用於板類零件加工的正反倒角鑽頭的製作方法
2023-05-30 14:52:51 1
專利名稱：用於板類零件加工的正反倒角鑽頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高效高速精密刀具，尤其涉及一種用於板類零件加工的正反倒角鑽頭。
背景技術：
目前，硬質合金鑽頭比高速鋼鑽頭的加工效率已經有4倍以上的提高，為了進一步提高加工效率，階梯鑽等複合刀具也逐步推廣。但在需要正反倒角的孔加工中，仍然需要兩刀兩序加工方式如圖1、圖2所示。對原有技術進行再升級，通過改變刀具結構繼而提高刀具的使用效率，成為一個新的技術問題。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，實現鑽孔與正反兩面倒角。本發明的目的通過以下技術方案來實現:
用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，包括柄部、頸部和頭部，頭部、頸部和柄部是以同一中心軸線為中心的同軸圓柱體，頭部和頸部上設有排屑槽，排屑槽之外的實體部分為刀背，其特徵在於:在排屑槽的頭部、中部和後部的端面位置分別設置有主切削刃、反倒角刃和正倒角刃，主切削刃用於鑽孔將板類零件鑽通，正倒角刃在第一次進給時將通孔的入口倒角加工，入口倒角加工後，退刀至反倒角刃處將通孔的出口倒角銑出。進一步地，上述的用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，所述排屑槽為螺旋槽或直槽。更進一步地，上述的用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，所述頭部主切削刃呈彎刃口或直刃口。再進一步地，上述的用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，所述頸部芯厚呈正錐結構，芯厚增量為3飛:100。本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在:
①根據被加工材料的不同，靈活地將排屑槽設計成螺旋槽或直槽，例如在加工鋼件等塑性材料時，可以設計為螺旋槽型式；而在加工鑄鐵或鑄造鋁合金時刻加工直槽型式；
②頭部主切削刃靈活設計成兩種型式:彎刃口或直刃口；如在加工塑性材料時，可通過增加刃長及切削刃的彎曲轉折程度來增加切屑的附加變形，繼而增強塑性材料的斷屑能力；在加工脆性材料時，可將刃口磨平成一條直線，可以顯著提高刃口的抗崩能力，從而提高正反倒角鑽頭的使用壽命；
③本發明正反倒角鑽頭實現鑽孔、倒角、反倒角的三個工序的複合加工，通過不同加工條件對結構進行優化，提高加工效率，保證加工精度。
下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明:
圖1:傳統鑽頭用於鑽孔和倒角的加工不意 圖2:傳統鑽頭用於工件反轉後倒角的加工示意 圖3:本發明鑽頭用於鑽孔和倒角的加工示意 圖4:本發明鑽頭用於反銑出口倒角的加工示意 圖5:本發明鑽頭的結構示意 圖6:圖5的B-B剖視示意 圖7:直槽型正反倒角鑽頭 的示意 圖8:主切削刃為彎刃口刃型的示意 圖9:主切削刃為直刃口刃型的示意 圖10:直槽型式排屑槽的開槽示意圖。
具體實施例方式針對板類零件需要雙面倒角的工藝要求而設計正反倒角複合鑽頭，旨在減少工序，提高加工效率。鑽頭可以一次裝夾，完成鑽孔、入口倒角與出口倒角三個工藝，與傳統工藝相比，可減少一次裝夾，提高加工效率，減少工具機佔用時間。如圖5所示，用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，包括柄部1、頸部2和頭部3，頭部3、頸部2和柄部I是以同一中心軸線為中心的同軸圓柱體,柄部I是圓柱度較高的一段圓柱體，夾頭夾持柄部以傳遞工具機動力，使得刀具旋轉而具備切削能力，頭部3和頸部2上設有排屑槽4，排屑槽之外的實體部分為刀背5，頸部芯厚呈正錐結構，芯厚增量為3 5:100。在排屑槽的頭部、中部和後部等不同端面位置分別設置有主切削刃6、反倒角刃7和正倒角刃8，如圖3、圖4所示，主切削刃6用於鑽孔將板類零件鑽通，正倒角刃8在第一次進給時將通孔的入口倒角加工，入口倒角加工後，退刀至反倒角刃7處將通孔的出口倒角銑出。排屑槽4為螺旋槽或直槽，如圖6所示，為螺旋槽型；如圖7所示，為直槽型。頭部主切削刃可靈活設計為兩種型式:彎刃口或直刃口，如圖8所示，主切削刃為彎刃口 9;如圖9所示，主切削刃為直刃口 10。頭部採用較小芯厚設計，以增大容屑空間，便於排屑。頸部芯厚增大，如圖6所示，採用芯厚正錐的設計結構，芯厚增量5:100。為提高反倒角刃的刃口強度，採用減小軸向后角增大徑向后角的方式。正反倒角鑽頭由於刀具懸深較長，採用整體硬質合金材料製造時，優先選用ISOΚ3(ΓΚ40等韌性好的硬質合金牌號。由於正反倒角鑽頭屬於高效高精密金屬切削刀具，須在五軸數控工具磨床上製造:
1)鑽頭主切削刃可採用兩種刃型,如圖8和圖9，根據被加工材料的物理機械性能選
擇；
2)當採用螺旋槽型式時，可採用標準的IAl平行砂輪，通過槽前角、切削偏角的設定獲得滿意的槽形，此時應在頸部磨出芯厚正錐，以保證刀體強度；
3)當採用直槽型式時，通常採用可採用斜角IVl砂輪，並修整成105°磨削麵，以獲得穩定的排屑槽形狀，如圖10。
正反倒角鑽頭適用於加工中心等剛性較好的工具機，被加工材料45優質碳素結構鋼，硬度ΗΒ25(Γ275，具體切削參數見表I。表I
權利要求
1.用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，包括柄部、頸部和頭部，頭部、頸部和柄部是以同一中心軸線為中心的同軸圓柱體，頭部和頸部上設有排屑槽，排屑槽之外的實體部分為刀背，其特徵在於:在排屑槽的頭部、中部和後部的端面位置分別設置有主切削刃、反倒角刃和正倒角刃，主切削刃用於鑽孔將板類零件鑽通，正倒角刃在第一次進給時將通孔的入口倒角加工，入口倒角加工後，退刀至反倒角刃處將通孔的出口倒角銑出。
2.根據權利要求1所述的用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，其特徵在於:所述排屑槽為螺旋槽或直槽。
3.根據權利要求1所述的用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，其特徵在於:所述頭部主切削刃呈彎刃口或直刃口。
4.根據權利要求1所述的用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，其特徵在於:所述頸部芯厚呈正錐結構，芯厚增量為3 5: 100。
全文摘要
本發明涉及用於板類零件加工的正反倒角鑽頭，包括柄部、頸部和頭部，頭部、頸部和柄部是以同一中心軸線為中心的同軸圓柱體，頭部和頸部上設有排屑槽，排屑槽之外的實體部分為刀背，在排屑槽的頭部、中部和後部端面位置分別設置有主切削刃、反倒角刃和正倒角刃，主切削刃用於鑽孔將板類零件鑽通，正倒角刃在第一次進給時將通孔的入口倒角加工，入口倒角加工後，退刀至反倒角刃處將通孔的出口倒角銑出。正反倒角鑽頭實現鑽孔、倒角、反倒角的三個工序的複合加工。
文檔編號B23B51/08GK103157836SQ201310104298
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者劉偉, 陶志健, 周保富 申請人:蘇州阿諾精密切削技術股份有限公司