一种新型剑齿钻的加工方法与流程

本发明涉及刀具，特别是涉及一种新型剑齿钻的加工方法，适用于航空航天、3c等领域。

背景技术：

1、目前市面上皇冠钻以及深孔钻的加工有以下问题，①整体硬质合金深孔钻原材料昂贵，加工工艺复杂，难度高，需要安装支撑托架，加工需要加工成本费用比较高昂。②硬质合金深孔钻的韧性不够高，在加工工件时易发生刀具断裂的现象。③普通皇冠钻剑齿槽用线切割慢走丝加工成本高昂，加工效率低。④普通硬质合金钻头加工工件时进给速度不宜过快，导致加工效率较低。⑤普通可装卸式皇冠钻刃长太短，可修磨次数较少。⑥u型钻的加工效率很高，但是加工精度较低。

2、新型剑齿钻配合相应的刀杆可以实现3倍径，5倍径，8倍径以及最大可以达到15倍径的深孔加工，兼具目前市面上主流各类钻头加工特点，同时可实现易生产、成本低（毛胚压铸好后只需经过cnc、钝化、涂层即可获得成品），加工效率高（进给速度是普通钻头的2~3倍），能够有效提高钻孔速度，保障加工产品的质量（钻孔表面粗糙度可达ra1.5以内，孔精度公差可以达到it10级）。

3、目前，剑齿钻的剑齿槽采用线切割慢走丝加工，成本高昂，加工效率低；在加工时，毛坯料的标准品的夹持长度只有10mm左右，在cnc装夹过程中夹持长度过短，导致棒料毛胚圆跳动过大以及加工过程中让刀等问题。普通剑齿钻钻头的刃带由无心磨精磨毛胚外圆，再由cnc加工通过“清边”或“刻背”等工部把外圆留出，这样的方法加工出来，通过此方式留出的刃带因为圆周跳动不可控可能会导致圆周跳动过大等现象。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种新型剑齿钻的加工方法。

2、本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种新型剑齿钻的加工方法，所述剑齿钻的主体结构包括依次设置的钻尖、外周刃部和安装部，还包括以下步骤：s1：棒料毛胚的压铸成型；s2：无心磨粗磨毛胚外圆；s3：cnc磨床加工两端剑齿槽；s4：切割机切割毛胚；s5：cnc一次成型；s6：钻尖钝化处理；s7：第一次喷砂处理；s8：涂层；s9：第二次喷砂处理；s10：清洗、防锈，成品包装。

3、进一步的，上述各个步骤的具体过程为：

4、s1：棒料毛胚的压铸成型，具体为：根据剑齿钻所需毛胚形状设计对应的模具，利用所设计的模具压铸棒料毛胚，所述棒料毛胚长度为剑齿钻成品的2-3倍；延长棒料毛坯的长度可增加cnc磨床的夹持长度，夹持长度为标准品的2.5倍，避免加工剑齿槽所产生的让刀现象；

5、s2：无心磨粗磨毛胚外圆，具体为：由于棒料毛坯经过压铸成型后，外圆直线度与圆跳动会很大，大于0.1，如果cnc磨床直接装夹会影响剑齿槽精度，利用无心磨对棒料毛坯进行粗磨，使粗磨后棒料毛坯的直线度达到0.005um以内，圆跳动达到0.01um以内；

6、s3：cnc磨床加工两端剑齿槽，具体为：将粗磨后的棒料毛坯夹持在cnc磨床上，夹持位置在棒料毛坯的中间位置，cnc磨床夹持刀柄选用schunkd20刀柄，磨削砂轮选用1v160°砂轮和1a1砂轮，加工时采用中心对称式磨削方法，即相同的工部只做一半，另外一半旋转180°后再磨削完成；这种方式能够保证重复装夹，改变装夹位置后的跳动良好，不会有变化。需要注意，由于采用的schunkd20刀柄，因此，需要采用夹具辅助实现夹持棒料毛坯的中间位置，夹具的结构是可以根据实际要求进行设计的，且其结构不是本发明要求保护的创新点，因此，此处不对夹具结构做详细赘述。

7、s4：切割机切割毛胚，具体为：将棒料毛坯从cnc磨床的夹具上取下，利用切割机把步骤s3中完成剑齿槽加工后的棒料毛胚从中间一分为二，保证两段长度相等，切割后每段棒料毛坯的长度近似等于棒料毛胚直径的大小；

8、s5：cnc一次成型，具体为：把步骤s4获得的其中一段棒料毛胚装夹到工装上，再把工装安装到cnc磨床的刀柄上，模拟好程序，其加工工部有“开槽粗磨”，“开槽精磨”，“清边”，“粗磨刃带”，“精磨刃带”，“切齿”，“钻尖一后角磨削”，“钻尖二后角磨削”，加工出成品形状；

9、s6：钻尖钝化处理，具体为：对钻尖采用手锉钝化的方式，手锉工具为600目圆锉，钝化值为0.08，去除刃口毛刺，达到精确一致的倒圆加工。刃口毛刺导致刀具磨损，加工工件的表面也会变得粗糙，经钝化处理后，刃口变得很光滑，极大地减少崩刃，工件表面光洁度也会提高。对刀具尖端均匀的抛光，提高表面质量和排削性能。

10、s7：第一次喷砂处理，具体为：喷砂机压力设置为0.25mpa，升降次数为两次，喷砂时间为150s，对刃口进行初步喷砂处理；通过喷砂机喷砂处理，使刃口变得很光滑，极大地减少崩刃，涂层前喷砂可以为物体表面提供一个粗糙的基底，使涂层能够更好地附着在物体上。

11、s8：涂层，具体为：涂层选用tialn涂层，颜色为暗黑色，适用于钻削加工，在切削不锈钢、钛合金等材料性能优秀。

12、s9：第二次喷砂处理，具体为：喷砂机压力设置为0.25mpa，升降次数为两次，喷砂时间150s，对涂层后的刃口进行再次喷砂处理；此次喷砂为涂层后喷砂，可有效去除因涂层附着的表面污垢，对刀具均与地抛光，使排屑槽与钻尖恢复原有的表面光洁度和亮度，提高排屑性能。

13、s10：清洗、防锈，成品包装。

14、具体的，所述cnc磨床选用walter五轴磨床。

15、具体的，所述手锉采用600目圆锉，钝化值为0.08。

16、进一步的，所述钻头采用cnc一次成型。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、（1）剑齿槽的制作不同与以往的加工工艺，以往加工采用线切割慢走丝的方式，浪费时间而且增加成本，例如一支d14的可拆卸式硬质合金钻头慢走丝的加工时间为40分钟，成本大约¥140，新工艺采用cnc一次成型的加工方式，加工时间15分钟，成本大约¥40，极大的节约了生产时间与制造成本。

19、（2）在压铸毛胚时把毛胚长度延长，使得毛胚料的长度约等于市面标准品的2-3倍，增加了cnc夹持的长度，标准品的夹持长度只有10mm左右，加长以后的夹持长度可达25mm，可以有效地解决在cnc装夹过程中夹持长度过短导致棒料毛胚圆跳动过大和加工过程中让刀等问题。

20、（3）做完剑齿槽后,用断料机从中间等分切割一分为二，毛胚的长度是市面上标准品的1-1.5倍左右，做出的成品也是市面标准品长度的1-1.5倍，长度更长，常规皇冠钻可修磨2~3次，本产品可修磨5~6次，极大的节约了使用成本。

21、（4）在cnc磨床制作剑齿槽时，采用中心对称式做法，使得新型可拆卸式硬质合金钻头旋转180°装夹也可以保证圆周跳动完好，旋转180°后装夹圆周跳动可达0.01以内。

22、（5）普通剑齿钻钻头的刃带由无心磨精磨毛胚外圆，再由cnc加工通过“清边”或“刻背”等工部把外圆留出，这样的方法加工出来，通过此方式留出的刃带因为圆周跳动不可控可能会导致圆周跳动过大等现象，新工艺采用直接由cnc加工，通过“圆弧铲背”的工部把铲背后角设置成0°加工出来，由此方法加工出来的刃带的圆周跳动变为可控的，最小圆跳动可达0.005以内，同时节省了“外圆磨精磨”这道工序，减小了加工成本和缩短了加工时间。

23、（6）不同于传统的工艺，新增了涂层前后两次的喷砂处理，能够提高涂层的附着力和耐久性，同时使刀具表面更加光亮，提高排屑性能。

24、（7）不同于市面上的标准品，此新型可拆卸式硬质合金钻头在负倒棱前端与钻尖相连接的部位新增了倒角加工，分解钻头钻入工件时产生的轴向力，使得钻头在进行暴力磨削时不会崩刃，有效的延长了使用寿命。