專利名稱：鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)及刀具角度設(shè)計與排置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)一種金屬切削刀具，具體地講是一種鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)及角度的設(shè)計與排置。
機械加工刀具中，鉆刀是一種將金屬材料直接鉆銑成孔的鉆削刀具，其結(jié)構(gòu)如


圖1所示，包括一固定旋座A及一鉆刀體B，其中固定旋座A呈一套筒狀，于其內(nèi)設(shè)有一套孔A1以套接鉆刀體B的栓接頭B1。并對應(yīng)于固定旋座A的套孔A1垂直鉆設(shè)一螺孔A2連通于套孔A1，而固定旋座的上端則設(shè)有一螺紋接頭與工作母機旋接，另鉆刀體B的栓接頭B1套接于固定旋座A的套孔A1內(nèi)，令其凹口B2對準(zhǔn)于螺孔A2，以一只固定螺釘C鎖入于螺孔A2內(nèi)，并抵緊于鉆刀體B，將其固結(jié)于固定旋座A上。這種結(jié)構(gòu)的缺陷是1、由于采用螺釘固定鉆刀于固定旋座上，而一般所用直徑為11.1的固定螺釘端所能承受的切線力不過約為166Kg，致使刀具在高速旋轉(zhuǎn)或在重切削時，時有發(fā)生鉆刀松動現(xiàn)象，產(chǎn)生微量偏心，而影響工件的鉆削精度；2、基于固定度的考慮，鉆刀體的長度無法加以延長，鉆削深度有限；3、在將鉆刀體組裝于固定座，尚需藉助以板手或其它輔助工具得以完成，麻煩且費時、費力。
另，碳化鎢刀具因其所具有的紅熱硬度比其它刀具材料都高，因此一般金屬加工業(yè)中廣泛采用，但其唯一缺陷是脆性大不耐沖擊。亦因此，于一般鉆刀上，其鉆削所用的刀片為了能使刀端鋒利易于鉆削工作而使兩側(cè)刀端角的角度較大，一般約為25°～30°，且為顧及于刀片強度，直接將刀片焊接呈一傾角以代替為后斜角于刀體上。如此，于鉆削工作中，鉆屑得自于刀口順勢排入于刀體的排屑槽中，且其復(fù)數(shù)個刀片刀形刃角一致圍圓排列，如此設(shè)計于實際工作中可發(fā)現(xiàn)其具有二點嚴(yán)重影響鉆孔精度及內(nèi)孔表面光潔度的缺陷1、鉆削后產(chǎn)生的鐵屑成一連續(xù)的長條形，易卡滯于刀體的排屑槽中而鈍滯了切削工作，且于鉆削工作中不斷地使所排出的鐵屑磨擦已完成的鉆孔面而使其表面光潔度不佳，孔徑度失去精確，同時亦有鉆屑纏卷刀具突然飛出傷人的危險；2、由于其復(fù)數(shù)個鉆刀片的刀形刃角一致圍圓排列，鉆削位置均集中于一處，漸成為面接觸鉆削而產(chǎn)生震動，易使脆性甚高的碳化鎢刀片崩裂，影響鉆削加工的進(jìn)行；3、鉆刀片的排列采用等分角設(shè)計，在鉆孔的工作中，極易產(chǎn)生共同的切削振動，致使刀具時常處一振動磨擦之下，不但工件切削表面粗糙，精度不佳，而且刀片容易崩裂。
本實用新型的目的于提供一種鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)，使其具有組合迅速、精度高的特性，并使鉆刀更得以加長鉆刀體的長度，以增加鉆深加工程度本實用新型的目的之二是，在于提供一種刀具的角度設(shè)計與排置，在不影響刀具強度的下于刀片上再加研磨一具后斜角度的槽斜面，使其具有如車刀的斷屑操作，將鐵屑折斷于槽斜面與刀具弧角的位置，而后再將其迅速排入于排屑槽中排出，另使鉆刀上的刀角成不等分排列，具有漸次進(jìn)給鉆削，以徹底消除切削時產(chǎn)生共振而影響工件的加工精度、表面光潔度等缺點，以及鉆屑纏卷入刀具飛出傷人等事情。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)及刀具角度設(shè)計與排置，包括有一固定旋座和一鉆刀體，該固定旋座的上部設(shè)有一螺紋接頭，鉆刀體的尾端設(shè)有一具有內(nèi)螺紋的旋接孔，而于固定旋座的一端亦設(shè)有一與鉆刀體旋接孔相配合的旋接頭，其旋向與刀具的工作旋向相同；在刀片的刀面上傾設(shè)有一后斜角，其深度為0.7mm上限，弧角圓半徑為0.5～1.5mm，兩側(cè)的刀端角為18°；于鉆刀體端徑上分別設(shè)有切削邊長不同的刀片，分三刀組不等分地排列于同一水平面，接觸高度相差為0.3mm～0.8mm，當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)時，刀口較偏外側(cè)即切削邊較短的刀組先對工件進(jìn)行鉆削。
本實用新型還可由如下措施實現(xiàn)，鉆刀體尾端的旋接孔及固定旋座的旋接頭的螺紋頭數(shù)可為三頭至六頭的多頭螺紋；鉆刀體端徑上切削邊不同的刀片數(shù)可為六個以上，其最佳值可為六個至十個。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比效果是顯著有1、因鉆刀體與固定旋座采用螺旋結(jié)合式結(jié)構(gòu)設(shè)計，旋合部的螺紋結(jié)合接觸面積較大，結(jié)合穩(wěn)定度高，在加工過程中不易發(fā)生刀具震動現(xiàn)象，從而提高了加工件的鉆孔精度；2、固定旋座與鉆刀體旋合的螺紋采用多頭螺紋，旋組迅速，結(jié)合度高，降低震動；3、鉆刀體與固定旋座的結(jié)合的旋向與刀具的工作旋向相同，在鉆削過程中可產(chǎn)生自鎖作用，可增加鉆刀體與固定旋座間的結(jié)合強度，不會在鉆削加工中產(chǎn)生震動和松動的現(xiàn)象；4、鉆刀體與固定旋座采用旋合式結(jié)構(gòu)設(shè)計，增強了結(jié)合的穩(wěn)定性，并尚可因之加長鉆刀本的長度，以增加鉆深加工程度；5、加設(shè)了后斜角設(shè)計，可使其具有如車刀的斷屑功能，使鉆屑的排除更加順暢；6、鉆刀具上的各刀片刀組不等分排列設(shè)計，使切削速度加快，有利于減小鉆削時的震動，提高鉆孔的精度和鉆孔的表面光潔度。
附圖圖面說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)刀具結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型的立體分解圖圖3為本實用新型組合剖視圖圖4為本實用新型刀片結(jié)構(gòu)三視圖圖5為本實用新型的刀片及刀槽部位的立體圖圖6為本實用新型鉆削工作中鉆屑動態(tài)示意圖圖7為本實用新型刀片排列示意圖圖8為本實用新型三組刀片對應(yīng)工件接觸位置圖下面將結(jié)合實施例及其附圖樣細(xì)說明本實用新型。
請參見圖2，本實用新型包括有一鉆刀體10以及一固定旋座20。鉆刀體10的刀尾端設(shè)有一含有內(nèi)螺紋的旋接孔11，鉆刀體10接合部及所能承受的切削扭力更優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。固定旋座20具有一螺紋接頭21以與工作母機旋接，該固定旋座20的下端設(shè)有一與鉆刀體10的旋接孔11相配合的具有外螺紋的旋接頭22。
請參見圖3，為使鉆刀體10與固定座20的組裝迅速、牢固，將旋接頭22與旋接孔11設(shè)計成四頭或六頭的多頭螺紋，使之旋組迅速、組合度高、降低震動的優(yōu)點。
組裝時，只需手握鉆刀體10，使其尾端的旋接孔11對位于固定旋座20的旋接頭22輕松地旋鎖上去，使鉆刀體10的尾端面接觸至固定旋座20的基板23面即可，無需再使用任何輔助鎖緊工具。因鉆刀體10與固定刀座20的螺紋結(jié)合旋向與鉆刀體10的工作旋向相同，因此在鉆銑工作中自然會產(chǎn)生自鎖作用，使鉆刀體10與固定座20兩者完全緊密結(jié)合，以確保刀具體在工作中不會松動。
請參見圖4和圖5，一只基本的鉆削或切削刀具至少應(yīng)包括的四個重要的刀角，分別為邊斜角30、后斜角31、邊間隙角32、前間隙角33，此外，還有切邊角34、刀端角35、刀唇角36，而刀鼻37為刀尖部位。為鉆削(切削)工作中和工作物接觸最多的部分，而各刀角度則視所切削的金屬材料的不同而有其不同的適用角度一、邊斜角30于刀頂?shù)牟坌泵?8自切削邊39向另一邊傾斜，構(gòu)成一傾斜面，此時傾斜面和水平面所夾的角度為邊斜角30，其功用是使切屑脫離刀頂面38的速度加快，有助于排屑順暢。
二、后斜角31為槽斜面38自刀鼻37向刀身40的傾斜角度，其功用為引導(dǎo)切屑及減少排屑阻力。
三、邊間隙角32刀頭側(cè)面至切削邊39向刀內(nèi)傾斜的角度，其功用為在鉆削時使工作物面和刀側(cè)面形成一空間，使切削作用集中于切削邊39，以提高切削效率。
四、前間隙角33自刀鼻37往下向內(nèi)傾斜的角度，其功用為在鉆削時，使工作物面和刀尖下形成一空間，使切削作用能集中于刀鼻以減少磨擦；第二間隙角41亦為相同的功用。
五、刀唇角36為90°減去后斜角31及前間隙角33的角度，刀唇角39的大小影響刀片體強度的大小，刀唇角36愈大，強度大，但不銳利，反之刀唇角36愈小，愈銳利，但強度愈弱。
六、切邊角34和刀端角35兩者造成刀面的形狀。
如前所述，一般鉆刀用的碳化鎢刀片并未制出上述的后斜角31，而直接將刀片焊接呈一傾度以代替后斜角于刀體上，設(shè)計亦未考慮到如何使鉆屑自行斷屑，并為使刀口鋒利易于鉆削，而令兩側(cè)刀端角度較大，約為25°～30°；而本實用新型則于刀面上傾設(shè)一具有后斜角31的槽斜面38，其深度t則定在0.7mm上限，弧角r半徑設(shè)為0.5mm至1.5mm，其主要目的為使其具有斷屑槽的功能，讓鉆屑70得卡抵在該弧角處先行斷屑以利順暢排入排屑槽50而排出，(如圖6所示)，而在研磨了該后斜角31后，為防止刀片的強度衰減，在不影響切削能力之下，使兩側(cè)的刀端角35設(shè)為18°，使本實用新型仍具有相當(dāng)?shù)膹姸燃般@削能力。
本實用新型在刀片排置上，亦有其特殊的設(shè)計，請配合參閱圖7和圖8。圖7示出一種實施例為七片刀片分為三組D、E、F不等分排置的端視位置圖，圖8示出對應(yīng)于圖7該切削邊長短不同的刀片于實際切削時，對工件60的切削接觸位置的情形。各刀片的切削邊長短不一致，且各刀口對工件60于同一水平面接觸高度亦不相同，自刀組D到刀組F相差約0.3mm～0.8mm，當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)時，三刀組D、E、F的刀口分別位于工件6O表面上如圖8所示的三同心圓位置點，即各組刀片均有其自己所屬的鉆削點，如此在鉆削時，刀口較偏外側(cè)即切削邊39較短的刀組D先對工件60進(jìn)行鉆削，依序次為刀組E、F，漸向中央圓心順序鉆削，使得當(dāng)鉆刀將要鉆穿工件60時，不致使形成于鉆刀內(nèi)孔的圓柱屑卡在里面，同時藉由如此刀片形態(tài)及排列法，可大為降低刀片與工件60面間的切削阻力，并可大進(jìn)給，加快鉆削行程速度，完全根除了現(xiàn)有技術(shù)中切削刀片恒在工件60一個位置上作鉆削，易因進(jìn)刀量過大致使刀片無法負(fù)荷而崩裂，或產(chǎn)生震動影響加工精度和光潔度等缺陷。同時因各刀片及刀組于圓周不等分排列，能使其在切削工作中相抵共振作用，使鉆削更為精確，而利用本實用新型七片刀片的不等分排列方法，可根據(jù)刀具的大小制成如六、八、九、十刀片的形式，以擴(kuò)增刀具的使用范圍與適用性。
權(quán)利要求1.一種鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)及刀具角度設(shè)計與排置，包括有一固定旋座和一鉆刀體，該固定旋座的上部設(shè)有一螺紋接頭，其特征在于所述的鉆刀體的尾端設(shè)有一具有內(nèi)螺紋的旋接孔，而于固定旋座的一端亦設(shè)有一與鉆刀體旋接孔相配合的旋接頭，其旋向與刀具的工作旋向相同；在刀片的刀面上傾設(shè)有一后斜角，其深度為0.7mm上限，弧角圓半徑為0.5～1.5mm，兩側(cè)的刀端角為18°；于鉆刀體端徑上分別設(shè)有切削邊長不同的刀片，分三刀組不等分地排列于同一水平面，接觸高度相差為0.3mm～0.8mm，當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)時，刀口較偏外側(cè)即切削邊較短的刀組先對工件進(jìn)行鉆削。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)及刀具角度設(shè)計與排置，其特征在于所述的鉆刀體尾端的旋接孔及固定旋座的旋接頭的螺紋頭數(shù)可為三頭至六頭的多頭螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)及刀具角度設(shè)計與排置，其特征在于所述鉆刀體端徑上切削邊不同的刀片數(shù)可為六個以上，其最佳值可為六個至十個。
專利摘要一種鉆刀的旋合結(jié)構(gòu)及刀具角度設(shè)計與排置，包括有固定旋座和鉆刀體，固定旋座的上部設(shè)有一螺紋接頭，鉆刀體的尾端旋接孔于固定旋座的旋接頭螺接；在刀片的刀面上傾設(shè)有一后斜角，弧角圓半徑為0.5～1.5mm，兩側(cè)的刀端角為18°；于鉆刀體端徑上分別設(shè)有切削邊長不同的刀片，分三刀組不等分地排列于同一水平面，當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)時，刀口較偏外側(cè)即切削邊較短的刀組先對工件進(jìn)行鉆削。本實用新型結(jié)合迅速、穩(wěn)固，排屑順暢，震動小，鉆孔精度高。
文檔編號B23B51/00GK2229320SQ9521625
公開日1996年6月19日 申請日期1995年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月12日
發(fā)明者陳英杰 申請人:陳英杰