一种钻头刃磨方法及钻头

技术领域

本发明属于钻头刃磨处理技术领域，具体涉及一种用于有效提高钻孔表面粗糙度的钻头刃磨方法及钻头。

背景技术

钻头为钻孔专用工具，现有钻头在使用时，存在因设备（例如机床）主轴跳动等因素造成的钻头摆动，导致孔径变大，影响钻孔尺寸稳定性的问题。

此外，在钻孔的加工过程中，钻孔的孔壁粗糙度是重要的指标，粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响，孔壁粗糙度值通常是越小越好，孔壁粗糙度值越小孔壁越光滑，粗糙度值越小粗糙度等级越高。

现有麻花钻在钻孔后经常出现孔壁粗糙度不良、刮伤、孔径偏大等问题，为了提高孔壁粗糙度等级，一般是减少切屑与孔壁之间的摩擦，目前常用做法是增大螺纹角或减小钻头的芯厚。其一，增大螺纹角能使切削锋利，切屑爬升的斜度变小，排屑槽在轴向方向上对切屑的分力增大，从而提升排屑性能；其二，减小钻头的芯厚能使容屑空间增大，从而提升排屑性能。但是增大螺纹角和减小钻头的芯厚都会降低钻头的刚性，增大断刀的风险。

发明内容

为解决技术问题，本发明的目的之一在于提供一种钻头刃磨方法，用于使钻头同时具备钻削、定心和刮研的加工功能，提高钻孔稳定性尺寸的同时，减小孔壁摩擦，提高孔壁粗糙度。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

本申请提供的一种钻头刃磨方法，所述钻头包括钻头本体和连接所述钻头本体的柄部，所述钻头本体包括两前刀面、两后刀面和两个副后刀面，所述前刀面和后刀面之间的交线形成主切削刃，所述前刀面和副后刀面之间的交线形成副切削刃，其特征在于，所述麻花钻钻头刃磨方法包括：

在所述前刀面靠近所述主切削刃的顶部沿所述主切削刃的长度方向刃磨形成弧形凹槽；

将所述副切削刃顶部外缘刃磨成斜边或弧边，且对所刃磨后的斜边或弧边与非刃磨的副后刀面之间的过渡区进行刃磨以使两者圆滑过渡。

在本申请中，刃磨所述弧形凹槽的前端弧面的的外切面和对应后刀面之间的角度在9°至11°之间；

其中，所述前端弧面为由所述弧形凹槽靠近所述主切削刃的边缘至远离所述边缘形成的弧面。

在本申请中，在刃磨所述斜边或弧边时，刃磨斜边或弧边在沿钻头本体长度方向上的长度范围属于4毫米至6毫米之间的范围。

在本申请中，刃磨斜边或弧边与所述主切削刃圆滑过渡。

在本申请中，刃磨斜边或弧边与所述主切削刃靠近副切削刀的端部交界处刃磨为圆角。

相比于现有技术，本发明提供的钻头刃磨方法具有如下优点和有益效果：

（1）通过在前刀面靠近主切削刀处刃磨形成弧形凹槽，使切屑导向待加工面，提高主切削刃的锋利度，实现主切削功能，且同时切屑导向待加工面，避免切屑刮伤钻孔孔壁；

（2）在副切削刃顶部外缘刃磨成斜边或弧边，并与副后刀面圆滑过渡，使副切削刃逐步定心且实现导向修正，降低设备主轴跳动等因素造成钻头摆动而导致孔径变大的问题，提高钻孔尺寸稳定性，且由刃磨段圆滑过渡至非刃磨段，实现孔壁刮研功能，且减小与孔壁摩擦，提高孔壁表面粗糙度。

为解决技术问题，本发明的目的之二在于提供一种钻头，使得刃磨后钻头同时具备钻削、定心和刮研的加工功能，提高钻孔稳定性尺寸的同时，减小孔壁摩擦，提高孔壁粗糙度。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

本申请涉及一种钻头，其包括钻头本体和连接所述钻头本体的柄部，所述钻头本体包括两前刀面、两后刀面和两个副后刀面，所述前刀面和后刀面之间的交线形成主切削刃，所述前刀面和副后刀面之间的交线形成副切削刃，

所述前刀面靠近所述主切削刃的顶部沿所述主切削刃的长度方向刃磨形成弧形凹槽；

所述副切削刃顶部外缘刃磨形成斜边或弧边，所刃磨后的斜边或弧边与非刃磨的副后刀面圆滑过渡。

在本申请的一些实施例中，所述弧形凹槽包括前端弧面，所述前端弧面为由所述弧形凹槽靠近所述主切削刃的边缘至远离所述边缘形成的弧面；

所述前端弧面的外切面和对应后刀面之间的角度在9°至11°之间。

在本申请的一些实施例中，刃磨后斜边或弧边在沿钻头本体长度方向上的长度范围属于4毫米至6毫米之间的范围。

在本申请的一些实施例中，刃磨后斜边或弧边与所述主切削刃圆滑过渡。

在本申请的一些实施例中，刃磨后斜边或弧边与所述主切削刃靠近副切削刀的端部交界处刃磨为圆角，使刃磨后斜边或弧边与所述主切削刃圆滑过渡。

如上所述的，采用此刃磨后的钻头，能够在提高钻孔尺寸稳定性的同时，能够提高孔壁表面粗糙度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有钻头的结构图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为本发明提出的钻头刃磨方法的流程图；

图4为本发明提出的钻头的结构图；

图5为图4中B部分的放大图；

图6为本发明提出的钻头在第一角度下的局部放大图

图7为本发明提出的钻头在第二角度下的局部放大图；

图8为本发明提出的钻头在第三角度下的局部放大图；

图9为本发明提出的钻头在第四角度下的局部放大图；

附图标记：

100-钻头本体；110-前刀面；111-弧形凹槽；120-后刀面；130-副后刀面；131-斜面或弧边；132-过渡区；140-主切削刃；150-副切削刃；；

200-柄部；

300-颈部；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图1和图2，其示出现有麻花钻钻头（如下简称钻头）的结构。

钻头至少包括钻头本体100和连接于钻头本体100下方的柄部200，参见图1，有些钻头在钻头本体100和柄部200之间还设置有颈部300。

钻头的钻头本体100包括两前刀面（图1中标记出一个前刀面110）、两后刀面（图1中标记出一个后刀面120）和两个副后刀面（图1标记出一个副后刀面130），前刀面110和后刀面120之间的交线形成主切削刃140，前刀面110和副后刀面130之间的交线形成副切削刃150。

其中，主切削刃140起主要切削作用，副切削刃150起修光孔壁和引导作用。

为了提高钻孔尺寸稳定性及孔壁粗糙度，本申请提供一种钻头刃磨方法及采用此刃磨方法刃磨形成的钻头，通过对钻孔定心和刮研，在提高钻孔尺寸稳定性的同时，减少与孔壁之间的摩擦，提高钻孔表面粗糙度。

参见图3，本申请涉及一种钻头刃磨方法，用于将图1和图2中涉及的现有钻头刃磨成如上参见图4至图9所述的钻头。

该刃磨方法包括：（1）在前刀面110靠近主切削刃140的顶部沿主切削刃140的长度方向刃磨形成弧形凹槽111；（2）将副切削刃150顶部外缘刃磨成斜边或弧边131，且对所刃磨后的斜边或弧边131与非刃磨的副后刀面130之间的过渡区（参见图5中标记出的132）进行刃磨，以使两者圆滑过渡。

虽然在图3中，将如上所述（1）放置在（2）之前，但是实际上如上所述的（1）和（2）在刃磨时间上无先后顺序，只要从这两个方面实现钻头刃磨即可。

具体地，针对如上所述（1）和（2）的刃磨过程具体进行如下描述。

在对弧形凹槽111进行刃磨时，弧形凹槽111的前端弧面的的外切面和对应后刀面120之间的角度θ（参见图6示出的）在9°至11°之间。

如上所述的弧形凹槽111的前端面指的是由弧形凹槽111靠近主切削刃140的边缘至远离该边缘形成的弧面。

确保如上所述角度θ为较小角度，可以较好地对切屑及时且快速地进行导向，避免刮伤钻孔孔壁。

替代地，该角度θ也可以设置为其他范围内的角度，只要能够保证切屑及时导向即可。

为了在对孔壁修整时，能够实现定心且对孔壁的刮研功能，需要刃磨如上所述的斜边或弧边131，具体地，该斜边或弧边131位于副刀后面130上且副切削刃150外缘上，在本申请中，该斜边或弧边131起到刃磨段引导过渡的作用，因此该斜边或弧边131不易刃磨过长一段。

在本申请中，在刃磨时，刃磨斜边或弧边131在沿钻头本体100长度方向（即，沿图9中虚线示出的钻头本体100的旋转轴线）上的长度d范围为第一范围，该第一范围属于4毫米至6毫米的范围，例如，第一范围可以为4毫米至5毫米，或者第一范围可以为5毫米至6毫米等。

为了实现主切削刃140和副切削刃150两者之间的圆滑过渡，刃磨斜边或弧边131与主切削刃140靠近副切削刃150的端部交界处刃磨为圆角（参见图5中示出的虚线框），使刃磨斜边或弧边131与主切削刃140圆滑过渡，从而实现主切削刃140和副切削刃150之间的圆滑过渡。

如上说明仅针对一个主切削刃140、一个副切削刃150、一个前刀面110和一个副后刀面130进行的刃磨过程描述，本领域技术人员容易理解，在钻头本体100的另一个主切削刃、另一个副切削刃、另一个前刀面和另一个副后刀面也会进行相应的刃磨过程，在此不做赘述。

该刃磨方法是应用在参见图1和图2上的现有钻头上的，以形成参见图4至图9所述的钻头。

如下，将参考图4至图9描述采用如上刃磨方法形成的钻头。

参见图4至图7，本申请涉及的钻头的前刀面110上刃磨形成弧形凹槽111，具体地，在前刀面110靠近主切削刃140的顶部沿主切削刃140的长度方向刃磨形成弧形凹槽111。

在钻孔的过程中，钻头的钻尖最先接触被加工件，挤压被加工件直至主切削刃140开始切削，在前刀面110靠近主切削刃140形成弧形凹槽111，提高主切削刃140的锋利度，且该弧形凹槽111能够在切削时引导切屑，使得切屑引导至待加工面，易于排出切屑且同时避免铁屑刮伤孔壁。

副切削刃150切屑的量很少，相当于对孔壁的精加工。

在本申请中，参见图5，副切削刃150顶部外缘刃磨成斜边或弧边131，且刃磨后的斜边或弧边131与非刃磨的副后刀面130通过过渡区132圆滑过渡，如此，副切削刃150在对孔壁修整时先从前段的斜边或弧边131的刃磨段开始逐步过渡至后段非刃磨段，逐步定心且利用斜边或弧边131进行导向修正，提高钻孔尺寸稳定性，降低设备（例如机床）主轴跳动等因素造成钻头摆动而产生孔径变大的问题。

同时，副切削刃150在对孔壁修整时先从前段的斜边或弧边131开始逐步过渡至后段，能够实现对孔壁的刮研功能，减小与孔壁的摩擦，提高孔壁表面粗糙度，从而更能提高与机械零件的配合质量、减小磨损、延长使用寿命等。

在本申请中，参见图6，为了实现刃磨弧形凹槽111，以提高主切削刃140的锋利度，弧形凹槽111的前端面的外切面和对应后刀面120之间的角度θ在9°至11°之间。

如上所述的弧形凹槽111的前端面指的是由弧形凹槽111靠近主切削刃140的边缘至远离该边缘形成的弧面。

确保如上所述角度θ为较小角度，可以较好地对切屑及时且快速地进行导向，避免刮伤钻孔孔壁。

替代地，该角度θ也可以设置为其他范围内的角度，只要能够保证切屑及时导向即可。

为了在对孔壁修整时，能够实现定心且对孔壁的刮研功能，设置了如上所述的斜边或弧边131，具体地，参见图7和图8，该斜边或弧边131位于副刀后面130上且副切削刃150外缘上，在本申请中，该斜边或弧边131起到刃磨段引导过渡的作用，因此该斜边或弧边131不易刃磨过长一段。

在本申请中，斜边或弧边133在沿钻头本体100长度方向（即，沿图9中虚线示出的钻头本体100的旋转轴线）上的长度d范围为第一范围，该第一范围属于4毫米至6毫米的范围，例如，第一范围可以为4毫米至5毫米，或者第一范围可以为5毫米至6毫米等。

为了实现主切削刃140和副切削刃150两者之间的圆滑过渡，将刃磨后斜边或弧边131与主切削刃140靠近副切削刃150的端部交界处刃磨为圆角（参见图5中虚线圈示出的部分），使刃磨后斜边或弧边131与主切削刃140圆滑过渡，从而实现主切削刃140和副切削刃150之间的圆滑过渡。

参见图4至图9及以上说明仅针对一个主切削刃140、一个副切削刃150、一个前刀面110和一个副后刀面130进行的描述，本领域技术人员容易理解，在钻头本体100的另一个主切削刃、另一个副切削刃、另一个前刀面和另一个副后刀面也会进行相应的刃磨设计，在此不做赘述。

本申请涉及的如上所述的钻头刃磨方法及其钻头，通过在前刀面110刃磨形成弧形凹槽111，对切屑进行导向，避免切屑刮伤孔壁；且副切削刃150从前端的刃磨段圆滑过渡至后端的非刃磨段，实现逐步定心且导向修正，并能够对孔壁进行刮研，提高孔壁粗糙度，从而提高钻孔与机械零件的质量配合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。