CN203854056U - 一种炭板超深螺纹孔钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于炭板超深螺纹孔的钻削加工技术，具体涉及一种炭板超深螺纹孔钻头；提供一种避免因钻孔的加工精度低而造成碳板的导电性能差，因其加工质量问题降低其使用寿命，避免碳板无法正常使用或出现报废现象的炭板超深螺纹孔钻头；包括钻头(1)、钻杆(2)、合金导向块(3)，其中钻头(1)中空，套于钻杆(2)外，钻杆(2)与钻头(1)部分采用螺纹连接，内外锥面接触，钻头的外缘上镶有对称的四个硬质合金导向块(3)；钻削孔表面光洁度高，与导电螺杆配合紧密，装配自如，导电性好，螺纹强度符合工艺使用要求，不需要更换钻头，初钻时不需要用短钻头钻导向孔。生产成本低，钻杆可以多次重复使用，刃磨方便。
Description
技术领域
本实用新型属于炭板超深螺纹孔的钻削加工技术，具体涉及一种炭板超深螺纹孔钻头。
背景技术
铀转化电解制氟岗位主要是利用炭板作为阳极，通过电解KFH3，产生氟气用于工艺生产。需要在炭板上钻削直径为20mm深度为460mm的螺孔，用以连接导电螺杆。要求钻削的深孔与导电螺杆的配合间隙符合导电要求，同时，螺纹牙型强度要能够承受螺杆旋入时的剪切应力。由于炭板本身的机械性能较差，硬度高、塑性差，使得深孔加工工艺难度提高。深孔加工在机械加工领域中占有非常重要的地位，约占孔加工量的40％。随着科学技术的进步，新型高强度、高硬度和高价值难加工深孔零件的不断出现，加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不断提高，使得深孔加工成为机械加工的关键工序和加工难点。传统的加工方法越来越难以满足甚至根本达不到现在的深孔加工在精度、效率、材料上的要求，因此，现代深孔加工的工艺、刀具的结构、深孔加工的检测方法和检测系统已成为人们必须面对的问题。目前，国内外只限于对金属及合金深孔钻的加工进行研究，而对于炭板的加工没有文献记载，也没有系统进行研究。目前，炭板钻孔基本采用普通麻花钻或采用镶有硬质合金刀头的麻花钻头进行钻削，而炭板上钻深孔，则采用镶有硬质合金刀头的加长麻花钻进行钻削。在用加长麻花钻钻孔时，由于钻头细而长，其长径之比超过30:1，钻头的定位很差，很容易产生钻孔偏斜。为了避免钻头初钻时发生偏斜，只能在初钻时用定位性能较高的短钻头，钻出一导向孔，进一步采用加长钻头进行深孔钻削，经过反复试验，加长钻头 在钻削过程中容易发生振动，就是在首先钻有导向孔后再用加长钻头钻出的孔，有时也会出现所钻的孔有偏斜的现象，这样会影响碳板的使用效果，严重时可能会造成碳板直接报废的现象。
本文将普通机床改装为深孔加工机床，主要对螺孔的深加工工艺进行研究，特制钻头、钻杆、丝锥、丝杆等，得出合理的加工工艺参数，符合生产实际要求，满足生产的可行性。
实用新型内容
本实用新型的目的，针对现有技术不足，提供一种避免因钻孔的加工精度低而造成碳板的导电性能差，因其加工质量问题降低其使用寿命，避免碳板无法正常使用或出现报废现象的炭板超深螺纹孔钻头。
本实用新型的技术方案是：
一种炭板超深螺纹孔钻头，包括钻头、钻杆、硬质合金导向块，其中钻头中空，套于钻杆外，钻杆与钻头部分采用螺纹连接，内外锥面接触，钻头的外缘上镶有对称的四个硬质合金导向块。
所述钻头上的横刃上磨有圆弧形卷屑槽，刀头部分切面呈双面错齿状，主刀刃上磨有消震槽，刀尖处磨有圆角。
本实用新型的有益效果是：
1.钻削孔表面光洁度高，与导电螺杆配合紧密，装配自如，导电性好，螺纹强度符合工艺使用要求。
2.操作方便，对操作人员的技术要求低，只要具有一般的车床操作经验，经过短期的实践操作，则能够熟练掌握该实用新型所涉及的工装操作及加工技术。另外，不需要更换钻头，初钻时不需要用短钻头钻导向孔。
3.生产成本低，钻杆可以多次重复使用，刃磨方便。
附图说明
图1是炭板超深螺纹孔钻头结构图；
图2是钻头示意图；
图3是钻杆示意图；
图4是钻头截面图；
图中：1.钻头、2.钻杆、3.硬质合金导向块。
具体实施方式
一种炭板超深螺纹孔钻头，包括钻头1、钻杆2、硬质合金导向块3，其中钻头1中空，套于钻杆2外，钻杆2与钻头1部分采用螺纹连接，内外锥面接触，钻头的外缘上镶有对称的四个硬质合金导向块3。
所述钻头1上的横刃上磨有圆弧形卷屑槽，刀头部分切面呈双面错齿状，主刀刃上磨有消震槽，刀尖处磨有圆角。
钻头主要有钻头、钻杆组成，钻杆中心设计的通孔，用来通压缩空气。钻头的外圆上还镶有对称的四个硬质合金导向块，在钻削时起导向作用，以确保所钻的孔的直线度。钻杆与钻头部分采用螺纹连接，并采用内外锥面接触的方法，增强扭矩传递能力，确保具有较强的传递扭矩的能力。
在加工炭板时，对外排削深孔钻钻削顶部的切削刃有很高的要求，由于普通的麻花钻的强加度和耐磨性不好，普通的麻花钻中心有横刃，横刃上切削条件差，加工深孔很困难。因此本实验中在横刃上磨有圆弧型卷屑槽，使得排屑顺利，改善了横刃的切削条件。本文所选的钻头刀片材料选为YG6X硬质合金，这种材料有较大的韧性，能承受较大的冲击力和切削力，而且抗切屑粘附性能也较好。刀头部分是在单刃排屑深孔钻的基础上改进而成，其切削面呈双面错齿状，切屑从双面切下，并经钻杆内部的风冷系统排出孔外，其切削功能与BTA深孔钻相类似，切削力分布均匀，分屑、断屑性能好，钻削平稳可靠，钻削出的深孔直线性好。刀体为45#调制钢，前角r＝30°，刃倾角、副角均为零，主刀刃磨有消震槽，能有效地消除切断时的震动，刀尖处磨有圆角，可以增加刀尖的强度，克服炭屑粘刀及容易打刀的缺点。
由于炭板的塑性、韧性、切削性能、延展性能等物理机械加工条件差，刀具细长、刚性差，钻头容易引偏，使被加工螺孔的轴心线斜歪，孔的精度和表面质量难于控制，炭板打孔时切削多且排削堵塞而导致钻头损坏。所以需研制特制的加长空心钻杆，一头与自制的合金钻头相连，另一头与冷却装置的接头相连，以满足工艺的要求。
切削时，钻头与钻杆受到切削热的影响，使工件温度升高，并发生变形，其钻杆的热变形伸长量可以按下式计算：
△L＝Al△t
其中△L----钻头钻杆的热变形伸长量，mm；
a-----为材料线膨胀系数；
L----为钻杆钻头总长,mm；
△t----为钻头升高的温度,℃。
因此提高切削速度对切削温度的影响很大，但温度升高刀具磨损加快，耐用度明显下降。钻头的旋转速度和进给量也取决于所加工的材料和钻头的直径。
由于炭板硬度高，本试验钻头的直径为Φ20，其切削速度应该大于于铸铁的切削速度，转速大约在400r/min-500r/min。可估算炭板的进给量约为0.1mm/r-0.2mm/r。为了确定加工炭板的最佳工艺参数，主要对钻头的转速、炭板的进给量和温度做了详细的研究，本文对炭板的进给量为0.1mm/r和0.2mm/r分别进行试验，对钻头的转速为400r/min-500r/min进行温度测量，用红外测温仪来测量温度，炭板的进给量为0.2mm/r，钻头的转速在470r/min时，炭板钻削区的温度、排屑、钻孔加工表面光洁度、钻孔效率达到最佳状态，因此炭板深孔钻削最佳工艺参数确定为炭板的进给速度为0.2mm/r，钻头的转速为470r/min。切削液的流量由公式qV＝4.5D计算得出切削液的流量qV＝4.5×20＝90L/min。
Claims (2)
1.一种炭板超深螺纹孔钻头，其特征在于：包括钻头(1)、钻杆(2)、合金导向块(3)，其中钻头(1)中空，套于钻杆(2)外，钻杆(2)与钻头(1)部分采用螺纹连接，内外锥面接触，钻头(1)的外缘上镶有对称的四个硬质合金导向块(3)。
2.如权利要求1所述的一种炭板超深螺纹孔钻头，其特征在于：所述钻头(1)上的横刃上磨有圆弧形卷屑槽，刀头部分切面呈双面错齿状，主刀刃上磨有消震槽，刀尖处磨有圆角。
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|---|---|---|---|---|
| CN114310475A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-04-12 | 成都航空职业技术学院 | 一种小型腔铣削加工切削液流量确定方法 |
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2013
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| CN114310475B (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-20 | 成都航空职业技术学院 | 一种小型腔铣削加工切削液流量确定方法 |
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