CN201052641Y - 超薄壁无缝环金刚石钻头 - Google Patents

Abstract

本超薄壁无缝环金刚石钻头主要包括钻头钢体和钻齿，钻齿和钻头钢体为一体，钻齿的壁厚一般小2于毫米(用于玻璃钻孔的壁厚一般小于1.2毫米)，其内壁和或外壁开有通水(液)、排屑槽，为直线型槽或螺旋型槽。通水(液)、排屑槽不仅能使钻削下的粉屑顺畅排出，减少钻进阻力，减少因粉屑摩擦产生的热量，且由于槽侧壁棱角的存在，使钻头钻进时，由原来的连续磨削机理部分变为断续(冲击)磨削机理，从而加大了钻削力度，有利于提高钻进速度。另外由于本钻头工作时可以从通水(液)、排屑槽注入足够的冷却液，因此，钻头及被加工材料因钻削区域温度得到及时的降温而不会发生变形、烧伤，从而适合高速钻削加工。

Description

超薄壁无缝环金刚石钻头

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种钻头，具体为一种超薄壁无缝环金刚石钻头。

(二)背景技术：

在现有技术中，脆硬非金属材料的钻削加工大都采用金刚石钻头，现有的金刚石钻头，主要分为连续环金刚石钻头和节块式金刚石钻头，而在对玻璃、陶瓷等脆硬非金属材料进行钻孔或套料精细加工时，则普遍采用薄壁连续环金刚石钻头。

钻头钻削时，一般情况下，采用一定压力的冷却液通过钻头的空心部位注入，通过钻头和被加工材料的内外孔壁的微小间隙形成通路，达到冷却和排屑效果。

由于现有的连续环式金刚石钻头，特别是薄壁的连续环金刚石钻头，其钻齿的内外表面都为平整表面，这种钻头主要是依靠端面辅以内外表面钻削被加工材料，使钻头缓慢钻入被加工材料中，形成钻孔。

由于钻头在钻削被加工材料时，会产生大量的钻削热量，且钻下的粉屑不易排泄，积累在钻削处，阻碍钻头的深入，使钻进速度减慢，且堆积的粉屑由于摩擦生热，而现有的内外表面都为平整表面薄壁的连续环金刚石钻头工作时，由于钻头与被加工材料的孔壁间隙极小，难以注入足够量的冷却液降温和排屑，因此，钻削时容易使钻头或被加工材料因温度升高发生变形、烧伤而不能使用。特别是加工玻璃时，由于玻璃的软化点较低，在使用薄壁金刚石钻头钻削玻璃时，钻削热量及摩擦热量足以使软化点很低的玻璃变形、烧伤，造成整块材料损坏报废。

为了防止因钻削时产生的热量太高，使玻璃发生变形或烧伤，在使用现有钻头钻削时，有时还必须辅助以多次提钻的方式来达到促进冷却液的流动及排屑的目的，钻头钻削的平均速度很慢，一般为每秒钟钻进小于0.5毫米，因此工作效率很低。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的是针对上述问题而设计的，一种钻削效率高的用于加工玻璃、陶瓷等脆硬非金属材料的超薄壁无缝环金刚石钻头。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本超薄壁无缝环金刚石钻头主要包括钻头钢体和金刚石钻齿，钻齿和钻头钢体固连为一体。钻齿为超薄壁无缝环齿，钻齿的内壁和外壁上各开有至少一条通水(液)、排屑槽。

由于本实用新型的钻齿为超薄壁无缝环钻头，具有：1、适合高速钻削加工，和现有钻头同比，速度可大大提高。2、主工作端面为无缝连续环，钻削时具有钻进平稳、不易崩边的性能。3、钻齿为无缝环，钻齿环工作时，钻齿不易发生受力变形和断裂的现象。4、通水(液)、排屑槽由于槽侧壁棱角的存在，使钻头钻进时，由原来的连续磨削机理部分变为断续(冲击)磨削机理，从而加大了钻削力度，有利于提高钻进速度。5、在内壁、外壁开设通水(液)、排屑槽，使钻削时的粉屑顺畅排出，减少钻进阻力和摩擦产生的热量，钻头及被加工材料因钻削区域温度得到及时的降温而不会发生变形、烧伤。

本钻头的钻齿通水(液)、排屑槽，最好为螺旋型槽(也可以为直线型槽，但效果差些)；外壁螺旋型排屑槽的旋转方向为正螺旋方向，便于粉屑顺着螺旋槽排出；内壁螺旋型通水(液)槽的旋转方向为反螺旋方向，由于槽侧壁能够起到涡轮推进冷却液的作用，便于冷却液的加速注入。

内壁和外壁开槽的数量可以相同，也可以不同，其槽最好分别均匀分布在钻齿的内壁、外壁上。

内壁和外壁开槽的深度可以不同，最好是内壁所开的槽(槽深H1，槽宽L1)浅，外壁所开的槽(槽深H2，槽宽L2)深，2δ＜H1≤0.5B，2δ≤H2＜B，δ为钻头所用金刚石的粒径，B为壁厚。这样既可以提高钻头的速度，又可以防止加工面崩缺。

内壁和外壁开槽的宽度也可以不同，最好是内壁所开的槽(槽深H1，槽宽L1)窄，外壁所开的槽(槽深H2，槽宽L2)宽，0.1B≤L1≤L2，这样也可以可以提高钻头的速度。

本钻头钻齿的壁厚B一般小于等于2毫米(用于玻璃钻孔的壁厚一般小于等于1.2毫米)。对于内外开槽的实施方式，两面通水(液)、排屑槽的深度H1+H2最好大于B，这样内外槽的工作区域部分相互覆盖，可以更有效的发挥内槽通水(液)及外槽排泄的相互作用。

当内外壁都开槽时，在兼顾钻齿强度下，尽量使内外壁的槽紧密相邻；内外壁的槽的间距S最好为：(B-H2)≤S≤B，可以更有效的发挥内槽通水(液)及外槽排泄的相互作用。

(四)附图说明：

图1为本超薄壁无缝环金刚石钻头一种实施方式结构示意图；

图2为图1所示实施方式的俯视图；

图3为图1所示实施方式中其钻齿的结构示意图；

图4图3所示实施方式的俯视图；

附图标记：钢体1，钻齿2，内壁3，外壁4，通水排屑槽5，内壁所开的槽的槽宽L1，外壁所开的槽的槽宽L2，内壁所开的槽的深度H1，内壁所开的槽的深度H2，钻头旋转方向C，钻头钻进方向A，内外壁上所开槽的间距S。

(五)具体实施方式：

图1、图2所示实施例中，本超薄壁无缝环金刚石钻头包括钻头钢体1和钻齿2，钻齿2和钻头钢体1为一体。图3、图4所示为钻齿2结构。在本实施方式中，钻齿2为双面开槽结构，其内壁3和外壁4各开有6条通水排屑槽5，通水排屑槽5为螺旋型槽，所述的通水排屑槽5在钻齿内壁3和外壁4上分别均匀分布，且槽的旋转方向如图1、图3所示，内壁槽的旋转方向为反螺旋方向，外壁槽的旋转方向为正螺旋方向。钻齿的壁厚B为小于等于2毫米，通水排屑槽5的深度H1一般为：2δ＜H1＜B，2δ＜H2＜B；优化范围2δ＜H1≤0.5B；0.5B≤H2＜B。在此实施方式中，内壁所开通水排屑槽5的槽深H1为0.8毫米，L1为1.2毫米；外壁所开通水排屑槽5的槽深H2为1.5毫米，L2为2.5毫米；内外壁上所开的槽紧密相邻，其间距S为1毫米。

本实用新型的超薄壁无缝环金刚石钻头的制造方法，包括如下步骤：

1、基体加工：满足使用机械装配要求的钢体或不锈钢体。

2、金刚石钻齿：将金刚石颗粒和金属粉料混合均匀后，通过热压烧结成无缝齿环。

3、将金刚石齿环与钢体联接：通过直接将齿环和钢体一次烧结实现联接，或者通过焊接方式实现齿环和钢体的联接。

4、加工通水(液)、排屑槽：通过模具，在制作金刚石齿环时，一次完成，或者通过后续加工来实现。

5、整形，开刃。

Claims (10)

1.超薄壁无缝环金刚石钻头，包括钻头钢体(1)和钻齿(2)，钻齿(2)和钻头钢体(1)联接为一体，其特征在于：钻齿(2)为超薄壁无缝环，所述钻齿(2)的内壁(3)和外壁(4)开有通水排屑槽(5)。

2.根据权利要求1所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：通水排屑槽(5)为螺旋型槽或直线型槽。

3.根据权利要求2所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：螺旋型通水排屑槽(5)的旋转方向：外壁槽为正螺旋方向，内壁槽为反螺旋方向。

4.根据权利要求1所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：钻齿(2)的壁厚为0.1～2毫米，通水排屑槽(5)的深度为：2δ＜H1＜B，2δ＜H2＜B，其中δ为钻头所用金刚石的粒径，B为壁厚，H1为内壁所开的槽的深度，H2为外壁所开的槽的深度。

5.根据权利要求1所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：内壁和外壁开槽的深度不同，内壁所开的槽浅，外壁所开的槽深。

6.根据权利要求4或5所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：通水排屑槽(5)的深度为：2δ＜H1≤0.5B，0.5B≤H2＜B。

7.根据权利要求1所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：内壁和外壁开槽的宽度不同，内壁所开的槽窄，外壁所开的槽宽。

8.根据权利要求7所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：内壁所开的槽的槽宽L1，外壁所开的槽的槽宽L2的关系为：0.1B≤L1≤L2。

9.根据权利要求1所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：内外壁的槽紧密相邻。

10.根据权利要求9所述的超薄壁无缝环金刚石钻头，其特征在于：内外壁的槽的间距S为：(B-H2)≤S≤B。

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