切削鉆頭制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種切削鉆頭制造方法，其制造步驟包括：a1、設(shè)置金屬柄及金屬鉆頭，該鉆頭硬度大于金屬柄硬度，且分別具有可同軸對(duì)接的端面；a、對(duì)金屬柄及金屬鉆頭對(duì)接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池；a3、對(duì)焊接后的焊接位置后加工表面處理；a4、對(duì)焊接位置加熱退火處理；藉此本發(fā)明可采用二種材料組合以降低成本可具有較佳的經(jīng)濟(jì)效益，且藉由焊接位置退火處理可消除焊接造成的內(nèi)應(yīng)力，可提升成品強(qiáng)度及使用壽命。
【專利說明】
切削鉆頭制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種切削鉆頭制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]習(xí)知鉆頭前端具有鉆頭部，鉆頭部后方具可提供與外部工具接合的柄部，并該鉆頭部及柄部一般以硬度約HRC 30的鋼材一體制成，然而因該鋼材硬度較低，造成其前端鉆頭部位置磨損率高，必須時(shí)常更換鉆頭，因此將增加作業(yè)更換時(shí)間；該前端鉆頭部有磨損時(shí)將造成鉆孔精度及質(zhì)量不佳的缺失。
[0003]為改進(jìn)前述缺失目前具有采用硬度約HRC 70的鎢碳鋼一體制造的鉆頭，該高硬度鉆頭部鉆孔作業(yè)可較前述較低硬度鋼材鉆頭部磨損率減低，且可具更佳鉆孔作業(yè)精準(zhǔn)度及質(zhì)量。
[0004]然而該高硬度鉆頭的成本遠(yuǎn)高于低硬度鉆頭成本，因此具有成本高較不符合經(jīng)濟(jì)效益的缺失。
[0005]因而為改進(jìn)上述二種鉆頭的缺失，目前亦具有前端鉆頭部采用高硬度金屬材質(zhì)，后端柄部采用較低硬度金屬材質(zhì)再予以焊接組合設(shè)計(jì)，藉由柄部位置材料成本可降低整支鉆頭成本，然而該二種不同金屬材質(zhì)焊接后因焊接位置由熔融高溫至冷卻過程中將產(chǎn)生收縮內(nèi)應(yīng)力，造成焊接位置強(qiáng)度不均，并使該鉆頭鉆孔作業(yè)時(shí)焊接位置易產(chǎn)生斷裂的缺失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)省成本，并可提升強(qiáng)度、增加使用壽命之切削鉆頭制造方法。
[0007]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種切削鉆頭制造方法，其制造步驟包括:
al、設(shè)置金屬柄及金屬鉆頭，該鉆頭硬度大于金屬柄硬度，且分別具可同軸對(duì)接的端面；
a2、對(duì)金屬柄及金屬鉆頭對(duì)接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池； a3、對(duì)焊接后的焊接位置后加工表面處理； a4、對(duì)焊接位置加熱退火處理。
[0008]進(jìn)一步，所述a2步驟的焊接是采用沿鉆頭與金屬柄端面接觸區(qū)環(huán)繞而形成同軸的焊接方式，其具體實(shí)施可應(yīng)用特殊弧焊和雷射焊，特殊弧焊和雷射焊通過控制操作于5kw到30kw而形成深度為0.1mm到1mm的恪融池，進(jìn)而達(dá)到金屬結(jié)合。
[0009]進(jìn)一步，所述a2步驟的焊接是應(yīng)用摩擦焊和電阻焊，摩擦焊和電阻焊通過控制操作于5kw到50kw而形成深度為1mm到50mm的熔融池，進(jìn)而達(dá)到金屬結(jié)合。
[0010]進(jìn)一步，所述a3步驟是將a2焊接后的金屬柄與鉆頭焊接接觸區(qū)形成的凸出氧化物去除表面處理，其處理為機(jī)械加工車削或表面拋光研磨方式。
[0011]進(jìn)一步，所述a4步驟的退火處理是對(duì)焊接位置加熱，具體實(shí)施操作溫度為400°C到800°C，操作時(shí)間為1~20秒。
[0012]進(jìn)一步，所述退火處理是由超音波對(duì)焊接位置局部加熱。
[0013]進(jìn)一步，所述al步驟的金屬柄材料為鉻、釩、鉬、鈷、錳、碳、鎢、鈦、鈮、鎳等和碳化物組成的合金或高速鋼，所述鉆頭材料為不銹鋼、鉻、釩、鉬、鈷、錳、碳、鎢、鈦、鈮、鎳等和碳化物組成的合金或由碳鎢內(nèi)容物組成的合金或由鈦、鈮、鎳、鉬內(nèi)容物組成的合金，金屬柄硬度約為HRC 30 ;鉆頭硬度約HRC 70。
[0014]進(jìn)一步，所述金屬柄端面具有凸體，所述鉆頭端面對(duì)應(yīng)凸體位置具有凹部。
[0015]進(jìn)一步，所述金屬柄端面具正螺旋紋路，所述鉆頭端面對(duì)應(yīng)正螺旋紋路位置具逆螺旋紋路。
[0016]進(jìn)一步，所述金屬柄端面具有凸出曲面，所述鉆頭端面對(duì)應(yīng)位置具有凹入曲面。
[0017]本發(fā)明切削鉆頭制造方法采用高硬度鉆頭配合較低硬度金屬柄結(jié)合可降低成本，并可藉由高硬度鉆頭提升鉆孔效率及壽命，而本發(fā)明焊接后針對(duì)焊接位置再進(jìn)行退火處理可消除高熱焊接直接冷卻后產(chǎn)生收縮內(nèi)應(yīng)力，并可提供鉆孔作業(yè)時(shí)避免焊接位置因不當(dāng)收縮應(yīng)力斷裂，可確保更佳使用壽命及安全性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的制造流程圖；
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的分解圖；
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的分解圖；
圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例的分解圖；
圖5為本發(fā)明第四實(shí)施例的分解圖；
圖6為本發(fā)明第五實(shí)施例的分解圖；
圖7為本發(fā)明金屬柄與鉆頭焊接后形成凸出氧化物的示意圖；
圖8為本發(fā)明金屬柄與鉆頭焊接后經(jīng)處理的示意圖。
[0019]其中:
I金屬柄11端面111凸體
112正螺旋紋路13凸出曲面2鉆頭
20輸送通路21端面211凹部
212逆螺旋紋路213凹入曲面3氧化物。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0021]請(qǐng)參閱圖1、圖2，本發(fā)明切削工具制造步驟包括:al、設(shè)置金屬柄及金屬鉆頭，該鉆頭硬度大于金屬柄硬度，且分別具可同軸對(duì)接的端面；a2、對(duì)金屬柄及金屬鉆頭對(duì)接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池；a//對(duì)焊接后的焊接位置后加工表面處理；a4、對(duì)焊接位置加熱退火處理。
[0022]前述al步驟的金屬柄I材料可經(jīng)熱處理，金屬柄I為鉻、釩、鉬、鈷、錳、碳、鎢、鈦、鈮、鎳等和碳化物組成的合金，或適合任何機(jī)具或接桿的高速鋼、不銹鋼或合金，其硬度可約為HRC 30，該金屬柄I形狀在具體實(shí)施中可具有如圖式的圓柱體、多角型棒狀或其他直接適用于機(jī)器旋轉(zhuǎn)夾頭柱狀結(jié)構(gòu)。
[0023]該鉆頭2材料可經(jīng)熱處理，鉆頭2可為不銹鋼、鉻、釩、鉬、鈷、錳、碳、鎢、鈦、鈮、鎳等和碳化物組成的合金，鉆頭2還可包含了由碳鎢內(nèi)容物組成的高強(qiáng)度切削鉆孔鉆頭2與由鈦、鈮、鎳、鉬內(nèi)容物組成，其硬度可約為HRC70。
[0024]該鉆頭2圖中顯示為麻花形，并可依據(jù)其實(shí)施需求設(shè)置如麻花鉆、直槽鉆、沉頭鉆、錐度鉆、階梯鉆和其他銳利鉆孔的形狀。
[0025]該鉆頭2包含了由不同半徑尺寸結(jié)構(gòu)所組成，其半徑尺寸在具體實(shí)施中可由
0.1mm到50mm，而其長(zhǎng)度尺寸具體實(shí)施可由20mm到500mm，該鉆頭2上具備有各種形狀平滑凹槽以形成平順流體效應(yīng)，其具體實(shí)施包含有直式刻紋、螺旋刻紋以及內(nèi)部含有油與氣體輸送通路20的特殊結(jié)構(gòu)鉆頭2，又該凹槽刻紋具備有特殊螺旋紋角度與長(zhǎng)度，其具體實(shí)施刻紋凹槽角度分布由5度到85度而其應(yīng)用實(shí)際長(zhǎng)度由0.2mm到200mm，而上述鉆頭2內(nèi)具備有特殊油氣輸送通路20其尺寸長(zhǎng)度為1mm到200mm。
[0026]本發(fā)明的金屬柄I及鉆頭2對(duì)接的端面11、21分別可具多種不同形狀，如圖2所示第一實(shí)施例的端面11、21為全平面形狀，圖3所示第二實(shí)施例為金屬柄I端面11具一凸體111，鉆頭2端面21對(duì)應(yīng)位置具可接合的凹部211 ;圖4所示第三實(shí)施例金屬柄I的端面11具有三個(gè)凸體111，鉆頭2端面21對(duì)應(yīng)位置設(shè)置可接合的三個(gè)凹部211 ;圖5所示金屬柄I端面11具有正螺旋紋路112，鉆頭2的端面21設(shè)置可接合的逆縲旋紋路212 ;圖6所示第五實(shí)施例的金屬柄I端面11設(shè)置凸出曲面213，鉆頭2的端面21設(shè)置對(duì)應(yīng)的凹入曲面213，前述第二至五施實(shí)例接合時(shí)可具有更佳同軸精準(zhǔn)度。
[0027]前述a2步驟的焊接可沿鉆頭2與金屬柄I端面11、21接觸區(qū)環(huán)繞而形成同軸的焊接技術(shù)，其具體實(shí)施可應(yīng)用了特殊弧焊(閃焊)和雷射焊，上述技術(shù)通過控制操作于5kw到30kw而形成深度為0.1mm到1mm的熔融池，進(jìn)而達(dá)到金屬結(jié)合，前述焊接可應(yīng)用摩擦焊和電阻焊，上述技術(shù)通過控制操作于5kw到50kw而形成深度為1mm到50mm的恪融池，進(jìn)而達(dá)到金屬結(jié)合。
[0028]請(qǐng)參閱圖7，前述a3步驟是將a2焊接后的金屬柄I與鉆頭2焊接接觸區(qū)形成的凸出氧化物3去除表面處理，其處理為機(jī)械加工車削或表面拋光研磨方式。
[0029]請(qǐng)參閱圖8，前述a4步驟的退火處理是對(duì)焊接位置加熱，具體實(shí)施操作溫度為400°C到800°C和操作時(shí)間為1~20秒。
[0030]本發(fā)明的退火制程可釋放因焊接時(shí)金屬加熱到融化溫度再冷卻收縮時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，避免金屬內(nèi)部缺陷產(chǎn)生，而退火處理后本發(fā)明產(chǎn)品金屬柄I至鉆頭2的硬度為HCR 30-70ο
[0031]本發(fā)明方法采用高硬度鉆頭2配合較低硬度金屬柄I結(jié)合可降低成本，并可藉由高硬度鉆頭2提升鉆孔效率及壽命，而本發(fā)明焊接后針對(duì)焊接位置再進(jìn)行退火處理可消除高熱焊接直接冷卻后產(chǎn)生收縮內(nèi)應(yīng)力，并可提供鉆孔作業(yè)時(shí)避免焊接位置因不當(dāng)收縮應(yīng)力斷裂，可確保更佳使用安全性。
[0032]本發(fā)明成品第一部分的高性能鉆頭以及與鉆頭2連接的第二部分另一端面的金屬柄1，其組合連接長(zhǎng)度比例在本具體實(shí)施中為第一部分與第二部份比例為1:5到1:30，而其外徑比為1:1到1:10而依據(jù)不同鉆孔切削目的調(diào)整形成同軸高性能切削工具。
[0033]綜上所述，本發(fā)明可節(jié)省成本，經(jīng)a4步驟處理后更可提升強(qiáng)度，避免焊接位置斷裂。上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種切削鉆頭制造方法，其制造步驟包括: al、設(shè)置金屬柄及金屬鉆頭，該鉆頭硬度大于金屬柄硬度，且分別具可同軸對(duì)接的端面； a2、對(duì)金屬柄及金屬鉆頭對(duì)接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池； a3、對(duì)焊接后的焊接位置后加工表面處理； a4、對(duì)焊接位置加熱退火處理。2.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述a2步驟的焊接是采用沿鉆頭與金屬柄端面接觸區(qū)環(huán)繞而形成同軸的焊接方式，其具體實(shí)施可應(yīng)用特殊弧焊和雷射焊，特殊弧焊和雷射焊通過控制操作于5kw到30kw而形成深度為0.1mm到1mm的恪融池，進(jìn)而達(dá)到金屬結(jié)合。3.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述a2步驟的焊接是應(yīng)用摩擦焊和電阻焊，摩擦焊和電阻焊通過控制操作于5kw到50kw而形成深度為1mm到50mm的熔融池，進(jìn)而達(dá)到金屬結(jié)合。4.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述a3步驟是將a2焊接后的金屬柄與鉆頭焊接接觸區(qū)形成的凸出氧化物去除表面處理，其處理為機(jī)械加工車削或表面拋光研磨方式。5.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述a4步驟的退火處理是對(duì)焊接位置加熱，具體實(shí)施操作溫度為400°C到800°C，操作時(shí)間為1~20秒。6.如權(quán)利要求5所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述退火處理是由超音波對(duì)焊接位置局部加熱。7.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述al步驟的金屬柄材料為鉻、釩、鉬、鈷、錳、碳、鎢、鈦、鈮、鎳等和碳化物組成的合金或高速鋼，所述鉆頭材料為不銹鋼、鉻、釩、鉬、鈷、錳、碳、鎢、鈦、鈮、鎳等和碳化物組成的合金或由碳鎢內(nèi)容物組成的合金或由鈦、鈮、鎳、鉬內(nèi)容物組成的合金，金屬柄硬度約為HRC 30 ;鉆頭硬度約HRC 70。8.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述金屬柄端面具有凸體，所述鉆頭端面對(duì)應(yīng)凸體位置具有凹部。9.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述金屬柄端面具正螺旋紋路，所述鉆頭端面對(duì)應(yīng)正螺旋紋路位置具逆螺旋紋路。10.如權(quán)利要求1所述的切削鉆頭制造方法，其特征在于:所述金屬柄端面具有凸出曲面，所述鉆頭端面對(duì)應(yīng)位置具有凹入曲面。
【文檔編號(hào)】B23P15/32GK105983848SQ201510055137
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日
【發(fā)明人】王子建, 王瑞曉
【申請(qǐng)人】洲晟實(shí)業(yè)股份有限公司