CN114713886A - 抑振减摩型深孔钻头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抑振减摩型深孔钻头，钻体设有主排屑槽一和主排屑槽二，由其分隔的实体部分为刀背一与刀背二，主排屑槽一和主排屑槽二在钻体外缘形成螺旋线一和螺旋线二；螺旋线一和螺旋线二的正面投影与轴线的夹角为主排屑槽的螺旋角；刀背一与刀背二上从钻头端面的位置沿着轴线向下一长度分别设有排屑副槽组一和排屑副槽组二，排屑副槽组一和排屑副槽组二与主排屑槽一和主排屑槽二具有相同的螺旋角；刀背二由主排屑槽一、主排屑槽二和排屑副槽组一分割成条状的螺旋状刃带组二，刀背一上也具有相同结构的螺旋刃带组一；螺旋刃带组一和螺旋刃带组二上分别设置有若干宽度一致且沿着轴线方向错落布置的减摩凹槽；刀背具有#状网纹结构，排屑更顺畅。

Description

抑振减摩型深孔钻头

技术领域

本发明涉及一种抑振减摩型深孔钻头。

背景技术

在模具、发动机、换热器等中小直径深孔加工工艺中，硬质合金深孔钻头因其具有较高的加工效率而被广泛应用。

对加工效率需求的进一步提升，传统技术方案的不足逐步显现出来，体现在一下几个方面：①对工件复杂结构，如有斜孔交叉孔时，不完整的切屑形态会导致堵屑从而发生钻头断裂；②深孔钻头的切削能力和排屑能力不匹配，钻头进给加大时会发生堵屑而使钻头断裂；③因深孔加工中的极高切削热会引发深孔钻头棱边失效而发生钻头断裂；④工件牌号的多样性，适应性欠缺而无法通用化标准化，往往采用非标方式，其经济性不佳。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种抑振减摩型深孔钻头。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

抑振减摩型深孔钻头，包括钻柄和钻体，特点是：钻体设有主排屑槽一和主排屑槽二，主排屑槽一和主排屑槽二绕轴线CL呈螺旋状，钻体上由主排屑槽一和主排屑槽二分隔的实体部分为刀背一与刀背二，主排屑槽一和主排屑槽二在钻体的外缘形成螺旋线一和螺旋线二；

螺旋线一和螺旋线二的正面投影与轴线CL的夹角为主排屑槽的螺旋角B；刀背一与刀背二上从钻头端面的位置沿着轴线CL向下一长度L分别设有排屑副槽组一和排屑副槽组二，排屑副槽组一和排屑副槽组二与主排屑槽一和主排屑槽二具有相同的螺旋角B；

刀背一由主排屑槽一、主排屑槽二和排屑副槽组一分割成条状的螺旋状刃带组一，相应的，刀背二上也具有相同结构的螺旋刃带组二；

螺旋刃带组一和螺旋刃带组二上分别设置有若干宽度一致且沿着轴线CL方向错落布置的减摩凹槽，减摩凹槽将螺旋刃带组分割成若干用于保持直径和导向作用的螺旋刃块；减摩凹槽将主排屑槽一和主排屑槽二及排屑副槽组一和排屑副槽组二进一步相连通；减摩凹槽连通规律分布的若干螺旋刃块，沿轴线CL错落布置并相互搭接；

排屑副槽组一和排屑副槽组二在轴线向下长度L的下端设有与主排屑槽一及主排屑槽二连通的连通结构槽一和连通结构槽二。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，连通结构槽一和连通结构槽二的连通角度C为45°～60°；螺旋角B为20°～45°。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，长度L的数值为钻头直径Dc的1～4倍。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，排屑副槽组一由若干副槽一构成，排屑副槽组二由若干副槽二构成。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，排屑副槽组一和排屑副槽组二的排屑槽数量为N，螺旋刃带组一和螺旋刃带组二由N+1条刃带组成。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，螺旋刃块在轴向CL的截面上直径相同，呈共圆状态。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，减摩凹槽与轴线CL的角度K为90°～70°。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，减摩凹槽的形状为圆弧槽、平槽或斜槽。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，减摩凹槽的深度为0.05～0.5毫米，宽度为0.05～1.0毫米。

进一步地，上述的抑振减摩型深孔钻头，其中，刀背二被排屑副槽组二和若干减摩凹槽分割呈现#状网纹结构；同样地，刀背一上也具有#状网纹结构。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

①本发明抑振减摩型深孔钻头设计主、副排屑槽的多槽结构，有两个主排屑槽和两个排屑副槽组，在不影响钻头强度的情况下扩大排屑槽的截面积，加工时排屑更为顺畅，避免堵屑情况；

②在排屑副槽组和螺旋刃带组的基础上通过设置若干减摩凹槽，进而形成规则而错落分布的螺旋刃块结构，进一步起到保持孔径和导向作用；

③排屑副槽组下端设有与主排屑的连通结构槽，不但使加工过程中冷却液分布更为均匀，排出更为分散，从而更多地带出切削热，提升散热效率，提高深孔钻头的寿命；

④排屑副槽组和若干减摩凹槽在刀背上形成的“#”状网纹结构，使得钻头具有“锉刀”的功能，尤其对于交叉孔以及斜出孔的加工条件具有断屑和抑振作用，极大提高钻头寿命；

⑤较好解决了不同工件牌号的多样性而导致的多种形态切屑的排屑问题，使得深孔钻的标准化生产成为可能，有效降低该类型产品的生产及库存成本；应用中显著提升加工效率，延长钻头寿命，更为突出的是工况适应性较好，适合多种条件下的深孔加工，市场前景广阔。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1：本发明抑振减摩型深孔钻头的整体轴测示意图；

图2：本发明抑振减摩型深孔钻头的局部轴测放大示意图；

图3：本发明抑振减摩型深孔钻头的正向局部示意图；

图4：本发明抑振减摩型深孔钻头的端面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1～4所示，抑振减摩型深孔钻头，包括钻柄1和钻体2，是以轴线CL呈360°中心对称的同轴圆柱结构，钻柄1为圆柱体，用于夹持在机床上，用以固定和传递动力；钻体2是一细长的圆柱体，与钻柄1有共同的轴线CL，具有固定的直径Dc，是深孔加工的名义尺寸；钻体2设置有主排屑槽一21和主排屑槽二22，主排屑槽一21和主排屑槽二22绕轴线CL呈螺旋状；钻体2上由主排屑槽一21和主排屑槽二22分隔的实体部分为刀背一25与刀背二26，主排屑槽一21和主排屑槽二22在钻体2的外缘形成螺旋线一23和螺旋线二24，螺旋线一23和螺旋线二24作为测量深孔钻头螺旋角的依据；

螺旋线一23和螺旋线二24的正面投影与轴线CL的夹角为主排屑槽的螺旋角B，考虑深孔钻头的切屑性能，螺旋角B设计为20°～45°；

刀背一25与刀背二26上从钻头100端面的位置沿着轴线CL向下一长度L分别设置有排屑副槽组一211和排屑副槽组二221，排屑副槽组的排屑槽数量为N，长度L的数值为钻头直径Dc的1～4倍；排屑副槽组一211和排屑副槽组二221与主排屑槽一21和主排屑槽二22拥有相同的螺旋角B，可根据不同的钻孔工况选择不同的副槽螺旋角，副槽螺旋角与螺旋角B相差不超过±20°；排屑副槽组一211由若干副槽一212组成，排屑副槽组二221由若干副槽二222组成，副槽的数量N和深孔钻头的直径Dc大小有关，通常不少于1个；

刀背一25由主排屑槽一21、主排屑槽二22和排屑副槽组一211分割成条状的螺旋状刃带组一213，螺旋刃带组一213的作用是在深孔加工中保持被加工孔的直径，并起到导向作用；螺旋刃带组由N+1条刃带组成，相应的，刀背二26上也具有相同结构的螺旋刃带组二214；

螺旋刃带组一213和螺旋刃带组二214上分别设置有若干宽度一致且沿着轴线CL方向错落布置的减摩凹槽27，减摩凹槽27将螺旋刃带组分割成若干螺旋刃块28，钻孔过程中螺旋刃块28起到保持直径和导向作用，由于螺旋刃带组被减摩凹槽分割继而接触面积进一步减少，钻削中摩擦阻力也相应减少，从而提高深孔钻头100的使用寿命；减摩凹27将主排屑槽一21和主排屑槽二22及排屑副槽组一211和排屑副槽组二221进一步相连通，使加工过程中冷却液分布更为均匀，排屑更为分散，从而更多地带出切削热，进一步提高深孔钻头100的使用寿命；螺旋刃块28在CL轴向的截面上直径相同，呈共圆状态；

减摩凹槽27的深度为0.05～0.5毫米，根据深孔钻头100的直径进行调整，减摩凹槽27的宽度为0.05～1.0毫米，这个参数应考虑到加工效率和被加工材料进行适当调整；需要说明的是，减摩凹槽27的形状可为圆弧槽、平槽、斜槽或其它形状；减摩凹槽27连通规律分布的若干螺旋刃块28，这些螺旋刃块沿钻头轴线CL错落布置并相互搭接。通常地，减摩凹槽27与轴线CL呈角度K为90°～70°；

排屑副槽组一211和排屑副槽组二221在位置L的下端进一步地设有与主排屑槽一21及主排屑槽二22的连通结构槽一31和连通结构槽二32，连通使切屑尤其是不规则的切屑从排屑副槽组一211和排屑副槽组二221顺畅地排入主排屑槽一21和主排屑槽二22中，连通结构槽一31和连通结构槽二32对抑制钻孔过程中的振动有着明显作用，连通结构槽一31与连通结构槽二32的连通角度C为45°～60°；

刀背二26被排屑副槽组二221和若干减摩凹槽27分割呈现“#”状网纹结构；同样的，刀背一25上也具有“#”状网纹结构；该网纹结构在钻孔过程中，使得深孔钻头100具有类似锉刀的功能，尤其对于交叉孔以及斜出孔等加工条件具备优秀的断屑和抑振作用，极大提高深孔钻头100的使用寿命；

抑振减摩型深孔钻头100与现有技术方案同样具备钻头钻孔所需要的钻尖结构，如横刃231、切削刃232、后刀面233以及螺旋内冷孔234等深孔钻的常见结构。此外，可以明显看到主排屑槽一21和主排屑槽二22及排屑副槽组一211和排屑副槽组二221，同时也可以显著看到被排屑副槽组一211和排屑副槽组二221分割成条状的螺旋状刃带组一213和螺旋状刃带组二214，螺旋状刃带组可视为钻体2圆柱面的一部分。

本发明抑振减摩型深孔钻头设计主、副排屑槽的多槽结构，有两个主排屑槽和两个排屑副槽组，在不影响钻头强度的情况下扩大排屑槽的截面积，加工时排屑更为顺畅，避免堵屑情况。

在排屑副槽组和螺旋刃带组的基础上通过设置若干减摩凹槽，进而形成规则而错落分布的螺旋刃块结构，进一步起到保持孔径和导向作用；减摩凹槽27与轴线CL呈角度K为90°～70°；螺旋刃块28在CL轴向的截面上直径相同，呈共圆状态。

排屑副槽组下端设有与主排屑的连通结构槽，不但使加工过程中冷却液分布更为均匀，排出更为分散，从而更多地带出切削热，提升散热效率，提高深孔钻头的寿命；连通结构槽一31和连通结构槽二32的连通角度C为45°～60°。

排屑副槽组和若干减摩凹槽在刀背上形成的“#”状网纹结构，使得钻头具有“锉刀”的功能，尤其对于交叉孔以及斜出孔的加工条件具有断屑和抑振作用，极大提高钻头寿命。

综上所述，本发明抑振减摩型深孔钻头，较好解决了不同工件牌号的多样性而导致的多种形态切屑的排屑问题，使得深孔钻的标准化生产成为可能，有效降低该类型产品的生产及库存成本；应用中显著提升加工效率，延长钻头寿命，更为突出的是工况适应性较好，适合多种条件下的深孔加工，具有极佳的市场前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.抑振减摩型深孔钻头，包括钻柄(1)和钻体(2)，其特征在于：钻体(2)设有主排屑槽一(21)和主排屑槽二(22)，主排屑槽一(21)和主排屑槽二(22)绕轴线CL呈螺旋状，钻体(2)上由主排屑槽一(21)和主排屑槽二(22)分隔的实体部分为刀背一(25)与刀背二(26)，主排屑槽一(21)和主排屑槽二(22)在钻体(2)的外缘形成螺旋线一(23)和螺旋线二(24)；

螺旋线一(23)和螺旋线二(24)的正面投影与轴线CL的夹角为主排屑槽的螺旋角B；刀背一(25)与刀背二(26)上从钻头(100)端面的位置沿着轴线CL向下一长度L分别设有排屑副槽组一(211)和排屑副槽组二(221)，排屑副槽组一(211)和排屑副槽组二(221)与主排屑槽一(21)和主排屑槽二(22)具有相同的螺旋角B；

刀背一(25)由主排屑槽一(21)、主排屑槽二(22)和排屑副槽组一(211)分割成条状的螺旋状刃带组一(213)，相应的，刀背二(26)上也具有相同结构的螺旋刃带组二(214)；

螺旋刃带组一(213)和螺旋刃带组二(214)上分别设置有若干宽度一致且沿着轴线CL方向错落布置的减摩凹槽(27)，减摩凹槽(27)将螺旋刃带组分割成若干用于保持直径和导向作用的螺旋刃块(28)；减摩凹槽(27)将主排屑槽一(21)和主排屑槽二(22)及排屑副槽组一(211)和排屑副槽组二(221)进一步相连通；减摩凹槽(27)连通规律分布的若干螺旋刃块(28)，沿轴线CL错落布置并相互搭接；

排屑副槽组一(211)和排屑副槽组二(221)在轴线向下长度L的下端设有与主排屑槽一(21)及主排屑槽二(22)连通的连通结构槽一(31)和连通结构槽二(32)。

2.根据权利要求1所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：连通结构槽一(31)和连通结构槽二(32)的连通角度C为45°～60°；螺旋角B为20°～45°。

3.根据权利要求1所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：长度L的数值为钻头直径Dc的1～4倍。

4.根据权利要求1所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：排屑副槽组一(211)由若干副槽一(212)构成，排屑副槽组二(221)由若干副槽二(222)构成。

5.根据权利要求1所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：排屑副槽组一(211)和排屑副槽组二(221)的排屑槽数量为N，螺旋刃带组一(213)和螺旋刃带组二(214)由N+1条刃带组成。

6.根据权利要求1所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：螺旋刃块(28)在轴向CL的截面上直径相同，呈共圆状态。

7.根据权利要求1所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：减摩凹槽(27)与轴线CL的角度K为90°～70°。

8.根据权利要求1或7所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：减摩凹槽(27)的形状为圆弧槽、平槽或斜槽。

9.根据权利要求1或7所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：减摩凹槽(27)的深度为0.05～0.5毫米，宽度为0.05～1.0毫米。

10.根据权利要求1所述的抑振减摩型深孔钻头，其特征在于：刀背二(26)被排屑副槽组二(221)和若干减摩凹槽(27)分割呈现#状网纹结构；同样地，刀背一(25)上也具有#状网纹结构。

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