多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头及其制作方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104608062A

(43)申请公布日2015.05.13

(21)申请号CN201510042790.4

(22)申请日2015.01.28

(71)申请人南京惠诚工具制造有限公司

地址211218江苏省南京市溧水区和凤镇双牌石工业区凤翔路1号

(72)发明人陈涛

(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)

代理人李晓

(51)Int.CI

B24D7/18

B24D18/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头及其

制作方法

(57)摘要

本发明涉及一种多层出刃钎焊金刚

石薄壁钻头及其制作方法，包括金刚石、

合金焊料、金属基体及有机高分子冷却材

料，所述金属基体包括焊接端和钻机连接

端，所述焊接端均匀分布端部凹槽和侧周

凹槽，所述金刚石通过合金焊料均匀且牢

固焊接于端部凹槽及侧周凹槽内及焊接端

其他区域，所述有机高分子冷却材料填充

于金属基体内部。该制作方法包括基体处

理、涂覆、热处理和灌装冷却材料等步

骤。本发明高了钻头的使用寿命，保证了

钻削过程的稳定和高效率。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头,包括金刚石、合金焊料和金属基体,其特征在

于:所述金属基体包括焊接端和钻机连接端,所述焊接端的顶端具有端部凹槽,所述焊

接端的周面上具有侧周凹槽,所述金刚石通过合金焊料焊接于焊接端表面及端部凹

槽和侧周凹槽内,所述金属基体内部填充有机高分子冷却材料。

2.根据权利要求1所述的多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头,其特征在于:所述端部凹槽

是均匀分布的2~8个,形状为矩形、梯形、楔形、三角形、半圆形中的一种或几种

的组合,所述端部凹槽的深度为0.5mm~5mm。

3.根据权利要求1所述的多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头,其特征在于:所述侧周凹槽

是均匀分布的2~8个,截面形状包括矩形、半圆形、梯形、三角形的一种或几种的

组合,所述侧周凹槽的深度为0.3mm~2mm。

4.根据权利要求1所述的多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头,其特征在于:所述端部凹槽

的深度为排布于其中的金刚石磨料平均粒径的3~5倍。

5.根据权利要求1所述的多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头,其特征在于:所述有机高分

子冷却材料包括以下体积份数的组分:固态石蜡85-95份,阻流剂1-10份,纤维材料1-

10份。

6.根据权利要求1所述的多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头,其特征在于:所述钻头端面

的动态有效磨粒数N=1~4颗

(1)

式中:V

W

进给速度,n钻头转速,[a

g

]单颗磨粒平均切削厚度的经验数据。

7.根据权利要求1所述的多层出刃钎焊金刚石薄壁钻头,其特征在于:所述多层出刃

钎焊金刚石薄壁钻头在钻削过程中具有以下磨损特性:

(1)钻削第一阶段,钻头焊接端顶端表面焊接的金刚石起钻进的主导作用,经历初期磨

损、稳定磨损、剧烈磨损三个过程,第一层钎焊金刚石失效,钻头寿命达到单层钎焊

金刚石钻头相当水平;

(2)钻削第二阶段,该阶段与步骤(1)中剧烈磨料过程同时发生,即焊接端的端部凹槽内

第一层金刚石磨料出露并开始经历初期磨损过程,从而保证该钻削阶段钻头锋利度

水平;

(3)钻削第三阶段,焊接端的端部凹槽内第一层金刚石磨料经历稳定磨损过程,同时焊

接端无金刚石磨料涂覆部分同步磨损;

(4)钻削第四阶段,焊接端的端部凹槽内第一层金刚石磨料经历剧烈磨损过程,焊接端

的端部凹槽内第二层金刚石磨料出露并开始经历初期磨损过程,保证钻削该阶段钻

头锋利度水平;

(5)钻削第三阶段和第四阶段循环,通过焊接端的端部凹槽的深度和金刚石磨料用量

控制凹槽内金刚石层