[發明專利]用于對具有表面硬化層的金屬工件鉆孔加工的鉆頭

在審

• 申請號: 201810061584.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108161081A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 王弢;王梅;沈斌;范羽;孫麗霞
• 申請（專利權）人: 蘇州阿諾精密切削技術有限公司
• 主分類號: B23B51/02
• 分類號: B23B51/02
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 陶純佳

本發明提供了用于對具有表面硬化層的金屬工件鉆孔加工的鉆頭，其能解決常規加工方法存在的加工效率低、加工成本高的問題，并能解決采用現有單把鉆頭一次性鉆孔無法滿足加工工藝要求的問題。其包括同心一體連接的刀體和刀柄，刀體外周上開設有兩條螺旋延伸的排屑槽從而在刀體形成兩個刃瓣，兩個所述刃瓣上設有棱邊；刀體包括刀體前段與刀體后段，刀體前段的軸向長度l為5mm，排屑槽貫通所述刀體前段、刀體后段且排屑槽在刀體前段與刀體后段的接合處光滑順接，刀體前段的螺旋角為固定角度β1且β1的取值范圍在0°～10°，刀體后段的螺旋角自刀體前段的末端至所述排屑槽尾端逐漸由固定角度β1變至固定角度β2，固定角度β2的取值范圍為25°～35°。

技術領域

本發明涉及金屬切削加工的刀具領域，尤其是涉及用于在表面具有熱處理硬化層的金屬材料切削加工的刀具，具體為用于對具有表面硬化層的金屬工件鉆孔加工的鉆頭。

背景技術

在機電領域中常用的齒輪、軸承、離合器等重載零件多要求表面具有良好的耐磨性能而芯部具有優良的抗沖擊性能，故通常會對此類零件進行熱處理以在零部件的表面獲得一層硬度在HRC52-62的硬化層。而對具有表面硬化層的金屬材料進行鉆孔加工時，通常是先用銑刀去除表面硬化層，再用鉆頭對工件進行鉆孔加工；其不僅占用刀庫的庫位較多，且在加工過程中需要頻繁換刀，因而生產節拍低，加工效率低、成本高。為了節省刀具成本并提高生產節拍，本領域內嘗試采用一把鉆頭即能完成對工件的表面硬化層、芯部進行一次性的鉆孔加工，但是常規的鉆頭在鉆入表面硬化層時會發生崩刀甚至斷刀的現象；而通過在鉆頭的鉆尖上設計平臺能夠改變切削刃前角或者將鉆頭的切削刃設計為直刃口的形式從而能夠起到保護鉆尖的作用，同時通過減小鉆尖的軸向前角來降低棱邊刃口的鋒利程度，有效避免鉆頭鉆入表面硬化層時發生崩刀，使得在對表面硬化層進行鉆孔時鉆頭的切削性能得到極大發揮，但是這種形式的鉆頭在切削硬度不高的工件內芯時，由于切削刃不夠鋒利，會存在加工負載大的問題，且軸向前角較小又會造成排屑性能差、易發生纏屑現象從而會刮傷孔壁，無法滿足工件的加工工藝要求。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了用于對具有表面硬化層的金屬工件鉆孔加工的鉆頭，其能解決常規加工方法存在的加工效率低、加工成本高的問題，并能解決采用現有單把鉆頭一次性鉆孔無法滿足加工工藝要求的問題。

其技術方案為，用于對具有表面硬化層的金屬工件鉆孔加工的鉆頭，其包括同心一體連接的刀體和刀柄，所述刀體與刀柄均為圓柱體，其中刀體的圓柱直徑為D1、刀柄的圓柱直徑為D2，所述刀體外周上開設有兩條螺旋延伸的排屑槽從而在刀體形成兩個刃瓣，兩個所述刃瓣上設有棱邊，其特征在于：所述刀體包括刀體前段與刀體后段，所述刀體前段的軸向長度l為5mm，所述排屑槽貫通所述刀體前段、刀體后段且所述排屑槽在所述刀體前段與刀體后段的接合處光滑順接，所述刀體前段的螺旋角β1的角度大小固定且β1的取值范圍在0°～10°，所述刀體后段的螺旋角β2自刀體前段的末端至所述排屑槽尾端由固定角度β1逐漸增大至β2，β2的取值范圍在25°～35°。

進一步的，所述刀體前段的徑向前角γ1＝0°～5，所述刀體后段的徑向前角γ2＝10°～18°。

進一步的，所述刀體前端的刀尖設置外緣轉角R，且所述外緣轉角R為0.3mm～1mm。

本發明的有益效果在于：

(1)其刀體由刀體前段與刀體后段構成，刀體上的排屑槽貫通刀體前段與刀體后段，且排屑槽在刀體前段與刀體后段的接合處中順滑連接，而刀體前段的螺旋角采用角度范圍在0°～10°的小螺旋角設計，從而刀體前段能夠實現較小的軸向前角，既而能夠降低棱邊刃口的強度，有效防止在刀體前段在加工硬化層時棱邊刃口崩缺；而刀體后段采用取值范圍在25°～35°的大螺旋角設計，從而刀體后段能夠實現較大的軸向前角，以有效提高刀體后段的棱邊刃口的鋒利度、滿足工件內芯層的切削要求；故本發明鉆頭其一次進給既能滿足對工件表面硬化層的鉆削處理又能滿足對工件內芯金屬材料的鉆削處理，因而能大大提高加工效率、節省刀具成本、降低生產成本；