一种侧固式铲钻制造技术

本发明专利技术提供了一种侧固式铲钻，属于用于钻床的刀具技术领域。它解决了现有的钻头冷却效果不理想、排屑效果差的问题。本侧固式铲钻，包括本体和安装在本体上的刀头，刀头由超细晶粒硬质合金材料制成，本体包括切削端和安装端，在切削端上开设有安装槽，刀头安装在安装槽内并固定，本体上开设有对称设置的切削槽，切削槽包括呈螺旋形的螺旋部和从螺旋部一端向安装端延伸的直槽部，直槽部平行于本体的轴线，螺旋部的另一端开设至切削端，本体上开设有两冷却孔，冷却孔的出口开设在切削端且分设在安装槽的两侧，冷却孔的进口开设在安装端。本侧固式铲钻具有冷却效果好、易断屑，刀头力学性能佳、切削性能好、使用寿命久的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种侧固式铲钻
本专利技术属于用于钻床的刀具
，涉及一种侧固式铲钻。
技术介绍
中国专利CN202411495U公开了一种硬质合金铲钻刀体，硬质合金铲钻刀体包括刃部与柄，刃部上设置有排屑槽、刀片槽、紧定螺钉孔、内冷却通道，刀片槽采用V形定位槽来固定刀片，紧定螺钉孔具有螺钉孔锥面。上述的刀体在加工冷却工件不够理想，冷却速度慢，设置的排屑槽断屑效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种冷却效果好、易断屑的侧固式铲钻。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种侧固式铲钻，包括本体和安装在本体上的刀头，本体包括切削端和安装端，在切削端上开设有安装槽，刀头安装在安装槽内并固定，所述本体上开设有对称设置的切削槽，其特征在于，所述切削槽包括呈螺旋形的螺旋部和从螺旋部一端向安装端延伸的直槽部，所述直槽部平行于本体的轴线，螺旋部的另一端开设至切削端，所述本体上开设有两冷却孔，冷却孔的出口开设在切削端且分设在安装槽的两侧，冷却孔的进口开设在安装端；所述刀头由超细晶粒硬质合金材料制成，所述超细晶粒硬质合金材料的粉末原料主要由11-13％的金属钴粉末、0.1-0.5％的抑制剂粉末和余量的碳化钨粉末组成，所述粉末原料的粒度均小于0.1μm，超细晶粒硬质合金材料的晶粒粒度范围为0.2-0.4μm。在上述的一种侧固式铲钻中，所述抑制剂主要由碳化铬粉末、碳化钒粉末、金属钼粉末组成，所述各组分的质量比为碳化铬粉末：碳化钒粉末：金属钼粉末＝(10-20)：(5-20)：1。本专利技术侧固式铲钻的刀头由超细晶粒硬质合金材料制成，而且本专利技术通过进一步调整超细晶粒硬质合金材料中的组成成分及其质量百分比，使制成的刀头具有很高的硬度、强度、韧性和耐磨性能，性能优异且扩大了应用范围。超细晶粒硬质合金材料的主要成分碳化钨构成了材料的硬质相，而金属钴作为粘结相，其含量及其分布对合金材料的结构、硬度、强度、韧性等性能具有一定的影响，随着金属钴粉末含量的增加，合金材料的硬度会随之降低，但是韧性和强度则随之增大，本专利技术为了平衡最终合金材料的硬度、强度和韧性等性能，将金属钴粉末的含量控制在上述范围内，制得硬度、强度和韧性等性能都较优的合金材料。超细晶粒硬质合金在烧结过程中碳化钨晶粒将发生疯长，从而在烧结制品中形成非连续长大的碳化钨大晶粒，导致超细晶粒硬质合金材料的力学性能大幅度降低。因此，在超细晶粒硬质合金材料的烧结过程中需要加入抑制剂抑制碳化钨晶粒的快速长大，而在生产中抑制剂的种类很多，有碳化钒、碳化铬、碳化钛、碳化锆、碳化铌、金属钼、碳化钽等，在这些抑制剂中最有效的是碳化铬和碳化钒，它们均完全溶解于粘结相中，从而降低碳化钨在粘结相中的溶解度，而且冷却时碳化钒会以纳米(WV)C颗粒析出，碳化铬则固溶在粘结相中并在WC/Co界面偏聚，从而阻碍了小颗粒的碳化钨晶粒通过溶解-析出机制在大颗粒碳化钨晶粒上转移，抑制了晶粒的增长。而每种抑制剂在合金材料中所起的作用并不相同，本专利技术所选择的抑制剂碳化钒细化效果优于碳化铬和金属钼，提高合金的硬度；而碳化铬能使钨的溶解度提高，产生固溶强化作用，提高合金的韧性和强度；而金属钼的作用主要是为了改善硬质相和粘结相的润湿性，细化晶粒。本专利技术将这三种抑制剂按上述比例配伍后，通过三种抑制剂在合金材料中所起到的不同作用起到增强协效的效果，不仅有效抑制晶粒长大，还能有效增强合金材料的强度、硬度和韧性等性能。当然，抑制剂的总用量也不能超过本专利技术所限定的范围，否则，会因为抑制剂含量过高而影响合金的致密化过程，留下残留空隙，降低合金材料的硬度。在上述的一种侧固式铲钻中，所述刀头包括呈平面状的连接端、从连接端向一侧凸出的钻头端和从连接端另一侧向外凸出的定位块，所述钻头端凸出切削端的端面，所述定位块的截面呈梯形，所述安装槽内开设有定位槽，所述连接端贴紧安装槽并使定位块卡紧在定位槽内。在上述的一种侧固式铲钻中，所述切削端还包括安装槽两侧的挡块，所述挡块的端部设置成“V”字形，所述冷却孔的出口开设在挡块的端部。在上述的一种侧固式铲钻中，所述刀头为超细晶粒硬质合金材料的原料经过配料混合、研磨、干燥、压制成型、烧结以及后处理制得；所述烧结分为预热、预烧和烧结三个过程，所述预热阶段温度为350-400℃，保温时间为60-100min，所述预烧阶段温度为1200-1250℃，保温时间为60-100min，所述烧结阶段温度为1400-1500℃，保温时间为60-100min，所述三个阶段升温速度均为5-10℃/min。在上述的一种侧固式铲钻中，所述烧结阶段需要通入惰性气体形成6-8MPa的烧结压力。烧结是超细晶粒硬质合金材料制备过程中的最基本、最关键的步骤，对产品的质量有着决定性的影响。本专利技术先对压制成型的坯件进行预热，排出有机润滑物和吸附在表面的部分杂质元素；然后进行预烧，消除粉末颗粒之间的应力，完成不部分致密化过程，最后进行烧结，完成致密化，而且在烧结过程中，本专利技术需要通入惰性气体形成一定的压力，降低空隙度，使合金更加致密化。在上述的一种侧固式铲钻中，所述后处理工艺包括淬火和回火，所述淬火温度为950-1100℃，保温时间为20-40min，所述回火温度为500-600℃，保温时间为300-360min，所述淬火和回火的升温速度控制在5-10℃/min。后处理可以在很大程度上保留粘结相高温时的面心立方结构(fcc)α-Co，减少密排六方结构ε-Co，从而使合金材料的强度提高5-15％，韧性提高20-40％。在上述的一种侧固式铲钻中，所述刀头表面还包覆有厚度为0.3-0.5mm的涂层，所述涂层可以为TiN、Ti(C，N)、TiAlN中的一种，所述涂层工艺为物理气相沉积或等离子化学沉积涂层法中的一种。本专利技术在超细晶粒硬质合金材料制成的刀头表面包覆涂层后，能有效地改善刀头的切削加工能力，并降低加工磨损和提高加工精度，从而有效地改善了刀头的质量和使用寿命。与现有技术相比，本专利技术具有以下几个优点：1.本专利技术中，刀具磨损后可以更换刀头，就可继续使用，成本低，使用方便。2.本专利技术中，切削沿切削槽中的螺旋部转动至直槽部，能使工件上的切屑断裂，方便碎屑沿切削槽输出到孔外。3.本专利技术在本体上设置两个冷却孔分别输送冷却液至挡块两侧，及时降低刀头上的温度并将碎屑沿切削槽中冲出，加长刀头的使用寿命，提高工件的质量，两个冷却孔输液，流量大，压力稳定。4.本专利技术中，设置定位槽，方便刀头的安装和定位，安装方便。5.本专利技术刀头由超细晶粒硬质合金材料制成，并进一步调整超细晶粒硬质合金材料中的组成成分及其质量百分比，使制成的刀头具有很高的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。6.本专利技术刀头在制备过程中调整了烧结工艺，将烧结工艺分三个阶段进行，并在烧结完成后对刀头进行了后处理，进一步提高刀头的力学性能。7.本专利技术通过抑制剂和对烧结温度的控制两方面相配合来控制在烧结过程中金属晶粒的生长，保证金属晶粒粒度。8.本专利技术在刀头表面还包覆有一定厚度的涂层，有效地改善刀头的切削加工能力，并降低加工磨损和提高加工精度，从而有效地改善了刀头的质量和使用寿命。附图说明图1是本专利技术的爆炸结构示意图。图2是本专利技术的结构示意图。图中，1、本体；11、切削槽；111、直槽部；112、螺旋部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种侧固式铲钻，包括本体和安装在本体上的刀头，本体包括切削端和安装端，在切削端上开设有安装槽，刀头安装在安装槽内并固定，所述本体上开设有对称设置的切削槽，其特征在于，所述切削槽包括呈螺旋形的螺旋部和从螺旋部一端向安装端延伸的直槽部，所述直槽部平行于本体的轴线，螺旋部的另一端开设至切削端，所述本体上开设有两冷却孔，冷却孔的出口开设在切削端且分设在安装槽的两侧，冷却孔的进口开设在安装端；所述刀头由超细晶粒硬质合金材料制成，所述超细晶粒硬质合金材料的粉末原料主要由11‑13％的金属钴粉末、0.1‑0.5％的抑制剂粉末和余量的碳化钨粉末组成，所述粉末原料的粒度均小于0.1μm，超细晶粒硬质合金材料的晶粒粒度范围为0.2‑0.4μm。

【技术特征摘要】
1.一种侧固式铲钻，包括本体：本体包括切削端和安装端，在切削端上开设有安装槽，本体上还开设有对称设置的切削槽，切削槽包括呈螺旋形的螺旋部和从螺旋部一端向安装端延伸的直槽部，直槽部平行于本体的轴线，螺旋部的另一端开设至切削端，本体上开设有两冷却孔，冷却孔的出口开设在切削端且分设在安装槽的两侧，冷却孔的进口开设在安装端；和安装在本体上的刀头：刀头安装在安装槽内并固定，刀头由超细晶粒硬质合金材料制成；超细晶粒硬质合金材料的粉末原料由11-13％的金属钴粉末、0.1-0.5％的抑制剂粉末和余量的碳化钨粉末组成，所述粉末原料的粒度均小于0.1μm；超细晶粒硬质合金材料的晶粒粒度范围为0.2-0.4μm；抑制剂粉末由碳化铬粉末、碳化钒粉末、金属钼粉末组成，所述各组分的质量比为碳化铬粉末：碳化钒粉末：金属钼粉末＝(10-20)：(5-20)：1。2.根据权利要求1所述的一种侧固式铲钻，其特征在于，所述刀头包括呈平面状的连接端、从连接端向一侧凸出的钻头端和从连接端另一侧向外凸出的定位块，所述钻头端凸出切削端的端面，所述定位块的截面呈梯形，所述安装槽内开设有定位槽，所述连接端贴紧安装槽并使定位块卡紧在定位槽内。3.根据权利要求1或2所述的一种侧固式铲钻，其特征在于，所述切削端还包括安装槽两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，
申请(专利权)人：宁波市荣科迈特数控刀具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33