專利名稱：多尖多刃群鉆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多尖多刃群鉆(即倪志福鉆頭，簡稱MFD)，該鉆頭包括鉆尖部分和導(dǎo)向部分，該鉆尖部分包括五尖八刃，即鉆心尖、兩個弧刃尖和兩個分屑刃尖，兩個外刃、兩個圓弧刃、兩個內(nèi)刃、一個橫刃、一個分屑刃。
本實用新型的申請人于五十年代初期在北京永定機械廠針對普通麻花鉆存在耐用度低、切削效率低的主要缺陷著手研究三尖七刃鉆頭，后經(jīng)開發(fā)定型成64式“倪志福鉆頭”，于1965年獲國家科委頒發(fā)的發(fā)明證書，證書號為00057。在此之后，又對其作了改進，在其一側(cè)外刃的后刀面上磨出矩形或圓弧形分屑槽，從而得到了本說明書開始部分所提到的五尖八刃群鉆，進一步改善了分屑、排屑情況并加快了鉆心尖的切入速度，于1986年獲得聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)組織的金質(zhì)獎?wù)潞酮劆睢?982年由上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版的《群鉆》一書，尤其是1999年9月由上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版的《群鉆——倪志福鉆頭》一書中對上述群鉆的完善開發(fā)情況和各種群鉆的結(jié)構(gòu)及參數(shù)作了比較詳細(xì)的介紹。但是這樣的群鉆比較適合手工刃磨，若采用機械刃磨需要高精度的數(shù)控機床；此外，其在定心能力和耐用度方面尚有可改進之處。
本實用新型的目的是提供一種適于產(chǎn)業(yè)化機械刃磨的多尖多刃群鉆。
為此，本實用新型多尖多刃群鉆由鉆尖部分和導(dǎo)向部分組成，該鉆尖部分共有五尖八刃，其兩個主切削刃分別由外向內(nèi)分成外刃、圓弧刃、內(nèi)刃三段，兩內(nèi)刃之間有一個位于鉆尖中心部位的橫刃，形成七刃，該兩外刃與兩圓弧刃相交形成兩個弧刃尖，兩圓弧刃的內(nèi)端與兩內(nèi)刃的外端圓滑過渡，而兩內(nèi)刃之間的橫刃成為該鉆尖中心部位的鉆心尖，形成以鉆心尖為中心、兩弧刃尖對稱位于其兩側(cè)的三尖，在其中一側(cè)外刃的后刀面上磨出分屑槽，從而在該側(cè)的外刃中又形成一個分屑刃，而該分屑刃與該側(cè)的外刃相交又形成兩個分屑刃尖，該分屑槽是橫截面為帶有圓弧形底部的V形溝槽，該圓弧刃的圓弧半徑R與該鉆頭直徑d之比為0.11-0.15。
由于本實用新型將分屑槽的形狀由矩形或圓弧形改為帶有圓弧形底部的V形，與此同時適當(dāng)加大圓弧刃的圓弧半徑，該兩處改進就能使該群鉆能更方便地采用機械刃磨，從而有利于使該群鉆的制造形成產(chǎn)業(yè)化。
作為本實用新型的進一步改進，可以適當(dāng)減小內(nèi)刃鋒角2φτ，使其在131°-133°之間，或者加大橫刃的斜角ψ，使其為65°＜ψ≤70°之間，采取這兩種措施之一均可進一步提高鉆尖的定心能力，若這兩改進措施同時采用，則能取得更好的鉆尖定心能力。
作為本實用新型的另一種改進，還可以減小外刃鋒角2φ，使其在121°-123°之間，從而可改善該外刃外緣處的散熱條件，進一步提高鉆頭的耐用度。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細(xì)的說明


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中群鉆的正視圖；圖2是
圖1所示群鉆的俯視圖；圖3是本實用新型群鉆的正視圖；圖4是本實用新型群鉆的俯視圖；圖5是利用砂輪對本實用新型群鉆的圓弧刃、內(nèi)刃和橫刃三者的后刀面進行機械刃磨的示意圖；圖6是圖5所示機械刃磨的俯視圖；圖7是利用砂輪對本實用新型群鉆的內(nèi)刃前刀面進行機械刃磨的示意圖。
圖1和圖2給出了1999年9月出版的《群鉆——倪志福鉆頭》一書中介紹的基本型群鉆中67式鉆頭的正視圖和俯視圖。該鉆頭由鉆尖部分(即切削部分)1和導(dǎo)向部分2組成，鉆尖部分1共有五尖八刃。由
圖1、圖2可知，該鉆尖部分1的兩主切削刃分成三段，由外至內(nèi)分別為外刃27、圓弧刃28和內(nèi)刃29，兩內(nèi)刃29之間是位于鉆尖中心部位的、很窄的橫刃31。兩外刃27是外刃后刀面32和螺旋刃溝前刀面37的交線，兩圓弧刃28由月牙槽后刀面34與螺旋刃溝前刀面37的交線，兩內(nèi)刃29是月牙槽后刀面34與修磨的內(nèi)刃前刀面35的交線。兩外刃的外端33與副后刀面(又稱刃帶)38相接，內(nèi)端與圓弧刃28相接，圓弧刃28的另一端與內(nèi)刃29外端圓滑連接，橫刃31的兩端分別與兩內(nèi)刃29的內(nèi)端相連。兩外刃27與兩圓弧刃28相交形成兩弧刃尖25，兩月牙槽后刀面34相交而在鉆頭軸線處形成鉆心尖24。該月牙槽后刀面34既是圓弧刃28的后刀面，又是內(nèi)刃29和橫刃31的后刀面，它在圓弧刃28處是圓環(huán)面的一部分，在內(nèi)刃29和橫刃31處則是平面。采用這樣的結(jié)構(gòu)，就形成鉆尖部分1八刃中的七刃(兩外刃27、兩圓弧刃28、兩內(nèi)刃29和一橫刃31)和五尖中的三尖(鉆心尖24以及兩個位于鉆心尖兩側(cè)、相互對稱的弧刃尖25)，該兩圓弧刃28、兩內(nèi)刃29和橫刃31形成一個相對于麻花鉆來說是鉆心尖24退縮、兩側(cè)弧刃尖25并立的“W形刃”。在其一側(cè)的外刃后刀面32上磨出分屑槽23，從而在該側(cè)的外刃27中又形成一個分屑刃20，即該鉆尖部分的第八刃；該分屑刃20與該側(cè)外刃27的交界處又形成兩個分屑刃尖26，即鉆尖部分的第四尖和第五尖。此67式鉆頭共有七個刃磨長度參數(shù)和七個刃磨角度參數(shù)。設(shè)該鉆頭直徑為d，這些刃磨參數(shù)分別如表一所示。
表一
圖3和圖4給出了本實用新型群鉆的正視圖和俯視圖，其結(jié)構(gòu)基本上與
圖1和圖2所示67式群鉆相同，為簡明起見，對其結(jié)構(gòu)相同之處不再作重復(fù)描述，其相同結(jié)構(gòu)部件采用了與
圖1和圖2相同的附圖標(biāo)記。本實用新型群鉆相對于67式群鉆主要作了三方面改進。第一方面的改進是為了使群鉆更方便地采用機械刃磨，為此將67式群鉆的矩形分屑槽23(參見
圖1、2)或圓弧形分屑槽(圖中未給出)改為圖3和圖4所示的帶有圓弧形底部的V形分屑槽22，圖3中給出的帶有圓弧形底部的V形分屑槽的側(cè)壁夾角為90°，即直角形；與此同時加大圓弧刃的圓弧半徑R，使其位于0.11d-0.15d之間，這樣就有利于實現(xiàn)利用砂輪對本實用新型進行機械刃磨，使其適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化需要。有關(guān)如何用砂輪對其進行機械刃磨，將在后面借助于圖5至圖7作進一步說明。本實用新型群鉆在上述第一方面改進的基礎(chǔ)上可作出第二方面的改進以進一步提高鉆尖的定心能力，為此可采用兩個措施減小內(nèi)刃鋒角2φτ，使其位于131°-133°或者加大橫刃斜角，使其為65°＜ψ≤70°，采用此兩措施之一就可改善其定心能力，若同時采用這兩改進措施，可取得更好的鉆尖定心能力。本實用新型群鉆還可在上述第一方面改進的基礎(chǔ)上作出第三方面的改進，以進一步提高該鉆頭的耐用度，為此可減小外刃鋒角2φ，使其在121°-123°之間，從而可改善外刃外端33處的散熱條件，延長了鉆頭使用壽命。
當(dāng)然，本實用新型群鉆還可對上述三方面同時作出改進，這樣的群鉆既可進行機械刃磨，又提高了鉆尖定心能力和鉆頭耐用度。
本實用新型在作出上述三方面改進的同時，還可對67式群鉆的刃磨參數(shù)作擴展和調(diào)整，其中，尖高h(yuǎn)=0.035d-0.045d，橫刃長bψ=0.035d-0.045d，外刃后角αfc=8°-14°，圓弧后角αRc=10°-16°，內(nèi)刃斜角τ=20°-30°，內(nèi)刃前角γτc-10-15°。
圖5和圖6說明了如何用砂輪對本實用新型群鉆的后刀面進行機械刃磨，根據(jù)圓弧后角αRc、橫刃斜角ψ、內(nèi)刃鋒角2φτ的大小和外刃長L的要求，調(diào)整鉆頭在刃磨機床的安裝定位，利用砂輪的圓角(圓環(huán)面)和端平面，來刃磨鉆頭的月牙槽后刀面(即圓弧刃、內(nèi)刃、橫刃的后刀面)34。
圖7說明了如何用砂輪對本實用新型群鉆的內(nèi)刃前刀面進行機械刃磨，根據(jù)內(nèi)刃鋒角2φτ、內(nèi)刃斜角τ和內(nèi)刃前角γτc的大小，調(diào)整鉆頭在刃磨機床的安裝定位，利用砂輪的圓角(圓環(huán)面)和端平面及外圓面來刃磨鉆頭的內(nèi)刃前刀面35。
當(dāng)采用上述方式對具有帶圓弧形底部的V形分屑槽和相應(yīng)的圓弧半徑R的本實用新型群鉆進行機械刃磨時，就可適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的要求。
以上對本實用新型的具體實施方式
作了說明，但本實用新型不局限于上述方式，凡是采用帶圓弧形底部的V形分屑槽以及圓弧刃的圓弧半徑R與鉆頭直徑d之比為0.11-0.15的群鉆，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1．一種多尖多刃群鉆，包括鉆尖部分和導(dǎo)向部分，該鉆尖部分的兩主切削刃分別由外向內(nèi)分為外刃(27)、圓弧刃(28)和內(nèi)刃(29)三段，兩內(nèi)刃(29)之間是位于鉆尖中心部位的橫刃(31)，形成七刃，該兩外刃(27)與兩圓弧刃(28)相交形成兩弧刃尖(25)，兩圓弧刃(28)的內(nèi)端與兩內(nèi)刃(29)的外端圓滑連接，兩內(nèi)刃(29)之間的橫刃(31)成為該鉆尖中心部位的鉆心尖(24)，形成以鉆心尖(24)為中心、兩弧刃尖(25)對稱位于其兩側(cè)的三尖；在鉆尖部分一側(cè)外刃(27)的后刀面(32)上磨出分屑槽(22)，從而在該側(cè)的外刃(27)中又形成一個分屑刃(30)，該分屑刃(30)與該側(cè)的外刃(27)相交又形成兩個分屑刃尖(26)，其特征在于該圓弧刃(28)的圓弧半徑R與該鉆頭直徑d之比為0.11-0.15，該分屑槽(22)是橫截面為帶有圓弧形底部的V形溝槽。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的群鉆，其特征在于該帶有圓弧形底部的V形分屑槽(22)的側(cè)壁夾角為90°。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的群鉆，其特征在于該內(nèi)刃(29)的內(nèi)刃鋒角2φτ為131°-133°。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的群鉆，其特征在于該橫刃(31)的斜角ψ為65°＜ψ≤70°。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的群鉆，其特征在于該外刃(27)的外刃鋒角2φ為121°-123°。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的群鉆，其特征在于該橫刃(31)的斜角ψ為65°＜ψ≤70°。
專利摘要一種多尖多刃群鉆,其鉆尖部分包括鉆心尖(24)、兩弧刃尖(25)和兩分屑刃尖(26);兩外刃(27)、兩圓弧刃(28)、兩內(nèi)刃(29)、橫刃(31)和分屑刃(30)。為使該群鉆適于產(chǎn)業(yè)化的機械刃磨,其一側(cè)外刃后刀面(32)上磨出的分屑槽(22)的橫截面是帶有圓弧形底部的V形溝槽,并加大圓弧刃的圓弧半徑R,使其與鉆頭直徑d之比為0.11—0.15。為提高鉆尖定心能力,還可將內(nèi)刃鋒角2φ
文檔編號B23B51/02GK2463091SQ0122034
公開日2001年12月5日 申請日期2001年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月28日
發(fā)明者倪志福 申請人:倪志福