三尖七刃麻花鉆是由倪志福于1953年創造的,被稱為“倪志福鉆頭”,大大提高了鉆頭的使用性能和切削壽命,在國內外切削界引起重大反響,倪志福赴東歐表演群鉆時引起了轟動;獲得了聯合國世界知識產權組織頒發的金質獎章和證書;著有《倪志福鉆頭》、《群鉆的實踐與認識》、《群鉆》。
倪志福在北京永定機械廠鉆高錳鋼時遇到困難,突發奇想,把鉆頭兩個直線刀刃磨出了內凹圓弧刃,又修短了橫刃,解決鉆高錳鋼的問題。創新來自于實踐,把普通麻花鉆改成了三尖七刃的53型倪志福鉆頭,又不斷發展為56型,58型,64型、67型。但怎樣變化都離不開磨出的兩個內凹圓弧刃,只是具體參數有些變動而已。
1966年倪志福提出用“群鉆”來命名倪志福鉆頭,因為他說“群鉆是群眾智慧的結晶”。所以“群鉆”實際上是指磨出倪志福內凹圓弧刃為特征的高效先進修磨鉆型。
“群鉆”的創新點:
(1)打破了一百多年來麻花鉆118°直線刃的傳統,磨出內凹圓弧刃;
(2)獨創的橫刃的修磨方法,最佳的處理好鉆尖鋒利與強固的矛盾。
理論優點
(1)內凹圓弧刃是從實踐中誕生,后來從理論上的研究分析才知道,它給鉆頭帶來一系列的優點。如圖所示,圓弧刃BC切出的切削表面形成了一個凸圓弧形狀的環形筋,卡在左右的圓弧刃凹槽中,限制了鉆頭旋轉時的晃動,增加了定心導向作用。由于圓弧刃減少了鉆頭晃動,就提高鉆孔的尺寸精度、同時提高了鉆孔的直線度精度、同時防止了棱邊非正常磨損,有效的提高了耐用度。按此原理,磨出較大的內凹圓弧刃的鉆頭可用于毛坯擴孔,或借助鉆套導向就能直接鉆半圓孔。
(2)圓弧刃形成了自然的分屑點,鉆塑性材料時,保證了切屑的分段與斷屑。切屑排除的順暢,有利于切削液流到切削區域,減少熱磨損,提高了耐用度。切屑的流動方向有個自然趨勢,就是垂直于切削刃。觀察圖2中AB刃各點流屑方向為W1、… W6,流速逐漸遞減。分界點B處,偏向AB刃一邊,流屑方向是W6, 偏向BC刃一邊,流屑方向是R1。因此B點為自然分屑斷點。BC刃上各點流出方向不同,均為圓弧刃的法向,即R1、… R5,切屑呈扇面形,卷曲過程中被展開成塊狀屑。
群鉆參數
群鉆的幾何參數: 三尖(B、B、E)七刃(左右外刃AB、左右圓弧刃BC、左右內刃 DE、橫刃EE)外刃AB及后刀面的控制參數:鋒角2φ、后角αf;圓弧刃BC及后刀面的控制參數:刃長L、半徑R、后角αr;內刃DE及前刀面的控制參數:內刃鋒角2φ1’、內刃斜角τ、內刃前角γτ;橫刃EE控制參數:橫刃長Bψ、橫刃斜角ψ。
2013年4月24日15時在北京逝世,享年79歲。世界級大師永垂不朽!!!