CN218656970U - 用于钻孔的刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于钻孔的刀具，包括同轴设置的刀柄和刀头，刀头上设有刀刃、以及位于刀刃一侧的排屑槽。而且，刀头内部设有冷却液通道，冷却液通道具有设于排屑槽的内壁上的出液口，且出液口对应刀刃设置；由外部供入冷却液通道的冷却液从出液口喷射至刀刃上。本实用新型的用于钻孔的刀具，通过在刀头内部设置冷却液通道，利用冷却液通道的出液口将冷却液喷入排屑槽中，并喷射到刀刃上，不仅能够对刀刃进行良好的降温，而且，也利于刀刃处的切屑随冷却液的液流从排屑槽排出，利于改善刀具的排屑和冷却效果。

Description

用于钻孔的刀具

技术领域

本实用新型涉及钻削工具技术领域，特别涉及一种用于钻孔的刀具。

背景技术

在对待加工件进行锥形孔加工时，一般采用阶梯钻刀，刀具具有直径较小并位于端部的第一段刀杆，以及连接于第一段刀杆尾部且直径较大的第二段刀杆，在第一段刀杆的头部设有开出先导孔的先导刀刃，在第一段刀杆和第二段刀杆的连接的阶梯处部位设有用于加工出大径孔的锥形孔的钻削刀刃。

在钻孔加工时，会产生大量切屑，现有的刀具其尖部缺乏良好的冷却手段，而且，盲孔加工产生的大量铁屑排出困难，影响加工效率，同时，无冷却结构也会导致先导刀刃的刃口上产生积屑瘤，加快了刀刃的磨损速率，影响刀具寿命。同样的，位于刀杆阶梯处的钻削刀刃其刃口处缺乏断屑排屑手段，切削产生的宽切屑排出困难，影响加工质量及加工效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于钻孔的刀具，以改善刀具的排屑和冷却效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于钻孔的刀具，包括同轴设置的刀柄和刀头，所述刀头上设有刀刃、以及位于所述刀刃一侧的排屑槽；所述刀头内部设有冷却液通道，所述冷却液通道具有设于所述排屑槽的内壁上的出液口，且所述出液口对应所述刀刃设置；由外部供入所述冷却液通道的冷却液从所述出液口喷射至所述刀刃上。

进一步的，所述刀头包括同轴设置的第一刀杆和第二刀杆，所述第一刀杆、所述第二刀杆和所述刀柄依次相连，且所述第一刀杆的直径小于所述第二刀杆的直径；所述第一刀杆和所述第二刀杆的连接处成型有过渡台阶，所述刀刃包括设于所述第一刀杆头部的第一刀刃、以及设于所述过渡台阶上的第二刀刃；所述排屑槽沿所述刀头的长度方向布置，由所述第一刀杆的头部延伸至所述第二刀杆中部。

进一步的，所述出液口包括对应所述第一刀刃设置的第一出液口、以及对应所述第二刀刃设置的第二出液口；所述冷却液通道包括设于所述第二刀杆内部的主通道，连通于所述第一出液口和所述主通道之间的第一出液通道，以及连通于所述第二出液口和所述主通道之间的第二出液通道。

进一步的，所述内壁包括与所述刀刃相连的第一侧内壁，以及与所述刀刃相对的第二侧内壁，所述出液口设于所述第二侧内壁上。

进一步的，所述第一刀杆的头部成型有头部锥面，所述第二侧内壁与所述头部锥面的连接处设有倒角面，所述第一出液口设于所述倒角面与所述头部锥面的连接处。

进一步的，所述第二侧内壁上与所述第二刀刃对应的部位设有斜面段，所述斜面段由所述过渡台阶处向着所述第二刀杆方向延展并向着所述第一侧内壁方向倾斜，所述第二出液口设于所述斜面段上。

进一步的，所述刀刃采用聚晶金刚石材质。

进一步的，所述第一刀刃和所述第二刀刃均为环绕所述刀头的轴线呈中心对称布置的两个。

进一步的，所述第二刀刃的刃口上成型有齿形结构。

进一步的，所述过渡台阶包括由所述第一刀杆至所述第二刀杆方向锥度依次变大的第一锥面和第二锥面，所述第二刀刃的刃口随形于所述过渡台阶的表面形状设置。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的用于钻孔的刀具，通过在刀头内部设置冷却液通道，利用冷却液通道的出液口将冷却液喷入排屑槽中，并喷射到刀刃上，不仅能够对刀刃进行良好的降温，而且，也利于刀刃处的切屑随冷却液的液流从排屑槽排出，利于改善刀具的排屑和冷却效果。

此外，采用第一刀杆和第二刀杆的形式，可由第一刀杆上的第一刀刃先行钻出小孔，降低过渡台阶处的第二刀刃的钻孔难度，由第二刀刃可钻出大孔，并在大孔和小孔之间加工出锥形阶梯，便于加工锥形阶梯孔。针对沿刀头的长度方向间隔布置有第一刀刃和第二刀刃的情况，将排屑槽沿刀头长度方向布置，并连通两处的第一刀刃和第二刀刃，有利于两处刀刃处的切屑经过排屑槽从第二刀杆中部的排屑槽出口处排出到待加工件外部。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的用于钻孔的刀具的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的刀具的刀头的局部结构示意图；

图3为图2中B所示部位的局部放大图；

图4为图1中A所示方向视角下刀具的结构示意图；

图5为图4中C-C所示部位的剖面结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的刀具在加工待加工件时的工作状态示意图；

附图标记说明：

1、刀柄；

2、刀头；20、第一刀杆；201、头部锥面；202、倒角面；21、第一刀刃；22、第二刀杆；23、过渡台阶；230、第一锥面；231、第二锥面；24、第二刀刃；240、齿形结构；25、排屑槽；251、第一侧内壁；252、第二侧内壁；2520、斜面段；

30、主通道；31、第一出液通道；310、第一出液口；32、第二出液通道；320、第二出液口；4、待加工件；40、阶梯孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制；若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种用于钻孔的刀具，可改善刀具的排屑和冷却效果；其一种示例性结构如图1、图2和图3所示。

整体而言，该刀具包括同轴设置的刀柄1和刀头2，刀柄1用于安装在电钻、机床等旋转驱动装置上，从而驱动刀头2旋转，进行钻切动作。刀头2上设有刀刃、以及位于刀刃一侧的排屑槽25；而且刀头2内部设有冷却液通道，冷却液通道具有设于排屑槽25的内壁上的出液口，出液口对应刀刃设置；由外部供入冷却液通道的冷却液从出液口喷射至刀刃上。

具体来说，刀头2包括同轴设置的第一刀杆20和第二刀杆22，第一刀杆20、第二刀杆22和刀柄1依次相连，并且，第一刀杆20的直径小于第二刀杆22的直径，最为钻孔的先导部分，先行由第一刀杆20上的刀刃钻出直径较小的小孔。第一刀杆20和第二刀杆22的连接处成型有过渡台阶23，刀刃除包括设于第一刀杆20头部的第一刀刃21外，还包括设于过渡台阶23上的第二刀刃24。排屑槽25沿刀头2的长度方向布置，由第一刀杆20的头部延伸至第二刀杆22中部，依次连接第一刀刃21和第二刀刃24。

采用第一刀杆20和第二刀杆22的形式，可由第一刀杆20上的第一刀刃21先行钻出小孔，降低过渡台阶23处的第二刀刃24的钻孔难度，由第二刀刃24可钻出大孔，并在大孔和小孔之间加工出锥形阶梯，便于加工锥形阶梯孔。针对沿刀头2的长度方向间隔布置有第一刀刃21和第二刀刃24的情况，将排屑槽25沿刀头2长度方向布置，并连通两处的第一刀刃21和第二刀刃24，有利于两处刀刃处的切屑经过排屑槽25从第二刀杆22中部的排屑槽25出口处排出到待加工件4外部。

基于上述刀头2的设置情况，结合图4、图5所示，出液口包括对应第一刀刃21设置的第一出液口310、以及对应第二刀刃24设置的第二出液口320；冷却液通道包括设于第二刀杆22内部的主通道30、连通于第一出液口310和主通道30之间的第一出液通道31、以及连通于第二出液口320和主通道30之间的第二出液通道32。对应第一刀刃21和第二刀刃24分别设置第一出液口310和第二出液口320，可更好地形成冷却液对每个刀刃的冲击，利于提升刀刃处的冷却和断屑排屑效果。对于主通道30、第一出液通道31和第二出液通道32的尺寸，可根据刀具的大小情况灵活设计，例如，主通道30设计为4-6mm直径的孔，与机床冷却***连接，为刀具提供冷却液通道；第一出液通道31设计为两个0.8-1.2mm直径的孔，分别连通两个第一出液口310；第二出液通道32可设计为两个2-4mm直径的孔，分别连通两个第二出液口320。

由于排屑槽25开设于刀头2的外周面，呈沟槽状；且排屑槽25位于刀刃一侧，与刀刃相邻，因此，排屑槽25的内壁包括与刀刃相连的第一侧内壁251、以及与刀刃相对的第二侧内壁252。优选地，出液口设于第二侧内壁252上。将出液口设置在和刀刃相对的第二侧内壁252上，出液口的出液方向正好与刀具的加工旋转方向相反，使冷却液形成对刀刃的反向冲刷，有利于刀刃的冷却及切屑的反向冲走，排屑更为顺畅；对刀具钻孔加工的转速提高、加快进给均有明显的提升效果。

此外，第一刀杆20的头部和常见的钻头头部类似，呈锥面状，成型有头部锥面201；同时，第二侧内壁252与头部锥面201的连接处设有倒角面202，而第一出液口310设于倒角面202与头部锥面201的连接处。在第二侧内壁252与第一刀杆20头部的头部锥面201连接处设置倒角面202，可使倒角面202呈倾斜地面对斜下方的姿态，不仅可以增大第一刀刃21处的排屑空间，而且，设于倒角面202和头部锥面201连接处的第一出液口310，能更好地将冷却液喷射到待加工件4的待加工部位以及切屑上，形成对第一刀刃21以及待加工件4的待加工部位的良好降温。

同时，第二侧内壁252上与第二刀刃24对应的部位设有斜面段2520，斜面段2520两侧的第二侧内壁252则设计为沿刀头2的轴线方向布置的平面状即可。而斜面段2520由过渡台阶23处向着第二刀杆22方向延展并向着第一侧内壁251方向倾斜，呈倾斜布置的平面状或过渡弧面状。优选地，上述的第二出液口320设于斜面段2520上，以倾斜向下地正对第二刀刃24。通过在第二侧内壁252的中部位置设置斜面段2520，并将第二出液口320设置在斜面段2520上，同样可达到提升第二刀刃24处的冷却和排屑效果的目的。

本实施例的刀具，主体可采用工具钢加工构造，刀刃则优选采用聚晶金刚石材质。刀刃采用聚晶金刚石材质，形成PCD(聚晶金刚石)刀具，具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。当然，刀刃嵌装于刀头2的切削位置，刀刃的刃口微微高出刀头2的表面，如图6所示，当刀具在旋转驱动装置带动下旋转时，可在待加工件4上加工出阶梯孔40，

另外，如图4所示，本实施例的第一刀刃21和第二刀刃24均为环绕刀头2的轴线呈中心对称布置的两个。而且，优选同一组的第一刀刃21和第二刀刃24设于同一角度位置上，以便于排屑槽25的设置。呈中心对称地布置两组第一刀刃21和第二刀刃24，不仅使刀具具有良好的钻切性能，而且为两条排屑槽25在刀头2周面上的布置提供了良好的空间条件。

如图2并图4所示，第二刀刃24的刃口上成型有呈锯齿状的齿形结构240。在第二刀刃24的刃口上设计齿形结构240，可使锥面加工时产生的宽切屑分割成窄的切屑，有利于切屑快速排出；而且刃口由直线状变为锯齿状，能增加整个刃口单位长度上的切削长度，有效降低切削阻力，使刀具切削更为轻快，从而提升加工效率。

而且，上述的过渡台阶23包括由第一刀杆20至第二刀杆22方向锥度依次变大的第一锥面230和第二锥面231，第二刀刃24的刃口则随形于过渡台阶23的表面形状设置。在过渡台阶23处设置锥度渐变的两个锥面，同样可以增加整个刃口整体长度，达到逐步钻切扩孔的效果，利于降低切削阻力。基于第一锥面230和第二锥面231的设置，第二刀刃24的刃口处的锯齿包括位于第一锥面230和第二锥面231上的两段，位于第一锥面230上的锯齿的赤牙尺寸可设计为0.8-1.2mm宽、0.08-0.12mm高；位于第二锥面231上的锯齿的赤牙尺寸可设计为0.8-1mm宽、0.8-1mm高。刀刃上设计锯齿形结构，在大切削余量加工时，能有效对切屑进行分段断屑，使切屑形状大小可控，产生的小切屑能顺畅排出，避免PCD刃口积屑导致的工件划伤。

另外，优选将第一刀刃21设计为加长的PCD刀刃，增强PCD钻尖处刃口焊接结构强度，且长刃口能有效提高工件圆柱度，改善加工质量要求；钻尖部位PCD刃长设计为8-12mm，长的刃长设计可提高PCD刀粒焊接强度，避免PCD刀粒因焊接面积小导致的脱落问题；同时，长的PCD刃长可起到导向效果。

本实施例的刀具，设计增加了双内冷的出液口，实现刀具端面出水，盲孔加工时冷却液冲到工件表面反向流出带走切屑，使盲孔加工过程中产生的大量切屑顺利排出，避免切屑无法排除导致的排屑槽25堵塞，刀具卡死在工件中。同时，第二侧内壁252上的端面出水结构能对钻尖处的PCD刀刃起到冷却降温，避免切削热温度过高，以致于切屑与PCD表面受切削力挤压导致流动性变差，切屑粘结在PCD刃口表面产生积屑瘤的情况，可提升刀具的使用寿命。第二刀刃24的过渡台阶23处，设计对准PCD刀刃的侧向出水冷却孔，对过渡台阶23处的PCD刀刃进行冷却降温，同步吹走切屑进行快速排出，同样有效提高了刀具寿命。

经过上述优化设计的刀具，转速可从3000r/min提高到6000r/min，刀具进给从450mm/min提高到1000mm/min，从而可提升刀具加工效率，节省加工费用。这样一来，刀具转速提高1倍，进给提高1.2倍，刀具寿命提高2倍，可有效降低加工成本。

综上所述，本实施例的用于钻孔的刀具，通过在刀头2内部设置冷却液通道，利用冷却液通道的出液口将冷却液喷入排屑槽25中，并喷射到刀刃上，不仅能够对刀刃进行良好的降温，而且，也利于刀刃处的切屑随冷却液的液流从排屑槽25排出，利于改善刀具的排屑和冷却效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于钻孔的刀具，包括同轴设置的刀柄(1)和刀头(2)，所述刀头(2)上设有刀刃、以及位于所述刀刃一侧的排屑槽(25)；其特征在于：

所述刀头(2)内部设有冷却液通道，所述冷却液通道具有设于所述排屑槽(25)的内壁上的出液口，且所述出液口对应所述刀刃设置；由外部供入所述冷却液通道的冷却液从所述出液口喷射至所述刀刃上。

2.根据权利要求1所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述刀头(2)包括同轴设置的第一刀杆(20)和第二刀杆(22)，所述第一刀杆(20)、所述第二刀杆(22)和所述刀柄(1)依次相连，且所述第一刀杆(20)的直径小于所述第二刀杆(22)的直径；

所述第一刀杆(20)和所述第二刀杆(22)的连接处成型有过渡台阶(23)，所述刀刃包括设于所述第一刀杆(20)头部的第一刀刃(21)、以及设于所述过渡台阶(23)上的第二刀刃(24)；

所述排屑槽(25)沿所述刀头(2)的长度方向布置，由所述第一刀杆(20)的头部延伸至所述第二刀杆(22)中部。

3.根据权利要求2所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述出液口包括对应所述第一刀刃(21)设置的第一出液口(310)、以及对应所述第二刀刃(24)设置的第二出液口(320)；

所述冷却液通道包括设于所述第二刀杆(22)内部的主通道(30)，连通于所述第一出液口(310)和所述主通道(30)之间的第一出液通道(31)，以及连通于所述第二出液口(320)和所述主通道(30)之间的第二出液通道(32)。

4.根据权利要求3所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述内壁包括与所述刀刃相连的第一侧内壁(251)，以及与所述刀刃相对的第二侧内壁(252)，所述出液口设于所述第二侧内壁(252)上。

5.根据权利要求4所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述第一刀杆(20)的头部成型有头部锥面(201)，所述第二侧内壁(252)与所述头部锥面(201)的连接处设有倒角面(202)，所述第一出液口(310)设于所述倒角面(202)与所述头部锥面(201)的连接处。

6.根据权利要求4所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述第二侧内壁(252)上与所述第二刀刃(24)对应的部位设有斜面段(2520)，所述斜面段(2520)由所述过渡台阶(23)处向着所述第二刀杆(22)方向延展并向着所述第一侧内壁(251)方向倾斜，所述第二出液口(320)设于所述斜面段(2520)上。

7.根据权利要求2所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述刀刃采用聚晶金刚石材质。

8.根据权利要求2所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述第一刀刃(21)和所述第二刀刃(24)均为环绕所述刀头(2)的轴线呈中心对称布置的两个。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述第二刀刃(24)的刃口上成型有齿形结构(240)。

10.根据权利要求9所述的用于钻孔的刀具，其特征在于：

所述过渡台阶(23)包括由所述第一刀杆(20)至所述第二刀杆(22)方向锥度依次变大的第一锥面(230)和第二锥面(231)，所述第二刀刃(24)的刃口随形于所述过渡台阶(23)的表面形状设置。

Images