[發明專利]具有不相等的溝槽間距和不相等的后角的麻花鉆

有效

• 申請號: 201810149186.5
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108526552B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: S.喬治
• 申請（專利權）人: 肯納金屬公司
• 主分類號: B23B51/02
• 分類號: B23B51/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 盧亞靜

本發明題為“具有不相等的溝槽間距和不相等的后角的麻花鉆”。本發明涉及一種具有帶有縱向軸線的軸的麻花鉆，其中切削工具包括沿螺旋角圍繞縱軸延伸的多個溝槽、以及與該溝槽相鄰的多個刃帶。每個刃帶具有與對應溝槽相鄰的切削刃和邊緣(例如，后刀面)。切削點與軸的前端相鄰。第一前向切削表面、第二前向切削表面和第三前向切削表面分別與第一切削刃、第二切削刃和第三切削刃相鄰，并且圍繞軸的縱向軸線從切削點近側軸向地向后延伸預先確定的長度。該切削刃彼此以相等的角度間隔開，并且每個前向切削表面具有彼此不相等的主后角。

相關專利申請的交叉引用

本專利申請涉及美國專利申請序列號12/852,756，現為美國專利No.8,734,068。

技術領域

本發明涉及旋轉式切削工具，并且更具體地涉及具有不相等的溝槽間距和后角的麻花鉆。

背景技術

在機加工操作諸如例如鉆孔、擴孔、穿孔、沉孔、端銑和攻絲中通常采用硬質合金旋轉工具(即，受到驅動而旋轉的工具)。此類工具一般具有實心的整體構造。此類工具的制造過程可涉及固結冶金粉末(包括微粒陶瓷和粘結金屬)，以形成壓塊。然后燒結該壓塊以形成具有實心整體構造的圓柱形工具坯。如本文所用，整體構造是指工具由在工具內的任何工作容積處具有基本上相同的特性的材料諸如例如硬質合金材料構成。在燒結之后，對工具坯進行適當的機加工，以形成旋轉工具的具有特定幾何形狀的切削刃和其他特征結構。旋轉工具包括例如鉆、端銑刀、擴孔鉆和絲錐。

由硬質合金構成的旋轉工具適合于許多工業應用，包括由諸如金屬、木材和塑料制成的材料的切削和成形。硬質合金工具因這些材料的特性中結合了拉伸強度、耐磨性和韌性而在工業上很重要。硬質合金材料包括至少兩個相：至少一種硬陶瓷組分；以及金屬粘結劑的柔軟基體。硬陶瓷組分可為例如在元素周期表中位于IVB至VIB族內的元素的碳化物。通常的示例為碳化鎢。粘結劑可為金屬或金屬合金，一般為鈷、鎳、鐵、或這些金屬的合金。粘結劑將陶瓷組分“接合”在三維空間中互連的基體內。硬質合金可通過固結由至少一種粉末陶瓷組分和至少一種粉末粘結劑的冶金粉末混合物來制造。

整體旋轉工具還可包括延伸穿過其主體和柄部的冷卻劑通道，以允許冷卻劑諸如油或水流到旋轉工具的切削表面。冷卻劑可在柄端部處進入通道并在鉆尖處離開。冷卻劑冷卻旋轉工具和工件，并有助于將碎屑和灰塵從孔中噴出。在機加工操作期間使用冷卻劑除了延長工具壽命以外，還允許使用旋轉工具的更高的切削速度和更快的進給速率。具有冷卻劑通道的旋轉工具特別適合于在硬材料中鉆深孔。

鉆孔是從工件去除材料以在工件上或穿過工件提供孔的切削操作。通過將旋轉式鉆孔工具或“鉆”在鉆的縱向軸線的方向上推進到工件中來進行鉆孔。通常的鉆構型包括例如麻花鉆和扁平鉆。麻花鉆的特征在于一個或多個螺旋溝槽沿鉆的長度的至少一部分設置并且終止于鉆的工作端(“鉆尖”)，該工具端包括切削刃。相比之下，扁平鉆在鉆尖處包括寬切削刀片并且沿其長度不含螺旋溝槽。麻花鉆由于螺旋溝槽而具有比扁平鉆更復雜的幾何設計，這使得麻花鉆通常更難以制造。麻花鉆被制造為非復合麻花鉆或復合麻花鉆。

旋轉式切削工具諸如鉆或麻花鉆通常包括具有至少一個溝槽和刃帶的圓柱形軸，該至少一個溝槽和刃帶在軸的前端處與前切削刃成螺旋角。刃帶具有與其相關聯的邊緣和邊緣后面的間隙部分。斜切削刃通過溝槽與刃帶的邊緣的相交來限定。

當鉆孔過程期間鉆的不規則旋轉動作導致孔壁的不規則表面結構時，鉆在鉆孔過程中經歷的問題通常稱為“震顫”。出現這種現象的原因是線性或螺旋形排屑槽被成形到鉆的生成表面中，以去除在鉆孔過程中形成的切屑。頻繁地，一方面排屑槽并且另一方面鉆的切削刃在鉆的周邊上方對稱地分布。這種對稱分布具有另一個缺點，即鉆的振動在鉆孔過程期間導致“震顫”周期性地重復出現。振動的周期性重復出現導致振動幅度增大，即鉆孔過程期間的震顫“累積增強”。這導致鉆孔的側壁出現也被稱為“顫痕”的不規則部分，從而使得在鉆孔過程中的整個時間長度上的鉆孔的質量退化。