[发明专利]水冷钻头

说明书

技术领域

本发明涉及一种水冷钻头，属于切削加工技术领域，尤其适用于高效钻孔。

背景技术

目前，钻削是机械领域最重要的孔加工方法，其应用范围很广，钻削过程中，加工区是一个相对密闭的空间，切屑由于被限制在这个空间内难以及时排出而使其与刀具和工件表面的接触时间相对其他切削加工方法要长很多，切削热很难通过切屑的排出被带走，因此在相同条件下钻孔时的切削温度要比其他加工工艺高，实现干钻的难度也很大。

钻孔尤其是钻盲孔时，孔内大量切削热积聚引起的切削温度过高不但会造成孔表面质量下降，而且会严重影响钻头使用寿命。由于孔加工区的密闭性，采用传统的向切削区喷射冷却液的冷却方式不但效果不佳，而且冷却液的大量使用本身也会对环境和从业者造成危害，不符合现代绿色加工的发展方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种水冷钻头，它在不使用冷却液的前提下，利用自身结构快速疏导切削热，从而降低切削温度，以提高孔表面质量并且延长钻头使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种水冷钻头，它包括：

钻头，所述钻头内设置有真空盲孔，并且该真空盲孔沿刀尖到钻柄方向上依次分为蒸发部分、绝热部分和冷凝部分；

吸液芯，所述吸液芯附在真空盲孔的内壁上，吸液芯上充有蒸馏水；

水冷套，水冷套设置在钻头上真空盲孔的冷凝部分的外围。

进一步为了保证水冷套的密封性，水冷套与钻头的接触部位设置有密封圈。

采用了上述技术方案后，能使钻孔时孔内表面产生的大量切削热快速传导至钻头的蒸发部分，引起蒸发部分的液态蒸馏水蒸发、沸腾，形成的蒸汽携带热量在压差作用下流向冷凝部分，在冷凝部分的水冷套的作用下释放热量并重新冷凝为液态，冷凝后的蒸馏水又在吸液芯的毛细作用下回流至蒸发部分，如此往复循环，钻孔产生的切削热被钻头迅速疏导出切削区，最终大幅降低切削温度。本发明利用钻头内部蒸馏水的相变换热疏导切削热，不但换热效率极高，而且结构简单，减少或避免冷却液的使用，绿色环保。

附图说明

图1为本发明的水冷钻头的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种水冷钻头，它包括：

钻头2，钻头2内设置有真空盲孔3，并且该真空盲孔3沿刀尖到钻柄方向上依次分为蒸发部分5、绝热部分6和冷凝部分7；

吸液芯4，所述吸液芯4附在真空盲孔3的内壁上，吸液芯4上充有蒸馏水；

水冷套1，水冷套1设置在钻头2上真空盲孔3的冷凝部分7的外围。

进一步为了保证水冷套的密封性，如图1所示，水冷套1与钻头2的接触部位设置有密封圈8。

本发明的工作原理如下：

钻孔加工时，钻头高速转动，真空盲孔3内的蒸馏水由于离心力作用均匀分布于蒸发部分5的壁面上，切削区产生的大量切削热经钻头2传至蒸发部分5，引起蒸馏水蒸发、沸腾并转化为蒸汽，蒸汽在压力差作用下经过绝热部分6到达冷凝部分7，在冷凝部分7外的水冷套1的作用下蒸汽重新冷凝为液态，冷凝后的蒸馏水在吸液芯4的毛细作用下回流至蒸发部分5，重新开始蒸发、沸腾，这样蒸馏水在蒸发部分5和冷凝部分6之间进行反复地蒸发和冷凝的循环，切削热就不断疏导出去，从而达到降低所钻孔内切削温度的目的。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。