【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深孔钻削，特别是涉及一种反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具及其制备方法。
技术介绍
1、目前针对薄壁细长筒类零件的深孔加工，大多采用推镗式扩孔钻，钻杆始终处于轴向受压状态，极易发生弯曲或振动；而采用反拉镗前进后排屑的扩孔钻，钻杆始终处于轴向拉伸状态，可有效消除钻杆弯曲变形对扩孔直线度的影响；切削油从钻头螺纹连接处外表面和毛坯孔间隙流入，切削液流动通道较大，有利于切屑顺利排出。此外，钛合金、高温合金等作为典型的强度较高的难加工材料，容易产生加工硬化，粘刀、刀具磨损严重、耐磨性不足等问题，特别是深孔钻削时，对刀具性能提出更高的要求。开发高性能超硬bta扩孔钻刀具是实现钛合金、高温合金等难加工材料薄壁细长筒类零件高效、精密扩孔加工的关键，也是刀具行业迫切需要解决的难题。现有bta扩孔钻刀具结构存在一些局限性：
2、（1）传统的硬质合金刀片磨损严重，加工精度低，难以满足难加工材料薄壁筒类零件的精镗要求；
3、（2）现有导向条尺寸规格单一，加工零件直线度差、位置误差大，无自动纠偏功能，同时钻削稳定性差、受较大切削振动的影响在使内孔表面产生深暗不一的振纹；
4、（3）现有硬质合金导向条的自润滑效果差，导向条磨损严重，会刮花内孔表面，造成接触处工件表面损伤等缺陷会加剧刀具持续走偏。
5、由于现有扩孔钻刀具存在上述缺陷，导致钻削过程中刀具使用寿命低，加工效果差。因此，为解决上述问题，有必要设计一种bta扩孔钻刀具结构。
技术实现思路
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具，包括刀体，所述刀体一端设有用于与钻杆连接的外螺纹，另一端设有安装部，通过扳手拧动所述安装部以将所述刀体螺纹安装于钻杆上，所述刀体靠近所述外螺纹的圆周面上沿周向间隔设有刀片安装槽和两个导向槽；
4、所述刀片安装槽内固定连接pcd扩孔刀片，所述pcd扩孔刀片包括硬质合金基体和焊接固定于所述硬质合金基体上的pcd刀片，所述pcd扩孔刀片的主后刀面与副后刀面之间圆角过渡，所述pcd扩孔刀片的副后刀面设置渐宽形的副后刀面刃带，所述副后刀面刃带由靠近刀尖的一端向另一端逐渐变宽，所述pcd扩孔刀片的前刀面设置弧形断屑槽；
5、各所述导向槽内均固定连接导向条，所述导向条为硬质合金双弧形翼导向条，所述导向条的顶面设有不规则弧形储油槽；
6、所述刀体靠近所述安装部的圆周面上沿周向均布有多个减振槽，各所述减振槽内均固定安装有树脂减振条，所述减振条的底面和顶面均为弧形面，所述减振条的顶面设有矩形储油槽，其中一个所述减振条与所述副后刀面刃带处于同一平面。
7、优选地，所述导向条的底面为平底面，顶面为弧形顶面，所述导向条的底面棱边均倒角，所述导向条的钻入端和钻出端均设有双坡角，所述导向条的倒锥量为0.01~0.06/100，所述导向条钻入端接触点相对刀尖的滞后量为0.5~1.3mm。
8、优选地，所述减振条的底面棱边均倒角，所述减振条的钻入端和钻出端设有坡角，坡角角度为15°~20°，所述减振条的顶面两侧设有倒角。
9、优选地，所述pcd扩孔刀片的主偏角为35°~65°，前角为-2°~-8°；
10、所述副后刀面刃带靠近刀尖的一端的宽度小于刃带尾部宽度0.5~1.4mm；所述断屑槽的宽度为1.1~2.2mm，高度为0.4~0.5mm，圆弧半径为0.4~0.5mm。
11、优选地，所述减振条通过沿轴向间隔设置的两个第一螺钉固定安装于所述减振槽内，所述第一螺钉安装位置周围的所述减振条顶面设置所述矩形储油槽；所述导向条通过第二螺钉固定安装于所述导向槽内，所述第二螺钉安装位置周围的所述导向条顶面设置所述不规则弧形储油槽。
12、优选地，所述刀体的材料为热作模具钢，所述刀体表面激光熔覆有高熵合金涂层。
13、优选地，所述刀体中心设有中心定位孔，所述刀体上设有与所述pcd扩孔刀片对应的排屑孔，所述排屑孔靠近所述pcd扩孔刀片的一端设置向外扩口的排屑口，所述排屑口的斜度为20°~35°。
14、优选地，一个所述导向条与所述pcd扩孔刀片之间的夹角为82°~90°，另一个所述导向条与所述pcd扩孔刀片之间的夹角为180°~186°；所述减振槽设置为四个，各所述减振槽内均固定安装一个所述减振条。
15、优选地，所述外螺纹为多线矩形螺纹，所述安装部呈正六棱柱形结构，所述刀片安装槽通过其底面和三个侧面对所述pcd扩孔刀片进行定位。
16、本专利技术还提供一种以上所述的反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具的制备方法，包括以下步骤：
17、采用慢走丝线切割硬质合金基体的断屑槽、主后刀面、副后刀面、副后刀面刃带及外形尺寸，预留出磨削余量；电火花穿孔加工硬质合金基体的中心孔；
18、采用慢走丝在硬质合金基体上切割出pcd刀片安装槽，并切割出相应刃形的pcd刀片，丙酮浸泡后，使用超声波清洗然后干燥处理，将预处理好的pcd刀片焊接在pcd刀片安装槽内，使得pcd刀片的主后刀面和副后刀面分别对齐硬质合金基体的主后刀面和副后刀面，pcd刀片与硬质合金基体的主后刀面作为pcd扩孔刀片的主后刀面，pcd刀片与硬质合金基体的副后刀面作为pcd扩孔刀片的副后刀面，pcd刀片的前刀面作为pcd扩孔刀片的前刀面，pcd刀片的主切削刃作为pcd扩孔刀片的主切削刃；
19、分粗磨和精磨磨削pcd扩孔刀片的断屑槽、前刀面、主后刀面、副后刀面、副后刀面刃带，并在pcd扩孔刀片的主后刀面和副后刀面之间磨削出刀尖圆弧，制备得到pcd扩孔刀片；
20、采用数控车铣床一次成形粗加工刀体外形及排屑孔底孔，热处理后，精车外圆与外螺纹，精镗排屑孔，并将刀体螺纹连接处定位面进行精磨加工，采用五轴加工中心按照粗加工—精加工工序依次铣削刀片安装槽、导向槽、减振槽、安装部、排屑口；精喷砂处理后在刀体表面激光熔覆高熵合金涂层；
21、将pcd扩孔刀片固定安装在刀片安装槽中，在各导向槽中固定安装导向条，在各减振槽中固定安装减振条。
22、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
23、1．本专利技术的焊接式pcd超硬单刃刀片，热膨胀系数低、弹性模量大，能保证切削时刀具锋利程度，与其他材料亲和力小，抗粘附磨损能力强，硬度高、摩擦系数低，刀具耐磨性好，加工质量好；pcd扩孔刀片的主后刀面与副后刀面之间采用圆角过渡，在保证刀刃强度的同时，减小后刀面的摩擦，提高刀具耐磨性；副后刀面设置渐宽形刃带，刀尖处刃带宽度比刃带尾部宽度窄，以强化刃口，降低刀尖负荷，提高内孔表面光整作用，通过在pcd扩孔刀片的前刀面设置弧形断屑槽，以控制切屑形状和切屑流出方向，获得尺寸较小的c形屑，易本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，包括刀体，其特征在于：所述刀体一端设有用于与钻杆连接的外螺纹，另一端设有安装部，通过扳手拧动所述安装部以将所述刀体螺纹安装于钻杆上，所述刀体靠近所述外螺纹的圆周面上沿周向间隔设有刀片安装槽和两个导向槽；
2.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其特征在于：所述导向条的底面为平底面，顶面为弧形顶面，所述导向条的底面棱边均倒角，所述导向条的钻入端和钻出端均设有双坡角，所述导向条的倒锥量为0.01~0.06/100，所述导向条钻入端接触点相对刀尖的滞后量为0.5~1.3mm。
3.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其特征在于：所述减振条的底面棱边均倒角，所述减振条的钻入端和钻出端设有坡角，坡角角度为15°~20°，所述减振条的顶面两侧设有倒角。
4.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其特征在于：所述PCD扩孔刀片的主偏角为35°~65°，前角为-2°~-8°；
5.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其
6.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其特征在于：所述刀体的材料为热作模具钢，所述刀体表面激光熔覆有高熵合金涂层。
7.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其特征在于：所述刀体中心设有中心定位孔，所述刀体上设有与所述PCD扩孔刀片对应的排屑孔，所述排屑孔靠近所述PCD扩孔刀片的一端设置向外扩口的排屑口，所述排屑口的斜度为20°~35°。
8.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其特征在于：一个所述导向条与所述PCD扩孔刀片之间的夹角为82°~90°，另一个所述导向条与所述PCD扩孔刀片之间的夹角为180°~186°；所述减振槽设置为四个，各所述减振槽内均固定安装一个所述减振条。
9.根据权利要求1所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具，其特征在于：所述外螺纹为多线矩形螺纹，所述安装部呈正六棱柱形结构，所述刀片安装槽通过其底面和三个侧面对所述PCD扩孔刀片进行定位。
10.一种权利要求1~9中任意一项所述的反拉镗式PCD高性能BTA扩孔钻刀具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具，包括刀体，其特征在于：所述刀体一端设有用于与钻杆连接的外螺纹，另一端设有安装部，通过扳手拧动所述安装部以将所述刀体螺纹安装于钻杆上，所述刀体靠近所述外螺纹的圆周面上沿周向间隔设有刀片安装槽和两个导向槽；
2.根据权利要求1所述的反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具，其特征在于：所述导向条的底面为平底面，顶面为弧形顶面，所述导向条的底面棱边均倒角，所述导向条的钻入端和钻出端均设有双坡角，所述导向条的倒锥量为0.01~0.06/100，所述导向条钻入端接触点相对刀尖的滞后量为0.5~1.3mm。
3.根据权利要求1所述的反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具，其特征在于：所述减振条的底面棱边均倒角，所述减振条的钻入端和钻出端设有坡角，坡角角度为15°~20°，所述减振条的顶面两侧设有倒角。
4.根据权利要求1所述的反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具，其特征在于：所述pcd扩孔刀片的主偏角为35°~65°，前角为-2°~-8°；
5.根据权利要求1所述的反拉镗式pcd高性能bta扩孔钻刀具，其特征在于：所述减振条通过沿轴向间隔设置的两个第一螺钉固定安装于所述减振槽内，所述第一螺钉安装位置周围的所述减振条顶面设置所述矩形储油槽；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁志强，郭琳，张瑞，杜宇超，马悦，解丽静，刘志兵，周天丰，王西彬，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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