一种钻针及钻具的制作方法

1.本实用新型涉及孔加工刀具技术领域，尤其涉及一种钻针及钻具。


背景技术：

2.目前，为了减小钻针加工后的孔壁的粗糙度，都是通过改善钻针的排屑性能，使在切削过程中切削刃切下的切屑及时排出，减少切屑与孔壁的摩擦，从而间接减小孔壁的粗糙度。现有技术中，改善钻针排屑性能的技术手段大多数是增大排屑槽的螺旋角和减小芯厚，但增大螺旋角后，螺距会相应减小，会延长排屑槽的总长度，从而增加了切屑在排出过程中所走的路程，增加了排屑槽与切屑的接触面积和接触时间，切屑对钻针造成的磨损会更加严重，增加钻针的磨损速度，会使钻针的寿命缩短，减小钻针的芯厚，会使钻针容易断裂。
3.因此，亟待需要一种钻针来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种钻针，能够解决现有的钻针加工出来的孔，孔壁粗糙度大的问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种钻针，包括针体，所述针体包括尖部以及钻身，所述针体上设置有绕所述针体的轴向螺旋延伸的排屑槽，所述排屑槽由所述尖部向所述钻身延伸，所述钻身与所述尖部连接的一端设置有第一刃面，至少部分所述排屑槽位于所述第一刃面上，且所述排屑槽位于所述第一刃面上的侧壁顶部边缘形成修光刃；
7.其中，所述第一刃面为回转面，所述回转面的母线为直线，且所述直线与所述钻身的轴线之间的距离沿背离所述尖部的方向逐渐增大；或所述回转面的母线为向所述钻身外侧凸出的圆弧线。
8.作为优选地，所述针体上对称设置有两个所述排屑槽，两个所述排屑槽靠近所述尖部的相对两个侧壁的顶部均形成有修光刃。
9.作为优选地，所述第一刃面的轴向截面长度为1-1.5mm。
10.作为优选地，所述排屑槽的螺旋角度为25
°‑
45
°
。
11.作为优选地，所述直线与所述钻身的轴线的夹角为1.5
°‑3°
。
12.作为优选地，所述针体由不锈钢材质或硬质合金材料制成。
13.作为优选地，所述尖部的尖角角度为120
°‑
165
°
。
14.作为优选地，所述钻针还包括安装杆，所述安装杆包括：
15.柄杆；
16.过渡杆，设置在所述柄杆的一端，所述过渡杆的一端与所述柄杆固定连接，另一端用于安装所述针体。
17.作为优选地，所述圆弧线的半径比所述针体的半径小0.005-0.010mm。
18.一种钻具，包括机体和所述的钻针。
19.本实用新型的有益效果：
20.本实用新型通过将修光刃设置在第一刃面上，第一刃面为回转面，回转面的母线为向钻身外侧凸出的圆弧线，使修光刃以圆弧的形式直接参与切削，可以减少修光刃修光过程中刀痕的产生，提高修光效果；或直线回转面的母线为直线，直线与钻身轴线之间的距离沿背离尖部的方向逐渐增大，使修光刃以直线的方式直接参与切削，可以提高修光效率。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例一提供的钻针的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例一提供的钻针的尖部在一视角下的结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例一提供的钻针的尖部在另一视角下的结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例一提供的钻针的针体固定在安装杆上的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例二提供的钻针的尖部在一视角下的结构示意图；
26.图6是本实用新型实施例二提供的钻针的尖部在另一视角下的结构示意图。
27.图中：
28.1、针体；11、尖部；111、主切削刃；12、钻身；121、第一刃面；1211、修光刃；122、第二刃面；123、第三刃面；124、固定部；13、排屑槽；131、副排屑槽；
29.2、安装杆；21、柄杆；22、过渡杆；221、第一过渡杆；222、第二过渡杆；223、第三过渡杆。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
31.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.目前，为了改善孔壁粗糙度异常的技术手段通常是增大排屑槽的螺旋角和减小钻针的芯厚，增大排屑槽的螺旋角，螺距会相应的变小，从而延长了排屑槽的总长度，切屑在排出的过程中所走的路程会增加，从而增加排屑槽与切屑的接触面积和接触时间，切屑对钻针造成的磨损会更加严重，导致钻针的磨损速度加快，钻针的寿命减少；减小芯厚能够使钻针的容屑空间增大，但会使钻针更容易断裂。
35.实施例一
36.如图1所示，本实施例提供了一种具有修光刃的钻针，该钻针包括针体1，针体1包括尖部11和钻身12，尖部11上设置有主切削刃111，主切削刃111能够起到切除材料的作用。针体1上设置有从尖部11沿针体1的轴向螺旋延伸的排屑槽13，排屑槽13用于排出主切削刃111切削时产生的切屑，将主切削刃111切除下来的切屑及时排出，可以减少切屑与孔壁的摩擦，减小孔壁的粗糙度。
37.为了能够在不改变螺旋角和芯厚的情况下，进一步减小孔壁的粗糙度，本实施中，钻身12上设置有修光刃1211，能够对孔壁起到修光的作用，以减小孔壁的粗糙度。
38.具体地，在钻身12与尖部11连接的一端设置有第一刃面121，部分排屑槽13位于第一刃面121上,排屑槽13位于第一刃面121上的侧壁的顶部边缘形成修光刃1211，可以理解的是第一刃面121由修光刃1211绕针体1的轴线旋转形成的回转面，回转面的母线为一条直线，且该直线与针体1的轴线之间的距离沿背离所述尖部11的方向逐渐增大，使修光刃1211可以参与孔壁的切削，提高修光刃1211的修光效果，同时提高修光的效率。
39.如图2所示，通过在钻针上设置修光刃1211，使钻针参与切削的部分由一个刃变成两个刃，在使用本实施例中的钻针进行孔加工的过程中，在主切削刃111切除大部分材料后，少量余量由修光刃1211切除，修光刃1211最终控制孔径的大小，减小了主切削刃111的磨损速度，同时提高了修光的效果，降低了孔壁的粗糙度。
40.优选地，在针体1上对称设置有两个排屑槽13，两个排屑槽13呈双螺旋形状沿针体1的轴向延伸，通过对称设置的两个排屑槽13，可以使钻针在旋转过程中保持同轴心，钻针在加工过程中不会产生抖动，防止加工出来的孔径出现偏差。同时两个排屑槽13可以快速将主切削刃111和修光刃1211切削产生的切屑排出，防止切屑与孔壁摩擦造成孔壁粗糙度异常的问题。
41.进一步地，针体1上还设置有第二刃面122和第三刃面123，第二刃面122为圆柱面，第二刃面122的一端连接第一刃面121，第二刃面122能够起到对修光刃1211修光过的孔壁进行二次磨削的作用，进一步减小孔壁地粗糙度，提升修光效果。
42.更进一步地，第三刃面123为圆柱面，且直径小于第二刃面122，第三刃面123的一端连接在第二刃面122，第三刃面123与第二刃面122连接处设置有环形凹槽，使得第三刃面123不与孔壁接触，能够减小钻身12与孔壁的摩擦面积，同时使切屑更容易排出。
43.进一步地，如图3所示，位于第一刃面121上的排屑槽13的相对的两个侧壁的顶部边缘均设置有修光刃1211，可以使钻针在加工孔的过程中，钻针顺时针旋转和逆时针旋转均能起到对孔壁进行修光的作用。
44.优选地，第一刃面121的轴向截面长度为1-1.5mm，通过合理的控制第一刃面121的轴向截面的长度，能合理的控制修光刃1211参与切削的长度，能够使修光刃1211达到最好的修光效果。
45.进一步地，在本实施中，第一刃面121的轴向截面长度为1.3mm，可以避免位于第一刃面121上的修光刃1211参与切削的长度小，修光效果差的问题，还能够避免由于修光刃1211参与切削的长度太长，修光刃1211与孔壁接触面积大，切削时产生的热量多，产生积屑瘤，造成孔加工不良的现象。
46.优选地，排屑槽13的螺旋角度范围是25
°‑
45
°
，可以根据钻针加工的材料不同，选择合适的螺旋角，保证切屑能够顺利从排屑槽13排出，减小孔中残留的切屑对孔壁的摩擦，降低孔壁的粗糙度，提升修光效果。
47.可以理解地是，增大排屑槽13螺旋角可以增加针体1的容屑能力，减少切屑与孔壁摩擦，减小排屑槽13螺旋角可以使切屑更快的从孔中排出，同时还能减小切削阻力。
48.具体地，本实施例中排屑槽13的螺旋角的角度为35
°
，可以避免因排屑槽的螺旋角太大，螺距变小，导致排屑槽的总长度延长，排屑槽与切屑的接触面积和接触时间增加，切屑对钻针造成的磨损更加严重，造成钻针的磨损速度快，钻针寿命短的问题，还能够使钻针具有一定的容屑能力和排屑能力，减少切屑与孔壁的摩擦，提升修光刃1211的修光效果。
49.优选地，修光刃1211绕针体1的轴向方向旋转形成的回转面，回转面的母线与钻身12的轴线夹角为1.5
°‑3°
，通过增大夹角的角度增加修光刃1211与孔壁的接触面积，提升修光效果，减小夹角的角度可以减小修光刃1211与孔壁的接触面积，减小修光刃1211的磨损速度，提高钻针的使用寿命。
50.进一步地，本实施例中夹角的角度为2.5
°
，能够保证修光效果的前提下延长钻针使用时间。
51.优选地，本实施中针体1由不锈钢或硬质合金材料制成，其中不锈钢材料具有很好的耐腐蚀性和耐热性，可以保证针体1不会被腐蚀，延长针体1的使用寿命，硬质合金具有硬度高、耐磨和强度高的优点，使钻针更结实，同时可以使钻针加工更坚硬的材料，提高钻针的适用性及实用性。
52.进一步地，本实施例中针体1由钨钢制成，钨钢的硬度高、耐磨性好，同时强度和韧性很好，还具有耐热和耐腐蚀等一系列优良的性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃仍有很高的硬度，可以延长钻针的使用寿命，使钻针的适用范围更广。
53.优选地，针体1上尖部11尖角的角度范围为120
°‑
165
°
，可以根据所要打孔的材料选择合适的尖角角度，尖角的角度越小主切削刃111越锋利，但主切削刃111的刃尖强度降低，尖角的角度越大，主切削刃111的刀尖的强度高，但切削的效率低。
54.进一步地，本实施例中尖角的角度为145
°
，既能保证主切削刃111的锋利程度和加工效率，还能提高刀尖的强度。
55.优选地，如图4所示，为了方便钻针固定在工作台上，钻针还包括有柄杆21和过渡杆22，过渡杆22连接在柄杆21的一端，且与柄杆21固定连接，针体1的固定部124固定连接在过渡杆22上。
56.可选地，过渡杆22包括第一过渡杆221、第二过渡杆222和第三过渡杆223，第一过渡杆221和第三过渡杆223为圆台形状，第二过渡杆222为圆柱状，从第一过渡杆221到第三过渡杆223直径逐级递减，第三过渡杆223直径较小的一面与针体1的直径相同且与针体1固定连接，针体1与安装杆2同轴心，保证旋转过程中针体1的稳定性，即实现了较大直径地柄
杆21连接在较小直径地钻针上。
57.在其他实施例中，可以只设置一根过渡杆22，即可以实现柄杆21从较大直径过渡到较小直径的方案均在本实施例的保护范围内。
58.可选地，安装杆2采用一体成型的方式加工，简化加工步骤，提高生产效率。
59.可选地，安装杆2由不锈钢或硬质合金材料制成，不锈钢具有耐磨和耐腐蚀地特性，可以使安装杆2不易受到腐蚀，硬质合金的硬度高，可以进一步提升安装杆2的坚固性，使安装杆2更结实。
60.具体地，本实施例中安装杆2由钨钢材料制成，钨钢硬度高，强度大，能够使延长安装杆2的使用时间。
61.可选地，当针体1与安装杆2的材料不一致时，可以采用焊接的方式将针体1固定在安装杆2上，焊接的加工方式，能够保证针体1与安装杆2的牢固性，还能提高加工效率。
62.优选地，本实施例中安装杆2和钻针都是由钨钢制成的，采用的是一体成型的加工方式，可以提高加工效率，同时还能保证的强度和韧性，延长钻针的使用寿命。
63.实施例二
64.本实施例提供的一种带有修光刃的钻针，与实施例1不同之处在于，修光刃1211绕针体1的轴线旋转形成的回转面为第一刃面121，第一刃面121为空间曲面形状，回转面的母线为向钻身12外侧凸出的圆弧线，通过将修光刃1211设置在该空间曲面上，可以使修光刃1211是以圆弧线的方式对孔壁进行修光，可以避免刀痕的产生，有利于提高修光效果。
65.可以理解地是，在钻针开排屑槽13之前，先在第一刃面121所在位置精磨出一个圆弧曲面形状，然后在对钻针进行加工形成排屑槽13，排屑槽13位于第一刃面121上的侧壁的顶部边缘形成修光刃1211，如图5所示，修光刃1211所在的圆弧曲面的半径比尖部11的半径大，在钻针工作时，主切削刃111和修光刃1211绕钻针的轴线旋转，主切削刃111所形成的回转面为锥面形状，修光刃1211所形成地回转面为圆弧曲面形状，使得修光刃1211参与孔壁地切削，能够起到对孔壁地修光作用。
66.优选地，圆弧线的半径比针体1的半径小0.005-0.01mm，可以使修光刃1211参与孔壁的切削，提高修光刃1211的修光效果。
67.优选地，如图5和图6所示，为了进一步减小钻身12与孔壁的摩擦同时提高钻针的排屑性能，在第一刃面121和第二刃面122上开设有副排屑槽131，副排屑槽131的深度小于排屑槽13的深度，使钻针不容易发生断裂。
68.可选地，还可以在第二刃面122和第三刃面123的中部开设副排屑槽131，副排屑槽131的宽度小于第二刃面122或第三刃面123的宽度，副排屑槽131和排屑槽13的螺旋方向和延伸方向相同，通过增加的副排屑槽131可以进一步增加钻针的排屑性能，使切屑更容易排出钻孔，减小孔壁的粗糙度。
69.可选地，副排屑槽131设置为两个，对称设置在钻身12的两个侧壁上，提高了钻针的排屑性能，减小了钻身12与孔壁的摩擦面积，进一步地减小了孔壁的粗糙度。
70.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和
改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。