【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服群钻等通过优化后刀面刃磨结构而获得的改进型麻花钻因为刃磨结构和刃磨方法复杂而难以推广，以及标准麻花钻刃磨方法简单但钻削性能和节能效果低劣的缺陷，提出了一种前刀面带槽的曲折刃麻花钻，其具有良好的综合钻削性能，能在更短的时间内以更低的钻削功率消耗、更高的刀具耐用度完成孔的钻削加工，且刃磨方法简便易行、钻孔精度有所提高。[0006]为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下:[0007]一种麻花钻，其特征在于，该麻花钻的主刃为曲折刃，而主刃前刀面螺旋面表面开有若干螺旋槽，该螺旋槽是以在麻花钻端平面上的投影为一曲线或折线(即主刃曲线)作为发生线绕着钻轴作螺旋运动而形成的。[0008]作为本发明的改进，所述螺旋槽的数量、槽深和槽的截面形状可变。[0009]作为本发明的改进，所述螺旋槽为3-10个，优选为4个、6个或7个。[0010]作为本发明的改进，所述主刃后刀面采用锥面、倾斜平面或螺旋面结构，便于刃磨。[0011]作为本发明的改进，当主刃后刀面采用锥面时，所述麻花钻的原始锋角一般小于118。。[0012]作为本发明的改进，所述麻花钻的横刃为近似直线。[0013]本发明还公开了一种上述麻花钻在钻孔加工中的应用。[0014]本发明中，螺旋沟槽的主刃前刀面螺旋面部分具有若干小的螺旋槽，而这些小螺旋槽与螺旋沟槽类似，是以在麻花钻端平面上的投影为一组周期性曲/折线或者非周期性曲/折线作为发生线，绕着钻轴作螺旋运动而形成的。[0015]本发明中，小螺旋槽的数量、槽深和槽的截面形状，都可以在一定范围内变化。[0016]本发明中，后刀面采用便于刃磨的锥面、倾斜平面或螺旋面结构，以方便推广。[0017]本发明中，当后刀面采用锥面时，其刃磨参数可以参照确定标准麻花钻刃磨参数的方法，通过计算获得。[0018]本发明中，曲折刃麻花钻的其他结构参数，如螺旋沟槽非主刃部分的形状、螺旋角、麻花钻副刃的结构、颈部与柄部结构等与标准麻花钻完全相同，以方便制造加工。[0019]本发明中，曲折刃麻花钻的横刃与标准麻花钻一样为近似直线，制造时可以按照通行方法修磨横刃。修磨横刃将会使曲折刃麻花钻获得更好的钻削性能和节能效果。[0020]与标准麻花钻相比，采用具有上述结构特征的曲折刃麻花钻进行钻削加工具有以下特点:[0021]I)主刃切削角度分布趋于合理，钻削功率降低22%?40%。[0022]2)曲折刃能实现分屑，使切屑宽度明显变窄，切屑排出更加顺畅。[0023]3)前刀面上的小螺旋槽使切削液更容易进入到钻削区。[0024]4)主刃锋角一般小于118°，定心性更好，加工孔的质量有所提高。[0025]5)由于同样的钻削功率负荷可以采用更大的钻削用量，钻孔效率和刀具耐用度也有所提闻。[0026]与群钻等优化后刀面结构的钻型相比，具有上述结构特征的曲折刃麻花钻具有刃磨简便，易于推广应用的特点。【专利附图】
【附图说明】[0027]图1是按照本发明一个实施例的前刀面带4个螺旋槽的麻花钻钻尖部分结构的轴测图。[0028]图2是按照本发明的该实施例的前刀面带4个螺旋槽的麻花钻钻尖部分的视图(不修磨横刃)。[0029]图3是按照本发明该实施例的前刀面带4个螺旋槽的麻花钻钻尖部分的视图(修磨横刃)。[0030]图4是按照本发明的另一个实施例的前刀面带6个螺旋槽的麻花钻钻尖部分结构的轴测图。[0031]图5是按照本发明的该另一个实施例的前刀面带6个螺旋槽的麻花钻钻尖部分的视图(实施例二)。[0032]图6是按照本发明的前刀面带7个螺旋槽的麻花钻钻尖部分结构的轴测图(实施例三)。[0033]图7是按照本发明的前刀面带7个螺旋槽的麻花钻钻尖部分的视图(实施例三)。【具体实施方式】[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0035]本发明的麻花钻，其主刃前刀面螺旋面部分具有若干小的螺旋槽，而这些小螺旋槽与螺旋沟槽类似，是以在麻花钻端平面上的投影为一组周期性曲/折线或者非周期性曲/折线作为发生线，绕着钻轴作螺旋运动而形成的。[0036]本发明中，麻花钻上的螺旋槽的数量、槽深和槽的截面形状，都可以在一定范围内变化。[0037]与传统麻花钻类似，后刀面采用便于刃磨的锥面、倾斜平面或螺旋面结构，以方便推广。当后刀面采用锥面时，其刃磨参数可以参照确定标准麻花钻刃磨参数的方法，通过计算获得。[0038]曲折刃麻花钻的其他结构参数，如螺旋沟槽非主刃部分的形状、螺旋角、麻花钻副刃的结构、颈部与柄部结构等与标准麻花钻完全相同，以方便制造加工。[0039]曲折刃麻花钻的横刃与标准麻花钻一样为近似直线，制造时可以按照通行方法修磨横刃。推荐采用十字刃磨法或者综合式刃磨法对横刃进行刃磨(参见杨叔子主编、机械工业出版社2002年I月出版的《机械加工工艺师手册》)。刃磨横刃将会使曲折刃麻花钻获得更好的钻削性能和节能效果。[0040]本发明中，通过在主刃设置多个小螺旋槽，可以显著降低钻削功率。具体地，首先，多个小螺旋槽的存在，使切削液更容易进入到钻削区，降低钻削区的温度和刀-屑、刀-工摩擦系数，从而降低钻削力和钻削功率；其次，通过将主刃设计为具有多个小螺旋槽的曲折刃，可以改善主刃上各点的切削角度分布，使之趋于合理(与各小螺旋槽对应的整个主刃的b、C、d段(见附图1)的前角都为正值)，从而降低钻削力和钻削功率；另外，这种曲折刃具有分屑效果，而分屑既可以降低钻削力与钻削功率，又可以缩短切屑的宽度，有利于切屑的排出。[0041]另外，本发明的麻花钻还可通过减小主刃后刀面磨削锥的锥顶角，来减小麻花钻的锋角，增强钻削时麻花钻的定心性能，一方面提高孔的加工精度，另一方面减弱刃带与工件孔壁的摩擦，进一步降低钻削扭矩和钻削功率；而且，还可通过修磨横刃，使横刃部分的前角从很大的负值变成0°左右，可以在极大地降低钻削轴向力的同时，降低钻削扭矩和钻削功率；[0042]而主刃后刀面采用标准的锥面结构，使一般企业的技术工人用手工、或简单刃磨夹具即可完成麻花钻的重磨，而不需要借助专用、昂贵的刃磨设备，极大地方便了曲折刃麻花钻的推广和普及。[0043]总之，本发明的曲折刃麻花钻与标准麻花钻相比，曲折刃麻花钻的钻削功率更小，钻削效率更高，排屑更加顺畅，冷却润滑更加方便可靠，工件加工质量更好，刃磨推广更加容易。[0044]图1?图3分别显示了按照本发明一个实施例的曲折刃麻花钻的钻尖部分结构示意图(适合于加工中碳钢，下同)。其中，图1是具有4个小螺旋槽的曲折刃麻花钻钻尖部份的轴测图(不修磨横刃)；图2是具有4个小螺旋槽的曲折刃麻花钻钻尖部份的主视图和俯视图(不修磨横刃)；图3是具有4个小螺旋槽的曲折刃麻花钻钻尖部份的主视图和俯视图(修磨横刃)。本实施例中，优选钻头直径为25.0mm，钻芯半径1.800mm，外缘转点处的螺旋角β=30° ;后刀面为圆锥面；半锋角为51.496°，横刃斜角为54.011°，结构圆周后角为14.555°，30°尾隙角为4.596° ;小螺旋槽参数:槽顶位置f=l.469mm，槽深e=l.474mm, a=0.505mm, b=0.147mm, c=2.178, d=0.179mm ;后刀面刃磨参数:磨削维半维角Θ =29.178。，锥轴倾斜角 σ =23.141。，偏移向距 s=4.023mm,中心向距 h=16.364mm。[0045]图4?图5分别显示了本发明另一个实施例的曲折刃麻花钻的钻尖部分结构示意图。其中，图4是具有6个小螺旋槽的曲折刃麻花钻钻尖部份的轴测图；图5是具有6个小螺旋槽的曲折刃麻花钻钻尖部份的主视图和俯视图。该实施例中，优选钻头直径为25.0mm,钻芯半径1.800mm (精确到小数点后面3位,下同),外缘转点处的螺旋角β =31° ;后刀面为圆锥面；半锋角为49.739°，横刃斜角为60.801°，结构圆周后角为13.016°，30°尾隙角为3.523° ;小螺旋槽参数(各参数的含义与图2、图3所标注的完全一样，下同):槽顶位置 f=l.261mm,槽深 e=l.267mm, a=0.397mm, b=0.114mm, c=l.279, d=0.187mm ;后刀面刃磨参数:磨削锥半锥角θ=30.267°，锥轴倾斜角σ=19.932°，偏移向距s=3.514mm，中心向距 h=16.025mm。[0046]图6?图7分别显示了本发明第三个实施例的曲折刃麻花钻的钻尖部分结构示意图。其中，图6是具有7个小螺旋槽的曲折刃麻花钻钻尖部份的轴测图；图7是具有7个小螺旋槽的曲折刃麻花钻钻尖部份的主视图和俯视图。该实施例中，钻头直径为18.0_，钻芯半径1.296mm，外缘转点处的螺旋角β =31° ;后刀面为圆锥面；半锋角为48.241°，横刃斜角为57.367°，结构圆周后角为15.799°，30°尾隙角为4.390° ;小螺旋槽参数:槽顶位置 f=0.907mm,槽深 e=0.724mm, a=0.233mm, b=0.083mm, c=0.726mm, d=0.110mm ;后刀面刃磨参数:磨削锥半锥角0 =27.959°，锥轴倾斜角σ=21.008°，偏移向距s=2.971mm，中心向距 h=13.313mm。[0047]上述实施例的麻花钻，两条主刃及主刃前刀面的螺旋槽结构可以完全一样，也可以不一样，或者在半径方向上错开半个周期。[0048]上述实施例的麻花钻，钻削功率可以降低22%?40%，切屑排出顺畅，切削液也更容易进入到钻削区。由于同样的钻削功率负荷可以采用更大的钻削用量，钻孔效率提高近I倍，刀具耐用度和加工孔的质量也有所提高。[0049]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。【权利要求】1.一种麻花钻，其特征在于，该麻花钻的主刃为曲折刃，即主刃前刀面螺旋面表面具有若干螺旋槽，且该螺旋槽是以在麻花钻端平面上的投影为曲线或折线作为发生线绕着钻轴作螺旋运动而形成的。2.根据权利要求1所述的一种麻花钻，其中，所述螺旋槽的数量、槽深和槽的截面形状可变。3.根据权利要求1或2所述的一种麻花钻，其中，所述麻花钻的两条主刃或主刃上的螺旋槽结构可以一样，也可以不一样，或者主刃上的各螺旋槽在半径方向上错开半个周期。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种麻花钻，其中，各主刃上的螺旋槽数量为3-10个，优选为5个、6个或8个。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种麻花钻，其中，所述主刃后刀面采用锥面、倾斜平面或螺旋面结构，便于刃磨。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种麻花钻，在主刃后刀面为锥面时，所述麻花钻的原始锋角一般小于118°。7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种麻花钻，其中，所述麻花钻的横刃为近似直线。8.上述权利要求1-7中任一项所述麻花钻在钻孔加工中的应用。【文档编号】B23B51/02GK103737073SQ201410026823【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日 【发明者】熊良山 申请人:华中科技大学
