一種炭板超深螺紋孔鉆頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于炭板超深螺紋孔的鉆削加工技術(shù)，具體涉及一種炭板超深螺紋孔鉆頭；提供一種避免因鉆孔的加工精度低而造成碳板的導(dǎo)電性能差，因其加工質(zhì)量問(wèn)題降低其使用壽命，避免碳板無(wú)法正常使用或出現(xiàn)報(bào)廢現(xiàn)象的炭板超深螺紋孔鉆頭；包括鉆頭(1)、鉆桿(2)、合金導(dǎo)向塊(3)，其中鉆頭(1)中空，套于鉆桿(2)外，鉆桿(2)與鉆頭(1)部分采用螺紋連接，內(nèi)外錐面接觸，鉆頭的外緣上鑲有對(duì)稱(chēng)的四個(gè)硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊(3)；鉆削孔表面光潔度高，與導(dǎo)電螺桿配合緊密，裝配自如，導(dǎo)電性好，螺紋強(qiáng)度符合工藝使用要求，不需要更換鉆頭，初鉆時(shí)不需要用短鉆頭鉆導(dǎo)向孔。生產(chǎn)成本低，鉆桿可以多次重復(fù)使用，刃磨方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種炭板超深螺紋孔鉆頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于炭板超深螺紋孔的鉆削加工技術(shù)，具體涉及一種炭板超深螺紋孔鉆頭。

【背景技術(shù)】
[0002]鈾轉(zhuǎn)化電解制氟崗位主要是利用炭板作為陽(yáng)極，通過(guò)電解KFH3，產(chǎn)生氟氣用于工藝生產(chǎn)。需要在炭板上鉆削直徑為20mm深度為460mm的螺孔，用以連接導(dǎo)電螺桿。要求鉆削的深孔與導(dǎo)電螺桿的配合間隙符合導(dǎo)電要求，同時(shí)，螺紋牙型強(qiáng)度要能夠承受螺桿旋入時(shí)的剪切應(yīng)力。由于炭板本身的機(jī)械性能較差，硬度高、塑性差，使得深孔加工工藝難度提高。深孔加工在機(jī)械加工領(lǐng)域中占有非常重要的地位，約占孔加工量的40%。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新型高強(qiáng)度、高硬度和高價(jià)值難加工深孔零件的不斷出現(xiàn)，加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不斷提高，使得深孔加工成為機(jī)械加工的關(guān)鍵工序和加工難點(diǎn)。傳統(tǒng)的加工方法越來(lái)越難以滿足甚至根本達(dá)不到現(xiàn)在的深孔加工在精度、效率、材料上的要求，因此，現(xiàn)代深孔加工的工藝、刀具的結(jié)構(gòu)、深孔加工的檢測(cè)方法和檢測(cè)系統(tǒng)已成為人們必須面對(duì)的問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外只限于對(duì)金屬及合金深孔鉆的加工進(jìn)行研究，而對(duì)于炭板的加工沒(méi)有文獻(xiàn)記載，也沒(méi)有系統(tǒng)進(jìn)行研究。目前，炭板鉆孔基本采用普通麻花鉆或采用鑲有硬質(zhì)合金刀頭的麻花鉆頭進(jìn)行鉆削，而炭板上鉆深孔，則采用鑲有硬質(zhì)合金刀頭的加長(zhǎng)麻花鉆進(jìn)行鉆削。在用加長(zhǎng)麻花鉆鉆孔時(shí)，由于鉆頭細(xì)而長(zhǎng)，其長(zhǎng)徑之比超過(guò)30:1，鉆頭的定位很差，很容易產(chǎn)生鉆孔偏斜。為了避免鉆頭初鉆時(shí)發(fā)生偏斜，只能在初鉆時(shí)用定位性能較高的短鉆頭，鉆出一導(dǎo)向孔，進(jìn)一步采用加長(zhǎng)鉆頭進(jìn)行深孔鉆削，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，加長(zhǎng)鉆頭在鉆削過(guò)程中容易發(fā)生振動(dòng)，就是在首先鉆有導(dǎo)向孔后再用加長(zhǎng)鉆頭鉆出的孔，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)所鉆的孔有偏斜的現(xiàn)象，這樣會(huì)影響碳板的使用效果，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成碳板直接報(bào)廢的現(xiàn)象。
[0003]本文將普通機(jī)床改裝為深孔加工機(jī)床，主要對(duì)螺孔的深加工工藝進(jìn)行研究，特制鉆頭、鉆桿、絲錐、絲桿等，得出合理的加工工藝參數(shù)，符合生產(chǎn)實(shí)際要求，滿足生產(chǎn)的可行性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種避免因鉆孔的加工精度低而造成碳板的導(dǎo)電性能差，因其加工質(zhì)量問(wèn)題降低其使用壽命，避免碳板無(wú)法正常使用或出現(xiàn)報(bào)廢現(xiàn)象的炭板超深螺紋孔鉆頭。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種炭板超深螺紋孔鉆頭，包括鉆頭、鉆桿、硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊，其中鉆頭中空，套于鉆桿外，鉆桿與鉆頭部分采用螺紋連接，內(nèi)外錐面接觸，鉆頭的外緣上鑲有對(duì)稱(chēng)的四個(gè)硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊。
[0007]所述鉆頭上的橫刃上磨有圓弧形卷屑槽，刀頭部分切面呈雙面錯(cuò)齒狀，主刀刃上磨有消震槽，刀尖處磨有圓角。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]1.鉆削孔表面光潔度高，與導(dǎo)電螺桿配合緊密，裝配自如，導(dǎo)電性好，螺紋強(qiáng)度符合工藝使用要求。
[0010]2.操作方便，對(duì)操作人員的技術(shù)要求低，只要具有一般的車(chē)床操作經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)短期的實(shí)踐操作，則能夠熟練掌握該實(shí)用新型所涉及的工裝操作及加工技術(shù)。另外，不需要更換鉆頭，初鉆時(shí)不需要用短鉆頭鉆導(dǎo)向孔。
[0011]3.生產(chǎn)成本低，鉆桿可以多次重復(fù)使用，刃磨方便。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是炭板超深螺紋孔鉆頭結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2是鉆頭示意圖；
[0014]圖3是鉆桿示意圖；
[0015]圖4是鉆頭截面圖；
[0016]圖中:1.鉆頭、2.鉆桿、3.硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊。

【具體實(shí)施方式】
[0017]一種炭板超深螺紋孔鉆頭，包括鉆頭1、鉆桿2、硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊3，其中鉆頭I中空，套于鉆桿2外，鉆桿2與鉆頭I部分采用螺紋連接，內(nèi)外錐面接觸，鉆頭的外緣上鑲有對(duì)稱(chēng)的四個(gè)硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊3。
[0018]所述鉆頭I上的橫刃上磨有圓弧形卷屑槽，刀頭部分切面呈雙面錯(cuò)齒狀，主刀刃上磨有消震槽，刀尖處磨有圓角。
[0019]鉆頭主要有鉆頭、鉆桿組成,鉆桿中心設(shè)計(jì)φ 45mm的通孔,用來(lái)通壓縮空氣。鉆頭的外圓上還鑲有對(duì)稱(chēng)的四個(gè)硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊，在鉆削時(shí)起導(dǎo)向作用，以確保所鉆的孔的直線度。鉆桿與鉆頭部分采用螺紋連接，并采用內(nèi)外錐面接觸的方法，增強(qiáng)扭矩傳遞能力，確保具有較強(qiáng)的傳遞扭矩的能力。
[0020]在加工炭板時(shí)，對(duì)外排削深孔鉆鉆削頂部的切削刃有很高的要求，由于普通的麻花鉆的強(qiáng)加度和耐磨性不好，普通的麻花鉆中心有橫刃，橫刃上切削條件差，加工深孔很困難。因此本實(shí)驗(yàn)中在橫刃上磨有圓弧型卷屑槽，使得排屑順利，改善了橫刃的切削條件。本文所選的鉆頭刀片材料選為YG6X硬質(zhì)合金，這種材料有較大的韌性，能承受較大的沖擊力和切削力，而且抗切屑粘附性能也較好。刀頭部分是在單刃排屑深孔鉆的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，其切削面呈雙面錯(cuò)齒狀，切屑從雙面切下，并經(jīng)鉆桿內(nèi)部的風(fēng)冷系統(tǒng)排出孔外，其切削功能與BTA深孔鉆相類(lèi)似，切削力分布均勻，分屑、斷屑性能好，鉆削平穩(wěn)可靠，鉆削出的深孔直線性好。刀體為45#調(diào)制鋼，前角r = 30°，刃傾角、副角均為零，主刀刃磨有消震槽，能有效地消除切斷時(shí)的震動(dòng)，刀尖處磨有圓角，可以增加刀尖的強(qiáng)度，克服炭屑粘刀及容易打刀的缺點(diǎn)。
[0021]由于炭板的塑性、韌性、切削性能、延展性能等物理機(jī)械加工條件差，刀具細(xì)長(zhǎng)、剛性差，鉆頭容易引偏，使被加工螺孔的軸心線斜歪，孔的精度和表面質(zhì)量難于控制，炭板打孔時(shí)切削多且排削堵塞而導(dǎo)致鉆頭損壞。所以需研制特制的加長(zhǎng)空心鉆桿，一頭與自制的合金鉆頭相連，另一頭與冷卻裝置的接頭相連，以滿足工藝的要求。
[0022]切削時(shí)，鉆頭與鉆桿受到切削熱的影響，使工件溫度升高，并發(fā)生變形，其鉆桿的熱變形伸長(zhǎng)量可以按下式計(jì)算:
[0023]Δ L = Al Δ t
[0024]其中Λ L——鉆頭鉆桿的熱變形伸長(zhǎng)量，mm ;
[0025]a——為材料線膨脹系數(shù)；
[0026]L——為鉆桿鉆頭總長(zhǎng)，mm ；
[0027]Δ t——為鉆頭升高的溫度，V。
[0028]因此提高切削速度對(duì)切削溫度的影響很大，但溫度升高刀具磨損加快，耐用度明顯下降。鉆頭的旋轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給量也取決于所加工的材料和鉆頭的直徑。
[0029]由于炭板硬度高，本試驗(yàn)鉆頭的直徑為Φ20，其切削速度應(yīng)該大于于鑄鐵的切削速度，轉(zhuǎn)速大約在400r/min-500r/min?？晒浪闾堪宓倪M(jìn)給量約為0.lmm/r-0.2mm/r。為了確定加工炭板的最佳工藝參數(shù)，主要對(duì)鉆頭的轉(zhuǎn)速、炭板的進(jìn)給量和溫度做了詳細(xì)的研究，本文對(duì)炭板的進(jìn)給量為0.lmm/r和0.2mm/r分別進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)鉆頭的轉(zhuǎn)速為400r/min-500r/min進(jìn)行溫度測(cè)量，用紅外測(cè)溫儀來(lái)測(cè)量溫度，炭板的進(jìn)給量為0.2mm/r,鉆頭的轉(zhuǎn)速在470r/min時(shí)，炭板鉆削區(qū)的溫度、排屑、鉆孔加工表面光潔度、鉆孔效率達(dá)到最佳狀態(tài)，因此炭板深孔鉆削最佳工藝參數(shù)確定為炭板的進(jìn)給速度為0.2mm/r，鉆頭的轉(zhuǎn)速為470r/min。切削液的流量由公式qV = 4.5D計(jì)算得出切削液的流量qV = 4.5X20 = 90L/min0
【權(quán)利要求】
1.一種炭板超深螺紋孔鉆頭，其特征在于:包括鉆頭(I)、鉆桿(2)、合金導(dǎo)向塊(3)，其中鉆頭(I)中空，套于鉆桿(2)外，鉆桿(2)與鉆頭(I)部分采用螺紋連接，內(nèi)外錐面接觸，鉆頭(I)的外緣上鑲有對(duì)稱(chēng)的四個(gè)硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種炭板超深螺紋孔鉆頭，其特征在于:所述鉆頭(I)上的橫刃上磨有圓弧形卷屑槽，刀頭部分切面呈雙面錯(cuò)齒狀，主刀刃上磨有消震槽，刀尖處磨有圓角。
【文檔編號(hào)】B26F1/16GK203854056SQ201320807801
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】鄭政偉, 張慧忠, 劉國(guó)忠, 趙生勝, 馬智剛, 馬翔 申請(qǐng)人:中核四〇四有限公司