一种加工高温合金的硬质合金钻头的制作方法

本实用新型涉及机械加工中孔的钻削加工领域，尤其涉及一种加工高温合金的硬质合金钻头。

背景技术：

高温合金的切削性能差，尤其是进行钻削加工时的难度更大，这是因为它具有较高的塑性、韧性、高温强度，变形抗力大，加工硬化严重，钻削温度高，现有技术中的钻头都是连续切削，钻头不具有分屑功能，钻头容易发生热效应磨损，耐用度低，并且钻孔前未进行钻孔定心，切削过程中容易产生附加变形，钻孔质量差、成品率较低。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的高温合金钻头不具有分屑功能、并且钻孔前未进行钻孔定心，造成钻头容易发生热效应磨损、钻孔质量差、成品率较低的技术问题，本实用新型提供了一种加工高温合金的硬质合金钻头来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种加工高温合金的硬质合金钻头，所述钻头采用硬质合金材质制成，所述钻头的端部设有两个切削座，两个所述切削座相对所述钻头的轴心中心对称布置；每个所述切削座包括由所述钻头的端部中心向边缘依次分布的外刃、分屑槽和过渡刃，两个所述外刃在所述钻头的端部中心形成刃尖，所述外刃的后方设有外刃后刀面，所述过渡刃的后方设有过渡后刀面；所述外刃后刀面、分屑槽和过渡后刀面的后部边缘在钻头表面形成内刃，所述内刃的后方设有内刃后刀面；所述内刃后刀面与相邻切削座上的外刃、分屑槽和过渡刃同时相接，两个所述外刃之间的夹角a大于两个所述过渡刃的夹角b。

进一步的，所述外刃由弧形刃段和直刃段相接形成，所述弧形刃段靠近所述钻头的端部中心设置，靠近所述钻头的端部中心的外刃一端与相邻切削座上的内刃端部相接。

优选的，所述过渡刃为直刃。

优选的，所述内刃为圆弧刃，且所述圆弧刃的凹陷侧朝向与钻头旋转方向相反的方向。

优选的，所述夹角a的大小为100°～110°，所述夹角b的大小为125°～130°。

优选的，所述弧形刃的切线与所述直刃段之间的夹角c的大小为70°～75°。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型包含外刃、内刃、过渡刃和分屑槽，所述外刃和过渡刃作为主切削刃首先磨出较大的圆弧刃，内刃用于精切削，并且外刃最先切削，在合金表面钻孔定心，具有钻孔导向作用，分屑槽可以起到分屑作用，加快排屑，降低钻头热效率磨损的概率，通过主切削刃和内刃的分步切削降低钻削力，提高钻头的切削能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型所述的加工高温合金的硬质合金钻头的具体实施方式的主体图；

图2本实用新型所述的加工高温合金的硬质合金钻头的具体实施方式的俯体图；

图3是本实用新型中所述外刃后刀面的刀面后角示意图；

图4是本实用新型中所述过渡刃后刀面一的刀面后角示意图；

图5是本实用新型中所述过渡刃后刀面二的刀面后角示意图；

图6是本实用新型中所述内刃前角示意图；

图7是本实用新型中所述过渡刃前角示意图。

图中，1、钻头，2、切削座，3、外刃，301、弧形刃段，302、直刃段，4、分屑槽，5、过渡刃，6、内刃，7、外刃后刀面，8、过渡刃后刀面一，9、过渡刃后刀面二，10、内刃后刀面，11、刃尖。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型的一个具体实施例，如图1、图2所示，一种加工高温合金的硬质合金钻头1，钻头1采用硬质合金材质制成，本实施例采用yg6yg6x类硬质合金制作，钻头1的端部设有两个切削座2，两个切削座2相对钻头1的轴心中心对称布置；每个切削座2包括由钻头1的端部中心向边缘依次分布的外刃3、分屑槽4和过渡刃5，两个外刃3在钻头1的端部中心形成刃尖11，外刃3的后方设有外刃后刀面7，过渡刃5的后方设有过渡后刀面；外刃后刀面7、分屑槽4和过渡后刀面的后部边缘在钻头1表面形成内刃6，内刃6的后方设有内刃后刀面10；内刃后刀面10与相邻切削座2上的外刃3、分屑槽4和过渡刃5同时相接，两个外刃3之间的夹角a大于两个过渡刃5的夹角b。夹角a的大小优选为125°～130°，所述夹角b的大小优选为100°～110°。本实施例中，夹角a为125°，夹角b为100°。

外刃3和过渡刃5作为主切削刃，两个外刃3在钻头1的端部中心形成刃尖11，切削时外刃3首先在工件表面加工出钻心，使其导向稳定，切削轻快，有利于钻头1定心，过渡刃5用于磨出较大的圆弧刃，过渡刃5属于粗加工刀刃，内刃6则为精加工刀刃，用于修磨外刃3和过渡刃5切削不完全形成的凸起部位，内刃6的修磨量较小，外刃3用于切削起始点，因此切削量较大，设置分屑槽4可以快速对外刃3切削产生的金属屑进行排屑，避免刀具过热。本实用新型钻削稳定，钻削后工件加工面的光洁度较高，而且可用于较大孔径的钻孔，不会因钻削面积大而引起刀具的热负荷过载。

本实用新型的一个具体实施例，外刃3由弧形刃段301和直刃段302相接形成，弧形刃段301靠近钻头1的端部中心设置，靠近钻头1的端部中心的外刃3一端与相邻切削座2上的内刃6端部相接。通常主切削刃偏离刀具的中心轴设置，若外刃3仅设为直刃，则两个外刃3的尖端之间会形成横刃，横刃的宽度b越大，钻削时轴向抗力也越大，弧形刃段301的设置可以使外刃3的顶角向刀杆的中心靠近，减小横刃的宽度b的大小，降低轴向抗力，提高钻心强度，避免崩刃。内刃6由外刃3的尖端延伸到过渡刃5的末端，使内刃6对外刃3和过渡刃5切削的每个面都进行精加工，所述尖端是指靠近钻头1中心的一端，所述末端是指靠近钻头1边缘的一端。弧形刃的切线与直刃段302之间的夹角c的大小优选为70°～75°。

本实用新型的一个具体实施例，过渡刃5为直刃，且过渡刃5与直刃段302位于同一直线上。作为优选的，内刃6为圆弧刃，且圆弧刃的凹陷侧朝向与钻头1旋转方向相反的方向。

如图1-图7所示，以□25mm的钻头1为例，外刃3顶角a＝125°，过渡刃5顶角b＝100°，外刃后刀面3的后刀角度d＝14°，过渡刃后角面一8的后刀角度e1＝16°，过渡刃后角面二9的后刀角度e2＝30°，内刃6前角n＝-10°，过渡刃5前角g＝-12°，c＝70°，分屑槽4宽l1＝l，分屑槽4深h＝2.5mm，过渡刃5长l2＝l1。

切削用量的选择对钻头1耐用度和钻孔质量有很大的影响。实践证明，加工gh2132铁基高温合金，当孔径为12mm，孔深为50mm时，选用切削用量为：进给量f＝0.08mm/r，切削速度ν＝9.4m/min；加工gh3030镍基高温合金时，当孔径为20mm，孔深为50mm时，切削用量选为进给量f＝0.12mm/r，切削速度ν＝10.1m/min。

钻削高温合金时，进给抗力很大，例如钻削孔径□16mm，进给量f＝0.12mm/r，进给抗力为6.27kn，而相同条件下钻削普通碳钢时，进给抗力仅为2.4kn。由于采用了新的刃型，钻削高温合金显著地改善了切削条件，使钻削过程轻快稳定，降低了进给抗力，提高了加工效率。

针对本实用新型还需要说明以下几点：

(1)钻头1切削部分除采用硬质合金外，也可以采用超硬钴高速钢，减轻加工硬化现象。

(2)本实用新型使用时可以采用切削液，以迅速冷却，保证良好钻削条件，提高钻孔质量，避免发生剧烈摩擦。加注切削液必须连续进行否则切削温度急剧变化，造成合金刀片产生裂纹和碎裂。

(3)手工操作时要连续进给，不得空转，以避免产生加工硬化，加速钻头1磨损。

(4)刃磨钻头1时，应注意圆弧刃、过渡刃5等切削刃的对称性，以减少钻头1由于切深抗力而产生偏摆。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。