CN220719878U - 一种pcd内冷钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及PCD钻头技术领域，具体公开了一种PCD内冷钻头，包括依序连接的钻柄、钻杆、钻针，钻针为PCD钻针，钻针远离钻杆的一端形成有先端角，先端角上形成有磨削刃面，钻杆靠近钻针的一端为配合部，配合部与钻针的外围开设有连续的螺旋排屑槽，钻柄内部开设有第一通孔，钻杆内部开设有第二通孔，配合部上对应螺旋排屑槽的位置开设有出水孔，第一通孔、第二通孔、出水孔依序连通形成内冷通道。本实用新型的PCD内冷钻头能够将螺旋排屑槽处的废屑冲出工件的孔洞外部，同时使得PCD内冷钻头在加工时能够进行充分的冷却降温，保证加工效率与质量，延长使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCD钻头技术领域，具体涉及一种PCD内冷钻头。
背景技术
PCD钻头为金刚石聚晶钻头，一般用于单晶硅、石英、陶瓷等硬碎的非金属材料制成的工件进行钻孔加工，目前PCD钻头在使用时冷却是通过外部的水管喷淋出水进行冷却降温，然而当PCD钻头在对工件内部进行钻孔时，PCD钻针与钻杆的端部是位于工件的孔洞内部，且孔洞内存在部分没有及时排出的废屑，使得冷却水无法充分进入到PCD钻针的前端，进而无法对PCD钻头进行充分的冷却降温，进而影响加工效率与质量，并大大降低PCD钻头的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种PCD内冷钻头,以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种PCD内冷钻头，包括依序连接的钻柄、钻杆、钻针，钻针为PCD钻针，钻针远离钻杆的一端形成有先端角，先端角上形成有磨削刃面，钻杆靠近钻针的一端为配合部，配合部与钻针的外围开设有连续的螺旋排屑槽，钻柄内部开设有第一通孔，钻杆内部开设有第二通孔，配合部上对应螺旋排屑槽的位置开设有出水孔，第一通孔、第二通孔、出水孔依序连通形成内冷通道。
优选地，出水孔与螺旋排屑槽为一一对应的两个，两个出水孔为相对设置在配合部上。
优选地，两个出水孔同轴连通且分别与第二通孔互相垂直。
优选地，出水孔自内朝外而逐渐靠近钻针一侧倾斜。
优选地，钻柄、钻杆、钻针为同轴依序焊接，钻杆的外径与钻针的外径相适配，第一通孔同轴设置在钻柄的中心位置，第二通孔同轴设置在钻杆的中心位置，以实现第一通孔与第二通孔同轴连通。
优选地，磨削刃面包括位于中部的中心刃面与位于中心刃面两侧且呈中心对称的倾斜刃面。
优选地，中心刃面为凸起刃面、或平刃面、或凹槽刃面。
优选地，倾斜刃面包括自中心刃面朝钻杆方向依序排布的第一倾斜刃面、第二倾斜刃面、第三倾斜刃面。
优选地，第三倾斜刃面的深度自中心刃面朝钻杆方向而逐渐变小。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型包括依序连接的钻柄、钻杆、钻针，钻针为PCD钻针，钻针远离钻杆的一端形成有先端角，先端角上形成有磨削刃面，钻杆靠近钻针的一端为配合部，配合部与钻针的外围开设有连续的螺旋排屑槽，钻柄内部开设有第一通孔，钻杆内部开设有第二通孔，配合部上对应螺旋排屑槽的位置开设有出水孔，第一通孔、第二通孔、出水孔依序连通形成内冷通道，在进行磨削钻孔时，可通过在第一通孔的入口端连接高压水管进行高压注水，从而使得水流能够进入到内冷通道，最终通过出水孔喷洒而出，能够将螺旋排屑槽处的废屑冲出工件的孔洞外部，同时使得冷却水能够充分进入到PCD钻针的前端，从而使得PCD内冷钻头在加工时能够进行充分的冷却降温，保证加工效率与质量，延长PCD内冷钻头的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例的正视图及局部放大示意图；
图2是本实用新型实施例的剖视图及局部放大示意图；
图3是本实用新型实施例在一个角度下的视角图及局部放大示意图；
图4是本实用新型实施例在另一个角度下的视角图及局部放大示意图。
附图标注：1钻柄，2钻杆，21配合部，3钻针，4第一通孔，5第二通孔，6出水孔，7螺旋排屑槽，8中心刃面，9第一倾斜刃面，10第二倾斜刃面，11第三倾斜刃面，12第一研磨凸棱，13第二研磨凸棱。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
参阅图1-4所示，作为本实用新型的实施例，提供一种PCD内冷钻头，包括依序连接的钻柄1、钻杆2、钻针3，钻针3为PCD钻针，钻针3远离钻杆2的一端形成有先端角，先端角上形成有磨削刃面，钻杆2靠近钻针3的一端为配合部21，配合部21与钻针3的外围开设有连续的螺旋排屑槽7，钻柄1内部开设有第一通孔4，钻杆2内部开设有第二通孔5，配合部21上对应螺旋排屑槽7的位置开设有出水孔6，第一通孔4、第二通孔5、出水孔6依序连通形成内冷通道。本实用新型的PCD内冷钻头用于对单晶硅、石英、陶瓷等硬碎的非金属材料制成的工件进行钻孔加工，在进行磨削钻孔时，可通过在第一通孔4的入口端连接高压水管进行高压注水，从而使得水流能够进入到内冷通道，最终通过出水孔6喷洒而出，能够将螺旋排屑槽7处的废屑冲出工件的孔洞外部，使得冷却水能够充分进入到PCD钻针的前端，从而使得PCD内冷钻头在加工时能够进行充分的冷却降温，保证加工效率与质量，延长PCD内冷钻头的使用寿命。
本实施例中，出水孔6与螺旋排屑槽7为一一对应的两个，螺旋排屑槽7的螺旋角为35°，两个出水孔6为相对设置在配合部21上，使得出水喷洒面积较为均匀，进而保证冷却效果。
本实施例中，两个出水孔6同轴连通且分别与第二通孔5互相垂直，该设置使得两个出水孔6能够同时进行一体化加工，加工更加简单方便。
当然的，在其他情况下，两个出水孔6自内朝外而逐渐靠近钻针3一侧倾斜也是可以的，使得喷洒出水的方向为朝向PCD钻针的一侧，更加贴近于PCD钻针，冷却效率与效果更好。
本实施例中，钻柄1、钻杆2、钻针3为同轴依序焊接，钻杆2的外径与钻针3的外径相适配，第一通孔4同轴设置在钻柄1的中心位置，第二通孔5同轴设置在钻杆2的中心位置，以实现第一通孔4与第二通孔5同轴连通，保证PCD内冷钻头的整体强度更高。
本实施例中，磨削刃面包括位于中部的中心刃面8与位于中心刃面8两侧且呈中心对称的倾斜刃面，具体的，中心刃面8为凸起刃面，当然的，在其他情况下也可以是平刃面或凹槽刃面。
其中，倾斜刃面包括自中心刃面8朝钻杆2方向依序排布的第一倾斜刃面9、第二倾斜刃面10、第三倾斜刃面11，第一倾斜刃面9、第二倾斜刃面10、第三倾斜刃面11的倾斜角度为自中心刃面8朝钻杆2方向而逐渐朝中轴线倾斜靠近，两个第一倾斜刃面9、两个第二倾斜刃面10、两个第三倾斜刃面11均呈中心对称，该设置使得PCD内冷钻头能够分成三层级对待加工件进行磨削钻孔，且磨削角度依次变化，加工更加顺畅柔和。
本实施例中，第三倾斜刃面11的深度自中心刃面8朝钻杆2方向而逐渐变小。第三倾斜刃面11的一侧凸伸形成有研磨凸棱，研磨凸棱包括自中心刃面8朝钻杆2方向依序排布的第一研磨凸棱12与第二研磨凸棱13，且第一研磨凸棱12的凸伸高度大于第二研磨凸棱13的凸伸高度，该设置使得工件的孔洞的研磨加工效果更好，孔洞内壁更加光滑且不会出现圈纹。
本实用新型的PCD内冷钻头的加工方法，包括以下加工步骤：
S100、钻柄1打孔：通过打孔机在钻柄1内加工形成第一通孔4；
S200、一次焊接：通过高温加热焊材将PCD复合材料制成的钻针3与钻杆2进行高强度焊接，注意管控焊接强度与保证同心度，得到第一阶段料材；
S300、钻杆2打孔：在第一阶段料材上对应钻杆2的中心位置加工形成第二通孔5，得到第二阶段料材；
S400、二次焊接：通过高温加热焊材将步骤S100中加工完第一通孔4的钻柄1与步骤S300中加工完第二通孔5的第二阶段料材进行高强度焊接，注意管控焊接强度与保证同心度，得到第三阶段料材；
S500、导通堵孔：将钻柄1与钻杆2之间的焊接堵孔进行导通，使得第一通孔4与第二通孔5相互连通，得到第四阶段料材；
S600、加工出水孔6：以钻柄1中心进行中心位定位，在第四阶段料材上对应钻杆2的配合部21的位置加工形成出水孔6，加工完成后吹气确认，得到第五阶段料材。
S700、段差：在第五阶段料材上进行钻针3外径、刃长加工，用高精度检测仪检测外径尺寸与同心度，直至加工至符合要求尺寸，得到第六阶段料材；
S800、开螺旋槽：通过激光对第六阶段料材进行螺旋槽加工，开槽时要对出水孔6进行定位，得到第七阶段料材；
S900、先端角开刃口：在第七阶段料材上对应钻针3的先端角的位置加工形成磨削刃面，提升孔壁光洁度，最终得到PCD内冷钻头。
通过上述加工方法制得的PCD内冷钻头，整体强度较高，且能够在钻孔时进行快速且均匀的冷却降温，钻孔的效率较高，质量较好，使用寿命较长。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均落入本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种PCD内冷钻头，其特征在于：包括依序连接的钻柄、钻杆、钻针，钻针为PCD钻针，钻针远离钻杆的一端形成有先端角，先端角上形成有磨削刃面，钻杆靠近钻针的一端为配合部，配合部与钻针的外围开设有连续的螺旋排屑槽，钻柄内部开设有第一通孔，钻杆内部开设有第二通孔，配合部上对应螺旋排屑槽的位置开设有出水孔，第一通孔、第二通孔、出水孔依序连通形成内冷通道。
2.根据权利要求1所述的PCD内冷钻头，其特征在于：出水孔与螺旋排屑槽为一一对应的两个，两个出水孔为相对设置在配合部上。
3.根据权利要求2所述的PCD内冷钻头，其特征在于：两个出水孔同轴连通且分别与第二通孔互相垂直。
4.根据权利要求1或2所述的PCD内冷钻头，其特征在于：出水孔自内朝外而逐渐靠近钻针一侧倾斜。
5.根据权利要求1所述的PCD内冷钻头，其特征在于：钻柄、钻杆、钻针为同轴依序焊接，钻杆的外径与钻针的外径相适配，第一通孔同轴设置在钻柄的中心位置，第二通孔同轴设置在钻杆的中心位置，以实现第一通孔与第二通孔同轴连通。
6.根据权利要求1所述的PCD内冷钻头，其特征在于：磨削刃面包括位于中部的中心刃面与位于中心刃面两侧且呈中心对称的倾斜刃面。
7.根据权利要求6所述的PCD内冷钻头，其特征在于：中心刃面为凸起刃面、或平刃面、或凹槽刃面。
8.根据权利要求6所述的PCD内冷钻头，其特征在于：倾斜刃面包括自中心刃面朝钻杆方向依序排布的第一倾斜刃面、第二倾斜刃面、第三倾斜刃面。
9.根据权利要求8所述的PCD内冷钻头，其特征在于：第三倾斜刃面的深度自中心刃面朝钻杆方向而逐渐变小。
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