CN219766875U - 一种适用于加工阶梯孔的pcd钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻头领域，尤其涉及一种适用于加工阶梯孔的PCD钻头。该PCD钻头包括阶梯型的钻头基体，钻头基体的前侧小径段上具有钻进切削部，钻头基体的后侧大径段上对应于钻进切削部设有排屑槽，钻进切削部包括刀片安装槽以及固定在刀片安装槽中的钻进PCD刀片，所述钻进切削部上在钻进PCD刀片的后侧具有凸出于钻进PCD刀片切削面的凸刃结构，而形成断屑刃。本实用新型的钻头其钻进切屑部采用PCD刀片，加工精度高、加工表面光洁度好，而且钻进PCD刀片的后侧形成有断屑刃，通过断屑刃能够将钻进PCD刀片的切屑折断，避免切屑过长无法切断而导致切屑刮伤加工表面，保证了加工表面的精度和光洁度，无需在钻孔后进行打磨，降低了劳动成本和强度。

Description

一种适用于加工阶梯孔的PCD钻头

技术领域

本实用新型涉及钻头领域，尤其涉及一种适用于加工阶梯孔的PCD钻头。

背景技术

目前，轮毂螺栓孔在加工中一向属于较难加工的孔，因为此种孔一般没有底孔，切削余量很大，排屑困难。铝合金轮毂螺栓孔的成型一般采用合金钻头、可转位机夹刀具或阶梯孔钻头加工。其中，纯合金钻头成本较高，加工效率低且寿命较低；可转位机夹刀具虽然成本较低，刀片更换方便的优点，但仍然有加工效率低和寿命较差等缺点，因此目前多采用阶梯孔钻头加工。

现有的一种阶梯孔钻头如授权公告号为CN206185204U、实用新型名称为铝合金轮毂螺栓孔钻头的中国实用新型专利公开的技术方案，阶梯孔钻头由设有一对螺旋槽的阶梯型钻头基体与设置在该钻头基体前端的一对通孔成型硬质合金刀片及设置在该钻头基体台阶处的一对硬质合金刀片构成。该种阶梯孔钻头在用于铝合金轮毂螺栓孔加工时，容易出现粘刀、振刀现象，而且铝屑不易折断，会在加工过程中划伤孔壁，造成螺栓孔沉孔侧壁粘铝、刀纹轨迹不平整，严重影响轮毂的外观质量，导致亮面抛光轮毂在螺栓孔钻削加工完成后还需要用打磨工具对沉孔进行打磨处理，不但降低了铝合金轮毂的生产效率，增加了铝合金轮毂加工的成本和劳动强度，而且打磨加工产生的粉尘污染现场环境，严重影响员工身体健康。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于加工阶梯孔的PCD钻头，用以解决现有的阶梯孔钻头加工精度低、加工表面质量差的问题。

本实用新型的适用于加工阶梯孔的PCD钻头采用如下技术方案：该PCD钻头包括阶梯型的钻头基体，钻头基体的前侧小径段上具有钻进切削部，钻头基体的后侧大径段上对应于钻进切削部设有排屑槽，钻进切削部包括刀片安装槽以及固定在刀片安装槽中的钻进PCD刀片，所述钻进切削部上在钻进PCD刀片的后侧具有凸出于钻进PCD刀片切削面的凸刃结构，而形成断屑刃。

本实用新型的钻头其钻进切屑部采用PCD刀片，加工精度高、加工表面光洁度好，而且钻进PCD刀片的后侧形成有断屑刃，通过断屑刃能够将钻进PCD刀片的切屑折断，避免切屑过长无法切断而导致切屑刮伤加工表面，保证了加工表面的精度和光洁度，无需在钻孔后进行打磨，降低了劳动成本和强度。

进一步的，所述刀片安装槽的槽深大于钻进PCD刀片的厚度，钻进PCD刀片安装于刀片安装槽内后，刀片安装槽的位于钻进PCD刀片后侧的槽沿凸出钻进PCD刀片切削面而形成所述的断屑刃。通过刀片安装槽的槽沿作为所述断屑刃，无需设置其他结构形成断屑刃，简化了钻头的结构，降低了制造成本。

进一步的，所述钻头基体的前侧小径段为硬质合金基体，所述刀片安装槽开设于硬质合金基体上。前侧小径段采用硬质合金基体，能够提高钻头前端的结构强度，而且这样将钻进PCD刀片安装于硬质合金基体上，通过硬质合金基体上的刀片安装槽的槽沿形成所述断屑刃，能够快速高效的切断切屑，而且使用寿命较长。

或者，所述钻头基体为钢制基体，钢制基体的前侧小径段上焊接有硬质合金基体，所述刀片安装槽开设于硬质合金基体上。这样设置能够通过硬质合金基体上的刀片安装槽的槽沿形成所述断屑刃，能够快速高效的切断切屑，而且使用寿命较长。

进一步的，所述断屑刃为硬质合金刃体。采硬质合金刃体作为断屑刃，能够快速高效的切断切屑，便于切屑的快速排出，而且使用寿命较长。

进一步的，钻头基体的后侧大径段与前侧小径段的过渡台阶面处安装的沉孔成型刀片为锪面PCD刀片。通过锪面PCD刀片来加工阶梯型孔的沉孔部分，加工精度高、加工表面光洁度好，保证了沉孔的加工质量。

进一步的，所述锪面PCD刀片处于钻进PCD刀片的钻进旋转方向的后侧。这样能够在加工阶梯型孔时，先对前侧的通孔部分进行施钻切屑，然后对通孔后侧的沉孔部分进行施钻切削，便于沉孔部分的切削，而且将两个刀片的切削过程在圆周方向上错开，便于进行排屑。

进一步的，钻头基体上在排屑槽的前端位置开设有排液孔，以供冷却液朝向钻进PCD刀片以及锪面PCD刀片的切削位置喷出。通过设置排液孔能够对钻头的切削部位进行冷却降温，保证加工质量，同时延长钻头的使用寿命。

进一步的，所述排屑槽为螺旋槽，排屑槽在径向上的槽口的覆盖区域所对应于圆心角不小于90°。这样使得排屑槽在圆周方向上的空间更大，便于容纳更多的切屑，有利于切屑顺利排出，进而降低切屑对加工表面的刮划，保证加工的表面质量。

附图说明

图1为本实用新型的适用于加工阶梯孔的PCD钻头的实施例一的主视图；

图2为图1的右视图；

图3为本实用新型的适用于加工阶梯孔的PCD钻头的实施例一的立体图。

图中：1、钻头基体；10、后侧大径段；11、前侧小径段；100、排屑槽；20、刀片安装槽；21、钻进PCD刀片；22、锪面PCD刀片。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的适用于加工阶梯孔的PCD钻头的实施例一：

本实施例的适用于加工阶梯孔的PCD钻头尤其适用于加工轮毂螺栓孔，当然，本实施例的PCD钻头并不仅限于用于加工轮毂螺栓孔，在其他的阶梯形孔的加工过程中同样适用。

从结构上来讲，如图1-3，本实施例的上述PCD钻头主要包括杆状的钻头基体1，钻头基体1的后端一段构成刀柄，用于被夹持固定，钻头基体1的前端一段构成用于钻进切屑的钻进头。对应于钻进头的一段钻头基体1整体上为阶梯型，阶梯形钻头基体1中，其前侧小径段11上具有钻进切削部，后侧大径段10上设有对应于钻进切削部的排屑槽100。

钻头基体1整体为钢制基体，钻进切削部包括焊接在前侧小径段11上的硬质合金基体，硬质合金基体上开设有刀片安装槽20，钻进PCD刀片21焊接在刀片安装槽20中。钻进切削部采用硬质合金基体，整体结构强度和硬度较高，在钻进时结构稳定性较好。刀片安装槽20的槽深大于钻进PCD刀片21的厚度，钻进PCD刀片21焊接安装于刀片安装槽20内后，刀片安装槽20的位于钻进PCD刀片21后侧的槽沿凸出钻进PCD刀片21切削面而形成断屑刃，这样在钻进PCD刀片21切削形成的切屑向后排出的过程中，切屑碰到断屑刃时能够被断屑刃折断从而形成较短的细碎颗粒，然后能够方便的通过排屑槽100向后排出。硬质合金基体的安装槽槽沿形成断屑刃，刃口锋利硬度高，不易磨损，很好的避免了长条状的切屑向后排出的过程中被钻头缠绕旋拧而不易从排屑槽100排出，进而塞满排屑槽100，刮划甚至划伤加工表面。

钻头基体1的后侧大径段10与前侧小径段11的过渡台阶面处开设有刀片安装槽20，该刀片安装槽20中焊接安装有沉孔成型刀片，本实施例中优选该沉孔成型刀片为锪面PCD刀片22，锪面PCD刀片22用以加工阶梯孔的大径段即沉孔部分，采用锪面PCD刀片22来加工阶梯型孔的沉孔部分，加工精度高、加工表面光洁度好，保证了沉孔的加工质量，而且钻进PCD刀片21和锪面PCD刀片22前后配合，能够保证加工出的阶梯孔具有较高的精度和表面质量。

优选的，本实施例中锪面PCD刀片22处于钻进PCD刀片21的钻进旋转方向的后侧，这样一方面便于沉孔部分的切削，另一方面将两个刀片的切削过程在圆周方向上错开，便于两个PCD刀片切削产生的切屑排出，更好的避免切屑对已加工的内孔表面造成划伤，保证内孔表面质量。

钻头基体1的内部中心位置开设有轴向延伸的冷却液流道，冷却液流道的前端口处于排屑槽100的靠近前端位置处，且冷却液流道的前端口有两端，一个朝向钻进PCD刀片21的切削位置，另一个朝向锪面PCD刀片22的切削位置。在钻孔加工过程中，冷却液流道供应的冷却液能够对切削位置进行良好的散热降温，保证了刀片的物理性能，有助于切屑排出同时保证了加工表面质量。

本实施例中，钻进切削部有两个，且在圆周方向上均布在前侧小径段11上，两个钻进切削部的钻进PCD刀片21片面平行且朝向相反。对应的，后侧大径端上的排屑槽100有两个，而且排屑槽100的径向槽口的覆盖区域所对应于圆心角不小于90°。设置两个钻进切削部能够在钻进时使钻头受力均匀，而且两个钻进切削部对应设置两个排屑槽100，排屑槽100的数量不会过多，使得每个排屑槽100在圆周方向上能够覆盖更大的范围，形成较大的排屑空间，便于切屑的高效排出。而且，从图3中能够明显的看出，排屑槽100主要有四个在轴向上螺旋延伸的曲面围成，并形成前侧外扩程度更大的槽型，如此能够更好的对进入排屑槽100中的切屑进行引导，使其顺畅的从排屑槽100的后侧排出。

通过以上介绍可知，本实施例的适用于加工阶梯孔的PCD钻头通过PCD刀片的设置以及断屑刃的设置，能够提高加工精度和加工表面的光洁度，将切屑切断为短小颗粒状，避免切屑粘刀，刮花划伤加工表面，提高了加工质量。

当然，本实用新型的适用于加工阶梯孔的PCD钻头并不仅限于上文介绍的实施例，以下还提供了其他几种基于本实用新型构思的变形实施例。

例如，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，刀片安装槽的槽深与钻进PCD刀片的厚度相等或略小于钻进PCD刀片的厚度，然后刀片安装槽的处于钻进PCD刀片后侧的槽沿上设有高出钻进PCD刀片切削面的刃口结构，该刃口结构可以是与刀片安装槽的槽沿一体成型的，也可以是另外固定连接于刀片安装槽的槽沿上。

例如，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，钻头基体的前侧小径段整体为硬质合金基体，且一体成型，刀片安装槽直接开设在该一体成型的小径段上的设定位置处。

例如，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，钻头基体整体为钢制基体，刀片安装槽直接开设在钢制基体上，钻进PCD刀片以及锪面PCD刀片直接焊接在对应的刀片安装槽中，用于安装钻进PCD刀片的刀片安装槽的后侧另外固定安装有硬质合金基体制成的刃口结构，构成断屑刃。当然，并不排除类似的实施例中，刃口结构采用高速钢等传统钢铁材料。

再例如，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，锪面PCD刀片和钻进PCD刀片在钻进旋转方向上处于同一位置，同时同步切削阶梯孔的沉孔段和通孔段。

再例如，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，钻进切削部的数量有三个，相应的排屑槽的数量也有三个，此时每个排屑槽在径向上的槽口的覆盖区域所对应的圆心角小于90°，但尽可能的使其大于60°。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适用于加工阶梯孔的PCD钻头，包括阶梯型的钻头基体(1)，钻头基体(1)的前侧小径段(11)上具有钻进切削部，钻头基体(1)的后侧大径段(10)上对应于钻进切削部设有排屑槽(100)，其特征是，钻进切削部包括刀片安装槽(20)以及固定在刀片安装槽(20)中的钻进PCD刀片(21)，所述钻进切削部上在钻进PCD刀片(21)的后侧具有凸出于钻进PCD刀片(21)切削面的凸刃结构，而形成断屑刃。

2.根据权利要求1所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，所述刀片安装槽(20)的槽深大于钻进PCD刀片(21)的厚度，钻进PCD刀片(21)安装于刀片安装槽(20)内后，刀片安装槽(20)的位于钻进PCD刀片(21)后侧的槽沿凸出钻进PCD刀片(21)切削面而形成所述的断屑刃。

3.根据权利要求2所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，所述钻头基体(1)的前侧小径段(11)为硬质合金基体，所述刀片安装槽(20)开设于硬质合金基体上。

4.根据权利要求2所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，所述钻头基体(1)为钢制基体，钢制基体的前侧小径段(11)上焊接有硬质合金基体，所述刀片安装槽(20)开设于硬质合金基体上。

5.根据权利要求1所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，所述断屑刃为硬质合金刃体。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，钻头基体(1)的后侧大径段(10)与前侧小径段(11)的过渡台阶面处安装的沉孔成型刀片为锪面PCD刀片(22)。

7.根据权利要求6所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，所述锪面PCD刀片(22)处于钻进PCD刀片(21)的钻进旋转方向的后侧。

8.根据权利要求6所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，钻头基体(1)上在排屑槽(100)的前端位置开设有排液孔，以供冷却液朝向钻进PCD刀片(21)以及锪面PCD刀片(22)的切削位置喷出。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的适用于加工阶梯孔的PCD钻头，其特征是，所述排屑槽(100)为螺旋槽，排屑槽(100)在径向上的槽口的覆盖区域所对应于圆心角不小于90°。