[实用新型]台阶式深孔钻和钻孔刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工刀具，尤其是一种可自动排屑的台阶式深孔钻。

背景技术

现有较多的深孔加工中，出现的质量问题大部分为孔壁表面有花纹或称刀花，该花纹呈螺旋形状，产生该花纹的因素主要为钻孔时与孔壁磨擦大，刀尖处形成不规则的积屑瘤参与切削时形成的拉伤。

一个名为一种深孔钻刀具、公开号为CN203509146U的实用新型专利，包括刀体和钻头，刀体为横截面呈“C”型的圆柱体，钻头设置在所述刀体的一个底面上，钻头包括顺次连接的第一前刀面、第一切削刃、第二前刀面、第二切削刃、第二后刀面、碾压刃、第三前刀面、第三切削刃、第三后刀面。钻头刃部分成三段切削，而且各段角度分布合理，切削工件时断屑成C型，方便钻头钻取深孔时更好的排削，加工时断屑效果良好。但是该刀具在切削过程中容易出现积屑瘤，积屑瘤过高的硬度容易拉伤钻孔的孔壁表面。

另一个名为深孔钻刀具、公开号为CN104511624A的发明专利申请，包括：基体；切削刀片，该切削刀片具有被形成在切屑表面和间隙表面之间的切削刃。所述切屑表面包括与所述切削刃和间隙表面相邻的斜切表面，该斜切表面具有限定在两条边界线之间的至少0.1mm的宽度，且在沿切削刃的每一个无限小的部分中，该斜切表面与垂直于所述刀具的中心轴线或旋转轴线延伸的参考平面 (RP)形成至少25°和至多50°的角(γ)。该刀具有较好的切削能力，但在排屑能力方面有所欠缺，在刀具表面较易留屑，积留在刀具表面的铁屑对刀具施加较大挤压力，造成加工精度下降，同时刀具上未及时排走的留屑又容易拉伤钻孔的孔壁表面。

发明内容

本实用新型主要针对现有技术所存在的结构复杂，使用效果较差，使用寿命较短，排屑不畅，切屑易拉伤等技术问题，提供一种结构合理简单，使用效果好，使用寿命长，排屑较为畅通，切屑不易拉伤的台阶式深孔钻。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种台阶式深孔钻包括钻刀的前刀面、副后面和主后面，主后面与前刀面的交线形成主刀刃，副后面与前刀面的交线形成副刀刃，主刀刃与副刀刃相交形成刀尖，主后面上设有至少一个台阶面，台阶面靠近副后面一侧的端部设有一个外圆台阶，且所述外圆台阶位于主刀刃和副刀刃的相交处，外圆台阶包括垂面和底面，垂面和底面相交构成一个切削凹部，垂面和底面的相交处为该切削凹部的底部，该切削凹部的底部的截面成钝角状或弧形状，台阶面和外圆台阶的交界处形成第一刀刃，外圆台阶与副后面交界处形成第二刀刃。垂面与主后面所在平面之间的夹角在75°～85°，底面与主后面所在平面之间的夹角在 5°～15°。

钻刀的主后面上设置有台阶面，可以对钻刀的切屑进行分屑，保证铁屑的宽度，能更有利于排出铁屑；刀尖处设置有外圆台阶，改变钻刀的切削方式，第一刀刃与第二刀刃构成一个虚拟切削面，带有倾角的虚拟切削面使得第一刀刃与第二刀刃与加工工件先后接触，可以使产品在加工时形成先钻后铰的功能，外圆台阶稳定了钻刀刀刃的切屑变形，切削凹部消除普通钻刀工作时所带来的积屑瘤，且通过外圆台阶形成钻铰方式加工，能提高钻孔表面的粗糙度。在切削过程中，外圆台阶的尺寸形状对于能否更加顺畅的排出铁屑起较大作用，外圆台阶的垂面和底面夹角成钝角时，更有利于排出铁屑，其中较为优选的方案，垂面与主后面之间的夹角为80°，底面与主后面之间的夹角为10°。

作为优选，外圆台阶的深度在0.1mm～0.3mm，高度在0.4mm～0.8mm。

作为优选，台阶面的宽度在1mm～4mm，深度在0.15mm～1mm。台阶面与外圆台阶尺寸可以在以上要求下形成不同尺寸的不同组合，不同组合可产生不同的优化效果，尤其是切削转速调整不同转速值后，不同的尺寸组合适合相应的切削转速。

作为优选，台阶面与主后面之间的夹角在5°～15°。在切削过程中，钻刀的切屑进行分屑，主后面在铁屑的挤压下受有一定的挤压力，端面台阶与主后面形成一定的角度差，可有效的分解主后面所受的挤压力，在不同的切削转速下，最优的端面台阶与主后面之间的夹角在5°～15°之间变化。

作为优选，台阶面的数量在二至四个。台阶面起分屑作用，在数量上越多越好，但是为了保证前刀面在切削过程中的坚韧程度，端面台阶的数量一般选取四个为最佳。

为了配合使用该台阶式深孔钻，还专门发明了一种钻孔刀具，该钻孔刀具包括刀体，刀体上设置有不同形状的钻刀，分别为中心刀片，中间刀片以及外刀片，外刀片采用上述的台阶式深孔钻。