[实用新型]改良沟形的螺旋刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺旋刀具，尤其涉及一种具有至少有一个螺旋沟槽和一个相连的刃背及一个与沟槽和刃背相连的沟形后端的螺旋刀具。

背景技术

现有技术中的刀具，以麻花钻为例，通常包括一个圆柱形的柄和至少一个沟槽和相连的刃背组成。沟槽和刃背按照螺旋角度延伸至前端切削刃。刃背具有与之相连的刃带和在刃带后面的清背区域。沟槽与刃背上刃带的相交处定义为侧切削刃。在许多钻头中，典型的是刃背上与切削刃相对部分的末端为一个锐边。然而这样的一个锐边在钻削过程中并不起作用，只是由加工过程所产生的结果，这个过程是用第一个砂轮加工沟槽，第二个砂轮形成钻头的刃背及刃带。然而，这个锐边一般情况下可能干扰钻头切削过程中针对钻头的冷却液的流动，进一步来说，由于形成这条锐边所带来的多余的材料去除导致钻头的强度降低，并阻止钻削过程中切屑的流动，从而将钻头钻孔的深度限制在其外径的大约4-5倍。如果钻头从孔中缩回，就能使切屑从沟槽中排出，然后再重新进入这个孔继续进行钻工加工，这样也能得到更深的钻削深度。这就是众所周知的啄钻。

一些钻头没有这样的锐边。抛物线形钻头一般是由一个圆柱柄和沟槽及刃背组成，在沟槽与远离切削刃的刃背的相交处，这条锐边被一条曲线状的边有利的消除了。抛物线钻头典型应用于低转速、轻负载的情况下。抛物线钻头被设计应用于深孔加工，为此，它具有相对高的螺旋角度和较深的沟槽来提高排除切屑的能力，较深的沟槽使得钻头的外部切削刃相对薄一些，这样就减少了钻头的抗扭强度。另外，钻头外部切削刃横截面积的减少使钻头更倾向于弯曲和拧绞。然而，正如这种设计可以使抛物线钻头典型的应用在无需啄钻的过程，即可在工件中钻出钻头外部直径的10-15倍深度的孔的应用中。

苏联专利号为948624，标题为加工麻花钻的方法，在图1-3中，图示了一种钻头，沟槽和远离切削刃的刃背的相交处是一个曲线区域。然而，曲线区域的小半径规定了一条较浅沟槽，其他的特征与之前讨论过的传统钻头相类似。冷却的流动仍然被刃背所抑制，并且材料被迫从钻头中心部去除用以适应形成沟槽与沟形后端相交处形成的铰锋利的曲线，因此，减小了钻头的芯部直径。

一种钻头设计就被要求，这种钻头设计可以在为钻头带来最大扭曲强度的最大的钻芯厚度情况下，具有改善冷却液及切屑流动性，并且具有在工件上加工出大于钻头外径4-5倍深度的孔的能力。

此外，在过去，制作一种同时具有螺旋沟槽和包含刃带的刃背的刀具，需要进行两个独立的磨削过程。一个过程是用一个砂轮磨制出沟槽，另一个独立的过程是由第二个砂轮磨制出刃背。这两个独立的磨削过程需要把刀具安装到两个独立的磨床上。因此，刀具必须要非常准确的装到每一个磨床上，以确定沟槽和刃背都是沿着同样的螺旋路径磨制。此外，磨床必须被设置成同样地引导角度，以确定沟槽和刃背都具有同样的螺旋角度。如果刀具没有被准确的安装，并且沟槽和刃背没有进行正确的磨削，这个刀具就会有缺陷，因此，必须把它废弃。更近一步，设置两台独立的操作不光浪费时间，更容易出错。因此，相比用两个磨床，最好能用一个磨床加工刀具。

这样就出现了通过使用一种单独的砂轮和一种一致性的方法来替代用两个独立的磨制操作的需求。最后，这样一种砂轮可以由一个单头修整工具或者CNC设备加工而成。然而，这些方法耗费时间而且昂贵。因此，设计一种用来加工这种砂轮的更有效率的方法和设备是非常必要的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种钻头，这种钻头具有最大钻芯厚度以保证最大扭曲强度的同时还具有改善冷却液及切屑的流动性，并且可以在工件上加工出大于钻头外径4-5倍深度的孔。

本实用新型所采用的技术方案是这样实现的：

一种改良沟形的螺旋刀具，包括具有纵向轴线的轴，轴还包括一个前端和一个外表面；从与纵向轴线垂直方向并与前端具有一段距离的横截面中看，外表面包括如下结构：

a、包括沿着轴的纵向轴线按螺旋角度延伸的沟槽，其中沟槽有从外缘半径向内延伸的沟形前端和与沟形前端相毗邻的沟形底部，沟形前端从轴的前端看，其投影是条直线；

b、毗邻沟槽的刃背按轴的纵向轴线沿螺旋角度方向延伸，其中刃背有毗邻沟形前端的刃带，刃带具有与外缘半径相等的半径；刃背具有毗邻刃带的清背区，并且是外缘半径的内包圆周；

c、呈凸形的沟形后端与毗邻清背的区域形成了沟形底部和清背区之间的连续面，其中沟形后端的半径是外缘半径的15-75％；

d、刀具的纵向轴线的最小宽度是钻芯厚度，它比清背弧长要小。