CN112756718A - 一种螺纹高效加工pcd刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺纹高效加工PCD刀具，包括硬质合金基体，所述硬质合金基体的前端设有钻尖，所述硬质合金基体的头部在位于钻尖的后方设有一段凹槽，所述硬质合金基体的端部在钻尖的位置对称设置有两个二号PCD复合片，所述硬质合金基体的头部在凹槽的位置对称设置有两个一号PCD复合片，所述一号PCD复合片的外侧设有螺纹加工刃口与一号倒角刃口，所述二号PCD复合片的前后侧分别设有钻尖刃口与二号倒角刃口。本发明所述的一种螺纹高效加工PCD刀具，属于刀具领域，通过将四个PCD复合片焊接安装到刀具的硬质合金基体上，在PCD复合片上设置钻尖刃口、螺纹加工刃口以及倒角刃口，可以同步完成螺纹底孔加工、螺纹加工以及倒角去除毛刺，大大提高了加工效率。

Description

一种螺纹高效加工PCD刀具

技术领域

本发明涉及刀具领域，特别涉及一种螺纹高效加工PCD刀具。

背景技术

聚晶金刚石(PCD)刀具是通过把PCD复合片焊接到硬质合金或者钢的刀体上制成的刀具。由于PCD复合片将单晶金刚石的高硬度、耐磨性、低摩擦系数和强度与碳化钨硬质合金的高抗弯强度进行了结合，复合片的碳化钨硬质合金层为金刚石层提供了机械支持，增加了它的抗弯强度，同时硬质合金层易于焊接，使制作成品刀具变得容易。

PCD刀具在有色金属及其合金、非金属材料及复合材料的切削中体现出优良的切削性能，可用于制作车刀、镗刀、铣刀和钻头、铰刀、锪刀、锯刀、镂刀、剃刀及复合孔加工刀具，广泛用于航空航天、精密电子、医疗器械、汽车制造、风力发电等精密加工，现已成为如汽车零部件的切削加工，各种电动工具、电机加工及非金属材料加工行业等必备的加工刀具。特别是随着航空业与汽车业新材料的开发，如硅铝合金的开发与应用，PDC刀具的应用获得了更加广阔的市场空问与更好的前景。

目前一个完整的内螺纹铣削加工通常是由螺纹底孔加工--螺纹加工--倒角去除毛刺这三步来完成的，这三个不同的加工工艺需要的刀具种类分别是钻头、螺纹铣刀、倒角刀。需要分为三步进行才能完整加工出内螺纹，并且无法同时进行，大大降低了加工效率

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种螺纹高效加工PCD刀具，可以有效解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种螺纹高效加工PCD刀具，包括硬质合金基体，所述硬质合金基体的前端设有钻尖，所述硬质合金基体的头部在位于钻尖的后方设有一段凹槽，所述硬质合金基体的端部在钻尖的位置对称设置有两个二号PCD复合片，所述硬质合金基体的头部在凹槽的位置对称设置有两个一号PCD复合片，所述一号PCD复合片的外侧设有螺纹加工刃口与一号倒角刃口，所述二号PCD复合片的前后侧分别设有钻尖刃口与二号倒角刃口。

优选的，所述硬质合金基体与钻尖是一体成型的构件，所述硬质合金基体的头部另开设有两道排屑槽，所述排屑槽将硬质合金基体与钻尖分成围绕中心对称的两段式结构。

优选的，所述一号PCD复合片通过焊接的方式固定安装在凹槽与排屑槽的交接处，所述一号PCD复合片的表面与排屑槽的底面齐平，所述螺纹加工刃口与一号倒角刃口开设在一号PCD复合片的外侧，所述凹槽的槽面上在对应螺纹加工刃口与一号倒角刃口的位置分别设有辅助螺纹与倒角斜面。

优选的，所述二号PCD复合片同样通过焊接方式固定安装在钻尖于排屑槽的交界处，并且二号PCD复合片的表面与排屑槽的底面齐平，所述二号PCD复合片前端设置的钻尖刃口与钻尖端面的斜面齐平，所述二号PCD复合片后端设置的二号倒角刃口则与凹槽的倒角斜面齐平。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，通过设置一体式结构的硬质合金基体与钻尖，并且在二者之间设置一段凹槽，通过在钻尖与凹槽上分别焊接安装PCD复合片，再在PCD复合片上开设钻尖刃口、螺纹加工刃口以及倒角刃口，首先利用钻尖刃口在工件上开设通孔，再利用螺纹加工刃口对孔壁铣削螺纹，最后通过两个倒角刃口对螺孔的两端倒角去除毛刺，整个内螺纹孔加工只需一个刀具即可完成，节省了更换刀具的时间，大大提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明一种螺纹高效加工PCD刀具的整体结构俯视图；

图2为本发明一种螺纹高效加工PCD刀具的整体结构仰视图

图3为本发明一种螺纹高效加工PCD刀具的加工示意图。

图中：1、硬质合金基体；2、钻尖；3、凹槽；4、一号PCD复合片；5、二号PCD复合片；6、螺纹加工刃口；7、一号倒角刃口；8、钻尖刃口；9、二号倒角刃口；10、辅助螺纹；11、排屑槽。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，一种螺纹高效加工PCD刀具，包括括硬质合金基体1，硬质合金基体1的前端设有钻尖2，硬质合金基体1的头部在位于钻尖2的后方设有一段凹槽3，硬质合金基体1的端部在钻尖2的位置对称设置有两个二号PCD复合片5，硬质合金基体1的头部在凹槽3的位置对称设置有两个一号PCD复合片4，一号PCD复合片4的外侧设有螺纹加工刃口6与一号倒角刃口7，二号PCD复合片5的前后侧分别设有钻尖刃口8与二号倒角刃口9。

在本实施例中，硬质合金基体1与钻尖2是一体成型的构件，构成了整个刀具的主体，硬质合金基体1的后端为安装刀柄，硬质合金基体1的头部另开设有两道排屑槽11，排屑槽11将硬质合金基体1与钻尖2分成围绕中心对称的两段式结构，通过排屑槽11的设置在刀具加工时将碎屑随着刀具旋转而排出。

在本实施例中，一号PCD复合片4通过焊接的方式固定安装在凹槽3与排屑槽11的交接处，一号PCD复合片4的表面与排屑槽11的底面齐平，防止碎屑堆积，方便螺纹加工刃口6与一号倒角刃口7切削的碎屑顺利排出，螺纹加工刃口6与一号倒角刃口7开设在一号PCD复合片4的外侧，凹槽3的槽面上在对应螺纹加工刃口6与一号倒角刃口7的位置分别设有辅助螺纹10与倒角斜面，为螺纹加工刃口6与一号倒角刃口7提供支撑点；其中螺纹加工刃口6用于加工内螺纹，这一部位的刃口直径需要小于钻尖部分的刃口最大直径，需保证刀具能够通过已加工出的螺纹底孔；刃口的形式由螺纹的规格决定，不同螺纹对应不同的刃口设计；而一号倒角刃口7用于在材料的顶面进行倒角加工，去除毛刺。

在本实施例中，二号PCD复合片5同样通过焊接方式固定安装在钻尖2于排屑槽11的交界处，并且二号PCD复合片5的表面与排屑槽11的底面齐平，二号PCD复合片5前端设置的钻尖刃口8与钻尖2端面的斜面齐平，二号PCD复合片5后端设置的二号倒角刃口9则与凹槽3的倒角斜面齐平，其中，钻尖刃口8用于配合钻尖2在待加工件的表面开孔，而二号倒角刃口9用于在材料的底面进行倒角加工，去除毛刺。

该刀具在实际使用中，首先安装固定好刀具与待加工件，刀具利用硬质合金基体1尾部的刀柄安装好，启动设备带动刀具按附图3中标识的螺旋方向转动，随后按附图3中标识的进给方向进刀，当刀具的钻尖2接触到待加工件时，钻尖2上安装的二号PCD复合片5利用钻尖刃口8切削待加工件，从而加工出一个通孔；随后继续按进给方向进刀，使钻尖2钻出通孔，此时停止进刀，并且控制刀具围绕通孔的中心线做圆周运动，此时刀具同时做自转与公转运动，刀具整体沿着进给方向方向退刀，使二号PCD复合片5后端的二号倒角刃口9接触到通孔的前端，停止退刀，仅利用刀具的自转与公转运动完成通孔一端的倒角加工；与此同时，一号PCD复合片4接触到孔壁，由于刀具同时做自转与公转运动，从而一号PCD复合片4上开设的螺纹加工刃口6可以在孔壁上加工螺纹，再次控制刀具慢慢进刀，从而在整个孔壁上刻设内螺纹，而当内螺纹加工完毕后，一号PCD复合片4上设置的一号倒角刃口7也到达通孔的后端，从而完成通孔后端的倒角加工，整个过程中切削产生的碎屑均由排屑槽11随着刀具旋转而螺旋排出；至此，整个内螺纹孔的加工完成，最好停止刀具的动作，将刀具退出待加工件即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种螺纹高效加工PCD刀具，其特征在于：包括硬质合金基体(1)，所述硬质合金基体(1)的前端设有钻尖(2)，所述硬质合金基体(1)的头部在位于钻尖(2)的后方设有一段凹槽(3)，所述硬质合金基体(1)的端部在钻尖(2)的位置对称设置有两个二号PCD复合片(5)，所述硬质合金基体(1)的头部在凹槽(3)的位置对称设置有两个一号PCD复合片(4)，所述一号PCD复合片(4)的外侧设有螺纹加工刃口(6)与一号倒角刃口(7)，所述二号PCD复合片(5)的前后侧分别设有钻尖刃口(8)与二号倒角刃口(9)。

2.根据权利要求1所述的一种螺纹高效加工PCD刀具，其特征在于：所述硬质合金基体(1)与钻尖(2)是一体成型的构件，所述硬质合金基体(1)的头部另开设有两道排屑槽(11)，所述排屑槽(11)将硬质合金基体(1)与钻尖(2)分成围绕中心对称的两段式结构。

3.根据权利要求2所述的一种螺纹高效加工PCD刀具，其特征在于：所述一号PCD复合片(4)通过焊接的方式固定安装在凹槽(3)与排屑槽(11)的交接处，所述一号PCD复合片(4)的表面与排屑槽(11)的底面齐平，所述螺纹加工刃口(6)与一号倒角刃口(7)开设在一号PCD复合片(4)的外侧，所述凹槽(3)的槽面上在对应螺纹加工刃口(6)与一号倒角刃口(7)的位置分别设有辅助螺纹(10)与倒角斜面。

4.根据权利要求3所述的一种螺纹高效加工PCD刀具，其特征在于：所述二号PCD复合片(5)同样通过焊接方式固定安装在钻尖(2)于排屑槽(11)的交界处，并且二号PCD复合片(5)的表面与排屑槽(11)的底面齐平，所述二号PCD复合片(5)前端设置的钻尖刃口(8)与钻尖(2)端面的斜面齐平，所述二号PCD复合片(5)后端设置的二号倒角刃口(9)则与凹槽(3)的倒角斜面齐平。

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