專利名稱：非共槽階梯鉆頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高速、超硬精密刀具，尤其涉及一種非共槽階梯鉆頭。
背景技術：
隨著數控機床及加工中心的廣泛實用，很多工藝加工步驟可以集中在同一臺設備進行，機械加工效率大大提高。另一方面復合刀具的不斷應用也使得數控機床及加工中心的使用效率大大提高，進一步加快生產節拍并有效降低單件成本。傳統型階梯鉆頭，在加工階梯孔時可以將傳統的鉆孔與擴孔或兩次鉆孔一次完成，極大地提高了生產效率。目前的階梯鉆頭，不論刀具材料是高速鋼還是硬質合金，結構基本是共槽型式，即第一階梯與第二階梯的切削刃，布置在同一排屑槽內。隨著高性能硬質合金階梯鉆頭的推廣，逐漸暴露出該類型階梯鉆頭的缺點，主要表現在
1)第一階梯的棱邊長度由于制造時砂輪的因素存在清根結構，使得鉆頭的實際棱邊長小于階梯長，并且隨著修磨次數的增加變得更少。尤其在階梯長較短(與清根結構的長度接近)時，實際棱邊長度不足以承擔鉆削任務而導致無法修磨，刀具材料浪費嚴重，極大地增加了刀具的使用成本；
2)由于共槽型式的階梯鉆頭，采用的是同一個排屑槽，該排屑槽一次磨削完成，其徑向前角隨著直徑的不同而不同。第一階梯排屑槽的徑向前角與第二階梯排屑槽的徑向前角明顯不同。而在設計及制造中只能重點考慮某一直徑的前角，在實際使用中會產生各階梯棱邊磨損不相同的情況，降低了刀具的使用與經濟性能。因此，為解決上述問題，需要設計一種新型結構的階梯鉆頭，并應用于整體硬質合金材質，力求提高階梯鉆頭的使用性能并大大降低使用成本。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種非共槽階梯鉆頭。本發明的目的通過以下技術方案來實現
非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄與鉆體，鉆柄與鉆體是以公共軸線為中心的同軸圓柱體，特點是鉆體包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑小于第二圓柱的直徑，第一圓柱上開有第一排屑槽，第二圓柱上開有第二排屑槽，第一圓柱通過階梯角與第二圓柱過渡，階梯角形成的實體部分設置倒角刃，倒角刃位于第二排屑槽中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內，第一圓柱軸向末端設有端切削刃，端切削刃呈對稱分布形成鉆頭頂角。進一步地，上述的非共槽階梯鉆頭，其中，所述切削刃形成清根結構，清根結構位于第一圓柱刀背處。更進一步地，上述的非共槽階梯鉆頭，其中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內。本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在本發明非共槽階梯鉆頭上每一圓柱擁有獨立的排屑槽，獨立的排屑槽可按照加工材料及加工條件進行分別設計，保證鉆頭性能最大化；通過分槽設計，將階梯鉆頭的清根結構設置在第一圓柱刀背上，保證了第一圓柱棱邊連續且在允許的情況下盡可能加長，使得非共槽階梯鉆頭的修磨次數大大增加，直至整個排屑槽的長度不夠用為止。可以增加修磨次數 5^10次，鉆頭的使用成本可降低至新刀水平的4(Γ20%。另外，非共槽階梯鉆頭，使得一些短階梯鉆頭的修磨成為可能。


下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明 圖1 非共槽階梯鉆頭的結構示意圖2 清根結構的結構示意圖； 圖3 第一圓柱的制造方式示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄1與鉆體2，鉆柄1與鉆體2是以公共軸線 3為中心的同軸圓柱體，鉆體2包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑Dl小于第二圓柱的直徑D2，第一圓柱與第二圓柱構成階梯鉆頭的兩個重要工作部分，第一圓柱上開有第一排屑槽4，第二圓柱上開有第二排屑槽5，外圓面得以保留的部分即為第一圓柱棱邊10和第二圓柱棱邊11，第一圓柱通過階梯角6與第二圓柱過渡，階梯角6形成的實體部分設置倒角刃7，倒角刃7設置在第二排屑槽5中，第一圓柱棱邊10沿軸向伸入到第二圓柱內，其長度在制造允許的情況下盡可能長，可以增大此鉆頭的修磨次數，提高性價比；第一圓柱軸向末端設有端切削刃9，端切削刃9呈對稱分布形成鉆頭頂角 14，用于對被加工實體進行切削，將預定位置的實體工件材料轉變成為切屑由排屑槽排出。 第一排屑槽4與第二排屑槽5可根據不同的被加工材料與加工條件分別設計出不同的幾何參數，以優化鉆頭的使用性能。如圖2所示，倒角刃7形成清根結構8，清根結構8位于第一圓柱刀背12處。不同階梯設置在不同的排屑槽，第一圓柱有獨立的第一排屑槽4，第二圓柱有獨立的第二排屑槽5 ；第一圓柱棱邊10伸入到第二圓柱內，并在制造允許的情況下盡可能延長， 連續且完整；階梯角在形成倒角刃7時，其清根結構8僅出現在第一圓柱刀背12處，而不會破壞第一圓柱棱邊的完整，因此第一圓柱棱邊始終保持完整。由于針對階梯鉆頭的不同工作直徑設置不同的排屑槽，可針對不同直徑在設計與制造各階梯排屑槽的徑向前角，以適應不同的加工材料及工況。由于針對階梯鉆頭的不同工作直徑設置不同的排屑槽，擴大了第二階梯的排屑空間，通常排屑空間比傳統共槽階梯鉆頭增大35%，使得排屑更為順暢。由于切削刃的清根結構8，僅在第一圓柱刀背12處出現，第一圓柱棱邊10始終保持完整，使得超短階梯鉆頭的修磨成為可能。清根結構8的寬度由于砂輪的不同，通常為 0. 6-1毫米，而階梯長只有1毫米時，幾乎不能修磨從而刀具消耗非常大。而非共槽階梯鉆頭可實現其修磨要求，而且修磨次數幾乎沒有限制。如圖3所示，第一圓柱的制造方式，與傳統階梯鉆頭的外圓磨方式明顯不同，采用窄砂輪13進行磨制，砂輪寬度約為第一圓柱棱邊寬度的5倍。第二排屑槽的制造方式，與傳統共槽階梯鉆頭也不相同，由于刀背空間狹小，采用更為尖銳的SL (11V9-70。)砂輪型號。綜上所述，本發明非共槽階梯鉆頭上每一圓柱擁有獨立的排屑槽，獨立的排屑槽可按照加工材料及加工條件進行分別設計，保證鉆頭性能最大化；通過分槽設計，將階梯鉆頭的清根結構設置在第一圓柱刀背上，保證了第一圓柱棱邊連續且在允許的情況下盡可能加長，使得非共槽階梯鉆頭的修磨次數大大增加，直至整個排屑槽的長度不夠用為止。可以增加修磨次數5 10次，鉆頭的使用成本可降低至新刀水平的4(Γ20%。另外，非共槽階梯鉆頭，使得一些短階梯鉆頭的修磨成為可能。需要理解到的是以上所述僅是本發明的優選實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄與鉆體，鉆柄與鉆體是以公共軸線為中心的同軸圓柱體， 其特征在于鉆體包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑小于第二圓柱的直徑，第一圓柱上開有第一排屑槽，第二圓柱上開有第二排屑槽，第一圓柱通過階梯角與第二圓柱過渡，階梯角形成的實體部分設置倒角刃，倒角刃位于第二排屑槽中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內，第一圓柱軸向末端設有端切削刃，端切削刃呈對稱分布形成鉆頭頂角。
2.根據權利要求1所述的非共槽階梯鉆頭，其特征在于所述倒角刃形成清根結構，清根結構位于第一圓柱刀背處。
全文摘要
本發明涉及非共槽階梯鉆頭，包括鉆柄與鉆體，鉆柄與鉆體是以公共軸線為中心的同軸圓柱體，鉆體包括兩段同心圓柱，前端為第一圓柱，后端為第二圓柱，第一圓柱的直徑小于第二圓柱的直徑，第一圓柱上開有第一排屑槽，第二圓柱上開有第二排屑槽，第一圓柱通過階梯角與第二圓柱過渡，階梯角形成的實體部分設置倒角刃，倒角刃位于在第二排屑槽中，第一圓柱棱邊沿軸向伸入到第二圓柱內，第一圓柱軸向末端設有端切削刃，端切削刃呈對稱分布形成鉆頭頂角。每一圓柱擁有獨立的排屑槽，獨立排屑槽按照不同加工材料及加工條件進行分別設計，以保證鉆頭性能最大化；清根結構設置在第一圓柱的刀背上，保證第一圓柱棱邊連續且在允許的情況下盡可能加長。
文檔編號B23B51/00GK102489753SQ20111040314
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者劉偉, 周保富, 封智慧, 蔣長青 申請人:蘇州阿諾精密切削技術股份有限公司