专利名称：钢件用镶片式硬质合金钻头及加工方法
技术领域：
本发明涉及的是ー种钢件用镶片式硬质合金钻头及加工方法。
背景技术：
镶片式硬质合金钻头在国内通常用在加工铝合金、铸铁材料上，该技术已被沿用几十年，技术成熟，并已形成相关标准。但该类刀具至今未用在加工钢件材料上。目前国内外同行的加工钢件材料的钻头，ー种是用于普通机床低速切削的高速钢钻头，另ー种是用于数控机床中高速切削的整体硬质合金钻头。尤其在使用整体硬质合金钻头打孔时，材料成本高，资源浪费严重。
我国镶片硬质合金钻头只能加工铝合金、铸铁等一般性易切材料，包括国内刀片生产商压制的成型刀片也是针对以上切削材料。该类刀片的弱点是钻头槽底没有或不能形成断屑槽。故切削钢件材料时切屑不能自动卷屑和断屑，既不易于排屑，又不能及时带走大量切削热量，还有可能因切屑堆结，相互挤压，造成钻头与エ件孔“抱死”折断。所以我国一直未将该结构钻头用于加工钢件上。
发明内容
本发明提出的是ー种用于数控机床中高速切削的钢件用镶片式硬质合金钻头及加工方法。通过将起切削作用的一块刀片采用高频焊接方式与刀体相联，并运用钢件钻头独特沟槽设计技木，加工钻头刀片段槽型，解决卷屑断屑的问题，达到与整体硬质合金钻头加工钢件的同样效果。本发明的技术解决方案钢件用镶片式硬质合金钻头，其结构包括硬质合金刀片、刀体、刀柄，其中硬质合金刀片与刀柄间连接刀体；所述的刀体的前端部连接硬质合金刀片，刀体的刀尖与周刃副倒棱间是卷屑槽，卷屑槽后接断屑槽，硬质合金刀片中央是刀片钻芯，刀体顶部上开有刀槽，刀槽内中央是刀体芯。镶片式硬质合金钻头的加工方法，其特征是包括如下エ艺步骤
一、刀片的选择，因钻头属粗加工刀具，故选择刀片材质时应选有強度和耐冲击性材料，确定按Co含量10%标准选择刀片材质；确定刀片厚度与钻头直径的比例关系如下表(单位mm)
权利要求
1.钢件用镶片式硬质合金钻头，其特征是包括硬质合金刀片、刀体、刀柄，其中硬质合金刀片与刀柄间连接刀体；所述的刀体的前端部连接硬质合金刀片，刀体的刀尖与周刃副倒棱间是卷屑槽，卷屑槽后接断屑槽，硬质合金刀片中央是刀片钻芯，刀体顶部上开有刀槽，刀槽内中央是刀体芯。
2.根据权利要求I所述的钢件用镶片式硬质合金钻头，其特征是所述的刀槽的槽宽6.2mm,刀体芯的厚度3. 2mm。
3.根据权利要求I所述的钢件用镶片式硬质合金钻头，其特征是所述的刀片钻芯内是钻尖芯，钻尖芯的厚度O. 25mm。
4.根据权利要求I所述的钢件用镶片式硬质合金钻头，其特征是所述的卷屑槽的螺旋角 25。。
5.根据权利要求I所述的钢件用镶片式硬质合金钻头，其特征是所述的周刃副倒棱为-10°，周刃副倒棱宽O. 6mm，硬质合金刀片刀尖120°。
6.根据权利要求I所述的钢件用镶片式硬质合金钻头，其特征是所述的硬质合金刀片的厚度6mm,刀片钻芯的厚度4. 2mm。
7.如权利要求I所述的钢件用镶片式硬质合金钻头的加工方法，其特征是该方法包括如下步骤， 一、刀片的选择，因钻头属粗加工刀具，故选择刀片材质时应选有强度和耐冲击性的材料，确定按Co含量10%标准选择刀片材质；确定刀片厚度与钻头直径的比例关系如下表(单位mm)规格 |Φ12 |Φ13 |Φ14~Φ15 |Φ16 |Φ17~Φ18 |Φ19 |Φ2(ΓΦ21 |Φ22 |Φ23~Φ24 |Φ25 刀片厚度 4mm 4.5mm 5mm5.5mm 6mm6.5mm 7mm7. 5mm 8mm8. 5mm 二、刀片段卷屑、断屑槽的磨削，按照加工钢件钻头断屑槽的技术标准，运用五轴工具磨床，设定若被加工件的孔深达到3倍钻头的直径，则刃倾角，即周刃前角10°，若被加工件的孔深达到5倍钻头直径的，则刃倾角12°，刀片钻芯厚按钻头直径26%比例设定，砂轮摆角3° ； 三、钢体槽形，采用球头铣刀铣刀体槽形，刀片钻芯厚按钻头直径20%比例设定，确保槽形与刀片槽形基本一致，在加工刀片时保证金刚石砂轮不干涉到刀体； 四、硬质合金刀片用刀条； 五、线切割切断刀条； 六、刀体材料9Sicr.车床车刀体,其中颈部的长度为2.5mm,硬质合金刀片嵌入长度为14mm，刀体排屑槽总长度为99mm，刀体的总长为149mm，镶硬质合金刀片直径为14. 5mm，颈部直径为13. 5mm,刀体直径为16. 5mm,刀柄直径为20. 5mm ； 七、铣床铣刀体上的卷屑槽，螺旋角25。，刀体芯厚3.2mm，平锥，选用R5球头铣刀； 八、铣床铣刀体上的刀槽，该刀槽槽宽6.2mm ； 九、刀体热处理，硬度HRC45-50； 十、焊接硬质合金刀片，保温300°C，4-6小时； i^一、工具磨磨硬质合金刀片刀尖120° ； 十二、经外圆磨磨后的镶片式硬质合金钻头，其硬质合金刀片的直径16 mm ;刀体的直径15. 5 mm ;刀柄的直径20 mm,钻头的总长是150 mm,硬质合金刀片的长度是15 mm ;硬质合金刀片和刀体的长度是100 mm ； 十三、 五轴加工中心磨硬质合金刀片上的刀槽，在加工程序中设定主切削刃刃倾角10°，IVl金刚石砂轮，刀片钻芯厚度是4. 2mm，砂轮摆角3°，磨刀片处的周刃副倒棱-10°，周刃副倒棱宽O. 6mm ; 十四、TiAlN涂层，涂层厚度单面O. 003 O. 005mm。
全文摘要
本发明是钢件用镶片式硬质合金钻头及其加工方法，其结构是硬质合金刀片与刀柄间连接刀体；所述的刀体的前端部连接硬质合金刀片，刀体的刀尖与周刃副倒棱间是卷屑槽，卷屑槽后接断屑槽，硬质合金刀片中央是刀片钻芯，刀体顶部上开有刀槽，刀槽内中央是刀体芯。其加工方法包括一、刀片的选择；二、刀片段卷屑、断屑槽的磨削；三、钢体槽形；四、硬质合金刀片用刀条；五、线切割切断刀条六、车床车刀体；七、铣床铣刀体；八、铣床铣刀槽；九、热处理；十、焊接；十一、工具磨磨硬质合金刀片；十三、TiAlN涂层。优点实现了钢件加工切屑自动卷屑、断屑、排屑，用材是现有用材的1/20，性价比大幅度提升，具有很大的经济、社会效益。
文档编号B23B51/02GK102814536SQ20121028614
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者王伟 申请人:泰兴市信达克刀具有限公司