CN112427705B - 一种攻钻一体复合丝锥 - Google Patents

一种攻钻一体复合丝锥 Download PDF

Info

Publication number
CN112427705B
CN112427705B CN202011169148.XA CN202011169148A CN112427705B CN 112427705 B CN112427705 B CN 112427705B CN 202011169148 A CN202011169148 A CN 202011169148A CN 112427705 B CN112427705 B CN 112427705B
Authority
CN
China
Prior art keywords
drilling
tap
tapping
coating
titanium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011169148.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112427705A (zh
Inventor
龚兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XIAMEN YUANXING PRECISION TOOL CO Ltd
Original Assignee
XIAMEN YUANXING PRECISION TOOL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XIAMEN YUANXING PRECISION TOOL CO Ltd filed Critical XIAMEN YUANXING PRECISION TOOL CO Ltd
Priority to CN202011169148.XA priority Critical patent/CN112427705B/zh
Publication of CN112427705A publication Critical patent/CN112427705A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112427705B publication Critical patent/CN112427705B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G5/00—Thread-cutting tools; Die-heads
    • B23G5/20—Thread-cutting tools; Die-heads combined with other tools, e.g. drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/08—Drills combined with tool parts or tools for performing additional working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0664—Carbonitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5846—Reactive treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
    • B23B2224/24—Titanium aluminium nitride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
    • B23B2224/36—Titanium nitride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/08—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner applied by physical vapour deposition [PVD]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G2225/00—Materials of threading tools, workpieces or other structural elements
    • B23G2225/48—Titanium aluminium nitride (TiAlN)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G2225/00—Materials of threading tools, workpieces or other structural elements
    • B23G2225/52—Titanium carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G2225/00—Materials of threading tools, workpieces or other structural elements
    • B23G2225/60—Titanium nitride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种攻钻一体复合丝锥，用于通孔的钻孔和攻丝，其包括呈杆状结构的丝锥主体，丝锥主体的一端设有钻孔部，丝锥主体的中部和钻孔部之间的部分设有攻丝部，丝锥主体的另一端设为固定连接部，且该固定连接部用于与机床主轴连接，钻孔部的周侧上呈螺旋形设有螺旋钻削部，螺旋钻削部延伸至丝锥主体一端的端末部分形成钻削端刃，螺旋钻削部之间形成第一排屑槽，所述的攻丝部上具有若干沿丝锥主体轴向间隔设置的攻丝刃，攻丝部上还设有若干与第一排屑槽一一对应并延伸至攻丝部两端的第二排屑槽，丝锥主体的钻孔部表面上还由内至外交替设置有氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层，本方案结构强度高、排屑便利稳定且使用可靠性佳和装配便利。

Description

一种攻钻一体复合丝锥
技术领域
本发明涉及复合丝锥技术领域，尤其涉及一种攻钻一体复合丝锥。
背景技术
复合丝锥指的是在丝锥前端为钻头(具有钻削开孔作用)，是钻孔攻丝连续进行的一种高效丝锥；丝锥是一种加工内螺纹的工具，按照形状可以分为螺旋槽丝锥、刃倾角丝锥、直槽丝锥和管用螺纹丝锥等，按照使用环境可以分为手用丝锥和机用丝锥，按照规格可以分为公制，美制，和英制丝锥等；丝锥是制造业操作者在攻丝时采用的最主流的加工工具；一种加工内螺纹的刀具，沿轴向开有沟槽，也叫螺丝攻；丝锥根据其形状分为直槽丝锥，螺旋槽丝锥和螺尖丝锥(先端丝锥)，直槽丝锥加工容易，精度略低，产量，较大；一般用于普通车床，钻床及攻丝机的螺纹加工用，切削速度较慢；螺旋槽丝锥多用于数控加工中心钻盲孔用，加工速度较快，精度高，排屑较好、对中性好，螺尖丝锥前部有容屑槽，用于通孔的加工；梯形螺纹丝锥常采用不等径设计。
但是，现有的钻攻一体复合丝锥使用过程中存在着钻头(亦可为钻削部)在钻孔时，攻丝部同时进行攻丝，而影响钻头的排屑和容易导致钻头的温度上升，导致钻头的因不耐高温而硬度下降，从而影响钻头的钻孔工作质量，甚至另钻头报废，另外，其还存在着不方便进行安装或者更换的适用局限性，导致操作不够方便；因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种钻攻一体复合丝锥。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种结构强度高、排屑便利稳定且使用可靠性佳和装配便利的攻钻一体复合丝锥。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种攻钻一体复合丝锥，用于通孔的钻孔和攻丝，其包括呈杆状结构的丝锥主体，所述丝锥主体的一端设有钻孔部，丝锥主体的中部和钻孔部之间的部分设有攻丝部，丝锥主体的另一端设为固定连接部，且该固定连接部用于与机床主轴连接，由机床主轴驱动旋转，所述钻孔部的周侧上呈螺旋形设有2～4条螺旋钻削部，螺旋钻削部延伸至丝锥主体一端的端末部分形成钻削端刃，螺旋钻削部之间形成第一排屑槽，所述的攻丝部上具有若干沿丝锥主体轴向间隔设置的攻丝刃，所述的攻丝部上还设有若干与第一排屑槽一一对应并延伸至攻丝部两端的第二排屑槽，第二排屑槽接近第一排屑槽的一端延伸至与第一排屑槽相通，所述丝锥主体的钻孔部表面上还由内至外交替设置有氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述钻孔部表面上的氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法包括如下步骤：
(1)在丝锥主体的钻孔部表面侵蚀粗化处理形成若干微观凹孔；
(2)采用物理气相沉积法在经过步骤(1)处理的钻孔部表面沉积氮化钛涂层，制得坯体部A；
(3)将坯体部A之外的丝锥主体部分进行包覆隔离，然后将坯体部A外露在酸性氛围环境中侵蚀处理20～30s后取出，然后用去离子水冲洗清洁其表面，制得坯体部B；
(4)采用物理气相沉积法在坯体部B表面沉积氮铝化钛涂层，制得坯体部C；
(5)将坯体部C置于酸性氛围环境中侵蚀处理20～40s后取出，然后用去离子水冲洗清洁，制得坯体部D；
(6)采用物理气相沉积法在坯体部D表面沉积碳氮化钛涂层，然后用去离子水冲洗清洁其表面，制得交替设置有氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的钻孔部。
作为一种较优的实施选择，优选的，步骤(3)和步骤(5)所述的酸性氛围环境为酸溶液浸泡环境或酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境，其中，所述的酸溶液为如下重量份的组分混合配置而成：
Figure BDA0002746716220000021
其中，所述硝酸的质量分数为68％、所述氢氟酸的质量分数为40％、所述盐酸的质量分数为36％～38％。
作为一种更优的实施选择，优选的，步骤(3)和步骤(5)所述的酸性氛围环境为酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境，且所述的酸溶液为现配现用，其由如下重量份的组分混合配置而成：
Figure BDA0002746716220000031
作为一种较优的实施选择，优选的，步骤(3)中，将坯体部A之外的丝锥主体部分通过蜡烛进行包覆隔离，其包覆方法为：将蜡烛加热融化成液态后，将坯体部A之外的丝锥主体部分浸没在蜡烛内，然后取出并自然冷却至蜡烛凝固形成蜡层，再将液态的蜡烛滴在蜡层两端的环形部上，对蜡层两端进行封闭处理。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述的步骤(6)还包括重复对上一涂层进行酸性氛围侵蚀处理25～50s并清洁后，继续用物理气相沉积法镀设新涂层，获得多组由内至外设置在钻孔部表面的复合涂层，且每组复合涂层均包括交替设置的氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层。
作为一种较优的实施选择，优选的，每层氮铝钛涂层、每层氮化钛和每层氮碳化钛涂层的厚度均为1～3μm。
作为一种较优的实施选择，优选的，步骤(3)中，坯体部A外露在酸性氛围环境中侵蚀处理前还通过丙酮、去离子水进行交替清洁至少一次。
作为一种可能的实施方式，进一步，步骤(1)中，丝锥主体的钻孔部表面通过金刚石砂纸摩擦或金属离子轰击的方式侵蚀粗化处理形成若干微观凹孔。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的第二排屑槽为倾斜设置。
作为一种便于安装的实施结构形式，进一步，本方案的固定连接部和攻丝部为分体式结构，所述攻丝部和固定连接部之间还设有将二者固定连接的固定连接套，所述的固定连接套为筒状结构且其一端固定在固定连接部接近攻丝部的一端，所述攻丝部接近固定连接部的一端设有用于与固定连接套连接配合的固定柄，所述固定连接套的两侧均设有连通至固定连接套内的限位套，所述固定柄的下端对应设有安装头，所述安装头的两侧均安装有卡座，所述的卡座为设置在安装头上的安装槽，所述卡座内部的一侧固定设置有弹簧，所述弹簧的一侧固定连接有用于与限位套配合的限位弹块，其中，固定柄与固定连接套的安装配合方法大致为：将限位弹块进行压缩，使其缩入卡座内，然后将固定柄置于固定连接套内并下压，使得限位弹块与限位套正对时，限位弹块受弹簧顶推，令限位弹块的一端穿入到限位套内，将攻丝部和固定连接部相对固定。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述固定连接套的内部安装有防护内胆，所述固定连接套和防护内胆固定连接，所述防护内胆的内部设置有防腐涂层。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述限位套的内部设置有卡槽，所述卡槽的内部安装有摩擦块，所述限位套和固定连接套固定连接，所述限位套和摩擦块粘贴连接。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述固定连接套内部的两侧均设置有卡孔，所述卡孔的内部安装有密封圈，所述密封圈和固定连接套粘贴连接。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性将钻孔部和攻丝部集成在一根丝锥主体上，通过对钻孔部表面的金属涂层进行设计，利用在丝锥主体的钻孔部表面上由内至外交替设置有氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层来大大提高其钻孔使用寿命，同时保证了攻丝部能够具有较优的攻丝条件，而本方案在涂层设置上，巧妙性引入了酸性溶液喷雾侵蚀的概念，通过对已经施加的涂层表面进行侵蚀出侵蚀凹陷，然后施加新的涂层能够进一步获得更高的附着力，避免涂层间的结合能力不均导致的钻孔部使用寿命不佳的问题，另外，还相应提供了可拆卸结构的固定连接部和攻丝部为分体式结构的实施方式，本方案不仅结构强度高、排屑便利稳定，而且使用可靠性佳和装配便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的简要实施结构示意图；
图2是本发明实施例1的钻孔部表面设置涂层的简要剖面结构示意图；
图3是本发明实施例11的钻孔部表面简要实施结构示意图；
图4是本发明对比例1的钻孔部表面简要实施结构示意图；
图5是本发明对比例2的钻孔部表面简要实施结构示意图。
图6是本发明实施例12的简要实施结构示意图；
图7是本发明实施例12的简要实施结构示意图；
图8是本发明实施例12的简要实施结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1至图2之一所示，本发明一种攻钻一体复合丝锥，用于通孔的钻孔和攻丝，其包括呈杆状结构的丝锥主体1，所述丝锥主体1的一端设有钻孔部2，丝锥主体1的中部和钻孔部2之间的部分设有攻丝部3，丝锥主体1的另一端设为固定连接部4，且该固定连接部4用于与机床主轴连接，由机床主轴驱动旋转，所述钻孔部2的周侧上呈螺旋形设有2～4条螺旋钻削部21(本实施例为3条螺旋钻削部21)，螺旋钻削部21延伸至丝锥主体1一端的端末部分形成钻削端刃211，螺旋钻削部21之间形成第一排屑槽22，所述的攻丝部3上具有若干沿丝锥主体轴向间隔设置的攻丝刃31，所述的攻丝部3上还设有若干与第一排屑槽22一一对应并延伸至攻丝部3两端的第二排屑槽32，第二排屑槽32接近第一排屑槽22的一端延伸至与第一排屑槽22相通，所述丝锥主体1的钻孔部2表面上还由内至外设置有氮化钛23、氮铝钛涂层24和氮碳化钛涂层25。
其中，作为一种可能的实施方式，进一步，所述的第二排屑槽32为倾斜设置。
另外，对于本方案的复合丝锥而言，钻孔部2的结构强度直接影响了其使用效果，而传统的超硬涂层施加方案多是简单的直接多层叠置镀设，而由于丝锥在长期使用后，热胀冷缩的次数、频率上升，其涂层的结合能力便会变弱，而且容易导致剥离或提高磨损的情况，而本实施例方案中，作为一种可能的实施方式，进一步，所述钻孔部2表面上的氮化钛23、氮铝钛涂层24和氮碳化钛涂层25的层数均为一层，其施加方法包括如下步骤：
(1)采用金属离子轰击的方式在丝锥主体1的钻孔部2表面侵蚀粗化处理形成若干微观凹孔26；
(2)采用物理气相沉积法在经过步骤(1)处理的钻孔部表面沉积氮化钛涂层23，制得坯体部A；
(3)将坯体部A之外的丝锥主体部分进行包覆隔离，然后将坯体部A外露的部分通过丙酮、去离子水进行交替清洁一次，然后将坯体部A外露在酸性氛围环境中(酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境)侵蚀处理25s后取出，令其表面的涂层形成侵蚀凹陷27，然后用去离子水冲洗清洁其表面，制得坯体部B；
(4)采用物理气相沉积法在坯体部B表面沉积氮铝化钛涂层24，制得坯体部C；
(5)将坯体部C置于酸性氛围环境中(酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境)侵蚀处理30s后取出，然后用去离子水冲洗清洁，制得坯体部D；
(6)采用物理气相沉积法在坯体部D表面沉积碳氮化钛涂层25，然后用去离子水冲洗清洁其表面，制得交替设置有涂层厚度均为2μm的氮化钛23、氮铝钛涂层24和氮碳化钛涂层25的钻孔部。
其中，步骤(3)和步骤(5)所述的酸性氛围环境为酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境，所述的酸溶液为现配现用，其由如下重量份的组分混合配置而成：
Figure BDA0002746716220000061
所述硝酸的质量分数为68％、所述氢氟酸的质量分数为40％、所述盐酸的质量分数为36％～38％。
另外，步骤(3)中，将坯体部A之外的丝锥主体部分通过蜡烛进行包覆隔离，其包覆方法为：将蜡烛加热融化成液态后，将坯体部A之外的丝锥主体部分浸没在蜡烛内，然后取出并自然冷却至蜡烛凝固形成蜡层，再将液态的蜡烛滴在蜡层两端的环形部上，对蜡层两端进行封闭处理。
需要说明的是，在丝锥主体1的钻孔部2表面侵蚀粗化处理形成若干微观凹孔26的方式不局限于金属离子轰击，其还可以是通过金刚石砂纸摩擦等物理方式侵蚀粗化处理形成若干微观凹孔。
实施例2
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法方面，本实施例中，坯体部A外露在酸性氛围环境中(酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境)侵蚀处理时间为20s，坯体部C置于酸性氛围环境中(酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境)侵蚀处理时间为20s，其余均相同。
实施例3
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法方面，本实施例中，坯体部A外露在酸性氛围环境中(酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境)侵蚀处理时间为30s，坯体部C置于酸性氛围环境中(酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境)侵蚀处理时间为40s，其余均相同。
实施例4
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法方面，本实施例中，所述的酸性氛围环境为酸溶液浸泡环境，其余均相同。
实施例5
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法方面，本实施例中，所述的酸溶液为如下重量份的组分混合配置而成：
Figure BDA0002746716220000081
其余均相同。
实施例6
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法方面，本实施例中，所述的酸溶液为如下重量份的组分混合配置而成：
Figure BDA0002746716220000082
其余均相同。
实施例7
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法方面，本实施例中，所述的酸溶液为如下重量份的组分混合配置而成：
Figure BDA0002746716220000083
Figure BDA0002746716220000091
其余均相同。
实施例8
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法方面，本实施例中，所述的酸溶液为如下重量份的组分混合配置而成：
Figure BDA0002746716220000092
其余均相同。
实施例9
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的厚度方面，其主要为：氮化钛23、氮铝钛涂层24和氮碳化钛涂层25涂层厚度均为1μm。
实施例10
本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的厚度方面，其主要为：氮化钛23、氮铝钛涂层24和氮碳化钛涂层25涂层厚度均为3μm。
实施例11
如图3所示，本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于氮化钛涂层23、氮铝钛涂层24和氮碳化钛涂层25的层数方面，本方案还包括重复对上一涂层进行酸性氛围侵蚀处理30s并清洁后，继续用物理气相沉积法镀设新涂层，获得两组由内至外设置在钻孔部2表面的复合涂层，且每组复合涂层均包括交替设置的氮化钛23、氮铝钛涂层24和氮碳化钛涂层25。
实施例12
如图6至图8之一所示，本实施例在结构方面与实施例1大致相同，其不同之处在于，作为一种便于安装的实施结构形式，进一步，本方案的固定连接部4和攻丝部3为分体式结构，所述攻丝部3和固定连接部4之间还设有将二者固定连接的固定连接套6，所述的固定连接套6为筒状结构且其一端固定在固定连接部4接近攻丝部的一端，所述攻丝部3接近固定连接部4的一端设有用于与固定连接套6连接配合的固定柄5，所述固定连接套6的两侧均设有连通至固定连接套内的限位套7，所述固定柄5的下端对应设有安装头，所述安装头的两侧均安装有卡座51，所述的卡座51为设置在安装头上的安装槽，所述卡座51内部的一侧固定设置有弹簧9，所述弹簧9的一侧固定连接有用于与限位套7配合的限位弹块8，其中，固定柄5与固定连接套6的安装配合方法大致为：将限位弹块8进行压缩，使其缩入卡座51内，然后将固定柄5置于固定连接套6内并下压，使得限位弹块8与限位套7正对时，限位弹块8受弹簧9顶推，令限位弹块8的一端穿入到限位套7内，将攻丝部3和固定连接部4相对固定。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述固定连接套6的内部安装有防护内胆10，所述固定连接套6和防护内胆10固定连接，所述防护内胆10的内部设置有防腐涂层。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述限位套7的内部设置有卡槽，所述卡槽的内部安装有摩擦块71，所述限位套7和固定连接套6固定连接，所述限位套7和摩擦块71粘贴连接。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述固定连接套6内部的两侧均设置有卡孔61，所述卡孔61的内部安装有密封圈，所述密封圈和固定连接套6粘贴连接。
对比例1
如图4所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，所述丝锥主体的钻孔部表面上仅由内至外设置有氮化钛和氮碳化钛涂层。
对比例2
如图5所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，所述丝锥主体的钻孔部表面上仅由内至外交替设置有两层氮化钛和两层氮碳化钛涂层。
对比测试
由于工作寿命是丝锥性能衡量的最直接标准，为了直观对本发明方案实施例1至实施例11和对比例1、对比例2的复合丝锥进行测试对比，本方案对比测试将实施例1至实施例11和对比例1、对比例2的复合丝锥装配于标准件加工CNC生产机台上进行使用寿命论证和记录，其中，利用64HRC高速钢进行制成对应复合丝锥，然后利用其加工M24×1.5规格的螺纹孔(孔深2cm)，丝锥转速限定为150转/分钟，直至所加工的工件不合格螺纹孔累计达到连续2个不合规时，在排除非设备问题情况下，对该复合丝锥的损坏情况进行认定，相应统计数据如下：
表1加工测试数据统计
Figure BDA0002746716220000111
Figure BDA0002746716220000121
由上述测试结果可推知，结合实施例1～3可推测，在进行涂层施加时，通过酸性氛围对上一涂层表面进行侵蚀形成凹陷有助于下一涂层的结合附着，而由于侵蚀采用的酸溶液酸性强，其在一定时间内，侵蚀处理时间越长，附着结合效果越好，使得后续使用时，抗磨损能力越强，而侵蚀处理时间超过最佳值时，其相应的由于被侵蚀去除的涂层厚度较多，相应削减的结合力也越明显，随之带来的结果就是在进行钻孔后，容易导致涂层磨损过快，从而使得复合丝锥在工作使用后，会提前暴露基底，造成复合丝锥的提前损坏，结合实施例4可以进一步论证该猜测，由于直接浸泡的形式使得金属涂层和酸溶液的接触面较大，因此，容易使得金属涂层表面是整体式的侵蚀，而难以产生间隔分布的侵蚀凹陷，所以也使得后续施加的涂层难以强有力的附着，以及酸溶液浸泡会导致已经施加的涂层磨损，从而使得复合丝锥在工作使用后，会提前暴露基底，造成复合丝锥的提前损坏，结合实施例5、6、7、8亦可推知，酸溶液的酸性越强，其在固定时间内的侵蚀越强，从而可能引起适得其反的效果，结合实施例1、9、10、11可知，镀层的厚度亦在一定程度上决定了钻孔部的使用寿命，而镀层在超过最优厚度时，由于攻丝部的使用寿命会成为端板，因此，镀层厚度需要进行限制在较优范围即可，避免造成浪费；另外，进一步结合对比例1、对比例2可知，镀层的层数，材料亦一定程度上决定了，钻孔部的使用寿命，而涂层的硬度、层数越多，所表现出的加工效果越佳，然而，还需要结合攻丝部的使用寿命长短，来选择合适的层数、涂层材质。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种攻钻一体复合丝锥，用于通孔的钻孔和攻丝，其特征在于，其包括呈杆状结构的丝锥主体，所述丝锥主体的一端设有钻孔部，丝锥主体的中部和钻孔部之间的部分设有攻丝部，丝锥主体的另一端设为固定连接部，且该固定连接部用于与机床主轴连接，由机床主轴驱动旋转，所述钻孔部的周侧上呈螺旋形设有2～4条螺旋钻削部，螺旋钻削部延伸至丝锥主体一端的端末部分形成钻削端刃，螺旋钻削部之间形成第一排屑槽，所述的攻丝部上具有若干沿丝锥主体轴向间隔设置的攻丝刃，所述的攻丝部上还设有若干与第一排屑槽一一对应并延伸至攻丝部两端的第二排屑槽，第二排屑槽接近第一排屑槽的一端延伸至与第一排屑槽相通，所述丝锥主体的钻孔部表面上还由内至外交替设置有氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层；
所述钻孔部表面上的氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的施加方法包括如下步骤：
(1)在丝锥主体的钻孔部表面侵蚀粗化处理形成若干微观凹孔；
(2)采用物理气相沉积法在经过步骤(1)处理的钻孔部表面沉积氮化钛涂层，制得坯体部A；
(3)将坯体部A之外的丝锥主体部分进行包覆隔离，然后将坯体部A外露在酸性氛围环境中侵蚀处理20～30s后取出，然后用去离子水冲洗清洁其表面，制得坯体部B；
(4)采用物理气相沉积法在坯体部B表面沉积氮铝化钛涂层，制得坯体部C；
(5)将坯体部C置于酸性氛围环境中侵蚀处理20～40s后取出，然后用去离子水冲洗清洁，制得坯体部D；
(6)采用物理气相沉积法在坯体部D表面沉积碳氮化钛涂层，然后用去离子水冲洗清洁其表面，制得交替设置有氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层的钻孔部。
2.如权利要求1所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，步骤(3)和步骤(5)所述的酸性氛围环境为酸溶液浸泡环境或酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境，其中，所述的酸溶液为如下重量份的组分混合配置而成：
Figure FDA0003230877760000021
其中，所述硝酸的质量分数为68％、所述氢氟酸的质量分数为40％、所述盐酸的质量分数为36％～38％。
3.如权利要求2所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，步骤(3)和步骤(5)所述的酸性氛围环境为酸溶液经喷雾后形成的酸性喷雾环境，且所述的酸溶液为现配现用，其由如下重量份的组分混合配置而成：
Figure FDA0003230877760000022
4.如权利要求1所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，步骤(3)中，将坯体部A之外的丝锥主体部分通过蜡烛进行包覆隔离，其包覆方法为：将蜡烛加热融化成液态后，将坯体部A之外的丝锥主体部分浸没在蜡烛内，然后取出并自然冷却至蜡烛凝固形成蜡层，再将液态的蜡烛滴在蜡层两端的环形部上，对蜡层两端进行封闭处理。
5.如权利要求1所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，所述的步骤(6)还包括重复对上一涂层进行酸性氛围侵蚀处理25～50s并清洁后，继续用物理气相沉积法镀设新涂层，获得多组由内至外设置在钻孔部表面的复合涂层，且每组复合涂层均包括交替设置的氮化钛、氮铝钛涂层和氮碳化钛涂层。
6.如权利要求5所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，每层氮铝钛涂层、每层氮化钛和每层氮碳化钛涂层的厚度均为1～3μm。
7.如权利要求1所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，步骤(3)中，坯体部A外露在酸性氛围环境中侵蚀处理前还通过丙酮、去离子水进行交替清洁至少一次。
8.如权利要求1所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，步骤(1)中，丝锥主体的钻孔部表面通过金刚石砂纸摩擦或金属离子轰击的方式侵蚀粗化处理形成若干微观凹孔。
9.如权利要求1所述的攻钻一体复合丝锥，其特征在于，所述的第二排屑槽为倾斜设置。
CN202011169148.XA 2020-10-28 2020-10-28 一种攻钻一体复合丝锥 Active CN112427705B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011169148.XA CN112427705B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种攻钻一体复合丝锥

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011169148.XA CN112427705B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种攻钻一体复合丝锥

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112427705A CN112427705A (zh) 2021-03-02
CN112427705B true CN112427705B (zh) 2021-11-12

Family

ID=74696279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011169148.XA Active CN112427705B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种攻钻一体复合丝锥

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112427705B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112705764B (zh) * 2020-12-23 2022-08-12 中山精艾辉精密切削工具有限公司 一种复合材料孔加工交错刃钻铰刀具

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102581394A (zh) * 2003-02-27 2012-07-18 钴碳化钨硬质合金公司 涂覆碳化物丝锥
CN103014691A (zh) * 2012-12-10 2013-04-03 中国科学院金属研究所 用于钢铁材质紧固件钛锆转化膜／有机涂层双层防护方法
CN104353915A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 常州华尔澜工具有限公司 螺旋丝锥
CN110653432A (zh) * 2019-10-09 2020-01-07 天津大学 一种自润滑挤压丝锥
CN210817817U (zh) * 2019-10-31 2020-06-23 扬州苏沃工具有限公司 一种自润滑的复合丝锥
CN111482644A (zh) * 2020-04-26 2020-08-04 无锡瑞邦工具技术有限公司 双刃铣刀

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7144208B2 (en) * 2004-06-07 2006-12-05 Kennametal Inc. Low torque tap
US7442128B2 (en) * 2006-06-22 2008-10-28 Steven Carl Leonard Adaptive drive shank for driving a tap tool with a socket and ratchet

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102581394A (zh) * 2003-02-27 2012-07-18 钴碳化钨硬质合金公司 涂覆碳化物丝锥
CN103014691A (zh) * 2012-12-10 2013-04-03 中国科学院金属研究所 用于钢铁材质紧固件钛锆转化膜／有机涂层双层防护方法
CN104353915A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 常州华尔澜工具有限公司 螺旋丝锥
CN110653432A (zh) * 2019-10-09 2020-01-07 天津大学 一种自润滑挤压丝锥
CN210817817U (zh) * 2019-10-31 2020-06-23 扬州苏沃工具有限公司 一种自润滑的复合丝锥
CN111482644A (zh) * 2020-04-26 2020-08-04 无锡瑞邦工具技术有限公司 双刃铣刀

Also Published As

Publication number Publication date
CN112427705A (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5600765B2 (ja) ツイストドリルおよびラミネート材の穿孔方法
EP1627706B1 (en) Abrasive tool, method for its (re)-manufacture and process for point abrasive machining
US6547495B2 (en) Method for reaming hole and improved reamer
CN111168115A (zh) 一种高精度铝大梁钻孔工艺
CN110091177A (zh) 一种内排屑深孔钻削滚压复合加工机床
CN112427705B (zh) 一种攻钻一体复合丝锥
JPH04210315A (ja) 回転切削工具
CN113414594A (zh) 一种深孔加工用钻磨滚复合bta刀具及制造方法
CN211248471U (zh) 一种高效复合制孔的刀具
CN109531078B (zh) 一种酚醛胶布分离型实体保持架的加工方法
CN113770399B (zh) 一种用于航空发动机中介机匣深孔加工刀具及其加工方法
CN213288837U (zh) 铣刀
CN213002849U (zh) 一种深孔钻头
CN114178564A (zh) 薄壁管深孔倒镗刀具
CN113732366A (zh) 一种深小孔内壁超声振动加工刀具及其制备方法
CN112191957A (zh) 一种单齿单牙错齿螺纹铣刀
JP2011206897A (ja) ドリルおよびドリル用インサート
CN212917894U (zh) 铰刀
JP4876650B2 (ja) 穴加工工具
CN112828368A (zh) 一种用于蜗杆加工的锥度铣刀
CN216502750U (zh) 锥度复合铰刀
CN114888368B (zh) 提升不锈钢材料cg内螺纹切削加工精度的方法
CN213672220U (zh) 一种测试用铰刀
Mizobuchi et al. Chip discharge performance of micro-hole drilling through a glass plate using an electroplated diamond tool with different drill bits
CN116967788B (zh) 一种镗滚复合bta深孔加工刀具及制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant