[發明專利]一種用于硬脆材料鉆削的釬焊金剛石細孔鉆

有效

• 申請號: 201810023374.3
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108247859B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 肖博;林宗良;肖冰
• 申請（專利權）人: 江蘇韋爾博新材料科技有限公司
• 主分類號: B28D1/14
• 分類號: B28D1/14;B23K35/30;B23K1/00
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 吳玲燕

本發明公開了一種用于硬脆材料鉆削的釬焊金剛石細孔鉆，屬于超硬磨料鉆頭的制作領域，包括轉接基座，鉆削柄，鉆削頭；鉆頭轉接基座用于連接鉆削設備，鉆削柄為圓筒狀細長結構，鉆削頭為鉆削的工作部位。鉆削柄長度大于工作要求鉆削深度，鉆削柄與連接基座芯部為孔，用于通冷卻液；鉆頭頂端開單條寬槽，寬槽兩邊頂部開若干細槽，細槽內與鉆頭頂端其余部位排布金剛石；本發明所設計鉆頭具有鉆削效率高，鉆削壽命長，鉆削過程穩定等優勢，可廣泛應用于陶瓷、大理石、水晶等硬脆材料的細小孔、長孔、盲孔等加工。

技術領域

本發明屬于超硬磨料鉆頭的制作領域，具體是指一種用于硬脆材料鉆削的釬焊金剛石細孔鉆。

背景技術

金剛石鉆頭主要用于在陶瓷、玻璃、大理石等硬脆材料上鉆削、取芯等，這些材料通常硬度高，表面光滑，采用普通的鋼質及合金鉆頭無法正常的打孔，由于金剛石鉆頭硬度比陶瓷和玻璃等硬脆材料高，且金剛石磨粒具有一定的自銳性，所以能在上述材料上進行打孔。

常用的金剛石鉆頭多是由一定組分的金屬合金與金剛石混合燒結將金剛石固結把持制備，其金剛石由于未被完全牢固把持，金剛石顆粒較易脫落，且出露不高，這樣在鉆削的過程中極易造成鉆頭堵塞使鉆頭失去鉆削性能。同樣的，利用電鍍技術將金剛石磨粒電鍍在鉆頭基體之上制備的電鍍鉆頭其金剛石的把持強度亦較低，雖然出露程度尚可，但牢固性較低，壽命不高。而且在上述的局限條件下，鉆頭的外形多為圓筒狀，頂端排屑能力弱，進一步影響了其性能。釬焊金剛石鉆頭利用焊料中活性元素鉻、鈦等對金剛石的化學冶金結合，使金剛石與基體之間產生了牢固把持，這樣金剛石可以出露一半以上并有很好的把持強度，在這種情況下，鉆削力可以增加，因此提高了鉆削效率，又由于金剛石的牢固把持與自銳性，亦可得到較好的壽命。

雖然釬焊金剛石鉆頭具有上述的優勢，在應用中亦發揮出較大的潛力，但在一些微細孔、盲孔、深孔加工中，其加工的效率、壽命、表面質量等仍然存在需要提高的地方。普通的金剛石鉆頭鉆削時，由于內孔較大，一定壓力的冷卻液可以順利進入鉆頭內壁，通過鉆頭和被加工材料的內外孔壁的微小間隙形成通路，對正在工作的金剛石磨粒進行熱交換冷卻，并將鉆削下來的鉆屑帶走排出，達到冷卻和排屑效果。這樣金剛石磨粒可以繼續在材料表面進行去除材料形成鉆進動作，當鉆頭內孔較大時，甚至在不添加冷卻液的情況下亦能進行鉆削工作，這也說明了鉆削過程中對廢屑的排除是最為關鍵的過程。而當鉆削孔十分細小時(不大于6mm)傳統的冷卻液在一定壓力情況下難以有效地通過僅有3mm個左右的內孔進行冷卻與排屑，多數碎屑堆積于鉆頭金剛石附近，靠鉆頭與鉆孔間隙緩慢排出，這樣不僅對金剛石磨粒的散熱效果影響較大，而且導致鉆削不鋒利，影響鉆削性能。雖然釬焊金剛石鉆頭可以做到比傳統鉆頭更好的性能，但在細孔、長孔、盲孔等領域仍然存在需要改進之處。對于上述問題目前尚未有相關文獻進行詳細報道或分析。

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發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題公開了一種用于硬脆材料鉆削的新型釬焊金剛石細孔鉆，本發明從基體設計入手，結合鉆削條件，優選金剛石磨粒匹配方案，提高鉆頭鉆削時的效率與穩定性，從根本上提高鉆削壽命，解決了現有技術中有關細孔鉆中的鉆頭基體頂端鉆削部分設計方面以及鉆頭頂端磨粒參數匹配方面等的缺陷。

本發明是這樣實現的：