[发明专利]一种内冷单晶金刚石钻头及加工工艺

说明书

本发明公开了一种内冷单晶金刚石钻头及加工工艺，包括钻杆和钻削部，所述钻杆内开设第一内冷通道和第二内冷通道，所述第二内冷通道端部连接出水通道与外部连通，所述第一内冷通道直径大于第二内冷通道。本发明的有益效果是：通过在钻杆内开设第一内冷通道和第二内冷通道，能够使切削液从内部进行冷却，在钻削高深径比的孔时解决了外冷钻头在切削的时候切削液无法进入到切削位置的问题，而且第二内冷通道内径小于第一内冷通道内径，使切削液进入到第二内冷通道时候，由于第二内冷通道内径小于第一内冷通道则切削液在第二内冷通道中的压力提升，提高对切削区域切削液的量，提高冷却效果。

技术领域

本发明涉及切削工具领域，特别是一种内冷单晶金刚石钻头及加工工艺。

背景技术

碳化硅凭借其优异的材料性能，其在半导体、国防军工以及光伏领域有着广阔的应用前景。随着通信技术的发展与材料的更新迭代，碳化硅作为第三代宽禁带半导体材料，在高频功率器件上其更是扮演着不可或缺的重要角色。碳化硅在蚀刻工艺前需要在板材上面打阵列微孔，这些孔径一般在0.5mm以下。因为碳化硅硬度极高，目前一般用单晶金刚石钻头对其进行钻孔加工。随着制造工艺的迅猛发展，使得碳化硅微孔朝着高深径比方向靠拢(h/d≥15)，传统的外冷钻头已经无法满足这种工况下高要求的孔径、孔位、孔壁等指标，为此我们提供一种内冷单晶金刚石钻头及加工工艺来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种内冷单晶金刚石钻头及加工工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种内冷单晶金刚石钻头，包括钻杆和钻削部，所述钻杆内开设第一内冷通道和第二内冷通道，所述第二内冷通道端部连接出水通道与外部连通，所述第一内冷通道直径大于第二内冷通道。

更进一步的技术方案是，所述钻杆包括刀柄和刀颈，所述第一内冷通道和第二内冷通道分别位于刀柄和刀颈中，所述刀柄直径大于刀颈的直径。

更进一步的技术方案是，所述出水通道出口处为45°。

更进一步的技术方案是，所述钻削部包括第一钻尖和第二钻尖，所述第一钻尖与钻杆进行连接，且第一钻尖和第二钻尖均为正四棱锥形。

更进一步的技术方案是，所述第一钻尖角度为90°。

更进一步的技术方案是，所述第二钻尖角度为120°。

更进一步的技术方案是，所述钻削部上以及钻削部与钻杆之间设有排屑槽。

更进一步的技术方案是，所述排屑槽包括第二钻尖与第一钻尖之间形成的第一排屑槽以及第一钻尖与钻杆之间形成的第二排屑槽，通过第一排屑槽和第二排屑槽使钻削的切屑排出。

一种内冷单晶金刚石钻头的加工工艺，包括：

S1：将第一内冷通道进行抛光处理，使孔壁粗糙度达到Ra0.8；

S2：将S1得到的钻头中的钻削部与钻杆通过真空焊接工艺进行焊接连接在一起；

S3：对S2得到的钻头的钻削部(2)采用纳秒激光器进行开粗加工处理；

S4：对S3得到的切削部(2)的刀面采用陶瓷砂轮抛光研磨，使刀具刃口无瑕疵。

本发明具有以下优点：

1、本发明通过在钻杆内开设第一内冷通道和第二内冷通道，能够使切削液从内部进行冷却，在钻削高深径比的孔时解决了外冷钻头在切削的时候切削液无法进入到切削位置的问题，而且第二内冷通道内径小于第一内冷通道内径，使切削液进入到第二内冷通道时候，由于第二内冷通道内径小于第一内冷通道则切削液在第二内冷通道中的压力提升，提高对切削区域切削液的量，提高冷却效果。