢钻头转速慢，进给量小，且较深孔采用啄式加工，须打进一段退出排屑，这样能基本解决卷屑及排屑问题，且一直沿用至今。整体硬质合金钻头用在数控机床上，它的特点是：转速高，进给量大，切屑在瞬间产生，要求排屑迅速，及时且顺畅，尤其是切削钢件材料时，切削力大，产生大量切削热，除冷却充分外，要求切屑迅速排出带走大量切削热量。同时，切削钢件应形成卷屑，否则切削会缠绕在机床刀柄及刀具上，影响下一步加工。另外，卷曲的切削要能在长度控制要求下自然折断，否则，切屑过长，增大与孔内壁摩擦，阻力加大，形成堵屑，与切削瞬间形成的切屑形成挤压堆结，阻塞造成刀具碎裂、折断；卷屑半径过小，大大超过其材料屈服强度，则会造成切削力，切热过大，且切削过早卷曲而折弯，断裂，对排屑同样不利。

发明内容

本发明提出的是一种钢件用整体硬质合金钻头断屑槽及设计方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，解决加工钢件尤其是加工高强度钢件中的卷屑，断屑，排屑等问题，本发明同时可适用于球铁450～600材质零件的加工。

本发明的技术解决方案：钢件用整体硬质合金钻头断屑槽的结构包括卷屑槽、断屑台、负倒棱和交接点，其中卷屑槽的一端是负倒棱，卷屑槽的另一端是断屑台，卷屑槽处于断屑台R的交接点。

钢件用整体硬质合金钻头断屑槽的设计方法，包括如下工艺步骤：

一、选用五轴磨削中心设备，乃是制作硬质合金刀具必备设备；

二、砂轮选用金刚石砂轮75°；

三、具体操作：

1）采用进口五轴联动磨削中心，采用11V9金刚石磨削砂轮，在加工中心程序中，设定切削刃刃倾角，即周刃前角10°，砂轮偏角3°，砂轮摆角8°；

2）钻头芯厚按钢件钻头直径的26%标准设定；粗开槽留0.2mm余量，精磨槽到规定尺寸，槽长度按要求设定，跑出10mm，周刃负倒棱10°，负倒棱宽按钢件标准的5%设定；

3）Φ10整体硬质合金钻头应达到的卷屑、断屑要求的具体参数为：前角10°，芯厚2.5mm，摆角8°，砂轮偏角3°。

本发明的优点：通过设定的钻头槽型，该类钻头在钢件，尤其是高强度钢孔加工中，切屑均能卷曲，呈“蝌蚪状”，并自动在三卷内折断并崩出孔，使切屑排屑顺畅，并带出大量的切削热量，故降低了切削区域的温度，提高刀具的耐用度，由于切屑均能卷曲并自动折断排出，有效的防止了切屑在刀柄和刀具上的缠绕，同时不构成堵屑，刀具因堵屑产生的折断现象排除。完全适应高速切削，满足高强度钢的切削要求，符合本设计要求。刀具切削刃正常磨损，加工五倍径孔，刀具寿命达60m。达到日本住友，美国肯纳等进口同类刀具水平。

附图说明

附图1是钻头的结构示意图。

附图2 是整体硬质合金钻头断屑槽的结构示意图。

附图3是负倒棱的放大示意图。

图中的1是卷屑槽、2是断屑台、3是负倒棱、4是交接点、5是钻头刃部、6是钻头柄部。

具体实施方式

对照附图1，其结构包括钻头刃部5和钻头柄部6，其中在钻头刃部5上设有整体硬质合金钻头断屑槽。

对照附图2，整体硬质合金钻头断屑槽的结构包括卷屑槽1、断屑台2、负倒棱3和交接点4，其中卷屑槽1的一端是负倒棱3，卷屑槽1的另一端是断屑台2，卷屑槽1处于断屑台R的交接点4。

所述的卷屑槽1处为钻头沟槽，也是切屑变形卷曲、折断的受力成型区域。

所述的断屑台2处为钻头背高点切除，目的是保证断屑台高度前提下，切去多余背部有利于切屑和切削液的大量排出。

对照附图3，负倒棱处为钻头刀尖，该刀尖处做了一个负10°的负倒棱，目的是提高钻尖处的切削强度。

实施例

钢件用整体硬质合金钻头断屑槽的设计方法，包括如下工艺步骤：

一、选用五轴磨削中心设备，乃是制作硬质合金刀具必备设备；

二、砂轮选用金刚石砂轮，砂轮型号1V1（75°）；

以下是应达到的卷屑、断屑的钻头断屑槽横截面R的具体参数，具体参数如下：