CN2463091Y - 多尖多刃群钻 - Google Patents

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一种多尖多刃群钻,其钻尖部分包括钻心尖(24)、两弧刃尖(25)和两分屑刃尖(26);两外刃(27)、两圆弧刃(28)、两内刃(29)、横刃(31)和分屑刃(30)。为使该群钻适于产业化的机械刃磨,其一侧外刃后刀面(32)上磨出的分屑槽(22)的横截面是带有圆弧形底部的V形沟槽,并加大圆弧刃的圆弧半径R,使其与钻头直径d之比为0.11—0.15。为提高钻尖定心能力,还可将内刃锋角2φτ减小到131°—133°和/或将横刃斜角Ψ加大到65°<Ψ≤70°。为提高其耐用度,还可将外刃锋角2φ减小到121°—123°。

Description

多尖多刃群钻
本实用新型涉及一种多尖多刃群钻(即***钻头，简称MFD)，该钻头包括钻尖部分和导向部分，该钻尖部分包括五尖八刃，即钻心尖、两个弧刃尖和两个分屑刃尖，两个外刃、两个圆弧刃、两个内刃、一个横刃、一个分屑刃。
本实用新型的申请人于五十年代初期在北京永定机械厂针对普通麻花钻存在耐用度低、切削效率低的主要缺陷着手研究三尖七刃钻头，后经开发定型成64式“***钻头”，于1965年获国家科委颁发的发明证书，证书号为00057。在此之后，又对其作了改进，在其一侧外刃的后刀面上磨出矩形或圆弧形分屑槽，从而得到了本说明书开始部分所提到的五尖八刃群钻，进一步改善了分屑、排屑情况并加快了钻心尖的切入速度，于1986年获得***世界知识产权组织的金质奖章和奖状。1982年由上海科学技术出版社出版的《群钻》一书，尤其是1999年9月由上海科学技术出版社出版的《群钻——***钻头》一书中对上述群钻的完善开发情况和各种群钻的结构及参数作了比较详细的介绍。但是这样的群钻比较适合手工刃磨，若采用机械刃磨需要高精度的数控机床；此外，其在定心能力和耐用度方面尚有可改进之处。
本实用新型的目的是提供一种适于产业化机械刃磨的多尖多刃群钻。
为此，本实用新型多尖多刃群钻由钻尖部分和导向部分组成，该钻尖部分共有五尖八刃，其两个主切削刃分别由外向内分成外刃、圆弧刃、内刃三段，两内刃之间有一个位于钻尖中心部位的横刃，形成七刃，该两外刃与两圆弧刃相交形成两个弧刃尖，两圆弧刃的内端与两内刃的外端圆滑过渡，而两内刃之间的横刃成为该钻尖中心部位的钻心尖，形成以钻心尖为中心、两弧刃尖对称位于其两侧的三尖，在其中一侧外刃的后刀面上磨出分屑槽，从而在该侧的外刃中又形成一个分屑刃，而该分屑刃与该侧的外刃相交又形成两个分屑刃尖，该分屑槽是横截面为带有圆弧形底部的V形沟槽，该圆弧刃的圆弧半径R与该钻头直径d之比为0.11-0.15。
由于本实用新型将分屑槽的形状由矩形或圆弧形改为带有圆弧形底部的V形，与此同时适当加大圆弧刃的圆弧半径，该两处改进就能使该群钻能更方便地采用机械刃磨，从而有利于使该群钻的制造形成产业化。
作为本实用新型的进一步改进，可以适当减小内刃锋角2φτ，使其在131°-133°之间，或者加大横刃的斜角ψ，使其为65°＜ψ≤70°之间，采取这两种措施之一均可进一步提高钻尖的定心能力，若这两改进措施同时采用，则能取得更好的钻尖定心能力。
作为本实用新型的另一种改进，还可以减小外刃锋角2φ，使其在121°-123°之间，从而可改善该外刃外缘处的散热条件，进一步提高钻头的耐用度。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：
图1是现有技术中群钻的正视图；
图2是图1所示群钻的俯视图；
图3是本实用新型群钻的正视图；
图4是本实用新型群钻的俯视图；
图5是利用砂轮对本实用新型群钻的圆弧刃、内刃和横刃三者的后刀面进行机械刃磨的示意图；
图6是图5所示机械刃磨的俯视图；
图7是利用砂轮对本实用新型群钻的内刃前刀面进行机械刃磨的示意图。
图1和图2给出了1999年9月出版的《群钻——***钻头》一书中介绍的基本型群钻中67式钻头的正视图和俯视图。该钻头由钻尖部分(即切削部分)1和导向部分2组成，钻尖部分1共有五尖八刃。由图1、图2可知，该钻尖部分1的两主切削刃分成三段，由外至内分别为外刃27、圆弧刃28和内刃29，两内刃29之间是位于钻尖中心部位的、很窄的横刃31。两外刃27是外刃后刀面32和螺旋刃沟前刀面37的交线，两圆弧刃28由月牙槽后刀面34与螺旋刃沟前刀面37的交线，两内刃29是月牙槽后刀面34与修磨的内刃前刀面35的交线。两外刃的外端33与副后刀面(又称刃带)38相接，内端与圆弧刃28相接，圆弧刃28的另一端与内刃29外端圆滑连接，横刃31的两端分别与两内刃29的内端相连。两外刃27与两圆弧刃28相交形成两弧刃尖25，两月牙槽后刀面34相交而在钻头轴线处形成钻心尖24。该月牙槽后刀面34既是圆弧刃28的后刀面，又是内刃29和横刃31的后刀面，它在圆弧刃28处是圆环面的一部分，在内刃29和横刃31处则是平面。采用这样的结构，就形成钻尖部分1八刃中的七刃(两外刃27、两圆弧刃28、两内刃29和一横刃31)和五尖中的三尖(钻心尖24以及两个位于钻心尖两侧、相互对称的弧刃尖25)，该两圆弧刃28、两内刃29和横刃31形成一个相对于麻花钻来说是钻心尖24退缩、两侧弧刃尖25并立的“W形刃”。在其一侧的外刃后刀面32上磨出分屑槽23，从而在该侧的外刃27中又形成一个分屑刃20，即该钻尖部分的第八刃；该分屑刃20与该侧外刃27的交界处又形成两个分屑刃尖26，即钻尖部分的第四尖和第五尖。此67式钻头共有七个刃磨长度参数和七个刃磨角度参数。设该钻头直径为d，这些刃磨参数分别如表一所示。
表一
            刃磨长度        刃磨角度
尖高 h=0.04d 外刃锋角 2φ=125°
圆弧半径 R=0.1d 内刃锋角 2φτ=135°
外刃长 L=0.3d(d＞15)或0.2d(d≤15) 内刃前角 γτc=-15°
分屑槽距 L1=L/4-L/3 内刃斜角 τ=20°-30°
分屑槽宽 L2=L/3-L/2 横刃斜角 ψ=60°-65°
分屑槽深 C=1-1.5mm 外刃后角 αfc=10°-15°
横刃长 bψ=0.04d 圆弧后角 αRc=12°-18°
图3和图4给出了本实用新型群钻的正视图和俯视图，其结构基本上与图1和图2所示67式群钻相同，为简明起见，对其结构相同之处不再作重复描述，其相同结构部件采用了与图1和图2相同的附图标记。本实用新型群钻相对于67式群钻主要作了三方面改进。第一方面的改进是为了使群钻更方便地采用机械刃磨，为此将67式群钻的矩形分屑槽23(参见图1、2)或圆弧形分屑槽(图中未给出)改为图3和图4所示的带有圆弧形底部的V形分屑槽22，图3中给出的带有圆弧形底部的V形分屑槽的侧壁夹角为90°，即直角形；与此同时加大圆弧刃的圆弧半径R，使其位于0.11d-0.15d之间，这样就有利于实现利用砂轮对本实用新型进行机械刃磨，使其适应产业化需要。有关如何用砂轮对其进行机械刃磨，将在后面借助于图5至图7作进一步说明。本实用新型群钻在上述第一方面改进的基础上可作出第二方面的改进以进一步提高钻尖的定心能力，为此可采用两个措施：减小内刃锋角2φτ，使其位于131°-133°或者加大横刃斜角，使其为65°＜ψ≤70°，采用此两措施之一就可改善其定心能力，若同时采用这两改进措施，可取得更好的钻尖定心能力。本实用新型群钻还可在上述第一方面改进的基础上作出第三方面的改进，以进一步提高该钻头的耐用度，为此可减小外刃锋角2φ，使其在121°-123°之间，从而可改善外刃外端33处的散热条件，延长了钻头使用寿命。
当然，本实用新型群钻还可对上述三方面同时作出改进，这样的群钻既可进行机械刃磨，又提高了钻尖定心能力和钻头耐用度。
本实用新型在作出上述三方面改进的同时，还可对67式群钻的刃磨参数作扩展和调整，其中，尖高h=0.035d-0.045d，横刃长bψ=0.035d-0.045d，外刃后角αfc=8°-14°，圆弧后角αRc=10°-16°，内刃斜角τ=20°-30°，内刃前角γτc-10-15°。
图5和图6说明了如何用砂轮对本实用新型群钻的后刀面进行机械刃磨，根据圆弧后角αRc、横刃斜角ψ、内刃锋角2φτ的大小和外刃长L的要求，调整钻头在刃磨机床的安装定位，利用砂轮的圆角(圆环面)和端平面，来刃磨钻头的月牙槽后刀面(即圆弧刃、内刃、横刃的后刀面)34。
图7说明了如何用砂轮对本实用新型群钻的内刃前刀面进行机械刃磨，根据内刃锋角2φτ、内刃斜角τ和内刃前角γτc的大小，调整钻头在刃磨机床的安装定位，利用砂轮的圆角(圆环面)和端平面及外圆面来刃磨钻头的内刃前刀面35。
当采用上述方式对具有带圆弧形底部的V形分屑槽和相应的圆弧半径R的本实用新型群钻进行机械刃磨时，就可适应产业化规模生产的要求。
以上对本实用新型的具体实施方式作了说明，但本实用新型不局限于上述方式，凡是采用带圆弧形底部的V形分屑槽以及圆弧刃的圆弧半径R与钻头直径d之比为0.11-0.15的群钻，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1．一种多尖多刃群钻，包括钻尖部分和导向部分，该钻尖部分的两主切削刃分别由外向内分为外刃(27)、圆弧刃(28)和内刃(29)三段，两内刃(29)之间是位于钻尖中心部位的横刃(31)，形成七刃，该两外刃(27)与两圆弧刃(28)相交形成两弧刃尖(25)，两圆弧刃(28)的内端与两内刃(29)的外端圆滑连接，两内刃(29)之间的横刃(31)成为该钻尖中心部位的钻心尖(24)，形成以钻心尖(24)为中心、两弧刃尖(25)对称位于其两侧的三尖；在钻尖部分一侧外刃(27)的后刀面(32)上磨出分屑槽(22)，从而在该侧的外刃(27)中又形成一个分屑刃(30)，该分屑刃(30)与该侧的外刃(27)相交又形成两个分屑刃尖(26)，其特征在于：该圆弧刃(28)的圆弧半径R与该钻头直径d之比为0.11-0.15，该分屑槽(22)是横截面为带有圆弧形底部的V形沟槽。
2．根据权利要求1所述的群钻，其特征在于：该带有圆弧形底部的V形分屑槽(22)的侧壁夹角为90°。
3．根据权利要求1所述的群钻，其特征在于：该内刃(29)的内刃锋角2φτ为131°-133°。
4．根据权利要求1至3中任何一项所述的群钻，其特征在于：该横刃(31)的斜角ψ为65°＜ψ≤70°。
5．根据权利要求1至3中任何一项所述的群钻，其特征在于：该外刃(27)的外刃锋角2φ为121°-123°。
6．根据权利要求5所述的群钻，其特征在于：该横刃(31)的斜角ψ为65°＜ψ≤70°。
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