CN105665798A - 一种聚晶金刚石内排屑钻头 - Google Patents

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王义文
纪英欣
刘献礼
金超
吕刚
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    • B23B2251/40—Flutes, i.e. chip conveying grooves

Abstract

碳纤维复合材料具有比强度高、比模量高和耐腐蚀等优点，在航空航天、国防军工、能源和交通等领域中得到广泛的应用，特别是随着中国大飞机项目的实施和一系列新型战机的研制成功，碳纤维复合材料的加工技术越来越重要。碳纤维复合材料的加工过程中绝大多数为制孔加工，因此研制出一种新型环保型钻头具有重要意义。聚晶金刚石内排屑钻头，其组成包括：刀具基体（1），所述的刀具基体具有直槽型容屑槽，所述的刀具基体前端为焊接端，所述的焊接端焊接一组聚晶金刚石PCD复合刀片（2）。本发明用于碳纤维复合材料制孔。

Description

一种聚晶金刚石内排屑钻头
技术领域
本发明涉及一种聚晶金刚石内排屑钻头。
背景技术
碳纤维复合材料具有比强度高、比模量高、耐腐蚀等优点，在航空航天、国防军工、能源、交通等领域中得到广泛的应用。复合材料在飞行器上的用量己经成为衡量飞行器先进性和国际竞争力的重要标志，其使用范围也将由蒙皮和次承力结构向主承力结构的应用发展。在加工这些复合材料时存在一些问题：第一、碳纤维复合材料的切屑是粉末状的，不但污染环境，而且对操作人员的身体伤害很大，更重要的是切屑对刀具切削刃起到研磨作用，加剧了刀具的磨损，降低了刀具的寿命。目前，通常采用人工方式使用吸气器对切屑进行收集，这样不但浪费人力，而且没有将切屑第一时间从切削区域带走，降低切屑对刀具切削刃的研磨作用效果不明显；第二、碳纤维复合材料最外层有纤维布保护层，在钻透时，如果轴向力大于纤维布保护层与集体的结合力，就极易产生撕裂和毛刺，现在很多加工厂都采用人工打磨的当时去除，浪费人力。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚晶金刚石内排屑钻头。
上述的目的通过以下的技术方案实现:聚晶金刚石内排屑钻头，其组成包括：刀具基体，所述的刀具基体包括焊接端和直槽型容屑槽结构，所述的焊接端焊接一组具有切削刃的聚晶金刚石PCD复合刀片，所述的聚晶金刚石PCD复合刀片顶部为钻尖，所述的钻尖具有大顶角切削刃。
所述的聚晶金刚石内排屑钻头前端焊接聚晶金刚石PCD复合刀片，所述的聚晶金刚石PCD复合刀片具有聚晶金刚石层以及碳化钨层。
所述的聚晶金刚石内排屑钻头需要安装在具有负压吸气系统的机床上。
有益效果：1.本发明的刀具基体容屑槽采用直槽式结构，刀具结构大大简化，使刀具基体的制造加工更加方便，直接降低了刀具制造的成本。
2.本发明的新型刃型减少了碳纤维复合材料出口处的缺陷，大大改善了制孔出口质量。
3.本发明采用一体式聚晶金刚石PCD复合刀片，大大提高了切削刃上焦点的强度和耐磨度。
4.本发明采用大顶角切削刃，保证了钻尖有足够的强度，提高了刀具的寿命。钻尖切削刃使钻头在钻出孔时，尽量多的切下纤维丝。
5.本发明大顶角切削刃的设计不同于以往的结构，克服了以往结构的不足，以往结构没有此处的切削刃，它们存在一个较大的缺陷：当顶角过小时，刀具的寿命不足；当顶角过大时，出口处的毛刺增多。
6.本发明通过由主孔道、第一排屑分孔道与第二排屑分孔道组成了整体排屑通道，将切削加工中产生的粉末状切屑直接通过吸气孔道吸走，不需要用人工处理粉末状切屑，节约了劳动力，降低了碳纤维切屑对环境的污染。
附图说明
附图1是本发明的主视图。
附图2是本发明的左视图。
附图3是本发明的俯视图。
具体实施方式
实施例1：一种聚晶金刚石内排屑钻头，其组成包括：刀具基体（1），所述的刀具基体（1）顺次具有焊接端、直槽型容屑槽（3）、排屑孔道（4）和第一排屑分孔道（4-1）与第二排屑分孔道（4-2），形成直槽式容屑槽结构，所述的焊接端焊接一组聚晶金刚石PCD复合刀片（2）。
实施例2：
实施例1所述的聚晶金刚石内排屑钻头，所述的刀具基体的焊接端焊接有聚晶金刚石PCD复合刀片，所述的聚晶金刚石PCD复合刀片具有钻尖，所述的钻尖具有大顶角切削刃。
实施例3：
一种聚晶金刚石内排屑钻头，本钻头的结构是直槽型结构，使用刀具前端即聚晶金刚石PCD复合刀片进行碳纤维复合材料的切削加工，碳纤维复合材料的切屑为粉末状，焊接端焊接聚晶金刚石PCD复合刀片，其聚晶金刚石PCD复合刀片具有大顶角切削刃，大顶角切削刃令顶角大一些，保证钻尖有足够的强度，钻尖切削刃使钻头在钻出孔时，尽量多的切下纤维丝。
实施例4：
上述的聚晶金刚石内排屑钻头，所述的刀具基体前端为焊接端，所述的刀具基体前端焊接端焊接一组聚晶金刚石PCD复合刀片，所述的焊接端聚晶金刚石PCD复合刀片具有聚晶金刚石层、碳化钨层。

Claims (3)

1.一种聚晶金刚石内排屑钻头，该钻头为在硬质合金刀具基体（1）前端焊接聚晶金刚石复合刀片（2）式钻头，其特征在于：所述一种聚晶金刚石内排屑钻头包括刀具基体（1）和聚晶金刚石复合刀片（2），聚晶金刚石复合刀片（2）的根部与刀具基体（1）的焊接端焊接成一体，所述的刀具基体上具有直槽型容屑槽（3），基体内部沿其长度轴线方向开有排屑主孔道（4），在直槽型容屑槽（3）内开有两组对称的第一排屑分孔道（4-1）与第二排屑分孔道（4-2），两组排屑孔道（4-1）（4-2）均与排屑主孔道（4）连通，排屑主孔道（4）、第一排屑分孔道（4-1）与第二排屑分孔道（4-2）组成了整体排屑通道。
2.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石内排屑钻头，其特征是：所述的刀具基体包括直槽型容屑槽（3）、排屑主孔道（4）、第一排屑分孔道（4-1）与第二排屑分孔道（4-2）。
3.根据权利要求1或2所述的聚晶金刚石内排屑钻头，其特征是：所述的刀具基体（1）前端焊接聚晶金刚石复合刀片（2）具有金刚石层、碳化钨层。
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