[發明專利]一種鉆頭

無效

• 申請號: 201310201957.8
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN104174901A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 王勇超;蒲榮森;姚剛
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23B51/02
• 分類號: B23B51/02
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 梁義東

技術領域

本發明涉及一種鉆頭，特別是適用于孔邊緣易出現裂紋和豁口的材料的鉆孔。

背景技術

TiNi基記憶合金由于其內部特殊的晶粒組織和相變過程，而具有形狀記憶效應(shape-memory?effect，SME)和良好的韌性及超彈性(Toughness?＆?Superelasticity，SE)。依靠上述特殊性能，記憶合金這種新型智能材料在航空航天、生物、醫療等領域有著廣闊的應用前景。然而，正是由于記憶合金材料特殊的內部組織結構和外部表現出的良好韌性及超彈性，對記憶合金（尤其是薄板材）鉆孔加工時提出了巨大挑戰。

通常，我們采用常規鉆頭對金屬材料進行鉆孔，該鉆頭具有一般性特點：雙刃、鉆頭前端中心凸出。在使用該鉆頭對一般性金屬材料鉆孔時，鉆頭中心點對準零件孔位中心點，在進給力作用下鉆頭旋轉前進，鉆頭前端側面刃口切削母材，達到鉆孔的目的。

然而，在采用常規鉆頭對記憶合金（尤其是薄板）進行鉆孔時，由于材料內部組織的特殊性，在鉆頭刃口切向應力作用下，刃口附件材料，沿刃口法線方向部分產生裂紋，在進一步鉆削中，切向應力逐步增大使裂紋擴大，甚至最后裂為塊狀碎片，從裂紋區域脫落，孔周邊出現豁口現象（見附圖2所示）。

發明內容

?本發明目的在于：提供一種新的結構形式鉆頭，使用該新型鉆頭可以有效的解決鉆孔過程中孔邊緣出現裂紋和豁口的現象，例如對記憶合金材料薄板的鉆孔。

本發明的技術方案是：一種鉆頭，鉆頭前端中心內凹。

本發明的具有四個刃口，四條螺旋槽。

本發明的刃口的前角為15±2°

本發明的鉆頭前端凹形面與鉆頭外圓的夾角為40±2°

采用本發明的鉆頭時，由于鉆頭刃口向內，在鉆孔時，鉆頭刃口切削材料的余料區，零件裂紋就會產生于零件的余料區域，避免了最終在零件的孔周邊產生裂紋。同時，由于本新型結構鉆頭采用了4刀刃結構，增多刀刃數量會使鉆頭刀刃刃口切削的法線方向與材料之間的夾角減小，夾角的減小會造成刃口與材料的切向應力減小，隨之也極大減小了切削過程中產生裂紋的機會。在上述兩個有利因素的共同作用下，本發明結構的鉆頭可以有效的避免在對記憶合金材料進行鉆孔時出現的裂紋和豁口。

本發明的有益效果是：通過采用這種新型結構的鉆頭對記憶合金，尤其是薄板材，鉆孔，首先鉆頭內凹的結構形式使鉆孔過程中可能產生裂紋的區域由零件孔邊緣轉移到了余料區域；其次，采用4個刀刃的結構形式，有效地減小了鉆頭切削過程中的切向應力，極大地減小產生裂紋的機會。通過上述獨特結構形式，解決了采用常規鉆頭對記憶合金鉆孔時出現的裂紋和豁口現象。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明：

圖1?常規鉆頭結構形式圖

圖2?常規鉆頭對記憶合金薄板鉆孔示意圖

圖3本發明鉆頭結構圖

圖4本發明鉆頭對記憶合金薄板鉆孔示意圖。

具體實施方案

見圖3，本發明鉆頭具有刀柄1，四條螺旋槽2，四個刃口3，其中刃口前角α=15±2°,鉆頭前端凹形面與鉆頭外圓的夾角β=40±2°。在鉆削加工過程中，本鉆頭依靠中心內凹的高速旋轉的四個刃口3切削材料，同時切削下來的廢料通過鉆頭上的四條螺旋槽2排出，實現鉆孔的目的。

圖4中所示為采用本發明鉆頭進行鉆孔，由于：（1）鉆頭前端中心內凹，刃口切削發生在材料的余料區，避免了在孔周邊產生裂紋；本新型結構鉆頭采用了4刃結構，增多刀刃使得最終每個刃口與材料間切向應力減小，減小了切削過程中產生裂紋的機會。在上述兩個因素的共同作用下，本新型結構的鉆頭可以有效的避免在對記憶合金，尤其是薄板，材料進行鉆孔時出現的裂紋和豁口。?