BTA钻头深孔钻刀片新款设计思路

2025-02-06 12:59:43 周英

数控刀片

设计BTA深孔钻刀片造型时,需要综合考虑加工效率、精度和刀具寿命等因素,以下是为你设计的适用于加工90mm - 120mm孔的刀片造型方案:

中心刀片

1. 形状:采用圆形或近似圆形,直径根据钻杆中心结构确定,一般略小于钻杆中心孔径。

2. 切削刃:中心刀片有一个定心尖,位于刀片中心,可保证钻孔时的初始定心精度。定心尖两侧设计有对称的切削刃,切削刃为折线形,前段为小角度的引导刃,后段为正常切削刃,这样既能平稳切入工件,又能高效切削。

3. 排屑槽:在刀片上设置2 - 3条较宽且浅的排屑槽,槽形为抛物线形,便于切屑顺利排出。

中间刀片

1. 形状:为菱形,边长根据钻头直径和刀片布置密度确定,一般边长在10 - 15mm左右 。

2. 切削刃:菱形的两个锐角处为切削刃,切削刃磨出正前角和合适的刃倾角,以减小切削力和提高切屑的卷曲效果。在切削刃上可设置微小的断屑槽,断屑槽的宽度和深度根据加工材料和切削参数调整。

3. 排屑槽:在刀片的非切削面上,设置与切削刃平行的排屑槽,排屑槽的深度和宽度适中,既能容纳切屑,又能保证刀片的强度。

周边刀片

1. 形状:为矩形,长度根据钻头直径和刀片布置确定,宽度一般在8 - 12mm左右。

2. 切削刃:矩形的一侧长边为切削刃,切削刃磨出较大的后角,以减少与已加工孔壁的摩擦。在切削刃上设置波浪形的断屑结构,使切屑更容易折断和排出。

3. 排屑槽:排屑槽位于刀片的侧面,与切削刃垂直,排屑槽的出口靠近钻杆的排屑通道,确保切屑能快速排出。


设计BTA深孔钻刀片造型时,要充分考虑加工过程中的切削力、排屑以及刀具耐用度等关键因素。下面是针对90mm - 120mm孔径加工的刀片造型设计:


中心刀片

1. 形状:采用正六边形,边长依据钻杆中心适配结构确定,边长范围大致在8 - 12mm 。

2. 切削刃:中心处设置一个尖锐的定心锥,定心锥角度为90°-120°,能高效精准定心。定心锥外沿是一圈环形切削刃,切削刃带有10°-15°的正前角,以降低切削力。刃口设置微小的锯齿状结构,增强切削效果。

3. 排屑槽:沿六边形的三条对角线方向设置三条排屑槽,排屑槽为半封闭式,槽深3 - 5mm,槽宽4 - 6mm,槽壁光滑,利于切屑排出。

中间刀片

1. 形状:设计为不规则四边形,其中两条邻边为切削刃边,边长根据钻头直径调整,大致在10 - 15mm。

2. 切削刃:两条切削刃夹角为135°-150°,切削刃磨出5°-8°的正前角和 -5°左右的刃倾角,提高切削性能和断屑效果。在切削刃上间隔设置宽度1 - 2mm、深度0.5 - 1mm的断屑槽。

3. 排屑槽:在刀片的非切削面,以切削刃为起点,设置两条呈放射状的排屑槽,排屑槽深度2 - 3mm,宽度3 - 4mm。

周边刀片

1. 形状:采用矩形,长度根据钻头直径和刀片分布确定,一般在15 - 20mm,宽度8 - 10mm。

2. 切削刃:矩形的一侧长边为切削刃,切削刃后角设置为12°-15°,减小与孔壁摩擦。切削刃上设置间距3 - 5mm、深度0.8 - 1.2mm的波浪形断屑槽。

3. 排屑槽:在刀片侧面垂直于切削刃设置排屑槽,排屑槽深度3 - 4mm,宽度4 - 5mm,排屑槽出口对准钻杆排屑通道。


导条设计

1. 形状:长方体状,契合钻头工作时的外轮廓要求。14mm的宽度能保证在钻孔过程中提供稳定的支撑,避免钻头晃动。35mm的长度则可依据钻孔深度和钻头结构,合理分布在钻头圆周上,确保钻孔的直线度。

2. 材质:选用硬质合金,如含钴量较高的YG8硬质合金,具备高硬度、耐磨性和抗冲击性,能适应深孔加工中复杂的受力情况。

3. 表面处理:进行氮化处理,在导条表面形成一层硬度高、耐磨性好的氮化层,厚度约为0.1 - 0.3mm,提高导条表面的硬度和耐磨性,降低与孔壁的摩擦系数,减少磨损。

4. 安装结构:在导条长度方向的一侧,加工出一条燕尾槽,燕尾槽尺寸与钻头上的燕尾榫配合,实现紧密安装。燕尾槽的深度为4 - 5mm,宽度根据燕尾榫尺寸而定,公差控制在±0.02mm,确保安装精度。

5. 润滑与冷却设计:在导条上沿长度方向均匀分布直径为1 - 2mm的小孔,作为切削液通道。每间隔5 - 8mm设置一个小孔,切削液通过这些小孔直接喷射到孔壁与钻头之间,起到良好的润滑和冷却作用,降低切削温度,延长导条和刀片的使用寿命。


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