可调式金刚石倒角钻头制造技术

技术编号:6643588 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为可调式金刚石倒角钻头,包括连接母件、倒角套、钻头。连接母件一端为与钻出连接的接口,另一端连接倒角套和钻头。倒角套内壁与钻头基体外壁之间有间隙,倒角套工作部位有通水小孔,主辅双路冷却水通道保证在加工全过程冷却水到达各工作面。连接母件的定位孔内有定位弧面和偏心弧面,方便钻头装配且可快速定心、紧固。连接母件和倒角套有相互配合的定位凹台和定位凸台,确保二者的同轴度。倒角套的内径略小于钻头金刚石齿环的外径,确保倒角面和钻孔孔壁交接线处的加工质量。同一连接母件和倒角套可换用适配钻头或调整钻头出露长度,以适应不同厚度的加工材料。适用于应力集中度要求严格的脆硬非金属材料的高速、高精加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻削工具,具体为一种可调式金刚石倒角钻头
技术介绍
对脆硬非金属材料完成钻孔及倒角,需采用金刚石钻头。目前一般工具为有三种 ①,普通金刚石钻头,②,分体组合式金刚石倒角钻头,③,整体式金刚石倒角钻头。①,普通金刚石钻头需要先钻孔再倒角,二道工序才能完成。在准确定位的情况下,倒角面、倒角面与孔壁交接线处的部位加工质量好。但须更换不同的刀具及再次对位,常因中心对位不准而导致偏心,只有熟练的技工进行精确的校正及测试后才能完成,不仅浪费测试物件,更因工序的增加而影响工效。②,分体组合式金刚石倒角钻头倒角套组装在钻头上,钻孔及倒角可一次完成。但目前的分体组合式倒角钻头,因为钻头外壁金刚石出露影响了表面粗糙度(Ra 数值较大),为了便于钻头和倒角套的组装和调节,其钻头和倒角套之间必须给定较大的间隙量,否则,操作过程中,钻头和倒角套很难装配和调节。根据加工原理,同一个倒角套各部位所承担的加工量随直径的变大反而减小。倒角套和钻头的配合间隙的位置对应的是被加工件的倒角斜面和孔壁的交接线的部位,但被加工件的此处不是被刀具刃口正常加工,而是被冲击、挤压、粉屑研磨,故极易出现崩边、崩口、烧伤。例如加工玻璃时,倒角套的小径(前端)很单薄(尖锐),却承担最大的加工量, 尤其是在间隙存在、同心度难以保证的情况下,倒角套的这一部位极易磨损成钝角或平台或圆弧状,使得被加工件在对应的位置极易出现带有崩口状态的台阶,造成产品形状不规矩。崩口缺陷在该处形成应力集中,使得玻璃等被加工件容易因应力而爆裂。另外,现有的分体组合式的倒角钻头,其钻头工作层消耗一定程度后,需要根据加工要求来调整个钻头与倒角套的尺寸匹配关系,并重新装配倒角套后才能继续使用。装配过程中,因为需要保证倒角套和钻头的同轴度,但受到二者间隙的影响,往往需要在装配中进行多次的人为调整,因此要求拆装钻倒角套的操作人员有较高的技术水平,往往耗时费力,却也难以满足较高的装配精度。③,整体式金刚石倒角钻头倒角部分和钻头为整体,钻孔及倒角可一次完成,能保证加工质量。因为是整体式的,钻头工作部位的长度不能进行调节,必须根据被加工件的实际需要来选择钻头工作部位的长度。在使用过程中,首先根据加工要求钻出有一定深度的孔, 之后,顺势再对孔进行倒角。由于倒角“套”和钻头固为一体,没有装配精度的误差,在钻头和倒角部分尺寸匹配合乎要求、冷却水能够到位时,若采用对钻方式,那么先钻的一端加工效果理想。这种整体式的倒角钻头由于钻头部分的加工量与倒角部分的加工量不一致,就导致钻头和倒角部分的消耗量不一致,就容易造成钻孔和倒角套的尺寸要求失配,因而使整体式倒角钻头无法再使用。这种整体式倒角钻头常仅仅因为钻头部位的消耗,不得不报废整个工具,造成了浪费。另外分体组合式金刚石倒角钻头和整体式金刚石倒角钻头还存在着冷却水不能够全程到达加工工作面的问题。光伏玻璃、汽车玻璃、钢化玻璃等材料在应力集中指标要求较高的情况下,通常采取两端对钻并附加倒角来降低应力的影响,让两端对钻的交界面远离端面、处于被加工材料厚度方向两端之间的适当部位,以解决钻孔加工在钻穿的瞬间造成被加工材料端面崩边、崩口的问题,规避应力集中所带来的弊端。施加冷却水主要是为了降低加工区域的磨削热以及排屑。冷却水要有适当压力, 即水压要足以排屑但又不能够过大。要确保被加工材料在钻孔深度加大,待钻部位的厚度不断减薄、强度不断降低时,不会被带压水冲爆造成被加工材料崩边或破裂。对钻时先钻的一端冷却水作用路径为钻头内孔一钻头内壁与被加工材料芯的间隙一钻头工作面一钻头外壁与被加工材料孔壁的间隙一倒角套工作面+钻头外壁与倒角套内壁的间隙一排出。对于分体组合式倒角钻头,钻头外壁和倒角套内壁间隙较大时,冷却水由此泄漏使冷却水的压力下降,将可能造成进入倒角套工作面的水压不足,导致排屑能力大幅度下降。后钻的一端,当被加工材料未钻穿时,适当压力的冷却水作用路径和先钻的一端情况相同。在被加工材料被钻穿的瞬间,冷却水即刻沿钻穿的孔泄压流出,冷却水的作用路径变为钻头内孔一钻穿的孔一泄压流出。但此刻倒角部位的加工因滞后尚未完成,而冷却水却因失压难以到达倒角套工作面,倒角部位处于失去冷却水或不良冷却的状况下,倒角部位被加工材料粉屑难以顺畅排出,磨削热骤然上升,从而造成倒角部位被加工表面粗糙度下降(Ra数值提高),出现崩边、崩口、烧伤、应力问题,在高速加工或倒角面较宽的时候, 表现尤为突出。故后钻的一端情况一般不尽理想。总之现有的金刚石倒角钻头均难以高效、高质量地完成脆硬非金属材料的钻孔及倒角。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种可调式金刚石倒角钻头,包括连接母件、倒角套、钻头, 具有双路冷却水通道,使冷却水能够在加工的全过程施加到工作面。本专利技术设计的可调式金刚石倒角钻头包括钻头、倒角套,钻头有同轴的钻头柄和钻头基体,中空的钻头基体端部连接同轴的金刚石齿环。倒角套为环形套,一端为圆环形金刚石工作部位。本倒角钻头还有连接母件。连接母件一端为与钻孔机的连接结构相配合的接头。连接母件的另一端为连接倒角套和钻头的连接端,连接端的端面设置与倒角套相连接的定位凹台和一个防转销钉,连接端的外壁有与螺帽配合的外螺纹。倒角套与金刚石工作部位相对的另一端设置与连接母件的定位凹台高精度配合的定位凸台,确保倒角套和连接母件具有高精度的同轴度,在定位凸台后方倒角套主体上还有直径小于连接母件外壁螺纹底径、大于定位凸台外径的凸环。凸环端面设置一个与连接母件的防转销钉相配合的销孔。螺帽一端有直径大于倒角套主体直径、小于倒角套凸环直径的环盖。倒角套装在连接母件上,连接母件的防转销钉插入倒角套的销孔,螺帽紧固倒角套和连接母件,其环盖压在倒角套凸环上,倒角套的凸环端面紧贴于连接母件的连接端端面,倒角套和连接母件二者被螺帽压紧固接。连接母件的中心孔为通孔,其接头一端与钻机冷却水出口相连接,连接端的中心孔为钻头的定位孔。定位孔和钻头柄部直径、长度高精度配合,且保证钻头和连接母件具有高精度的同轴度。孔壁上有1或2个紧固螺孔。钻头插入后紧固螺钉经紧固螺孔快捷固定钻头。为了方便装配钻头,定位孔孔壁有大于定位孔1/4圆周且小于1/2的圆周的定位弧面,定位弧面的直径与钻头柄直径相等、其轴向长度为IOmm 35mm,其余的定位孔孔壁弧面为偏心且直径大于定位弧面直径的偏心弧面,偏心弧面的偏心量为0. 2mm 1mm、直径大于定位弧面直径0. 2mm 1mm。定位弧面与偏心弧面之间平滑过渡。定位弧面起到“定位块”的作用。钻头可“无阻碍”插入,钻头柄部和定位弧面紧密贴合,保证了钻头和连接母件高精度的同轴度。紧固螺孔位于偏心弧面上、与定位弧面相对。钻头分为同轴的钻头柄和钻头基体,中空的钻头基体端部连接同轴的金刚石齿环。钻头基体外壁和倒角套内孔壁之间有0. Imm Imm的间隙。钻头基体的外径小于倒角套内径0. 2mm 2mm,金刚石齿环的外径大于钻头基体的外径0. 3mm 2. 1mm,金刚石齿环的外径大于倒角套内径0. lmm-lmm。连接母件的定位凹台底面在中心孔外围有环形凹槽,中心孔内有侧向出水孔与环形凹槽相通。钻头柄中心有进水孔与钻头基体空腔相通,或者钻头柄与钻头基体连接的肩部有进水孔与钻头基体空腔相通。倒角套的金刚石工作本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.可调式金刚石倒角钻头,包括钻头(3)和倒角套(2);钻头(3)有同轴的钻头柄(31)和钻头基体(33),中空的钻头基体(33)端部连接同轴的金刚石齿环(34);倒角套(2)为环形套,一端为圆环形金刚石工作部位(21);其特征在于:还有连接母件(1),连接母件(1)一端为与钻机的连接结构相配合的接头(17),接头(17)设有和钻机连接高精度定位及固紧的结构;连接母件(1)的另一端为连接倒角套(2)和钻头(3)的连接端;连接母件(1)的中心孔(18)为通孔,其接头(17)一端与钻机冷却水出口相连接,连接端的中心孔(18)为钻头(3)的定位孔,定位孔和钻头柄(31)的直径、长度高精度配合,孔壁上有1或2个紧固螺孔;连接端的端面设置与倒角套(2)相连接的定位凹台(14),定位凹台(14)外侧有一个防转销钉(13),连接母件(1)的连接端外壁有与螺帽(4配合的外螺纹,连接母件(1)的定位凹台(14)底面在中心孔(18)外围有环形凹槽(11),中心孔(18)内有侧向出水孔(16)与环形凹槽(11)相通;倒角套(2)与金刚石工作部位(21)相对的另一端设置与连接母件(1)的定位凹台(14)高精度配合的定位凸台(24),在定位凸台(24)后方倒角套(2)主体上还有凸环(25),凸环(25)直径小于连接母件(1)外壁螺纹底径、大于定位凸台(24)外径;凸环(25)端面设置一个与连接母件(1)的防转销钉(13)相配合的销孔(23);倒角套(2)金刚石工作部位(21)的端部有通水小孔(22)与倒角套(2)的内孔相连通;螺帽(4)一端有直径大于倒角套(2)主体外径、小于倒角套(2)凸环(25)外径的环盖;钻头柄(31)有中孔与钻头基体(33)的空腔相通,或者钻头柄(31)与钻头基体(33)连接的肩部有进水孔(32)与钻头基体(33)的空腔相通;钻头基体(33)的外径小于倒角套(2)内径0.2mm~2mm;倒角套(2)销孔(23)和连接母件(1)上销钉(13)相对、防转销钉(13)插入销孔(23),定位凸台(24)嵌入定位凹台(14),螺帽(4)紧固倒角套(2)与连接母件(1);钻头(3)的钻头柄(31)穿过倒角套(2)的中孔、插入连接母件(1)的中心孔(18),紧固螺钉(12)经紧固螺孔固定钻头(2)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宋京新蔡元沛龙慧玲郭新玲梁安宁
申请(专利权)人:桂林创源金刚石有限公司
类型:发明
国别省市:45

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