CN210305893U - 一种钻孔断屑刀片 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种钻孔断屑刀片，涉及金属切削领域。该钻孔断屑刀片的形状为凸三边形，钻孔断屑刀片具有前面和六个后刀面，包括前面上设有多个断屑凹坑和多个断屑凸台，多个断屑凹坑沿前面的边缘设置，每个断屑凹坑与一个后刀面相交，以使钻孔断屑刀片的切削刃形成为波形刃，每个断屑凸台位于对应的断屑凹坑的远离切削刃的一侧。当切削刃切削加工工件时，产生的切屑能够在断屑凹坑的引导下形成C形，接着切屑会与断屑凸台接触，断屑凸台有助于切屑折断，折断后形成独立的C形屑，有助于钻削过程中的排屑，避免因为切屑堆积而给钻削造成困难。

Description

一种钻孔断屑刀片

技术领域

本申请涉及金属切削领域，具体而言，涉及一种钻孔断屑刀片。

背景技术

目前，对连续切削的断屑问题，一直是切削加工的主要研究对象。在研究和实践中也取得了***的成果。近年来，涌现了许多大孔径钻削刀具，如浅孔钻(U钻)、可换头钻头加外缘边刀片组合的钻头等，绝大部分都能得到良好的断屑效果。尤其是钻深孔时，良好的断屑效果，能让切屑顺畅地从孔中排除，是保证正常加工的重要条件。

在实际应用中，由于工件材料的变化，或没有更新的断屑槽形可以选择，所形成的切屑常常还不理想。还有用传统的“V”型断屑槽型，切屑往往不能成为单个独立的C形屑，而是连续的C形屑，在切屑的排除过程中，折断成5-10cm长的切屑。这给钻削中的排屑造成一定的困难。

实用新型内容

本申请实施例提供一种钻孔断屑刀片，以改善现有钻孔断屑刀片不能形成独立的C形屑的问题。

本申请实施例提供一种钻孔断屑刀片，钻孔断屑刀片的形状为凸三边形，钻孔断屑刀片具有前面和六个后刀面，包括前面上设有多个断屑凹坑和多个断屑凸台，多个断屑凹坑沿前面的边缘设置，每个断屑凹坑与一个后刀面相交，以使钻孔断屑刀片的切削刃形成为波形刃，每个断屑凸台位于对应的断屑凹坑的远离切削刃的一侧。

上述技术方案中，每个断屑凹坑与一个后刀面相交，使得钻孔断屑刀片的切削刃形成为波形刃，当切削刃切削加工工件时，产生的切屑能够在断屑凹坑的引导下形成C形，接着切屑会与断屑凸台接触，断屑凸台有助于切屑折断，折断后形成独立的C形屑，有助于钻削过程中的排屑，避免因为切屑堆积而给钻孔造成困难。

另外，本申请实施例的钻孔断屑刀片还具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，每个断屑凹坑的底面为曲面，曲面包括预设曲线和关于预设曲线对称的两个部分；预设曲线包括直线段和弧线段，直线段与切削刃垂直，直线段的一端位于一个后刀面，弧线段的一端位于前面，弧线段与直线段相切。

上述技术方案中，每个断屑凹坑具有关于包括直线段和弧线段的曲线对称的两个部分，直线段与弧线段相切，可以理解的，每个断屑凹坑是由多条光滑和不断变化的曲线沿直线段和弧线段依次扫略或并排布置形成的，所形成的断屑凹坑与前面的交线必须满足设定直径的圆弧。沿直线段形成的曲面部能为切屑提供一段移动路径，沿弧线段形成的曲面部能够改变切屑的移动路径以使切屑形成C形。

在本申请的一些实施例中，直线段位于后刀面的一端与切削刃的距离为0.15mm-03mm，直线段与前面的夹角为2°-3°。

上述技术方案中，直线段位于后刀面的一端与切削刃的距离为0.15mm-0.3mm，断屑凹坑与后刀面相交处的凹坑底面切削刃低于前面上的切削刃，形成波形刃；直线段与前面的夹角为2°-3°，使得断屑凹坑内的前角不为0°，钻削过程中，钻削力不会增大，在不增大钻削力的情况下，能够获得良好的细小C形屑。

在本申请的一些实施例中，直线段与弧线段的切点距离前面的距离为0.2mm-0.3mm。

上述技术方案中，直线段与弧线段的切点距离前面的距离为0.2mm-0.3mm，限定直线段与弧线段的切点距离前面的距离使得断屑凹坑的深度在合理的范围，能够细小的C形屑，不易堆积，方便排屑。

在本申请的一些实施例中，弧线段的半径为0.8mm-1mm。

上述技术方案中，弧线段的半径为0.8mm-1mm，使得切屑能够在断屑凹坑中形成高质量的C形屑。

在本申请的一些实施例中，每个断屑凹坑与后刀面相交形成弧形缺口，弧形缺口在前面上的宽度为0.7mm-1.2mm；曲面与前面的交线为圆弧，圆弧的直径为1mm-1.5mm。

上述技术方案中，限定了弧形缺口的宽度，即限定了波形刃的凹部切削部的宽度，使得切屑大小更加合理，有利于排屑；并且对曲面与前面的交线形成的圆弧做了限定，能够限定切屑凹坑的大小，使得所有切屑凹坑在前面上不会太大也不会太小，能够合理布置。

在本申请的一些实施例中，每个断屑凸台的表面为球面。

上述技术方案中，断屑凸台的表面为球面，能够减小切屑与断屑凸台接触的摩擦力，即减小了钻削力，也方便形成独立的C形屑。

在本申请的一些实施例中，球面与前面相交形成直径为0.5mm-1mm的圆。

上述技术方案中，限定球面与前面相交形成直径为0.5mm-1mm的圆，使得断屑凸台具有合理的尺寸，能够更好地促使切屑形成C形屑。

在本申请的一些实施例中，球面与前面相交形成的圆心距离直线段位于后刀面的一端的距离为1.35mm-2.3mm。

上述技术方案中，将球面与前面相交形成的圆心与直线段位于后刀面的一端之间的距离限定在合理的范围之内，使得断屑凹坑和断屑凸台之间具有合理的距离，不会出现因两者之间的距离过大而无法形成C形屑的问题。

在本申请的一些实施例中，每个断屑凹坑在前面上的中心与对应的断屑凸台与前面相交的圆的圆心的连线垂直于切削刃。

上述技术方案中，每个断屑凹坑在前面上的中心与对应的断屑凸台与前面上的圆形交线的中心的连线垂直于切削刃，使得在切削过程中切屑与断屑凹坑和断屑凸台更好地配合形成C形。

在本申请的一些实施例中，每个断屑凸台在前面上的凸出高度为0.2mm-0.3mm。

上述技术方案中，限定了断屑凸台在前面上的凸起高度，以使该钻孔断屑刀片的结构设计合理，又能发挥断屑凸台的作用。

在本申请的一些实施例中，钻孔断屑刀片设有修光刃。

上述技术方案中，在钻孔断屑刀片上增加修光刃，使得加工出的表面光洁度更高，加工更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的钻孔断屑刀片的第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的钻孔断屑刀片的第二视角的结构示意图；

图3为图2中的参数标注示意图；

图4为图2中一个断屑凹坑和与之对应的断屑凸台的结构示意图；

图5为图4中的V-V的剖视图；

图6为图5中的参数标注示意图；

图7为本申请实施例提供的第一修光后刀面的成型示意图；

图8为本申请提供的钻孔断屑刀片切削第一种加工工件的示意图；

图9为本申请提供的钻孔断屑刀片切削第二种加工工件的示意图。

图标：100-钻孔断屑刀片；10-前面；11-断屑凹坑；111-预设曲线；1111-直线段；1112-弧线段；12-断屑凸台；20-第一后刀面；21-第二后刀面；22-第三后刀面；23-第四后刀面；24-第五后刀面；25-第六后刀面；30-第一切削刃；31-第二切削刃；32-第三切削刃；33-第四切削刃；34-第五切削刃；35-第六切削刃；40-第一刀角；41-第二刀角；42-第三刀角；50-第一凸角；51-第二凸角；52-第三凸角；60-第一修光刃；61-第二修光刃；62-第三修光刃；70-第一圆弧修光后刀面；200-加工工件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

如图1、图2所示，本申请实施例提供一种钻孔断屑刀片100，钻孔断屑刀片100的形状为凸三边形，钻孔断屑刀片100具有前面10和六个后刀面，包括前面10上设有多个断屑凹坑11和多个断屑凸台12，多个断屑凹坑11沿前面10的边缘设置，每个断屑凹坑11与一个后刀面相交，以使钻孔断屑刀片100的切削刃形成为波形刃，每个断屑凸台12位于对应的断屑凹坑11的远离切削刃的一侧。每个断屑凹坑11与一个后刀面相交，使得钻孔断屑刀片100的切削刃形成为波形刃，当切削刃切削加工工件时，产生的切屑能够在断屑凹坑11的引导下形成C形，接着切屑会与断屑凸台12接触，断屑凸台12有助于切屑折断，折断后形成独立的C形屑，有助于钻削过程中的排屑，避免因为切屑堆积而给钻孔断屑刀片100钻削时造成困难。

在本实施例中，钻孔断屑刀片100为凸三边形刀片，钻孔断屑刀片100具有前面10和六个后刀面，前面10上设有多个断屑凹坑11和断屑凸台12，所有断屑凹坑11沿前面10的边缘设置，每个断屑凸台12位于对应的断屑凹坑11的远离切削刃的一侧。定义六个后刀面分别为第一后刀面20、第二后刀面21、第三后刀面22、第四后刀面23、第五后刀面24和第六后刀面25，每个断屑凹坑11与一个后刀面相交，以使钻孔断屑刀片100的切削刃形成为波形刃，即第一后刀面20与前面10相交形成第一切削刃30，第二后刀面21与前面10相交形成第二切削刃31，第三后刀面22与前面10相交形成第三切削刃32，第四后刀面23与前面10相交形成第四切削刃33，第五后刀面24与前面10相交形成第五切削刃34，第六后刀面25与前面10相交形成第六切削刃35，因为每个后刀面在断屑凹坑11处与前面10相交，即形成的切削刃均为波形刃。每个后刀面为从切削刃向下倾斜8°后延伸形成。

如图2、3所示，钻孔断屑刀片100具有第一刀角40、第二刀角41和第三刀角42，第二后刀面21与第三后刀面22形成第一刀角40，第四后刀面23与第五后刀面24形成第二刀角41，第六后刀面25与第一后刀面20形成第三刀角42。第一刀角40、第二刀角41和第三刀角42的角度均为84°；钻孔断屑刀片100具有第一凸角50、第二凸角51和第三凸角52，第一后刀面20与第二后刀面21形成第一凸角50，第三后刀面22与第四后刀面23形成第二凸角51，第五后刀面24与第六后刀面25形成第三凸角52，第一凸角50、第二凸角51和第三凸角52的角度均为156°。每个切削刃均外切于同一个圆，该内接圆的直径N为8-20mm。在本实施例中，第一刀角40、第二刀角41和第三刀角42均为圆弧刀角，具体成型方式和尺寸参数在后文详细介绍。

进一步地，如图1、图4和图5所示，每个断屑凹坑11的底面为曲面，曲面包括预设曲线111和关于预设曲线111对称的两个部分；预设曲线111包括直线段1111和弧线段1112，直线段1111与切削刃垂直，直线段1111的一端位于一个后刀面上，弧线段1112的一端位于前面10，弧线段1112与直线段1111相切。可以理解的，每个断屑凹坑11是由多条光滑的和不断变化的曲线沿直线段1111和弧线段1112依次扫略或者并排布置形成的，所形成的断屑凹坑11与前面10的交线必须满足直径为1mm-1.5mm的圆弧。沿直线段1111形成的曲面部能为切屑提供一段移动路径，沿弧线段1112形成的曲面部能够改变切屑的移动路径以使切屑形成C形。曲面包括关于预设曲线111对称的两个部分是指，如图4所示，曲面位于预设曲线111左右两侧的两个部分。

可选地，继续参照图4，每个断屑凹坑11与后刀面相交形成弧形缺口，弧形缺口在前面10上的宽度为0.7mm-1.2mm；曲面与前面10的交线为圆弧，圆弧的直径为1mm-1.5mm。限定了弧形缺口的宽度，即限定了波形刃的凹部切削部的宽度，使得切屑大小更加合理，有利于排屑；并且对曲面与前面10的交线形成的圆弧做了限定，能够限定切屑凹坑的大小，使得所有切屑凹坑在前面10上不会太大也不会太小，能够合理布置。

定义弧形缺口在前面10上的宽度为a，曲面与前面10的相交形成的圆弧的直径为k1，即a的取值范围为0.7mm-1.2mm，k1的取值范围为1mm-1.5mm。

可选地，如图6所示，直线段1111位于后刀面的一端与切削刃的距离为0.15mm-03mm，直线段1111与前面10的夹角为2°-3°。直线段1111位于后刀面的一端与切削刃的距离为0.15mm-03mm，断屑凹坑11与后刀面相交处的凹坑底面切削刃低于前面10上的切削刃，形成波形刃；直线段1111与前面10的夹角为2°-3°，使得断屑凹坑11内的前角不为0°，钻削过程中，钻削力不会增大，在不增大钻削力的情况下，能够获得良好的细小C形屑。

一般地，在金属切削领域，定义前刀面为切屑沿其流出的刀片表面；后刀面为与工件上过渡表面相对的刀片表面；基面为通过切削刃上某一指定点，并于该点切削速度方向相垂直的平面；切削平面为与通过切削刃上某一指定点，与该切削刃相切并垂直于该点基面的平面；正交平面为通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于该点基面和切削平面的平面，前角为在正交平面内测量的前刀面和基面的夹角，前刀面在基面之下时前角为正值，相反为负值；后角为在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角；主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。在本实施例中，前面10与基面重合。

定义直线段1111位于后刀面的一端与切削刃的距离为e1，直线段1111与前面10的夹角为γ，即e1的取值范围为0.15mm-03mm，γ的取值范围为2°-3°。

进一步地，请继续参照图5、图6，直线段1111与弧线段1112的切点距离前面10的距离为0.2mm-0.3mm。限定直线段1111与弧线段1112的切点距离前面10的距离使得断屑凹坑11的深度在合理的范围，能够细小的C形屑，不易堆积，方便排屑。

进一步地，弧线段1112的半径为0.8mm-1mm。使得切屑能够在断屑凹坑11中形成高质量的C形屑。

定义直线段1111与弧线段1112的切点距离前面10的距离为e2，弧形段的半径为r，即e2的取值范围为0.2mm-0.3mm，r的取值范围为0.8mm-1mm。

进一步地，继续参照图4，每个断屑凸台12的表面为球面。球面设置的能够减小切屑与断屑凸台12接触的摩擦力，方便形成独立的C形屑。

可选地，球面与前面10相交形成直径为0.5mm-1mm的圆。限定球面与前面10相交形成直径为0.5mm-1mm的圆，使得断屑凸台12具有合理的尺寸，能够更好地促使切屑形成C形屑。

在本实施例中，定义球面与前面10相交形成直径的圆的直径为k2，即k2的取值范围为0.5mm-1mm。在其他具体实施例中，断屑凸台12的表面也可以是如矩形或者其他曲面形式。

在本申请的一些实施例中，每个断屑凸台12在前面10上的凸出高度为0.2mm-0.3mm。限定了断屑凸台12在前面10上的凸起高度，以使该钻孔断屑刀片100的结构设计合理，又能发挥断屑凸台12的作用。

在本实施例中，球面与前面10相交形成的圆心距离直线段1111位于后刀面的一端的距离为1.35mm-2.3mm。将球面与前面10相交形成的圆心与直线段1111位于后刀面的一端之间的距离限定在合理的范围之内，使得断屑凹坑11和断屑凸台12之间具有合理的距离，不会出现因两者之间的距离过大而无法形成C形屑的问题。

定义球面与前面10相交形成的圆心距离直线段1111位于后刀面的一端的距离W，每个断屑凸台12在前面10上的凸出高度为f，即W的取值范围为1.35mm-2.3mm，f的取值范围为0.2mm-0.3mm。

进一步地，每个断屑凹坑11在前面10上的中心与对应的断屑凸台12与前面10相交的圆的圆心的连线垂直于切削刃。每个断屑凹坑11在前面10上的中心与对应的断屑凸台12与前面10上的圆形交线的中心的连线垂直于切削刃，使得在切削过程中切屑与断屑凹坑11和断屑凸台12更好地配合形成C形。在其他具体实施例中，每个断屑凹坑11在前面10上的中心与对应的断屑凸台12与前面10相交的圆的圆心的连线与切削刃也可以呈其他角度布置，只要断屑凸台12能够与切屑接触并改变切屑的移动路径即可。

进一步地，钻孔断屑刀片100设有修光刃。在钻孔断屑刀片100上增加修光刃，使得加工出的表面光洁度更高，加工更加稳定。

在本实施例中，修光刃具有第一修光刃60、第二修光刃61和第三修光刃62。如图2、图3所示，距内接圆的中心线A距离b2且平行于A的线段与凸三边形相交形成第一修光刃60，以内接圆的中心120°旋转分布构成第二修光刃61和第三修光刃62。图中的b1为第二切削刃31和第三切削刃32的交点到第一修光刃60的距离，其中，b＝b1+b2，b2约为b1的16倍。

此外，如图7所示，第一修光刃60以R为半径,以O点为圆心向上旋转对应形成第一圆弧修光后刀面70。圆弧半径R取b2的1.2倍，O点圆心位于前面10上方，并与前面10的距离h＝3mm。第一修光刃60分别与第二切削刃31、以半径为0.1-0.3mm相切过渡对应形成第一圆弧刀尖，相当于第一刀角40。第一圆弧刀尖以α＝8°后角向下延伸并分别与第一圆弧修光后刀面70和第二后刀面21相交。第二圆弧修光后刀面(图中未示出)和第三圆弧修光后刀面(图中未示出)的成型方式可参照第一圆弧修光后刀面70的成型方式，在此不再赘述。三个修光刃和三个圆弧修光后刀面一方面，可以提高孔的光洁度，另一方，由于圆弧修光后刀面的后角较小，使钻孔断屑刀片100与已钻孔的孔壁有更多的接触和挤压作用，也起到了辅助稳定的作用，在钻削过程中，一定程度防止钻杆径向摆动与漂移。

如图8所示，当被加工工件200较硬且容易断裂时，切屑碰到断屑凸台12后，在断屑凹坑11内的挤压和断屑凸台12进一步的弯曲下撕裂而折断形成C形屑。如图9所示，当被加工工件200较软且不易断裂时，切屑碰到断屑凸台12后，继续弯曲直至碰到未加工工件200表面，在未加工工件200表面的反作用下，迫使切屑撕裂折断形成C形屑。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种钻孔断屑刀片，所述钻孔断屑刀片的形状为凸三边形，所述钻孔断屑刀片具有前面和六个后刀面，其特征在于，包括：

所述前面上设有多个断屑凹坑和多个断屑凸台，所述多个断屑凹坑沿所述前面的边缘设置，每个断屑凹坑与一个后刀面相交，以使所述钻孔断屑刀片的切削刃形成为波形刃，每个断屑凸台位于对应的断屑凹坑的远离所述切削刃的一侧。

2.根据权利要求1所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，每个断屑凹坑的底面为曲面，所述曲面包括预设曲线和关于所述预设曲线对称的两个部分；

所述预设曲线包括直线段和弧线段，所述直线段与所述切削刃垂直，所述直线段的一端位于一个后刀面，所述弧线段的一端位于所述前面，所述弧线段与所述直线段相切。

3.根据权利要求2所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，所述直线段位于后刀面的一端与所述切削刃的距离为0.15mm-0.3mm，所述直线段与所述前面的夹角为2°-3°。

4.根据权利要求3所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，所述直线段与所述弧线段的切点距离所述前面的距离为0.2mm-0.3mm。

5.根据权利要求4所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，所述弧线段的半径为0.8mm-1mm。

6.根据权利要求5所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，每个断屑凹坑与后刀面相交形成弧形缺口，所述弧形缺口在所述前面上的宽度为0.7mm-1.2mm；所述曲面与所述前面的交线为圆弧，所述圆弧的直径为1mm-1.5mm。

7.根据权利要求2-6任一项所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，每个断屑凸台的表面为球面。

8.根据权利要求7所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，所述球面与所述前面相交形成直径为0.5mm-1mm的圆。

9.根据权利要求8所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，所述球面与所述前面相交形成的圆心距离所述直线段位于所述后刀面的一端的距离为1.35mm-2.3mm。

10.根据权利要求9所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，每个断屑凹坑在所述前面上的中心与对应的断屑凸台与所述前面相交的圆的圆心的连线垂直于所述切削刃。

11.根据权利要求7所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，每个断屑凸台在所述前面上的凸出高度为0.2mm-0.3mm。

12.根据权利要求1所述的钻孔断屑刀片，其特征在于，所述钻孔断屑刀片设有修光刃。

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