[发明专利]具有螺旋状切削后刀面的麻花钻

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻头，具体地说是一种具有螺旋状切削后刀面的麻花钻。

背景技术

螺旋后刀面钻头与平面型后刀面、圆锥型后刀面、圆柱型后刀面等钻头相比属于一种新型的钻头，其优点在于钻芯处横刃较为锋利，使其可以进行有效的剪切滑移的切削过程，切削时轴向穿透力小；而平面型、圆锥型、圆柱型等钻头的横刃由于结构的限制，实际进行的是挤压磨削过程，因此横刃容易磨损，并且切削时轴向穿透力大；此外还大大增强了钻头的定心能力。

但早期螺旋后刀面钻头由于技术水平的限制，横刃与主切削刃交界处后角过大往往引起崩刃，削弱了钻头强度。

随着技术水平的提高，美国Winslow公司研制成功了新型螺旋后刀面钻头-Helical钻头，由于使用拐角处具有倒圆的成形砂轮进行磨削，大大改善了钻芯部横刃的强度。但由于其磨削轨迹非常复杂，必须使用专机进行加工，因此调整范围有限，对芯厚精度要求高，不易推广。此外，钻头芯部容屑空间不足，限制了螺旋后刀面钻头钻削进给量上的优势。

之后德国Hertel AG Werkzeuge&Hartstoffe公司的Franz Tikai和Ulrich Krenzer在U.S.Pat.No.4826368中公开了一种新型螺旋后刀面钻头，通过成形砂轮的端面以一种简单的共轴曲线对钻头进行磨削，得到了一种较为有效并易于推广的螺旋后刀面钻头结构，取得了较大成功。但同样，由于钻头芯部容屑空间不足，限制了螺旋钻头钻削进给量上的优势。

随着数控设备的广泛应用，技术水平的进一步提高，美国Kennametal Inc.公司在德国Hertel AG Werkzeuge&Hartstoffe公司专利产品的基础上，开发研制出HP系列螺旋后刀面钻头。此产品通过成形砂轮的圆周面以一种较为复杂的共轴曲线对钻头进行磨削，大大增加了钻头芯部容屑空间，大大提高了螺旋后刀面钻头钻削进给量，得到了广泛好评。但由于采用共轴曲线，造成中心“S”形切削刃与主切削刃通过一段直线连接，没有实现圆滑过渡，因此产生应力集中，容易磨损或崩刃，影响了使用效果。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种具有螺旋状切削后刀面的麻花钻。本发明主要利用成螺旋状的切削后刀面在钻芯处汇聚形成S形钻芯切削刃，并与主切削刃圆滑的连接起来，从而起到降低应力集中，提高钻削进给量和定心能力的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种具有螺旋状切削后刀面的麻花钻，包括绕轴线旋转的切削部和与夹套相匹配的柄部，所述切削部上设有两条从所述切削部的前端向所述柄部螺旋延伸用于排出切屑的沟槽，所述切削部上还设有分别连接两条所述沟槽外周边沿的刃背，其特征在于：

所述沟槽与所述刃背在所述切削部的前端形成两个呈螺旋状的切削后刀面，所述两个切削后刀面相互交汇在钻芯处形成S形钻芯切削刃及两条主切削刃，所述主切削刃通过切削刃连接部与所述S形钻芯切削刃圆滑的连接在一起；

所述切削后刀面始于所述主切削刃，并由主后刃面、过渡面和切削后刀面终止面圆滑连接而成。

优选地，所述沟槽是一条沿所述轴线延伸的螺旋角为ω、径向截面对应弧长为FD的槽，包括沟槽前端连接部、沟槽前端、沟槽底部、沟槽末端和沟槽末端连接部，所述沟槽前端、所述沟槽底部和所述沟槽末端在同一条圆滑曲线上，其中，ω=0°～60°；

所述刃背包括清背区、刃带、外周切削刃和清背区边沿，所述刃带、所述清背区和所述刃背的径向截面对应弧长分别为MD、PD和LD，LD=PD+MD，LD：FD=1：0.95～1：1.4；

所述外周切削刃形成于所述沟槽前端连接部与所述刃带的交汇处；所述沟槽末端连接部连接所述沟槽末端和所述清背区边沿。

优选地，所述刃带的半径为MR，MR=OR；所述清背区的半径为CR，CR＜OR；所述沟槽前端连接部具有-5°-5°的径向前角ξ，所述沟槽前端连接部的宽度为FCW，FCW=2%-5%OR；所述沟槽末端连接部的宽度为HCW，HCW=25%-50%OR，其中OR为所述切削部的外周半径。

优选地，所述刃带的径向截面对应弧长为MD，MD=14%-20%OR。

优选地，所述钻芯是直径W为20%-50%OR的圆柱形芯体。

优选地，所述切削刃连接部是一段半径为Rf的圆弧，Rf=45%-65%W。