CN106077767A - 基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头 - Google Patents
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Abstract
一种基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,具有柄部和切削部,切削部包括一条横刃、两条主切削刃、两条副切削刃和容屑槽,主切削刃包括前刀面和后刀面组成,主切削刃上各点满足Logistic曲线方程y=1/(1+2ex),所述主切削刃外缘处的前角和后角分别为15°和8°。所述切削部的顶角为135°。所述横刃长度为0.6mm。所述副切削刃的螺旋角为40°。该钻头基于Logistic曲线,通过对钻头主切削刃刃型及结构参数的配置,有效促进钻削过程中切屑弯曲,增大切屑变形程度,提高刀具断屑能力,容易产生断续的单元切屑,防止切屑缠绕,使切屑顺利排出,保证加工质量,提高加工效率,延长刀具寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对钛合金工件钻孔加工的断屑钻头,属于钻削刀具技术领域。
背景技术
随着航空航天、汽车工业、医疗器械、石油化工等领域的迅速发展,对材料的性能要求越来越高,钛合金因其自身比强度高、硬度高、耐腐蚀等优异性能被广泛应用。但是,由于钛合金化学活性高、弹性模量小、导热系数低等特点,容易造成刀具磨损严重、切削温度高、切屑易缠刀等问题,属于典型的难加工材料,尤其在钻削过程中,是半封闭式加工,切屑如果不合理折断并顺利排出,易导致容屑槽堵塞,增大切削阻力;冷却液不能及时进入加工区域,影响钻头冷却效果;产生的热量急剧增加,降低刀具耐用度,破坏已加工表面质量,严重影响加工效率和加工成本。
发明内容
为了克服现有钻头结构在钛合金钻削过程中存在的断屑难、易缠刀等问题,本发明提供一种刚性良好、刀具寿命长、断屑排屑性能好的基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头。
本发明的基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,采用以下技术方案:
该钻头,具有柄部和切削部,切削部包括一条横刃、两条主切削刃、两条副切削刃和容屑槽,主切削刃包括前刀面和后刀面,主切削刃上各点满足Logistic曲线方程y=1/(1+2ex),以两条主切削刃的外缘刃尖连线为x轴,中心轴线为y轴,x轴与y轴的交点为原点。
所述主切削刃外缘处的前角和后角分别为15°和8°。
所述切削部的顶角为135°。
所述横刃长度为0.6mm。
所述副切削刃的螺旋角为40°。
本发明基于Logistic曲线,通过对钻头主切削刃刃型及结构参数的配置,有效促进钻削过程中切屑弯曲,增大切屑变形程度,提高刀具断屑能力,容易产生断续的单元切屑,防止切屑缠绕,使切屑顺利排出,保证加工质量,提高加工效率,延长刀具寿命。
附图说明
图1为基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为具有S型刃型钻尖的切削部示意图。
图中:1.柄部,2.切削部,3.横刃,4.主切削刃,5.副切削刃,6.容屑槽。
具体实施方式
本发明的基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,材质为硬质合金,其结构如图1图2和图3所示,包括柄部1和切削部2。切削部主要包括主切削刃4、横刃3、副切削刃5和容屑槽6。
主切削刃4主要由前刀面和后刀面组成,并且主切削刃上各点满足Logistic曲线方程y=1/(1+2ex),以两条主切削刃的外缘刃尖连线为x轴,中心轴线为y轴,x轴与y轴的交点为原点。刃型为S型,该刃型能够促进切屑变形,减小切屑与已加工表面的接触面积,提高刀具断屑能力,保证加工质量。
主切削刃4包括前刀面和后刀面。因主切削刃4上各点的前角、后角随着与刀具中心距离增大而增大,设定主切削刃4外缘处前角为15°,主切削刃4外缘处后角为8°,该结构能够有效减小刀具与工件的接触面积,减小刀工间摩擦力,降低钻削过程中的切削力,降低刀具磨损,提高刀具使用寿命。
切削部2的顶角为135°。横刃3长度为0.6mm。该结构可以减轻单位切削刃上的负荷,降低刀尖角的磨损速度,有利于散热,提高刀具耐用度,同时可以减小钻削过程中的轴向抗力,提高钻头强度。
副切削刃5的螺旋角为40°,以增大容屑槽,方便切屑顺利排出。
上述断屑钻头具有S型刀刃,用于钻削钛合金时,断屑效果好,排屑顺利,有效避免切屑缠刀,提高刀具耐用度和加工效率,保证加工质量。
Claims (5)
1.一种基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,具有柄部和切削部,其特征是,切削部包括一条横刃、两条主切削刃、两条副切削刃和容屑槽,主切削刃包括前刀面和后刀面,主切削刃上各点满足Logistic曲线方程y=1/(1+2ex),以两条主切削刃的外缘刃尖连线为x轴,中心轴线为y轴,x轴与y轴的交点为原点。
2.根据权利要求1所述的基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,其特征是,所述主切削刃外缘处的前角和后角分别为15°和8°。
3.根据权利要求1所述的基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,其特征是,所述切削部的顶角为135°。
4.根据权利要求1所述的基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,其特征是,所述横刃长度为0.6mm。
5.根据权利要求1所述的基于Logistic曲线具有S型刀刃的断屑钻头,其特征是,所述副切削刃的螺旋角为40°。
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