CN103252374B - 一种内冷式螺旋钻头坯料成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内冷式螺旋钻头坯料成型机，包括电机、主轴和卡盘，扭轮架滑动支撑在床身的导轨上且与主轴上的卡盘相对，两个相同的扭轮分别套设在两个扭轮轴上，此扭轮轴转动支撑在扭轮架的侧板孔中，两个相同且啮合的齿轮分别套设在所述扭轮轴上，一绳轮套设在所述两个扭轮轴中的一个轴上，所述扭轮的周面上设有截面形状与钻头坯料沟背相配的槽，扭轮设有缺口，在一个扭轮的端面上设有挡板与扭轮架上的限位块相对。本发明用于成型螺旋沟背沟槽的钻头坯料。
Description
技术领域：
本发明涉及一种钻头，特别是一种内冷式螺旋钻头坯料成型机。
背景技术：
目前，内冷式钻头一般选用进口定制的螺旋内冷却孔或直冷却孔钻头成品。但进口坯料的品种较少，不能满足需要，此外，进口坯料的价格昂贵。
发明内容：
本发明目的是提供一种制造成本低、设备简单和生产效率高的一种内冷式螺旋钻头坯料成型机。
实现本发明目的的技术方案是，一种内冷式螺旋钻头坯料成型机，包括电机、主轴和卡盘，其特征在于：扭轮架滑动支撑在床身的导轨上且与主轴上的卡盘相对，两个相同的扭轮分别套设在两个扭轮轴上，此扭轮轴转动支撑在扭轮架的侧板孔中，两个相同且啮合的齿轮分别套设在所述扭轮轴上，一绳轮套设在所述两个扭轮轴中的一个轴上，钢丝绳的一端与此绳轮连接，另一端与拉簧的一端连接，此拉簧的另一端与床身连接，所述扭轮的周面上设有截面形状与钻头坯料沟背相配的槽，扭轮设有缺口，此缺口的形状与钻头坯料形状相配且与主轴卡盘相对，所述扭轮周面上的截面形状与钻头的沟背相配的槽为槽深和槽宽为等深和等宽的槽或者为变槽深和变槽宽的槽，在一个扭轮的端面上设有挡板与扭轮架上的限位块相对。
所述主轴卡盘为液压卡盘。成型机上设有驱动扭轮架快速移动的电机，此电机轴上的皮带轮与驱动扭轮架移动的丝杠上的皮带轮相对，所述驱动扭轮架移动的丝杠之间设有离合器。
本发明与现有技术比较具有制造成本低、所用设备简单和生产效率高的显著优点。
附图说明：
图1是本发明成型机的主视图，图2是本发明成型机的传动原理图；图3是图1的A向局部示意图，图4是扭轮复位结构示意图，图5是本发明成型机扭轮扭制内冷式螺旋型内冷却孔和螺旋沟背沟槽钻头的原理示意图。
图面说明：1、床身，2、皮带轮，3、丝杠，4、扭轮架，5、扭轮，6、主轴卡盘，7、扭轮轴，8、限位块，9、挡板，10、齿轮，11、绳轮，12、钢丝绳，13、拉簧，14、钻头坯料。
具体实施方式：
对于具有螺旋型的冷却孔和沟槽、沟背结构的钻头，其制备方法中的难度在于如何制出有螺旋的冷却孔以及螺旋的沟背、沟槽，而在钻头体上加工直冷却孔和直沟槽、沟背结构均为现有的加工技术，钻头上制出所需要的切削刃也是现有技术。因而本发明所提供成型机是在已具有直冷却孔和直沟背沟槽的坯料基础上制成螺旋形的冷却孔和螺旋形沟背、沟槽的钻头坯料。上述直冷却孔包括冷却孔与钻头体轴线相平行和与轴线斜交两种，后者具有钻头芯体为变截面和锥形，其刚性和强度更高。
本发明的成型机采用挤压变形原理，即在坯料处于塑性变形温度下使坯料变形，采用的成型机的结构如下：包括床身1、主轴驱动电机、传动机构，扭轮架4滑配在床身的导轨上，设有一对扭轮5的两个扭轮轴转动支撑在扭轮架的侧板孔中，两扭轮为相同的扭轮，扭轮的周面上设有与钻头坯料的沟背、沟槽横截面形状相配的槽，扭轮设有缺口（参见图5）便于坯料进到两扭轮之间的槽中，这种扭轮用来加工冷却孔与钻头轴线相平行的直冷却孔，如果需要直冷却孔与钻头轴线斜交的冷却孔，这种冷却孔钻头的芯体为钻头端直径小后端直径大的变截面锥形芯体，这种钻头的刚性好，强度高，此时，扭轮周面上的槽的深度由深逐渐变浅，而沟背的宽度由宽逐渐变窄，可根据芯体的锥度确定。扭轮的转动机构为，两个扭轮分别由两个扭轮轴7上的键带动，其中一个扭轮轴上设有绳轮11，钢丝绳12的一端与此绳轮连接，另一端与拉簧13一端连接，拉簧的另一端固定于床身上。上述扭轮周面上的槽一般不大于320度，其展开长度大于或等于钻头坯料的螺旋沟背的展开长度。一个扭轮的端面上设有可调节位置的挡板9与扭轮架上的限位块8相对，为了提高工效，缩短坯料装夹辅助时间和扭轮从坯料端头移动到钻头坯料的锥柄处的移动时间，主轴上的卡盘采用液压卡盘，机床上设置驱动扭轮架向主轴液压卡盘快速移动的电机，此电机通过皮带轮2驱动扭轮架丝杠3移动，此扭轮架在成型过程的移动（与上述移动方向相反）由机床电机驱动，通过床身上的离合器来实现变向，当进行坯料成形时，离合器拨向与扭轮传动丝杠3结合，成形结束离合器脱开，扭轮架向主轴卡盘移动由床身右端的电机驱动。
本发明的操作方法和成型原理是，扭轮的初始位置为扭轮的缺口与主轴卡盘相对，按此位置调好拉簧使扭轮的位置不变，同时，根据所成型的钻头坯料的螺旋沟背沟槽的长度确定扭轮应当转动的角度，将挡板固定在此处，扭轮架处在扭轮与卡盘之间的距离大于钻头坯料的长度后，便于对坯料进行成型加工，将坯料的端头置于两扭轮缺口的扭轮槽内，使坯料的钻柄朝向卡盘，启动快进电机带动扭轮架快速向卡盘移动使坯料锥柄进入卡盘孔中停止，（液压卡盘快速将坯料夹紧），将离合器与扭轮架传动丝杠结合，启动主电机，主轴带动坯料旋转，同时驱动扭轮架向背离卡盘方向移动，坯料上的沟背挤压摩擦使扭轮旋转，两扭轮由相啮合的齿轮使其同步旋转将直沟背、沟槽和冷却孔形成螺旋形，通过调整机床的挂轮使主轴的转速与扭轮架的后移速度相协调实现螺旋的升角符合设计，当扭轮上的挡板与扭轮架上的限位相接触时，主电机停转，拉簧使扭轮复位，此时即可取出坯料。如要制成不同要求的锥形芯体的坯料时，应当更换扭轮周面上的槽深和沟背宽度为对应的扭轮。
上述成型机对钻头坯料进行扭曲变形时，需对钻头坯料进行加热处理，使其处于塑性变形状态，钻头体的直径一般不超过50mm，采用中频加热炉，坯料各部分的温度控制一致，效果更好，加热处理出炉的坯料应放在具有保温的装置中，在保证坯料温度降低幅度较小的时间内加工完。上述成型机特别适用于高性能的高速钢钻头坯料的成型，中频加热温度为1030℃±5℃。
采用上述成型机制成的具有螺旋沟背、沟槽和冷却孔芯体为变截面的钻头坯料的成本较进口低的很多，且成型效率一般只有一分钟左右。
Claims (3)
1.一种内冷式螺旋钻头坯料成型机，包括电机、主轴和卡盘，其特征在于：扭轮架滑动支撑在床身的导轨上且与主轴上的卡盘相对，两个相同的扭轮分别套设在两个扭轮轴上，此扭轮轴转动支撑在扭轮架的侧板孔中，两个相同且啮合的齿轮分别套设在所述扭轮轴上，一绳轮套设在所述两个扭轮轴中的一个轴上，钢丝绳的一端与此绳轮连接，另一端与拉簧的一端连接，此拉簧的另一端与床身连接，所述扭轮的周面上设有截面形状与钻头坯料沟背相配的槽，扭轮设有缺口，此缺口的形状与钻头坯料形状相配且与主轴卡盘相对，所述扭轮周面上的截面形状与钻头的沟背相配的槽为槽深和槽宽为等深和等宽的槽或者为变槽深和变槽宽的槽，在一个扭轮的端面上设有挡板与扭轮架上的限位块相对。
2.根据权利要求1的一种内冷式螺旋钻头坯料成型机，其特征在于：所述主轴卡盘为液压卡盘。
3. 根据权利要求1所述的一种内冷式螺旋钻头坯料成型机，其特征在于：成型机上设有驱动扭轮架快速移动的电机，此电机轴上的皮带轮与驱动扭轮架移动的丝杠上的皮带轮相对，所述驱动扭轮架移动的丝杠与机床传动轴之间设有离合器。
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