钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种钻头（１１），包括一个刀柄（１２），刀柄（１２）具有一个内侧钻屑通道（１３）和一个外侧钻屑通道（１４），两个钻屑通道均沿刀柄（１２）轴向地延伸，每个钻屑通道至少容纳一个分度刀刃（２１，２２），刀柄（１２）具有左旋结构，以产生和减振和增加钻屑能力的效果。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于钻削固体金属材料的钻头，特别涉及一种用于钻削固体金属材料的钻头，包括刀柄和至少两个分度刀刃，其中的刀柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃径向地在刀柄的端面上处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃，两个刀刃相互倾斜、夹以钝角、同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头的纵向轴，径向地处于外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过刀柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α。EP-A0054913公布了一种可径向补偿切削力的钻头，其刀柄至少有两个钻屑通道，并沿周向均布，刀刃长度相同具有互换性的分度刀刃经向地进行设置。各分度刀刃的工作范围至少要部分地重叠，径向地位于内侧的分度刀刃的一个刀刃要略微跨过钻头的轴线一点儿。两刀刃间的平分线相对于钻头的轴线偏转一个角度α。径向内侧和径向外侧的分度刀刃的平分线的偏转角是相同的，钻头的基体是右旋的，这样，刀柄上的切削合力在径向上是相互抵消的，从而实现了刀柄的合力补偿。虽然刀柄在径向上实现了合力补偿、刀柄不会离开轴线进行转动，然而，当钻头从钻孔中抽出时，划痕就出明了。为了克服上述缺点，EP-B0532532公布了一种钻头，其分度刀刃进行了精心布置，在切削时来自所有刀刃的径向合力不为零。这样，钻孔的直径会比钻头的直径略大一点儿。当抽取刀柄时，钻头不会卡在钻孔中，不会有划痕产生。然而，这样的钻头在设计上具有一个缺点，就是在钻削固体材料时容易加大振动。这可以从钻孔底面上的可见的颤振痕迹上得到证实。这样的振动导致了需要加大切削力才能切削材料，结果切削合力也增大了。进一步说，切削合力随着钻孔深度的加大而增加，为了避免钻头断裂，就要选择适当的钻头，另外，为了切削材料也需要加大进给力。更进一步地说，还有一个缺点，就是振动的增加导致了噪音加大，也导致了钻床的局部振动。本专利技术的目的是进一步开发所述的钻头，至少要有可能减少钻头的振动和提高其钻削能力。本专利技术的钻头具有的特点是其特征在于从转动方向上看，刀柄的前端相对于后部而言是左旋的。与现行技术中的钻头不同，钻头的基体取消了右旋的方式。本专利技术的钻头是左旋的，这可大大降低钻头的振动。对于基体左钻头来说，其中的应力在钻削过程中为拉应力，而对于基体右旋的钻头来说，其中的应力在钻削过程中为压应力。这种压应力导致了钻孔底面的颤振痕迹，这表明应力有瞬时增加的现象，颤振痕迹中的凹口就是这时产生的，下一次颤动就会产生下一个凹口。与此相反，左旋的钻头其基体中产生的是拉应力，其结果是，没有倾斜力矩产生，也就没有振动的激励。左旋的钻头至少左旋的角度不为零，钻头的主惯性轴位于这样的位置，在这个位置上分力最大，最具有振动的可能性，也就是说，主惯性轴位于外侧分度刀刃的刀刃上。由于最具有振动可能性的分力位于主惯性轴上，从而就有了减振的效果。另外，由于本专利技术的钻头的基体是左旋的，也可以增加钻头的刚度，作用在钻头上的振动载菏也较小。进一步说，左旋的钻头也可使主惯性轴提前位于具有最大振动可能性的分力方向上，该位置上的最大截面模数不仅仅只出现在基体的钻屑的出口处。主惯性轴在刀柄的最后1/3段±20％处达到并保持在上述位置上，钻屑通道出现一个直线段。为了增加钻头的刚度，本专利技术在刀柄的后部进一步设置了一个扩芯段。该扩芯段的横截面比刀柄前端的横截面要扩大10％，这个横截面的扩大量使钻屑通道的变窄不大，因此，排放钻屑没有困难。为了增加钻头的刚度，本专利技术的基体在钻屑通道的一个侧壁上进一步设置了加强刃，设置该加强刃的侧壁与安装分度刀刃的侧壁是相面对的。该加强刃设置在所述侧壁的外边缘上，使得钻头基体的截面模数和惯性矩都提高了。该加强刃从刀柄的端面延伸至钻屑通道的出口处。为了增加钻头的刚度，本专利技术在结构上采取了措施，使得基体的横截面得以优化，形成了较大的钻屑通道，同时截面模数和惯性矩也提高了，基体的横截面具有两个对称的、几乎呈扇形的实体段，钻屑通道处于两实体段之间在X-Y座标系中看，这种结构使横截面的实体段占据了第一和第三象限。而在第二和第四象限处则是钻屑通道的位置。所采取的措施就是在钻屑通道的一个侧壁上设置加强刃。本专利技术的结构的一个进一步的优点是优化了钻屑通道的形状，并可以起减振的作用。优化钻屑通道是通过设置一个尽可能小的斜面实现的，该斜面即导角，位于钻头端面和钻屑通道的一个侧壁的过渡处，该斜面从钻头端面相对于所述的侧壁倾斜。这个导角是一种斜面，从钻头端面向钻屑通道的一个侧壁延伸几个毫米。从而可以避免振动的进一步激励，而在现行技术中该斜面面积较大、延伸的长度也大，所述的振动激励是由钻屑通道产生的，钻屑压靠在孔壁上。从而附加力产生了，这个力反过来作用于钻头使其发生变形，结果振动的激励就产生了。对于很小的导角来说，钻屑通道从钻头的端面至刀柄的后部，其横截面保持不变，因而也就没有附加力产生，在刀柄的端面也就不会产生干扰力。为了减振和/或增加刚度，本专利技术的钻头采用了左旋结构，具有扩芯段、加强刃、小导角，其基体具有两个对称的呈扇形的实体横截面，该钻头为了减振和/或增加刚度可采用任何一种上述的特征或几种上述特征的组合。也就是说，本专利技术提出用于钻削固体金属材料的钻头，包括刀柄和至少两个分度刀刃，其中的刀柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃径向地在刀柄的端面上处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃，两个刀刃相互倾斜、夹以钝角、同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头的纵向轴，径向地处于外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过刀柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α，其特征在于从转动方向上看，刀柄的前端相对于后部而言是左旋的。所述的钻头，其特征在于，刀柄的前端相对于后部的左旋是连续的。所述的钻头，其特征在于，前端相对于后部的左旋不是连续到头的左旋。所述的钻头，其特征在于左旋角δ在0.1°至25°之间。所述的钻头，其特征在于，左旋角δ在2°至6°之间。所述的钻头，其特征在于，分度刀刃的两个刀刃之间的夹角平分线一同转动一个角度α，所述角度α在0°至10°之间。所述的钻头，其特征在于，分度刀刃相对于钻头纵向轴的径向位置的夹角Ω在165°至185°之间。本专利技术还提出一种用于钻削固体金属材料的钻头，包括刀柄和至少两个分度刀刃，其中刀柄至少具有一个轴向延伸的钻屑通道，分度刀刃在刀柄的端面上径向地处于不同的位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，并具有两个长度相同的刀刃，这两个刀刃相互处于倾斜的位置、夹以一个钝角并同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过钻头的纵向轴，径向地处于外侧的分度刀刃的一个刀刃略微地跨过刀柄的圆周面，分度刀刃的两个刀刃的夹角平分线相对于钻头纵向轴偏转一个角度α，其特征在于，在刀柄的端面的相对的一端设置了横截面比前端的横截面要大一些的扩芯段。所述的钻头，其特征在于，横截面加大了的扩芯段设置在钻屑通道的侧壁的后部，分度刀刃设置在侧壁上。所述的钻头，其特征在于，横截面加大了的扩芯段设置在钻屑通道的一个侧壁的后部，分度刀刃与侧壁是相本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于钻削固体金属材料的钻头，包括刀柄（１２）和至少两个分度刀刃（２１，２２），其中的刀柄（１２）至少具有一个轴向延伸的钻屑通道（１３，１４），分度刀刃（２１，２２）径向地在刀柄（１２）的端面上处于不同的径向位置上，其几何形状相似、工作范围有相互重叠之处，每个分度刀刃具有两个长度相同的刀刃（４１，４２；４３，４４），两个刀刃相互倾斜、夹以钝角、同时进行切削，径向地处于内侧的分度刀刃（２１）的一个刀刃（４１）略微地跨过钻头的纵向轴（２６），径向地处于外侧的分度刀刃（２２）的一个刀刃（４３）略微地跨过刀柄（１２）的圆周面（３６），分度刀刃（２１，２２）的两个刀刃（４１，４２；４３，４４）的夹角平分线（２３，２４）相对于钻头纵向轴（２６）偏转一个角度（α），其特征在于从转动方向上看，刀柄（１２）的前端（３１）相对于后部（２７）而言是左旋的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德列亚斯巴什泰克，
申请(专利权)人：奥古斯特贝克有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]