Pcd螺旋鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種鉆頭，特別是涉及一種P⑶螺旋鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)對(duì)加工精度的要求也是越來(lái)越高，鉆頭作為一種機(jī)械加工常用刀具，其結(jié)構(gòu)不僅決定著自身的強(qiáng)度、使用壽命，更決定著鉆出工件孔的誤差大小和精度高低。
[0003]在航天、航空、軍工、汽車領(lǐng)域，大量使用復(fù)合材料，對(duì)加工孔徑的尺寸精度和光潔度要求較高，同時(shí)對(duì)加工刀具本身的技術(shù)要求和使用壽命越來(lái)越高，現(xiàn)有的硬質(zhì)合金鉆頭加工雖然可以滿足部分要求，但在加工過(guò)程中因磨損較快，造成產(chǎn)品的孔徑尺寸一致性不佳，不良率較高。另外，由于現(xiàn)有的鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，影響自身的強(qiáng)度和使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、不易磨損且加工孔徑的尺寸精度和光潔度較佳的PCD螺旋鉆頭。
[0005]—種PCD螺旋鉆頭，包括:夾持部、連接在所述夾持部一端的切削部、以及凸伸于所述切削部的尖頭部;所述夾持部、所述切削部以及所述尖頭部具有同一旋轉(zhuǎn)中心軸;所述切削部上圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸開(kāi)設(shè)有螺旋形排肩槽，靠近所述尖頭部的所述切削部的頂緣具有切削面;所述所述尖頭部呈棱錐結(jié)構(gòu)，所述尖頭部以及靠近所述尖頭部的所述切削部上開(kāi)設(shè)有V型槽，所述V型槽自所述尖頭部的頂部至所述螺旋形排肩槽的方向平滑過(guò)渡;所述尖頭部以及連接所述尖頭部的一段切削部為PCD材質(zhì)，該一段PCD材質(zhì)的切削部與剩余段切削部焊接；
[0006]所述切削部以及所述尖頭部的表面設(shè)有第一涂層，該第一涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:鈦30?50份，鐵20?30份，銅10?15份，鎳4?7份；
[0007]所述第一涂層的表面設(shè)有第二涂層，該第二涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:氮化鋯20?35份，鐵25?32份，石墨烯0.5?1.2份，鈷13?18份，鉻1.3?1.7份。
[0008]上述PCD螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，通過(guò)切削部和尖頭部實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行高效的鉆孔操作，在鉆孔過(guò)程中，一段PCD材質(zhì)的切削部與金屬材料的親和性極小，不易因鉆孔產(chǎn)生粘肩現(xiàn)象，不易磨損且加工孔徑的尺寸精度和光潔度較佳。另外，在切削部以及尖頭部的表面依次設(shè)有第一涂層和第二涂層，使得PCD螺旋鉆頭具有抗腐蝕能力強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐高溫、高強(qiáng)度等特性。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述螺旋形排肩槽的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)螺旋形排肩槽扭繞設(shè)置。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述夾持部與剩余段切削部一體成型連接。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述夾持部與剩余段切削部可拆卸連接。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述切削部的外表面涂覆有碳氮化鈦層。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述切削部的外表面涂覆有氮化鋁鈦層。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述夾持部的外表面涂覆有散熱涂層。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:鈦40份，鐵25份，銅13份，鎳6份。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:氮化鋯28份，鐵29份，石墨烯0.8份，鈷16份，鉻1.5份。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的PCD螺旋鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明一較佳實(shí)施例的PO)(Polycrystalline Diamond，聚晶金剛石)螺旋鉆頭1，包括:夾持部11、連接在夾持部11 一端的切削部12、以及凸伸于切削部12的尖頭部13。夾持部11、切削部12以及尖頭部13具有同一旋轉(zhuǎn)中心軸20。切削部12上圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸20開(kāi)設(shè)有螺旋形排肩槽121，靠近尖頭部13的切削部12的頂緣具有切削面122。尖頭部13呈棱錐結(jié)構(gòu)，尖頭部13上以及靠近尖頭部13的切削部12上開(kāi)設(shè)有V型槽131，V型槽131自尖頭部13的頂部至螺旋形排肩槽121的方向平滑過(guò)渡。尖頭部13以及連接尖頭部13的一段切削部SPO)(Polycrystalline Diamond，聚晶金剛石)材質(zhì)，該一段PCD材質(zhì)的切削部與剩余段切削部焊接。為了表述方便，將連接尖頭部13的一段PCD材質(zhì)的切削部定義為第一切削部14，將與第一切削部14焊接的剩余段切削部定義為第二切削部15。
[0020]本實(shí)施例中，所述切削部以及所述尖頭部的表面設(shè)有第一涂層，該第一涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:鈦30?50份，鐵20?30份，銅10?15份，鎳4?7份。
[0021 ]鈦是一種化學(xué)元素，其化學(xué)符號(hào)為Ti，原子序數(shù)為22，鈦是一種銀白色的過(guò)渡金屬，其特征為重量輕、強(qiáng)度高、具金屬光澤，具有良好的抗腐蝕能力，穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，良好的耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿、高強(qiáng)度、低密度等特性。
[0022]在實(shí)際應(yīng)用中，第一涂層中的各組分以重量份計(jì)摻雜后，利用物理氣相沉積技術(shù)沉淀在所述切削部以及所述尖頭部的表面。
[0023]所述第一涂層的表面設(shè)有第二涂層，該第二涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:氮化鋯20?35份，鐵25?32份，石墨烯0.5?1.2份，鈷13?18份，鉻1.3?1.7份。
[0024]氮化鋯在耐磨、抗氧化和抗腐蝕等方面具有良好的特性。
[0025]在實(shí)際應(yīng)用中，將石墨烯均勻分散于有機(jī)溶劑中形成分散液，再與第二涂層中的其他組分的原料粉末混合形成硬質(zhì)合金原料，將該硬質(zhì)合金原料進(jìn)行熔融，冷卻為鑄錠后，研磨為細(xì)粉，利用物理氣相沉積技術(shù)沉淀在所述第一涂層的表面。
[0026]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:鈦35?45份，鐵24?26份，銅12?14份，鎳5?6份。
[0027]較佳的，所述第一涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:鈦40份，鐵25份，銅13份，鎳6份。
[0028]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:氮化鋯25?30份，鐵27?30份，石墨烯0.7?0.9份，鈷15?17份，鉻I.4?I.6份。
[0029]較佳的，所述第二涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:氮化鋯28份，鐵29份，石墨烯
0.8份，鈷16份，絡(luò)1.5份。
[0030]上述PCD螺旋鉆頭10結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，通過(guò)切削部12和尖頭部13實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行高效的鉆孔操作，在鉆孔過(guò)程中，一段PCD材質(zhì)的切削部與金屬材料的親和性極小，不易因鉆孔產(chǎn)生粘肩現(xiàn)象，不易磨損且加工孔徑的尺寸精度和光潔度較佳。另外，在切削部以及尖頭部的表面依次設(shè)有第一涂層和第二涂層，使得PCD螺旋鉆頭10具有抗腐蝕能力強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐尚溫、尚強(qiáng)度等特性。
[0031]本實(shí)施例中，螺旋形排肩槽121的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)螺旋形排肩槽121扭繞設(shè)置。
[0032]本實(shí)施例中，夾持部11與剩余段切削部一體成型連接。為了便于更換切削部12，在其他實(shí)施例中，夾持部11與剩余段切削部可拆卸連接。
[0033]為了起到更好地散熱效果，例如，切削部12的外表面涂覆有碳氮化鈦層，又如，切削部12的外表面涂覆有氮化鋁鈦層。夾持部11的外表面涂覆有散熱涂層。
[0034]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種PCD螺旋鉆頭，其特征在于，包括:夾持部、連接在所述夾持部一端的切削部、以及凸伸于所述切削部的尖頭部;所述夾持部、所述切削部以及所述尖頭部具有同一旋轉(zhuǎn)中心軸;所述切削部上圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸開(kāi)設(shè)有螺旋形排肩槽，靠近所述尖頭部的所述切削部的頂緣具有切削面;所述所述尖頭部呈棱錐結(jié)構(gòu)，所述尖頭部以及靠近所述尖頭部的所述切削部上開(kāi)設(shè)有V型槽，所述V型槽自所述尖頭部的頂部至所述螺旋形排肩槽的方向平滑過(guò)渡;所述尖頭部以及連接所述尖頭部的一段切削部為PCD材質(zhì)，該一段PCD材質(zhì)的切削部與剩余段切削部焊接； 所述切削部以及所述尖頭部的表面設(shè)有第一涂層，該第一涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:鈦30?50份，鐵20?30份，銅10?15份，鎳4?7份； 所述第一涂層的表面設(shè)有第二涂層，該第二涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:氮化鋯20?35份，鐵25?32份，石墨烯0.5?1.2份，鈷13?18份，鉻1.3?1.7份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述螺旋形排肩槽的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)螺旋形排肩槽扭繞設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述夾持部與剩余段切削部一體成型連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述夾持部與剩余段切削部可拆卸連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述切削部的外表面涂覆有碳氮化欽層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述切削部的外表面涂覆有氮化鋁鈦層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述夾持部的外表面涂覆有散熱涂層。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述第一涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:鈦40份，鐵25份，銅13份，鎳6份。9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的PCD螺旋鉆頭，其特征在于，所述第二涂層以重量份計(jì)，包括如下組分:氮化鋯28份，鐵29份，石墨烯0.8份，鈷16份，鉻1.5份。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PCD螺旋鉆頭，包括：夾持部、連接在夾持部的切削部以及凸伸于切削部的尖頭部；夾持部、切削部以及尖頭部具有同一旋轉(zhuǎn)中心軸；切削部上圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸開(kāi)設(shè)有螺旋形排屑槽，靠近尖頭部的切削部的頂緣具有切削面；尖頭部呈棱錐結(jié)構(gòu)，尖頭部以及靠近尖頭部的切削部上開(kāi)設(shè)有V型槽；尖頭部以及連接尖頭部的一段切削部為PCD材質(zhì)，該一段PCD材質(zhì)的切削部與剩余段切削部焊接。PCD螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，通過(guò)切削部和尖頭部實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行高效的鉆孔操作，在鉆孔過(guò)程中，一段PCD材質(zhì)的切削部與金屬材料的親和性極小，不易因鉆孔產(chǎn)生粘屑現(xiàn)象，不易磨損且加工孔徑的尺寸精度和光潔度較佳。
【IPC分類】B23B51/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105710417
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610225728
【發(fā)明人】戴鵬, 陳波
【申請(qǐng)人】東莞富蘭地工具股份有限公司