金刚石钻头及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种构造成绕回转轴线转动的钻头，其包括沿所述回转轴线延伸的刚性刀体和焊接在所述刚性刀体末端上的一片金刚石刀片，所述金刚石刀片限定出彼此平行且相反的第一侧面和第二侧面，在所述第一和第二侧面中分别限定出将所述金刚石刀片与所述刚性刀体焊固的第一固定部分和第二固定部分，其中所述第一固定部分与所述第二固定部分在垂直于于所述回转轴线的平面上看彼此关于所述回转轴线基本旋转对称。本发明专利技术还提供一种制造该钻头的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金刚石钻头，尤其涉及一种具有小直径的金刚石钻头。此外，本发 明还涉及制造该金刚石钻头的方法。
技术介绍
如本领域内所已知的，钻头是用于形成孔或进行孔表面加工的刀具。因此，通常希 望钻头能保证孔的一定尺寸精度和表面粗糙度。常用的加工硬质材料的钻头包括整体硬质 合金钻头和高速钢钻头。在一些高要求的孔加工过程中，现在大量使用整体硬质合金钻头。 但对于某些高硬度、难加工的非金属材料(如碳纤维)和有色金属加工中，末端设有聚晶金 刚石(PCD)材料的钻头已在推广使用。当前的聚晶金刚石(PCD)钻头通常是在现有的整体硬质合金钻头或者刀体前部焊 接PCD复合片。所用的PCD复合片有通常有二种形式:一种为双层复合片，一面是不可焊接 的聚晶金刚石层，另一面是可以焊接的硬质合金基体层；另一种为三层“三明治”复合片，两 侧为硬质合金基体层，中间为聚晶金刚石层。对于安装有双层PCD复合片的钻头，由于聚晶金刚石的不可焊接性，为了形成钻 头的切削刃，需要使用两个双层PCD复合片拼接并一起焊接到硬质合金刀体上。对于安装 有第二种三明治PCD复合片，虽然其两侧为硬质合金从而可以焊接到硬质合金刀体上，但 为了形成钻头的切削刃，需要在两侧相应的位置去除硬质合金，而去除硬质合金后的部位 处的聚晶金刚石(前刀面)很难磨出镜面效果，影响刀具的加工使用性能。更为关键的是，由于当前的PCD钻头均是采用PCD复合片固定到硬质合金刀体的 构造，而这种PCD复合片如上所述由二层或三层材料构成，则钻头的直径不能太小。因为， 在钻头的直径固定的情况下，将PCD复合片焊接到硬质合金刀体时，如果将复合片减得太 薄，则影响钻头的力学性能；而如果选用较厚的复合片，则需要相应减小用于固定刀片的刀 体部分(基体)的尺寸，这样导致复合片的基体固定强度减弱。例如，目前经后期加工减薄后 的复合片最薄为0.6mm，且其力学性能已大打折扣。因此，当前很难实现小直径(微型)的聚 晶金刚石钻头，例如直径在4_以下的金刚石钻头很难用PCD焊接片的方法制作。为此，希望提供一种能具有小直径(微型)的钻头，尤其是具有小于等于4mm的金刚 石钻头，而同时该钻头不会降低或明显降低力学性能和切削性能，适用于例如硬质材料的 加工。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种能够至少部分地解决上述问题的钻头。对此，提供一种构造成绕回转轴线转动的钻头，包括沿所述回转轴线延伸的刚性 刀体和焊接在所述刚性刀体末端上的一片金刚石刀片，所述金刚石刀片限定出彼此大体平 行且相反的第一侧面和第二侧面，在所述第一和第二侧面中分别限定出将所述金刚石刀片 与所述刚性刀体焊固的第一固定部分和第二固定部分。所述第一固定部分与所述第二固定部分在垂直于所述回转轴线的平面上看彼此关于所述回转轴线基本旋转对称。有利的是，所述金刚石刀片可以是天然金刚石刀片或人工合成单晶金刚石刀片。 且优选，所述刚性刀体可包括硬质合金刀体。根据一个特别具体的实施例，所述刚性刀体具有用于容纳所述金刚石刀片的一凹 槽，其中所述第一和第二固定部分分别位于所述凹槽的相对的侧壁中。根据一个尤为优选的实施例，所述焊接是真空对称焊接。相比于现有技术的采用双层或三层PCD复合片的钻头，本专利技术的金刚石钻头提供 一种明显区别的构造理念。例如，本专利技术提供一种金刚石刀片，其双侧均未贴附有硬质合金 或其他贴附材料，这样的金刚石刀片在固定到刀体之前可进行方便的刃磨，而且可以选用 较薄的刀片而不会显著降低刀片的力学性能，从而用于固定的刀体部分(基体)的强度可以 相应地得到保障。而且，由于该金刚石刀片的对称固定方式，该钻头提供了进一步的强度。 此外，由于该金刚石刀片在未固定之前完全没有覆盖有其他材料如硬质合金，前刀面的表 面质量可以在前期加工到很高的质量。因此其相比于PCD复合刀片例如“三明治”复合刀 片具有更好的切削性能。上述的这些优点是
技术介绍
中所提到的PCD复合片钻头均不能提 供的。另外，很重要的一点在于，由于本专利技术特殊的刀片及固定构造，在实践中可以很容易 地较小尺寸的本专利技术的钻头直径，例如小于等于大约4mm，这是现有技术的PCD复合片钻头 很难或不可能实现的。根据本专利技术的一个优选实施例，所述金刚石刀片具有由所述第一和第二侧面之间 的距离限定的且在大约0.2mm-大约0.4mm范围内的刀片厚度b。优选地，所述钻头绕具有 限定出小于等于大约4_的钻头工作直径D。根据一个优选实施例，所述金刚石刀片包括加工时首先切削工件的切削刃和位于 所述切削刃之后的第一后角部和第二后角部。第一后角部具有在大约10° -大约15°范围 内的第一后角a I和小于等于大约0.05mm的后角宽度，且第二后角部具有在大约18° -大 约25°范围内的第二后角a 2。其中，在切削刃之前，在所述第一和第二侧面上还分别限定 出前刀面。根据本专利技术的另一优选实施例，所述金刚石刀片具有朝末端方向渐缩的第一渐缩 部分和与该第一渐缩部分相连的朝刀柄方向渐缩的第二微渐缩部分。所述第一渐缩部分在 平行于所述侧面的平面内限定出朝钻尖(即钻头的最末端)方向的顶角20。所述第二微渐 缩部分限定出朝刀柄方向具有在大约0.1/100至大约0.15/100范围内的倒锥。根据本专利技术的又一优选实施例，所述钻头具有绕所述回转轴线盘旋的螺旋状凸起 或由相邻的螺旋状凸起限定出的螺旋槽，所述螺旋状凸起限定出在0°左右的螺旋角3。根据本专利技术再一优选实施例，所述钻头末端限定有在垂直于所述回转轴线的所述 平面看倾斜于所述侧面的横刃，所述横刃相对于所述侧面倾斜了大约70° ±10°的角度。根据本专利技术的另一方面，提供一种制造根据本专利技术的钻头的方法，包括:提供刚性 刀体；在刚性刀体中形成容纳刀片的凹槽；以及通过真空对称焊接将所述刀片固定到所述 凹槽。所述真空对称焊接步骤包括在所述凹槽中施加真空焊剂以将所述金刚石刀片在所述 第一和第二固定部分初步粘附到所述刚性刀体、烘干定位和将所述钻头放入真空焊炉中加 热以最终焊接固定刀片到刚性刀体上。本专利技术所公开的制造方法相比于现有技术来说，更为简单和方便，例如免去了双层复合片的拼接以及免去了三层复合片前刀面的刃磨。本专利技术的其他特征和优点中一部分将在下文结合附图予以体现，其它部分将会由 本领域技术人员根据所公开的内容而得之。【附图说明】以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中:图1显示了根据本专利技术的金刚石钻头，其中还示意性地示出了后角部的部分剖视 图；图2示出了钻头的末端放大视图；图3示出了在图1的视图中的根据本专利技术的刀片，其中具体示出第一和第二渐缩 部分。1-硬质合金刀体；2_金刚石刀片；3_第一固定部分；4_第二固定部分；5-圆柱刃 带；6-横刃；7_第一渐缩部分；8_第二微渐缩部分。在附图和说明书中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。【具体实施方式】图1示出了金刚石钻头的一个实施例的正视图，该钻头包括硬质合金刀体I和金 刚石刀片2，其中如下文所述，该金刚石刀片固定到刀体的末端。优选地，该刀片是天然金刚 石刀片或人工合成单晶金刚石刀片，从而其能够与刚性刀体如硬质合金刀体焊接。该钻头限定出一工作回转轴线0-0'。刀具在工作时绕该工作回转轴线0-0'转 动，且同时朝图示左方向做轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造成绕回转轴线转动的钻头，其包括沿所述回转轴线延伸的刚性刀体和焊接在所述刚性刀体末端上的一片单片式金刚石刀片，所述金刚石刀片限定出彼此平行且相反的第一侧面和第二侧面，在所述第一和第二侧面中分别限定出将所述金刚石刀片与所述刚性刀体焊固的第一固定部分和第二固定部分，其中所述第一固定部分与所述第二固定部分在垂直于所述回转轴线的平面上看彼此关于所述回转轴线基本旋转对称，所述金刚石刀片是天然金刚石刀片或人工合成单晶金刚石刀片，在所述第一和第二侧面上还分别限定出加工时面对工件的前刀面。

【技术特征摘要】
1.一种构造成绕回转轴线转动的钻头，其包括沿所述回转轴线延伸的刚性刀体和焊接 在所述刚性刀体末端上的一片单片式金刚石刀片，所述金刚石刀片限定出彼此平行且相反 的第一侧面和第二侧面，在所述第一和第二侧面中分别限定出将所述金刚石刀片与所述刚 性刀体焊固的第一固定部分和第二固定部分，其中所述第一固定部分与所述第二固定部分 在垂直于所述回转轴线的平面上看彼此关于所述回转轴线基本旋转对称，所述金刚石刀片 是天然金刚石刀片或人工合成单晶金刚石刀片，在所述第一和第二侧面上还分别限定出加 工时面对工件的前刀面。2.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述刚性刀体包括硬质合金刀体。3.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述刚性刀体具有用于容纳所述金刚石刀 片的一凹槽，其中所述第一和第二固定部分分别位于所述凹槽的相对的侧壁中。4.根据权利要求1所述的钻头，其特征是，所述焊接是真空对称焊接。5.根据权利要求1至4中任一项所述的钻头，其特征是，所述金刚石刀片具有由所述第 一和第二侧面之间的距离限定的且在0.2mm-0.4mm范围内的刀片厚度(b)和/或钻头具有 小于等于4mm的钻头工作直径(D)。6.根据权利要求1至4中任一项所述的钻头，其特征是，所述金刚石刀片包括加工时首 先切削工件的切削刃和位于所述切削刃之后的第一后角部和第二后角部，其中第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，
申请(专利权)人：深圳市中天精密工具有限公司，
类型：发明
国别省市：