一种深大孔钻孔钻头的制作方法
【专利摘要】本发明属于机械加工设备【技术领域】，具体涉及一种用于深大孔钻孔加工的钻头，包括刀头体，滚子压板，白钢刀条，支撑滚子，硬质合金刀片，滚子压板固定螺钉，白钢刀固定螺钉。钻头体上加工出呈X型交叉布置的钻孔排屑区，钻头体底部设置有切削液喷出孔，实现加工过程中的自动排屑。本发明专用于深大孔加工，具有钻孔效率高，钻孔过程中支撑力大，不易崩刀片，钻头使用寿命长等特点。
【专利说明】一种深大孔钻孔钻头
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工设备【技术领域】，涉及在常用机床，车床或镗床上进行深大孔加工【技术领域】，具体涉及一种用于深大孔钻孔加工的钻头。
【背景技术】
[0002]在长径比L/a ^ 100深大孔加工中，如油缸、阶梯油缸等的深大孔加工中，要求加工表面光洁度和加工精度较高，完全是完料加工，加工余量大，常规加工方法工作量大。目前常用的深孔加工钻头包括麻花钻、枪钻、错点内排屑深孔钻BTA、喷吸钻、套料钻。
[0003]麻花钻在加工中前角数值内外相差较大，钻头外缘主切削刃的前角约为+30°，而接近钻心处前角约为-30°，近钻心处前角过小，造成切削变形大，切削阻力大，横刃长，切削时产生较大轴向力，不利于分屑，切削刃副后角为零，造成切削时摩擦力大，切削温升快了，冷却液不易到达切削区，刀具磨损非常快严重影响钻孔效率及加工质量，不利于深大孔加工。
[0004]枪钻仅适用于加工直径40mm以下的深孔，属于外排屑专用深孔加工工具，V型缺口随冷却液带出，枪钻钻头由合金焊接，能高速切削，但由于切削前部无导向支撑，刚性差，不能大进给切削，只适用加工较小的深孔，并且需专用设备，加工成本高。
[0005]错点内排屑深孔钻(BTA钻)一般在冷拉无缝钢管头部交错焊接切削刀片，加工打孔时BTA钻采用圆形钻杆，因此抗扭矩刚性较好，可以进行较大进给量切削，另外由于切削是从钻头内孔中排出，不会划伤加工面。BTA钻孔的缺点主要是需要专门设备，对于加工大孔刀头，成本高，由于刀片焊接在刀体上，大扭矩切削过程中易崩刀片。
[0006]喷吸钻是一种多刃内排屑深孔钻，有内外两层钻杆，两根钻杆同心布置，与钻头组合在一起，切削时将压力切削液从刀体外同心杆夹层之间压入切削区，铁屑从内杆所形成的负压区吸出。由于刀具部分有效支撑有限，不能进行大力切削，只适用于中等直径深孔加工。
[0007]套料钻在环形实体材料上焊接刀片，切削刀具不足，主要用于钻通孔，并且由于排屑空间小，排屑功能差，易崩刀片。
[0008]以上几种深孔钻都有各自的加工特点，但都存在一个主要共性，即无法形成大力切削，并且不能进行大孔径切削加工，需专用机床，刀具易损害，造成加工时刀具成本高，且无法进行强力切削。强力切削要求切削部有足够的刚性，上述几种深孔钻钻头头部都设计有导向支撑，但都和刀杆固定在一起的，导向面与切削后形成的孔壁产生相对圆周运动，要产生圆周相对运动就必须使刀体导向面与孔壁之间留有间隙，否则就会卡死，导致刀具损害。
【发明内容】
[0009]为解决上述深大孔加工需专用机床，加工深大孔效率低及生产成本高，易崩刀片，加工孔径及深度有局限性，切削效率低等问题，本发明旨在提供一种专用于深大孔加工，具有钻孔效率高，钻孔过程中支撑力大，不易崩刀片，钻头使用寿命长等特点的深大孔加工钻头。
[0010]本发明通过以下技术方案实现:
[0011]一种深大孔钻孔钻头，包括刀头体101，滚子压板102，白钢刀条103，支撑滚子104，硬质合金刀片105，滚子压板固定螺钉106，白钢刀固定螺钉107 ;所述刀头体上设置有呈X型交叉布置的钻孔排屑区109，刀头体上的钻削侧面1010与钻孔排屑区对称间隔布置在刀头体所在圆柱体上；所述钻削侧面1010上沿刀头体所在圆柱直径位置上交叉分布有硬质合金刀片105 ;所述钻孔排屑区109内轴向侧面上加工出可安放圆柱状支撑滚子104的圆弧孔位，支撑滚子104嵌入圆弧孔位中，所述滚子压板102通过滚子压板固定螺钉106固定在刀头体上，滚子压板102圆弧部分与支撑滚子104重合；刀体上靠近支撑滚子104远钻头一端开方形孔，所述白刚刀条103穿过方形孔，与方形孔滑动配合，所述白钢刀条通过白钢刀固定螺钉107与刀头体固定；所述刀头体101远离刀头部一端设有切削液喷出孔108。
[0012]具体的，所述支撑滚子104所形成的最大外径与钻孔最大孔径等径，支撑滚子头部设计有倒角。
[0013]具体的，所述白钢刀条103可在方形孔内径向调整，使刀头体101两侧的白钢刀条103形成两段长短刀条，白钢刀条与刀头体101轴向倾斜一定角度。
[0014]优选的，所述钻头刀头体101后端为螺纹结构，与加长杆螺纹连接，用于车床或镗床机床上。
[0015]本发明刀头体上加工出安装硬质合金刀的区位，成交叉分布，在加工出圆周的直径上都有硬质合金刀或重叠有硬质合金，保证最优的加工效率。硬质合金刀由多片交替排列在钻孔切削刃上形成包容重叠，硬质合金刀片上设计有切削时必要几何角，使切削刃无死区，切削强度大。多片硬质合金刀片交叉布置能使切削铁屑碎化，便于排屑，产生铁屑进入钻孔排屑区，最外层的刀片形成钻孔时的最大孔径，与钻孔所形成的最大孔径相匹配。圆柱支撑滚子所形成的最大外径与钻孔最大孔径等径，支撑滚子靠滚子压板用螺钉固定在刀头体上，使滚子能有效固定在刀头体上，又能做圆周滚动，使滚子与钻孔有效接触，形成支撑，支撑作用的好坏直接决定了扩孔时是否能正常工作，钻孔的直线度及扩孔效率。滚子头部设计有倒角，便于滚子沿钻孔轴轴向运动。靠近支撑滚子设计有白钢刀条，白钢刀条用螺钉固定在刀头体上。
[0016]本发明刀头体上加工出钻孔排屑区，在刀头外侧退屑区内侧加工安装圆柱支撑滚子的圆弧孔位，滚子嵌在圆弧孔位中，滚子压板用螺钉将圆柱状支撑滚子固定在刀头体上。滚子压板圆弧部分与滚子重合，靠近支撑滚子刀体上切割有方形孔，这一设计使合金钻头到白钢刀条轴向距离少，钻孔部产生的铁屑就少。白钢刀条穿过方形孔，可沿钻头体径向滑动，方形孔与轴向垂直轴偏有微小角度，保证白钢条工作时的几何角度。白钢条与方形孔用螺钉固定，保证扩孔时白钢刀条可满足工作要求的稳定性。白钢条的长度即为加工后孔的最终尺寸，径向调整白钢刀条，保证白钢刀条伸出刀头体时有长短头，白钢刀条与轴向不完全垂直，有斜角，保证白钢刀条在工作时短头先吃刀，长头后吃刀，保证刀头体受力的均匀性。刀具在工作时分钻孔和扩孔两个部分，钻孔工作区域是从钻头尖部到白钢刀条位置，白钢刀条用于扩孔。钻孔时铁屑进入铁屑区，铁屑区容铁屑容积要大于钻孔时排出的铁屑，扩孔后所形成的空间较大，便于自动排屑。
[0017]综上所述，本发明具有钻孔效率高，钻孔过程中支撑力大，不易崩刀片，钻头使用寿命长等有益效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1本发明结构透视图；
[0019]图2本发明图1中右视图；
[0020]图3本发明在镗床上使用与长刀杆连接结构示意图；
[0021]图4本发明图3沿A-A面剖视图；
[0022]图5本发明在车床上使用与长刀杆连接结构示意图；
[0023]图6本发明图5沿A-A面剖视图。
[0024]图中各标记的含义为:101-刀头体，102-滚子压板，103-白钢刀条，104-支撑滚子，105-硬质合金刀片，106-滚子压板固定螺钉，107-白钢刀固定螺钉，108-切削液喷出?L，109-钻孔排屑区，1010-钻削侧面，1-钻头，2-加长刀杆，3-加液固定座，4-刚性支撑，31-密封圈，32-挡圈，33-进液口，101-刀头，61-切削液进口。
【具体实施方式】
[0025]下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于此，所有本领域的技术人员以本发明的精神对本发明所做的等效的替换均落入本发明的保护范围。
[0026]实施例1
[0027]一种深大孔钻孔钻头，如图1所示，包括刀头体101，滚子压板102，白钢刀条103，支撑滚子104，硬质合金刀片105，滚子压板固定螺钉106，白钢刀固定螺钉107。刀头体上设置有呈X型交叉布置的钻孔排屑区109，刀头体上的钻削侧面1010与钻孔排屑区对称间隔布置在刀头体所在圆柱体上，钻削侧面1010上沿刀头体所在圆柱直径位置上交叉分布有硬质合金刀片105，如图2所示。钻孔排屑区109内轴向侧面上加工出安放圆柱状支撑滚子104的圆弧孔位，支撑滚子104嵌入圆弧孔位中，滚子压板102通过滚子压板固定螺钉106固定在刀头体上，滚子压板102圆弧部分与支撑滚子104重合。支撑滚子104所形成的最大外径与钻孔最大孔径等径，支撑滚子头部设计有倒角。刀体上靠近支撑滚子104远钻头一端如图1所示，开方形孔，白刚刀条103穿过方形孔，与方形孔滑动配合，白钢刀条通过白钢刀条固定螺钉107与刀头体固定。白钢刀条103可在方形孔内径向调整，使刀头体101两侧的白钢刀条103形成两段长短刀条，白钢刀条与刀头体101轴向有倾斜角度，如图2所示。刀头体101远离刀头部一端设有切削液喷出孔108，用于切削过程中切削碎屑的排出。
[0028]实施例2
[0029]一种深大孔钻孔钻头，如图1所示，包括刀头体101，滚子压板102，白钢刀条103，支撑滚子104，硬质合金刀片105，滚子压板固定螺钉106，白钢刀固定螺钉107。刀头体上设置有呈X型交叉布置的钻孔排屑区109，刀头体上的钻削侧面1010与钻孔排屑区对称间隔布置在刀头体所在圆柱体上，钻削侧面1010上沿刀头体所在圆柱直径位置上交叉分布有硬质合金刀片105，如图2所示。钻孔排屑区109内轴向侧面上加工出安放圆柱状支撑滚子104的圆弧孔位，支撑滚子104嵌入圆弧孔位中，滚子压板102通过滚子压板固定螺钉106固定在刀头体上，滚子压板102圆弧部分与支撑滚子104重合。支撑滚子104所形成的最大外径与钻孔最大孔径等径，支撑滚子头部设计有倒角。刀体上靠近支撑滚子104远钻头一端如图1所示，开方形孔，白刚刀条103穿过方形孔，与方形孔滑动配合，白钢刀条通过白钢刀固定螺钉107与刀头体固定。白钢刀条103可在方形孔内径向调整，使刀头体101两侧的白钢刀条103形成两段长短刀条，白钢刀条与刀头体101轴向有倾斜角度，如图2所示。刀头体101远离刀头部一端设有切削液喷出孔108，用于切削过程中切削碎屑的排出。
[0030]本实施例刀头体使用过程中在镗床上使用时与加长刀杆相连接，如图3所示，进行深大孔钻孔操作加工。
[0031 ] 在镗床上使用时在镗床上加工使用时由于镗床上刀杆旋转，工件不旋转，为保证切削液进入切削区，按图4加装进液装置。
[0032]刀头总成与镗床加工刀杆用螺纹连接，注意螺纹旋向，螺纹愈受力愈紧，在刀杆尾部加装进液装置。进液装置由进液固定座、接头、密封圈、挡圈组成。接头与进液固定座螺纹连接，挡圈防止进液固定座轴向窜动，密封圈防止在旋转运动时液体泄漏，接头与进液泵出口相连，切削液通过刀具内部孔分配到切削刃上，保证切削时的润滑和冷却。
[0033]本实施例在车床上使用时车床上使用时与长刀杆相连，如图5所示。把刀头与刀杆螺纹连接，注意螺纹悬向，在刀具受力时，螺纹越紧。把刀杆尾部与车床托板固定在一起，在加工时，调试好刀具，开自动走刀，即可完成加工。使用过程中切削液从图6所示的切削液进口进入，沿切削液管道从切削液喷出孔108喷出，实现切削排屑区的排屑，同时达到冷却和润滑钻头的目的。
【权利要求】
1.一种深大孔钻孔钻头，其特征在于包括刀头体(101)，滚子压板(102)，白钢刀条(103)，支撑滚子(104)，硬质合金刀片(105)，滚子压板固定螺钉(106)，白钢刀固定螺钉(107);所述刀头体(101)上设置有呈X型交叉布置的钻孔排屑区(109)，刀头体上的钻削侧面(1010)与钻孔排屑区间隔对称布置在刀头体所在圆柱体上；所述钻削侧面(1010)上沿刀头体所在圆柱直径位置上交替重叠分布有硬质合金刀片(105);所述钻孔排屑区(109)内轴向侧面上加工出可安放圆柱状支撑滚子(104)的圆弧孔位，支撑滚子(104)嵌入圆弧孔位中，所述滚子压板(102)通过滚子压板固定螺钉(106)固定在刀头体上，滚子压板(102)圆弧部分与支撑滚子(4)重合；刀体上靠近支撑滚子(104)远钻头一端开方形孔，所述白刚刀条(103)穿过方形孔，与方形孔滑动配合，所述白钢刀条通过白钢刀固定螺钉(107)与刀头体固定；所述刀头体(101)远离刀头部一端设有切削液喷出孔(108)。
2.如权利要求1所述的一种深大孔钻孔钻头，其特征在于所述支撑滚子(104)所形成的最大外径与钻孔最大孔径等径，支撑滚子头部设计有倒角。
3.如权利要求1所述的一种深大孔钻孔钻头，其特征在于所述白钢刀条(103)可在方形孔内径向调整，使刀头体(101)两侧的白钢刀条(103)形成两段长短刀条，白钢刀条与刀头体(101)轴向倾斜一定角度。
4.如权利要求1所述的一种深大孔钻孔钻头，其特征在于所述钻头刀头体(101)后端为螺纹结构，与加长杆螺纹连接，用于车床或镗床机床上。
【文档编号】B23B51/00GK104384572SQ201410462405
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】吴雄光, 谢辉 申请人:长沙星欣机械设备有限公司