[发明专利]一种微织构BTA深孔钻头及其构制备工艺

说明书

一种微织构BTA深孔钻头及其构制备工艺，包括刀体，刀体的表面设置有导向块，刀体断面上设置有刀齿，刀齿从上至下依次分别为内齿、中心齿和外齿，各刀齿间相错且留有一定的搭接量，刀体中间设有排屑孔，刀体另一端包括钻头柄部，钻头柄部外部设置有螺纹，所述的刀齿的前刀面设置有微织构，本发明利用微织构这一表面形貌的创新，来设计一种高耐用度的新型微织构深孔钻头，以此通过减小摩擦、减小刀具磨损来达到降低切削热的目的。

技术领域

本发明涉及钻头技术领域，特别涉及一种微织构BTA深孔钻头及其构制备工艺。

背景技术

随着科学技术的进步，制造业对于产品的复杂程度、精度及表面粗糙度要求越来越高。新型材料和难加工材料的不断出现，也对金属切削技术提出了更高的要求。现代金属切削加工的总体发展趋势是高速、高效、低碳环保，而加工过程中刀具的快速磨损依然制约着刀具寿命和切削效率。当刀具进行切削加工时，刀具的前、后刀面要与切屑及工件表面发生强烈的摩擦，同时切削层也要产生变形。因此，欲获得较理想的切削过程，关键在于减少摩擦和切削变形，即减少刀具在切削过程中的阻力。同时，现有普通钢材的切削加工业是目前我国切削加工的主流，如何提高切削效率，降低切削功率，进行低碳切削，也是目前需要解决的问题。目前，为了提高刀具利用率、抑制刀具磨损、降低切削功率，人们从刀具材料、刀具几何参数、切削液、切削用量、减小摩擦等各个角度都展开了研究。

深孔加工因处于封闭或半封闭状态下进行，具有如下特点：

(1)不能直接观察到刀具的切削情况。目前只能凭经验，通过声音、看切屑、观察机床负荷及压力表、触摸振动等外观现象来判断切削过程是否正常；

(2)切削热不易传散。一般切削过程中80％的切削热被切屑带走，而深孔钻削只有40％，刀具占切削热的比例较大，扩散迟、易过热，刃口的切削温度可达600℃，必须采用强制有效的冷却方式；

(3)切屑不易排出。由于孔深，切屑经过的路线长，容易发生阻塞，造成钻头崩刃。因此，切屑的长短和形状要加以控制，并要进行强制性排屑；

(4)工艺系统的刚性较差。因受孔径尺寸限制，孔的长径比较大，钻杆细而长，刚性差，易产生振动，钻孔易走偏，因而支承导向极为重要。

根据以上特点，深孔加工难度更高、加工工作量更大，对刀具的要求更高。

据研究表明，限制难加工切削速度的主要因素就是切削区剧烈摩擦导致的刀具温度过高，其加剧了刀具的磨损，降低了刀具的加工性能。大量试验研究表明，微织构具有良好的减摩作用和提高表面承载能力的效果。近年来，随着微织构技术在摩擦学领域的不断发展，大量研究人员已经发现其有效地改善了摩擦副界面间的摩擦状态，降低了表面磨损，提高了机械零部件的工作寿命。

以往对于刀具材料的耐磨性研究主要集中在对新型材料的应用，往往忽视了刀具本身的表面形貌。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微织构BTA深孔钻头及其构制备工艺，利用微织构这一表面形貌的创新，来设计一种高耐用度的新型微织构深孔钻头，以此通过减小摩擦、减小刀具磨损来达到降低切削热的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种微织构BTA深孔钻头，包括刀体1，刀体1的表面设置有导向块2，所述的刀体1断面上设置有刀齿，所述的刀齿从上至下依次分别为内齿3、中心齿4和外齿5，所述的各刀齿间相错且留有一定的搭接量，刀齿的位置分布使得钻削时径向力始终压向导向块2，使其紧贴已加工的孔壁向前推进，以得到较好的加工直线度，所述的刀体1中间设有排屑孔6，所述的刀体1另一端包括钻头柄部7，钻头柄部7外部设置有螺纹，所述的刀齿的前刀面设置有微织构8。

所述的的排屑孔6孔径为d₂＝(0.5～0.55)d。