專利名稱：超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆頭，具體為一種超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭。(二) 背景技術在現(xiàn)有技術中，脆硬非金屬材料的鉆削加工大都采用金剛石鉆頭，現(xiàn) 有的金剛石鉆頭，主要分為連續(xù)環(huán)金剛石鉆頭和節(jié)塊式金剛石鉆頭，而在 對玻璃、陶瓷等脆硬非金屬材料進行鉆孔或套料精細加工時，則普遍采用 薄壁連續(xù)環(huán)金剛石鉆頭。鉆頭鉆削時， 一般情況下，采用一定壓力的冷卻液通過鉆頭的空心部 位注入，通過鉆頭和被加工材料的內(nèi)外孔壁的微小間隙形成通路，達到冷 卻和排屑效果。由于現(xiàn)有的連續(xù)環(huán)式金剛石鉆頭，特別是薄壁的連續(xù)環(huán)金剛石鉆頭， 其鉆齒的內(nèi)外表面都為平整表面，這種鉆頭主要是依靠端面輔以內(nèi)外表面 鉆削被加工材料，使鉆頭緩慢鉆入被加工材料中，形成鉆孔。由于鉆頭在鉆削被加工材料時，會產(chǎn)生大量的鉆削熱量，且鉆下的粉 屑不易排泄，積累在鉆削處，阻礙鉆頭的深入，使鉆進速度減慢，且堆積 的粉屑由于摩擦生熱，而現(xiàn)有的內(nèi)外表面都為平整表面薄壁的連續(xù)環(huán)金剛 石鉆頭工作時，由于鉆頭與被加工材料的孔壁間隙極小，難以注入足夠量 的冷卻液降溫和排屑，因此，鉆削時容易使鉆頭或被加工材料因溫度升高 發(fā)生變形、燒傷而不能使用。特別是加工玻璃時，由于玻璃的軟化點較低， 在使用薄壁金剛石鉆頭鉆削玻璃時，鉆削熱量及摩擦熱量足以使軟化點很 低的玻璃變形、燒傷，造成整塊材料損壞報廢。為了防止因鉆削時產(chǎn)生的熱量太高，使玻璃發(fā)生變形或燒傷，在使用
現(xiàn)有鉆頭鉆削時，有時還必須輔助以多次提鉆的方式來達到促進冷卻液的流動及排屑的目的，鉆頭鉆削的平均速度很慢， 一般為每秒鐘鉆進小于0. 5 毫米，因此工作效率很低。(三)實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述問題而設計的， 一種鉆削效率高的用于 加工玻璃、陶瓷等脆硬非金屬材料的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的本超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭主 要包括鉆頭鋼體和金剛石鉆齒，鉆齒和鉆頭鋼體固連為一體。鉆齒為超薄 壁無縫環(huán)齒，鉆齒的內(nèi)壁和外壁上各開有至少一條通水(液)、排屑槽。由于本實用新型的鉆齒為超薄壁無縫環(huán)鉆頭，具有1、適合高速鉆 削加工，和現(xiàn)有鉆頭同比，速度可大大提高。2、主工作端面為無縫連續(xù) 環(huán)，鉆削時具有鉆進平穩(wěn)、不易崩邊的性能。3、鉆齒為無縫環(huán)，鉆齒環(huán) 工作時，鉆齒不易發(fā)生受力變形和斷裂的現(xiàn)象。4、通水(液)、排屑槽由 于槽側壁棱角的存在，使鉆頭鉆進時，由原來的連續(xù)磨削機理部分變?yōu)閿?續(xù)(沖擊)磨削機理，從而加大了鉆削力度，有利于提高鉆進速度。5、 在內(nèi)壁、外壁開設通水(液)、排屑槽，使鉆削時的粉屑順暢排出，減少 鉆進阻力和摩擦產(chǎn)生的熱量，鉆頭及被加工材料因鉆削區(qū)域溫度得到及時 的降溫而不會發(fā)生變形、燒傷。本鉆頭的鉆齒通水(液)、排屑槽，最好為螺旋型槽(也可以為直線 型槽，但效果差些)；外壁螺旋型排屑槽的旋轉方向為正螺旋方向，便于 粉屑順著螺旋槽排出；內(nèi)壁螺旋型通水(液)槽的旋轉方向為反螺旋方向， 由于槽側壁能夠起到渦輪推進冷卻液的作用，便于冷卻液的加速注入。內(nèi)壁和外壁開槽的數(shù)量可以相同，也可以不同，其槽最好分別均勻分 布在鉆齒的內(nèi)壁、外壁上。
內(nèi)壁和外壁開槽的深度可以不同，最好是內(nèi)壁所開的槽(槽深H1，槽寬 Ll)淺，外壁所開的槽(槽深H2，槽寬L2)深，2S<H1《0.5B， 2 S《H2< B， S為鉆頭所用金剛石的粒徑，B為壁厚。這樣既可以提高鉆頭的速度， 又可以防止加工面崩缺。內(nèi)壁和外壁開槽的寬度也可以不同，最好是內(nèi)壁所開的槽(槽深H1，槽 寬L1)窄，外壁所開的槽(槽深H2，槽寬L2)寬，0. 1B《L1《L2，這樣也可 以可以提高鉆頭的速度。本鉆頭鉆齒的壁厚B —般小于等于2毫米(用于玻璃鉆孔的壁厚一般 小于等于1.2毫米)。對于內(nèi)外開槽的實施方式，兩面通水(液)、排屑槽 的深度Hl+H2最好大于B，這樣內(nèi)外槽的工作區(qū)域部分相互覆蓋，可以更 有效的發(fā)揮內(nèi)槽通水(液)及外槽排泄的相互作用。當內(nèi)外壁都開槽時，在兼顧鉆齒強度下，盡量使內(nèi)外壁的槽緊密相鄰； 內(nèi)外壁的槽的間距S最好為(B-H2)《S《B，可以更有效的發(fā)揮內(nèi)槽通水 (液)及外槽排泄的相互作用。(四)
圖1為本超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭一種實施方式結構示意圖；圖2為圖1所示實施方式的俯視圖；圖3為圖1所示實施方式中其鉆齒的結構示意圖；圖4圖3所示實施方式的俯視圖；附圖標記鋼體l，鉆齒2，內(nèi)壁3，外壁4，通水排屑槽5，內(nèi)壁所 開的槽的槽寬L1，外壁所開的槽的槽寬L2，內(nèi)壁所開的槽的深度H1，內(nèi) 壁所開的槽的探度H2，鉆頭旋轉方向C，鉆頭鉆進方向A,內(nèi)外壁上所開 槽的間距S。
具體實施方式
圖l、圖2所示實施例中，本超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭包括鉆頭鋼體l和鉆齒2，鉆齒2和鉆頭鋼體1為一體。圖3、圖4所示為鉆齒2結構。 在本實施方式中，鉆齒2為雙面開槽結構，其內(nèi)壁3和外壁4各開有6條 通水排屑槽5，通水排屑槽5為螺旋型槽，所述的通水排屑槽5在鉆齒內(nèi) 壁3和外壁4上分別均勻分布，且槽的旋轉方向如圖l、圖3所示，內(nèi)壁 槽的旋轉方向為反螺旋方向，外壁槽的旋轉方向為正螺旋方向。鉆齒的壁 厚B為小于等于2毫米，通水排屑槽5的深度H1—般為2S〈HKB， 2 S <H2<B;優(yōu)化范圍2 S <H1《0. 5B; 0. 5B《H2<B。在此實施方式中， 內(nèi)壁所開通水排屑槽5的槽深H1為0.8毫米，Ll為1.2毫米；外壁所開 通水排屑槽5的槽深H2為1.5毫米，L2為2.5毫米；內(nèi)外壁上所開的槽 緊密相鄰，其間距S為l毫米。本實用新型的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭的制造方法，包括如下步驟1、 基體加工滿足使用機械裝配要求的鋼體或不銹鋼體。2、 金剛石鉆齒將金剛石顆粒和金屬粉料混合均勻后，通過熱壓燒結成無縫齒環(huán)。3、 將金剛石齒環(huán)與鋼體聯(lián)接通過直接將齒環(huán)和鋼體一次燒結實 現(xiàn)聯(lián)接，或者通過焊接方式實現(xiàn)齒環(huán)和鋼體的聯(lián)接。4、 加工通水(液)、排屑槽通過模具，在制作金剛石齒環(huán)時，一 次完成，或者通過后續(xù)加工來實現(xiàn)。5、 整形，開刃。
權利要求1、超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，包括鉆頭鋼體(1)和鉆齒(2)，鉆齒(2)和鉆頭鋼體(1)聯(lián)接為一體，其特征在于鉆齒(2)為超薄壁無縫環(huán)，所述鉆齒(2)的內(nèi)壁(3)和外壁(4)開有通水排屑槽(5)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于 通水排屑槽(5)為螺旋型槽或直線型槽。
3、 根據(jù)權利要求2所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于螺旋型通水排屑槽(5)的旋轉方向外壁槽為正螺旋方向，內(nèi)壁槽為反螺旋方向。
4、 根據(jù)權利要求1所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于鉆齒(2)的壁厚為0.1 2毫米，通水排屑槽(5)的深度為2S<H1 <B， 2S<H2<B，其中S為鉆頭所用金剛石的粒徑，B為壁厚，HI為內(nèi) 壁所開的槽的深度，H2為外壁所開的槽的深度。
5、 根據(jù)權利要求1所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于 內(nèi)壁和外壁開槽的深度不同，內(nèi)壁所開的槽淺，外壁所開的槽深。
6、 根據(jù)權利要求4或5所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在 于通水排屑槽(5)的深度為2S<H1《0.5B， 0.5B《H2<B。
7、 根據(jù)權利要求1所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于 內(nèi)壁和外壁開槽的寬度不同，內(nèi)壁所開的槽窄，外壁所開的槽寬。
8、 根據(jù)權利要求7所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于內(nèi)壁所開的槽的槽寬L1，外壁所開的槽的槽寬L2的關系為0.1B《L1《 L2。
9、 根據(jù)權利要求1所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于 內(nèi)外壁的槽緊密相鄰。
10、 根據(jù)權利要求9所述的超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭，其特征在于 內(nèi)外壁的槽的間距S為(B-H2)《S《B。
專利摘要本超薄壁無縫環(huán)金剛石鉆頭主要包括鉆頭鋼體和鉆齒，鉆齒和鉆頭鋼體為一體，鉆齒的壁厚一般小2于毫米(用于玻璃鉆孔的壁厚一般小于1.2毫米)，其內(nèi)壁和或外壁開有通水(液)、排屑槽，為直線型槽或螺旋型槽。通水(液)、排屑槽不僅能使鉆削下的粉屑順暢排出，減少鉆進阻力，減少因粉屑摩擦產(chǎn)生的熱量，且由于槽側壁棱角的存在，使鉆頭鉆進時，由原來的連續(xù)磨削機理部分變?yōu)閿嗬m(xù)(沖擊)磨削機理，從而加大了鉆削力度，有利于提高鉆進速度。另外由于本鉆頭工作時可以從通水(液)、排屑槽注入足夠的冷卻液，因此，鉆頭及被加工材料因鉆削區(qū)域溫度得到及時的降溫而不會發(fā)生變形、燒傷，從而適合高速鉆削加工。
文檔編號B28D1/14GK201052641SQ20072007903
公開日2008年4月30日 申請日期2007年3月31日 優(yōu)先權日2007年3月31日
發(fā)明者智 呂, 唐振興, 宋京新, 曾明星, 龍慧玲 申請人:桂林創(chuàng)源金剛石有限公司