CN101733451B - 可换头硬质合金麻花钻 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可换头硬质合金麻花钻，包括钻杆、钻尖和紧定螺钉，所述钻尖的底部端面上于中间设有径向定位块、两侧设有周向定位槽，所述钻杆的顶部端面上于中间设有径向定位槽、两侧设有周向定位块，钻杆上还设有贯穿于径向定位槽侧壁的螺纹孔，所述径向定位块置于径向定位槽中，所述周向定位块置于周向定位槽中，所述紧定螺钉装设于螺纹孔内，并与径向定位块接触。本发明的可换头硬质合金麻花钻具有结构简单、加工方便、定位精准、稳定可靠的优点。

Description

可换头硬质合金麻花钻
技术领域
本发明涉及金属切削加工用刀具，尤其涉及钻加工用刀具。
背景技术
目前常用的钻头多采用一体的形式，即钻头的杆部、切削刃、容屑槽等为一整体，均使用同一材质制成。当钻头的切削刃部分损坏后，整支钻头就必须重新刃磨或者更换。因此考虑把切削刃部分与钻头杆部制作成单独的可拆卸单元形式，即本领域普通技术人员通常所称的“可换头”形式。这种可换头部分在磨损之后可以很方便的更换，从而使得昂贵的刀体可以使用更长的时间，而且可换头部分可以由硬质耐磨材料，例如硬质合金等制成，而刀体可以由具有更大弹性的材料，例如钢制成。
中国专利ZL200510004205.8公开了一种用于切屑加工的可旋转刀具，其特点在于：刀具由钻柄以及可更换的拆卸顶部相连接，这种连接传递扭矩大，可换头部分装卸方便。但是这种刀具也存在一些不足，如钻柄与可换头部分连接处有一狭缝，安装时狭缝会胀开，多次使用后会疲劳失效，对可换头部的夹持力减弱，稳定性差；另外，可换头的凸起部分结构较复杂，制造成本高。
德国专利DE3230688A1公布了一种具有可换头的铣削刀具，可换头部分的凸形部件由锥形销形成，该锥形销可以移动进入或离开同样为锥形形状的底座，该底座在刀体前端处开口，该销及底座的锥形形状意味着二者之间的连接必须形成为特殊的旋转锁定，该旋转锁定在生产方面比较复杂，并且使得可换头分部与刀体中心线之间的同轴度定位变得更为困难，从而影响加工精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、加工方便、定位精准、稳定可靠的可换头硬质合金麻花钻。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种可换头硬质合金麻花钻，包括钻杆、钻尖和紧定螺钉，所述钻尖的底部端面上于中央设有径向定位块、两侧设有周向定位槽，所述钻杆的顶部端面上于中央设有径向定位槽、两侧设有周向定位块，钻杆上还设有贯穿于径向定位槽侧壁的螺纹孔，所述径向定位块置于径向定位槽中，所述周向定位块置于周向定位槽中，所述紧定螺钉装设于螺纹孔内，并与径向定位块接触。
所述径向定位槽的两侧壁为与钻杆同轴的凹圆柱面，所述径向定位块上设有与径向定位槽的两侧壁配合的凸圆柱面。
所述螺纹孔设有两个，两个螺纹孔分别设置于所述径向定位槽的一侧壁上，且对称布置。
所述径向定位槽的底面与钻杆轴心线垂直，所述两个螺纹孔的中心线与所述径向定位槽的底面夹角α为10°～15°，所述径向定位块的凸圆柱面上与螺纹孔相对的位置设有倾斜面，所述倾斜面与钻杆轴心线的夹角θ与夹角α相等。
所述径向定位槽的底面与钻杆轴心线垂直，所述各螺纹孔的中心线与所述径向定位槽的底面夹角α为10°～15°，所述径向定位块的凸圆柱面上与螺纹孔相对的位置设有凹入的倾斜面，所述倾斜面与钻杆轴心线的夹角θ与所述夹角α相等。
所述两个螺纹孔的中心线与周向定位块的中心线的夹角β为6°～15°。
所述钻杆上的钻杆容屑槽与钻尖上的钻尖容屑槽连接形成连续曲面。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过钻尖上的径向定位块和钻杆上的径向定位槽配合作径向定位，通过钻尖上的周向定位槽与钻杆上的周向定位块配合作周向定位，通过紧定螺钉将钻尖与钻杆轴向固定，使可换头硬质合金麻花钻的结构简化，便于加工，提高了定位精确度，同时避免了弹性夹持定位方式引起的疲劳失效，使钻尖与钻杆的连接稳定可靠。径向定位槽的两侧壁为与钻杆同轴的凹圆柱面，径向定位块上设有凸圆柱面，利用凹圆柱面与凸圆柱面的配合对钻尖与钻杆作径向定位，可确保钻尖与钻杆的同轴度，从而提高麻花钻的加工精度。螺纹孔的中心线与径向定位槽的底面形成夹角α，径向定位块上的倾斜面与钻杆轴心线形成夹角θ，夹角α与夹角θ相等，这样使紧定螺钉的中心线与倾斜面垂直，紧定螺钉施加的压紧力垂直作用在倾斜面，此压紧力可以分解为一个轴向分力和一个径向分力，轴向分力对钻尖沿轴向夹紧，径向分力对钻尖沿径向夹紧，以保证钻尖与钻杆连接牢固，从而有效地防止钻尖脱离钻杆。本发明的钻尖可采用硬质合金材料制作，可提高钻头硬度，降低磨损率，而钻杆可以采用其它抗震性更好的材料制作，既提高了刚度，又节约了生产成本；可以更换不同刃型的钻尖针对不同材质的工件进行加工；钻尖磨损后只需要更换钻尖，不需要将整个钻头从机床上卸下，减少了重定位钻头产生的误差。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的拆分结构示意图；
图3是本发明钻杆的局部放大视图；
图4是本发明钻杆的俯视图；
图5是本发明钻尖的放大结构示意图；
图6是本发明钻尖的仰视图。
图中各标号表示：
1、钻杆                  2、钻尖
3、紧定螺钉              4、钻杆轴心线
11、径向定位槽           12、周向定位块
13、螺纹孔               14、钻杆容屑槽
15、中心线               16、钻杆轴向定位面
21、径向定位块           22、周向定位槽
23、钻尖容屑槽           24、钻尖轴向定位面
111、凹圆柱面            112、底面
211、凸圆柱面            212、倾斜面
具体实施方式
如图1至图6所示，本发明的可换头硬质合金麻花钻，包括钻杆1、钻尖2和紧定螺钉3，钻尖2的底部端面上于中间设有径向定位块21、两侧设有周向定位槽22，钻杆1的顶部端面上于中间设有径向定位槽11、两侧设有周向定位块12，钻杆1上还设有贯穿于径向定位槽11侧壁的螺纹孔13。径向定位块21置于径向定位槽11中，利用两者的配合对钻杆1和钻尖2作径向定位；周向定位块12置于周向定位槽22中，利用两者的配合对钻杆1和钻尖2作周向定位，并起到传递扭矩的作用；紧定螺钉3装设于螺纹孔13内，并与径向定位块21接触，紧定螺钉3对钻尖2施加压紧力，使钻尖轴向定位面24与钻杆轴向定位面16紧密贴合，将钻尖2与钻杆1轴向固定。这样的定位结构使本发明的可换头硬质合金麻花钻的结构得到简化，更便于加工，提高了钻杆1和钻尖2之间的定位精确度，同时避免了弹性夹持定位方式引起的疲劳失效，使钻尖2与钻杆1的连接稳定可靠。钻杆1上开设有钻杆容屑槽14，钻尖2上开设有钻尖容屑槽23，将钻尖2与钻杆1连接后，钻杆容屑槽14与钻尖容屑槽23连接形成自然的连续曲面。本实施例中，径向定位槽11的两侧壁为与钻杆1同轴的凹圆柱面111，径向定位块21上设有与径向定位槽11的两侧壁配合的凸圆柱面211，利用凹圆柱面111与凸圆柱面211的配合对钻尖2与钻杆1作径向定位，可确保钻尖2与钻杆1的同轴度，从而提高麻花钻的加工精度。本实施例中，螺纹孔13设有两个，且沿钻杆轴心线4对称布置，两个螺纹孔13的中心线与周向定位块12的中心线15的夹角β为6°～15°。本实施例中，夹角β为12°。径向定位槽11的底面112与钻杆轴心线4垂直，两个螺纹孔13的中心线与径向定位槽11的底面112夹角α为10°～15°，本实施例中，夹角α为12°；径向定位块21的凸圆柱面211上与螺纹孔13相对的位置设有倾斜面212，倾斜面212与钻杆轴心线4的夹角θ与夹角α相等，这样使紧定螺钉3与倾斜面212垂直，紧定螺钉3施加的压紧力垂直作用在倾斜面212，此压紧力可以分解为一个轴向分力和一个径向分力，轴向分力对钻尖2沿轴向夹紧，径向分力对钻尖2沿径向夹紧，以保证钻尖2与钻杆1连接牢固，从而有效地防止钻尖2脱离钻杆1。本发明的钻尖2可采用硬质合金材料制作，可提高钻头硬度，降低磨损率，而钻杆1可以采用其它抗震性更好的材料制作，既提高了刚度，又节约了生产成本；可以更换不同刃型的钻尖2针对不同材质的工件进行加工；钻尖2磨损后只需要更换钻尖2，不需要将整个钻头从机床上卸下，减少了重定位钻头产生的误差。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作出若干等同变换，这些等同变换均应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可换头硬质合金麻花钻，包括钻杆(1)、钻尖(2)和紧定螺钉(3)，其特征在于：所述钻尖(2)的底部端面上于中央设有径向定位块(21)、两侧设有周向定位槽(22)，所述钻杆(1)的顶部端面上于中央设有径向定位槽(11)、两侧设有周向定位块(12)，钻杆(1)上还设有贯穿于所述径向定位槽(11)侧壁的螺纹孔(13)，所述径向定位块(21)置于径向定位槽(11)中，所述周向定位块(12)置于周向定位槽(22)中，所述紧定螺钉(3)装设于螺纹孔(13)内，并与径向定位块(21)接触，所述径向定位槽(11)的两侧壁为与钻杆(1)同轴的凹圆柱面(111)，所述径向定位块(21)上设有与径向定位槽(11)的两侧壁配合的凸圆柱面(211)。
2.根据权利要求1所述的可换头硬质合金麻花钻，其特征在于：所述螺纹孔(13)设有两个，两个螺纹孔(13)分别设置于所述径向定位槽(11)的一侧壁上，且对称布置。
3.根据权利要求2所述的可换头硬质合金麻花钻，其特征在于：所述径向定位槽(11)的底面(112)与钻杆轴心线(4)垂直，所述各螺纹孔(13)的中心线与所述径向定位槽(11)的底面(112)夹角α为10°～15°，所述径向定位块(21)的凸圆柱面(211)上与螺纹孔(13)相对的位置设有凹入的倾斜面(212)，所述倾斜面(212)与钻杆轴心线(4)的夹角θ与所述夹角α相等。
4.根据权利要求3所述的可换头硬质合金麻花钻，其特征在于：所述两个螺纹孔(13)的中心线与周向定位块(12)的中心线(15)的夹角β为6°～15°。
5.根据权利要求4所述的可换头硬质合金麻花钻，其特征在于：所述钻杆(1)上的钻杆容屑槽(14)与钻尖(2)上的钻尖容屑槽(23)连接形成连续曲面。
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