[发明专利]一种多阶梯多冷却槽钻孔刀具

说明书

本发明公开一种多阶梯多冷却槽钻孔刀具，从刀尖至刀柄末端依次分为阶梯切削区、副切削区、倒锥区以及夹持区；所述阶梯切削区由n级阶梯结构组成，其中n≥2，所述阶梯切削区从钻尖向夹持区方向依次为第一级阶梯结构至第n级阶梯结构，每级阶梯结构均由阶梯主切削区和阶梯副切削区组成；每级所述阶梯结构上对应设有冷却槽结构，形成冷却槽区，即第j级阶梯结构上设第j级冷却槽结构，其中1≤j≤n；本发明提供的多阶梯多冷却槽钻孔刀具采用双阶梯结构，有利于降低钻削轴向力，减少分层缺陷，同时可有效去除出、入口毛刺，降低了形成终孔时的撕裂损伤。

技术领域

本发明涉及机械加工中刀具设计技术领域，具体涉及一种多阶梯多冷却槽钻孔刀具。

背景技术

复合材料尤其指碳纤维增强复合材料，已经广泛应用于高端设备，成为高端设备关键部件首选制作材料，但在应用中，需要对其进行钻孔加工，已方便零件与零件之间的连接组装，复合材料因其结构特性，采用传统的钻孔方式，容易在板材孔出入口处形成毛刺，出口处还容易出现撕裂损伤。

本领域中，也有出现过专用于此类材料的钻头，如专利名称为：一种碳纤维增强复合材料制孔的多阶梯多微刃钻头，专利申请号为201610412512.8的发明专利申请中提供了一种碳纤维增强复合材料制孔的多阶梯多微刃钻头，但是因其设计参数尤其指微齿结构的角度参数，实际上，该刀具设想无法加工，有着明显的缺陷。

因此，现有技术有待于改进。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种多阶梯多冷却槽钻孔刀具，具体方案如下：

该多阶梯多冷却槽钻孔刀具从刀尖至刀柄末端依次分为阶梯切削区、副切削区、倒锥区以及夹持区；所述阶梯切削区由n级阶梯结构组成，其中n≥2，所述阶梯切削区从钻尖向夹持区方向依次为第一级阶梯结构至第n级阶梯结构，每级阶梯结构均由阶梯主切削区和阶梯副切削区组成；

每级所述阶梯结构上对应设有冷却槽结构，形成冷却槽区，即第j级阶梯结构上设第j级冷却槽结构，其中1≤j≤n；

当2≤j≤n时，第j级阶梯结构处刀具刃径与第j-1级阶梯结构处刀具刃径的差值为第j级阶梯结构处刀具刃径的0.2至0.4倍；每级阶梯结构的阶梯副切削区的轴向长度满足至少分布有一个冷却槽；其副切削刃的刃带宽度为0.1-1.5mm。

优选地，当j＝1时，第j级阶梯结构的顶角值为80°-100°；当j≥2时，第j级阶梯结构的顶角值为60°-80°，第j级阶梯结构的顶角小于第j-1级阶梯结构的顶角。

优选地，每级所述冷却槽结构包含的冷却槽的数量相同。

优选地，每级阶梯结构上离钻尖最近的冷却槽与该级阶梯结构的主切削区的主切削刃结束位置的轴向距离为0.2-1.0mm。

优选地，每级所述阶梯结构上的冷却槽数量为两个以上，当j＝n时，第j级冷却槽的冷却槽间的距离为0.3-0.4mm，冷却槽为0.3-1mm；当j≤n时，第j-1级冷却槽结构的冷却槽间的距离与第j级冷却槽结构的冷却槽间距离的比值为0.6-1.0，第j-1级冷却槽结构的冷却槽宽与第j级冷却槽结构的冷却槽宽的比值为0.5-1.0。

优选地，所述冷却槽绕钻头轴线呈螺旋线分布；形成冷却槽的螺旋线与刀具轴线间夹角为60°-90°；冷却槽截面轮廓下边线的切线与刀具轴线的夹角为70°-100°。

优选地，阶梯结构上的冷却槽刃采用右旋结构，有利于去除毛刺；第二级阶梯结构的主切削刃设多个后刀面，减少刀具与工件间的摩擦，减少切削热，减少刀具磨损，进而提高了工件加工质量。

本发明提供的多阶梯多冷却槽刀具，具有以下有益效果：

1、采用双阶梯结构，有利于降低钻削轴向力，减少分层缺陷；