一种微小径四棱刀具的制作方法

1.本发明涉及加工刀具领域，尤其涉及一种微小径四棱刀具。


背景技术：

2.随着技术的进步，机械加工领域越来越多的场合需要加工出高精度的微小孔。微小孔顾名思义其孔径微小，需要加工微小的工件通常为金属，如钢材、硬质合金、陶瓷和石料。微小孔的加工方法通常为钻、冲孔、磨、电火花以及激光加工等。然而，适用于大规模生产的加工方法为钻孔，钻孔是一种机加工方法，机加工是指使用刀具去除毛坯材料。钻孔相对于其他方法的生产率高，对工件材料的适用性广。此外，钻孔能够平衡微小孔加工中对效率、成本和质量的要求。
3.目前微小径的钻头所采用的是传统硬质合金，无法实现内冷结构，以及所采用的是两刃结构，在加工效率以及使用寿命上较低。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于一种解决上述技术问题的微小径四棱刀具。
5.本发明提供了一种微小径四棱刀具，其包括刀柄和钻头，所述刀柄与钻头为以同一中心轴的同轴柱体，所述钻头包括依次连接的第一钻尖部、第二钻尖部和第一衔接部，所述第一钻尖部呈四棱锥结构，所述第一钻尖部的锥度范围为80-130
°
，所述第二钻尖部呈四棱锥台结构并连接于第一钻尖部的底部，所述第二钻尖部的棱面之间形成切削刃，所述第二钻尖部的锥度小于第一钻尖部的锥度，所述第一衔接部呈倒四棱锥台结构，所述刀柄的第一侧通过第一衔接部与第二钻尖部连接，所述刀柄内设有冷排通道，所述刀柄的第一侧的侧壁上设有多个接通所述冷排通道的冷排孔。
6.优选地，所述第二钻尖部的锥度范围为50-70
°
。
7.优选地，所述第一衔接部的倒锥角度范围为0.1-0.5
°
。
8.优选地，所述第一衔接部的棱面之间形成周刃。
9.优选地，所述钻头采用单晶钻石材料。
10.优选地，所述第一钻尖部的钻尖的同心度与所述第二钻尖部的切削刃的同心度均小于0.005mm。
11.优选地，所述钻头的直径尺寸范围为0.5-1.0mm。
12.优选地，所述刀柄包括长颈部和柄身部，所述长颈部的第一端设有与第一衔接部相同倒锥角度的第二衔接部，所述长颈部通过第二衔接部与第一衔接部连接，所述长颈部的第二端与柄身部连接。
13.优选地，所述冷排通道包括相互接通的第一通道和第二通道，所述第一通道置于长颈部内，所述第二通道置于柄身部内，多个所述冷排孔分别与第一通道接通。
14.优选地，所述第一通道的管径尺寸小于第二通道的管径尺寸。
15.本发明的有益效果在于：提供了一种微小径四棱刀具，该微小径四棱刀具包括刀
柄和钻头，刀柄与钻头为以同一中心轴的同轴柱体，钻头包括依次连接的第一钻尖部、第二钻尖部和第一衔接部，第一钻尖部呈四棱锥结构，第一钻尖部的锥度范围为80-130
°
，第二钻尖部呈四棱锥台结构并连接于第一钻尖部的底部，第二钻尖部的棱面之间形成切削刃，第二钻尖部的锥度小于第一钻尖部的锥度，第一衔接部呈倒四棱锥台结构，刀柄的第一侧通过第一衔接部与第二钻尖部连接，刀柄内设有冷排通道，刀柄的第一侧的侧壁上设有多个接通冷排通道的冷排孔，采用四刃的四棱钻头结构，其内部内设冷排通道用于内冷作用，降低切削产生的热量影响，实现提高切削效率以及使用寿命。
附图说明
16.图1为本发明中实施例的结构示意图一；
17.图2为图1中a部的局部放大图；
18.图3为本发明中实施例的结构示意图二；
19.图4为本发明中实施例的钻头的结构示意图；
20.图5为本发明中实施例的结构示意图三；
21.图6为图5中b-b部的剖视图；
22.图7为图6中c部的局部放大图。
23.图中标号表：
24.标号名称100刀柄101长颈部1011第二衔接部102柄身部200钻头201第一钻尖部202第二钻尖部203第一衔接部300冷排通道301第一通道302第二通道400冷排孔500切削刃600周刃
具体实施方式
25.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
26.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有
一般技能的人士所理解的通常意义。
27.本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
28.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，所描述的实施例仅仅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。
29.在本实施例中，本发明所提供的一种微小径四棱刀具，其包括刀柄100和钻头200，刀柄100与钻头200为以同一中心轴的同轴柱体，钻头200包括依次连接的第一钻尖部201、第二钻尖部202和第一衔接部203，第一钻尖部201呈四棱锥结构，第一钻尖部201的锥度范围为80-130
°
，第二钻尖部202呈四棱锥台结构并连接于第一钻尖部201的底部，第二钻尖部202的棱面之间形成切削刃500，第二钻尖部202的锥度小于第一钻尖部201的锥度，第一衔接部203呈倒四棱锥台结构，刀柄100的第一侧通过第一衔接部203与第二钻尖部202连接，刀柄100内设有冷排通道300，刀柄100的第一侧的侧壁上设有多个接通冷排通道300的冷排孔400。
30.参阅附图1-附图4，本实施例中的微小径四棱刀具为刀柄100呈圆柱状，钻头200呈四棱柱状的同轴柱体结构，其中钻头200中的第一钻尖部201为四棱锥结构，其作用是为了起到辅助定位，防止在加工时出现偏摆情况，第二钻尖部202为四棱锥台结构，该第二钻尖部202衔接于第一钻尖部201的底部，第二钻尖部202的四棱边分别与第一钻尖部201的四棱边相对应并对齐，使得第一钻尖部201与第二钻尖部202如同一体结构，其中，第二钻尖部202与第一钻尖部201的区别在于整体尺寸不同、作用不同以及锥度不同，第二钻尖部202的整体尺寸要远大于第一钻尖部201，其在刀具中起到主切削的做作用，且其锥度要小于第一钻尖部201，以确保在对工件加工时，切削工作集中于第二钻尖部202上，第二钻尖部202的锥度范围为50-70
°
，根据加工的实际情况，可以调整第二钻尖部202的锥度控制在较小角度，以趋近钻石的111面，第一衔接部203紧连接在第二钻尖部202的后端，且第一衔接部203的四棱边同样与第一钻尖部201和第二钻尖部202的四棱边对齐，而第一衔接部203呈倒四棱锥台结构，其目的是在第二钻尖部202在进行切削工件时，所削出的碎屑需要排出，因此倒四棱锥台结构能够给予第二钻尖部202切削刃500的排屑空间，由于在切削过程中会产生高温，由于高温会影响刀具的使用寿命、加工效果以及工件的性质，因此在本实施例中直接在刀具内置冷排通道300来进行冷却液输出，其中冷排孔400设置有两个并对称地至在刀柄100靠近钻头200的一侧上。
31.进一步的，第一衔接部203的倒锥角度范围为0.1-0.5
°
，第一衔接部203的棱面之间形成周刃600，钻头200采用单晶钻石材料，第一钻尖部201的钻尖的同心度与第二钻尖部202的切削刃500的同心度均小于0.005mm，钻头200的直径尺寸范围为0.5-1.0mm。
32.刀柄100包括长颈部101和柄身部102，长颈部101的第一端设有与第一衔接部203相同倒锥角度的第二衔接部1011，长颈部101通过第二衔接部1011与第一衔接部203连接，长颈部101的第二端与柄身部102连接。
33.参阅附图5-附图7，刀柄100包括长颈部101和柄身部102两部分，且长颈部101和柄身部102的管径尺寸不同，长颈部101的管径尺寸要小于柄身部102的管径尺寸，其中，长颈部101与柄身部102之间的过渡连接处采用半径为0.6mm的内圆弧进行加强，以提高刀柄100的整体强度，长颈部101靠近第一衔接部203的一端设有与第一衔接部203连接的第二衔接部1011，其中需要注意的是，第二衔接部1011的倒锥角度与第一衔接部203的倒锥角度相同，从附图中可以看出，第二衔接部1011是可以直接看成第一衔接部203延伸的结构，第二衔接部1011与长颈部101的过渡连接处同样采用了半径为0.6mm的内圆弧进行加强，其中需要注意的是，长颈部101的管径尺寸相对于钻头的直径尺寸要小于0.05mm。
34.进一步的，冷排通道300包括相互接通的第一通道301和第二通道302，第一通道301置于长颈部101内，第二通道302置于柄身部102内，多个冷排孔400分别与第一通道301接通，第一通道301的管径尺寸小于第二通道302的管径尺寸。
35.具体的，两个冷排孔400是对称地设置在第二衔接部1011的两侧上，由于需要加快冷却液的排放速度，在本实施例中采用的是加压的形式，通过将冷却液依次输入孔径较大以及孔径较小的孔内来实现加压提速的效果，其对应的是第一通道301以及第二通道302，其中，第一通道301的孔的直径尺寸范围为1-2mm，第二通道302的孔的直径尺寸范围为0.15-0.5mm以及冷排孔400的孔的直径尺寸范围为0.1-0.3mm，在本实施例中所采用的第一通道301的孔的直径尺寸为1mm，第二通道302的孔的直径尺寸为0.2mm以及冷排孔400的孔的直径尺寸为0.15mm。
36.以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种微小径四棱刀具，其特征在于，包括刀柄和钻头，所述刀柄与钻头为以同一中心轴的同轴柱体，所述钻头包括依次连接的第一钻尖部、第二钻尖部和第一衔接部，所述第一钻尖部呈四棱锥结构，所述第一钻尖部的锥度范围为80-130
°
，所述第二钻尖部呈四棱锥台结构并连接于第一钻尖部的底部，所述第二钻尖部的棱面之间形成切削刃，所述第二钻尖部的锥度小于第一钻尖部的锥度，所述第一衔接部呈倒四棱锥台结构，所述刀柄的第一侧通过第一衔接部与第二钻尖部连接，所述刀柄内设有冷排通道，所述刀柄的第一侧的侧壁上设有多个接通所述冷排通道的冷排孔。2.根据权利要求1所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述第二钻尖部的锥度范围为50-70
°
。3.根据权利要求1所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述第一衔接部的倒锥角度范围为0.1-0.5
°
。4.根据权利要求1所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述第一衔接部的棱面之间形成周刃。5.根据权利要求1所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述钻头采用单晶钻石材料。6.根据权利要求1所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述第一钻尖部的钻尖的同心度与所述第二钻尖部的切削刃的同心度均小于0.005mm。7.根据权利要求1所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述钻头的直径尺寸范围为0.5-1.0mm。8.根据权利要求3所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述刀柄包括长颈部和柄身部，所述长颈部的第一端设有与第一衔接部相同倒锥角度的第二衔接部，所述长颈部通过第二衔接部与第一衔接部连接，所述长颈部的第二端与柄身部连接。9.根据权利要求8所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述冷排通道包括相互接通的第一通道和第二通道，所述第一通道置于长颈部内，所述第二通道置于柄身部内，多个所述冷排孔分别与第一通道接通。10.根据权利要求1所述的微小径四棱刀具，其特征在于，所述第一通道的管径尺寸小于第二通道的管径尺寸。

技术总结
本发明提供了一种微小径四棱刀具，该微小径四棱刀具包括刀柄和钻头，刀柄与钻头为以同一中心轴的同轴柱体，钻头包括依次连接的第一钻尖部、第二钻尖部和第一衔接部，第一钻尖部呈四棱锥结构，第一钻尖部的锥度范围为80-130


技术研发人员：钟华山 任冠辉 梁远平
受保护的技术使用者：惠州市鑫金泉精密技术有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/21