CN108274048A - 一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，包括钻头、蝶型弹簧片、封堵头三部分。其特征在于，所述钻头有4个冷却孔,分别对主切削刃和副刃进行冷却,钻头柄部有主供液通道孔。所述主供液通道孔内部安装有蝶形弹簧片及阀芯，阀芯能在冷却液压力及蝶形弹簧片的作用下往复移动，通过不同冷却通道的开合来实现冷却液的分流。所述钻头为了贯通冷却通道，会进行二次钻孔处理，并用封堵头封闭。所述钻头在主切削刃工作时,副切削刃不冷却,保证冷却液对刀刃的充分冷却。副刃开始工作时,冷却液同时对副刃和主刃进行冷却,保证副刃冷却效果。所述钻头主供液通道有泄压通道，与主刃冷却通道想通，起到泄压作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻头，尤其涉及一种用于包含台阶沉孔的通孔加工用钻头。
背景技术
通孔加工,是常见的一种钻孔形式,需要钻头的刀尖部分全部伸出所钻孔的材料。常见的钻头只有在钻头后刀面有2个内冷孔。而对于带台阶沉孔的通孔，由于沉孔加工一般钻孔深度小于5mm,是在已钻孔的基础上扩孔，切削余量少，所以常作为次要加工内容，为了提高钻孔效率，将加工沉孔的刀刃安置在钻主孔的钻头上，形成一种复合钻头，一次加工就能将主孔与沉孔加工完成。但加工沉孔的切削刃一般没有冷却液进行冷却，如果增加冷却孔，则会对冷却液形成分流的效果，降低冷却液流量，不利于主切削刃冷却。沉孔切削刀刃为干切加工，刀刃磨损快，切削力增加速度快，造成刀具整体寿命下降。
所以需要一种复合钻头，使切削液能对所有刀刃进行冷却，延缓刀刃磨损，提高刀具寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的带冷却孔的钻头。
本发明的技术方案如下：
一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，包括钻头、蝶型弹簧片、封堵头三部分。其特征在于，所述钻头自带冷却孔4个,分别对主切削刃和副刃(台阶刀刃)进行冷却,钻头内部预先铸造有4条冷却通道(直径D2和D1各两条),钻头柄部有安装零部件的主供液通道孔(直径D4H6)。所述钻头内部安装有蝶形弹簧片及阀芯，阀芯在两种冷却液压力及蝶形弹簧片的作用下往复移动，实现对不同冷却通道的封闭与打开，实现冷却液的分流。所述钻头为了贯通冷却通道，会进行二次钻孔处理，并用封堵头最终封闭。所述钻头能实现不分流冷却液流量的前提下,主切削刃工作时,副切削刃不冷却,保证冷却液对刀刃的充分冷却。副刃开始工作时,冷却液同时对副刃和主刃进行冷却,保证副刃冷却效果。所述钻头主供液通道钻油泄压通道，与D2冷却通道相通，起到泄压作用。
所述钻头采用的材质，根据所加工对象来决定。本案例列举使用硬质合金材质直槽钻头，加工灰铸铁。其直径为D1（主切削刃部分）/D2(沉孔切削刃部分)，长度为L1，内部预先铸造4条冷却通道（D3/D4各两条），按照角度为60度布置，分部通向对应刀刃的后刀面；所述钻头预制通道需要与供液主通道联通，需要二次加工，主通道直径为D5，深度为L2，重新加工的联通孔直径为D3和D4，供液主通道还钻有D6的泄压孔，防止弹簧碟片安置空间内切削液堆积，妨碍阀芯往复移动。所述钻头供液主通道内安放4个蝶形弹簧片，成对对向安装。所述钻头需要安放圆柱阀芯，用来打开与封闭冷却孔，实现切削液分流，其直径D5,长度为L2。所述钻头二次加工的联通孔，要安置在距离端面10mm的距离内，避免影响刀具的整体强度。对联通孔的封堵采用焊材永久性封闭。所述钻头使用的切削液压力为P1/P2, P1<P2,通过在数控程度段内编写压力代码实现。当加工贯通孔时，副切削刃不参与切削，使用P1内冷压力，阀芯不动作，切削液全部由主供液通道进入D4冷却孔，通往主切削刃的后刀面，对主切削刃进行冷却。当加工沉孔时，通过判断机床进给轴的坐标，运行P2压力的代码，供液压力提升至P2，阀芯沿轴向移动，通往副切削刃的D3冷却孔通道与主供液通道联通，冷却液同时通向所有的冷却通道，对主切削刃和副切削刃同时冷却，由于压力增加，流量相应增加，能保证切削刃足够的冷却液流量。当钻孔完成后，机床执行退刀动作，内冷切削液可以关闭或降压。
所述钻头的零部件均可以实现加工，加工难度低。
本发明的有益效果是：可有效的解决一般贯通孔+沉孔加工复合刀具刀刃冷却不充分的难题，不再因为副切削刃干切加工，切削力增加导致整个钻头寿命低，能显著降低刀具成本，而且内部阀芯及蝶形弹簧片属于耐用片，可以重复使用。
附图说明
通过结果附图的详细说明，本发明之前所述的优点、目的和特征将变得更加清晰。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的具体结构示意图；
图3为本发明的阀芯结构示意图；
图4为本发明的蝶形弹簧片结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细描述。
实施例
一种用于包含台阶沉孔的贯通孔加工的带冷却孔的钻头，其整体结构如图1所示，本案例列举使用硬质合金材质直槽钻头，加工灰铸铁。内部结构如图2所示，其直径为D1=14.5mm（主切削刃部分）D2=18mm(沉孔副切削刃部分)，长度为L1=150mm，内部预先铸造4条冷却通道5和9（D1/D2各两条），按照角度为60度布置，分部通向对于刀刃的后刀面；所述钻头预制通道需要与供液主通道联通，需要二次加工，主通道直径为D5=4mm，深度为L2=20mm，重新加工的联通孔直径为D3和D4，供液主通道还钻由D6=0.5mm的泄压孔6，防止弹簧碟片安置空间内切削液堆积，妨碍阀芯往复移动。所述钻头供液主通道内安放4个蝶形弹簧片3，直径为D3,厚度1mm，成对对向安装。所述钻头需要安放圆柱阀芯2，用来打开与封闭冷却孔，实现切削液分流，其直径D5,长度为4mm。所述钻头二次加工的联通孔，要安置在柄部距离端面10mm的距离内，避免影响刀具的整体强度。对联通孔采用焊材永久性封闭。
本发明具体实施方式如图2所示，所述钻头使用的切削液压力为P1=30bar,P2=50bar,通过在数控程度段内编写压力代码实现。当贯通孔加工时，副切削刃不参与切削，使用30bar内冷压力，阀芯不动作，切削液全部由主供液通道进入D4冷却孔9，通往主切削刃的后刀面，对主切削刃进行冷却。当沉孔开始加工时，通过判断机床进给轴的坐标，运行P2压力的代码，供液压力提升至P2，阀芯沿轴向移动，通往副切削刃的D3冷却孔通道5与主供液通道联通，冷却液同时通向所有的冷却通道，对主切削刃和副切削刃同时冷却，由于压力增加，流量相应增加，能保证切削刃足够的冷却液流量。当钻孔完成后，机床执行退刀动作，内冷切削液可以关闭或降压。
Claims (6)
1.一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，包括钻头、蝶型弹簧片封堵头三部分，其特征在于，所述钻头自带冷却孔4个,分别对主切削刃和副刃(台阶刀刃)进行冷却,钻头内部预先铸造有4条冷却通道(直径D2和D1各两条),钻头柄部有安装零部件的主供液通道孔；
所述钻头内部安装有蝶形弹簧片及阀芯，阀芯在两种冷却液压力及蝶形弹簧片的作用下往复移动，实现对不同冷却通道的封闭与打开，实现冷却液的分流；所述钻头为了贯通冷却通道，会进行二次钻孔处理，并用封堵头封闭；所述钻头能实现不分流冷却液流量的前提下,主切削刃工作时,副切削刃不冷却,保证冷却液对刀刃的充分冷却；副刃开始工作时,冷却液同时对副刃和主刃进行冷却,保证副刃冷却效果；所述钻头主供液通道钻油泄压通道，与D2冷却通道想通，起到泄压作用。
2.根据权利要求1所述的一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，其特征在于，所述的钻头内部有4根冷却通道，为预先铸造形成。
3.根据权利要求1所述的一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，其特征在于，所述的钻头会进行二次钻头处理，是冷却通道与主供液通道联通，最后用封堵头密封。
4.根据权利要求1所述的一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，其特征在于，所述钻头的主供液通道有泄压通道，保证阀芯往复移动。
5.根据权利要求1所述的一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，其特征在于，所述钻头安装有蝶形弹簧片，对向安装。
6.根据权利要求1所述的一种用于包含台阶沉孔的通孔加工的内冷钻头，其特征在于，阀芯会受到两种供液压力的作用，在往复移动的过程中，实现不同供液通道的打开与封闭。
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