CN105364139A - 一种机夹式可转位浅孔钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机夹式可转位浅孔钻，包括刀体、以及设置于刀体前端部的内刀片和外刀片，所述内刀片具有线型切削刃，所述内刀片的切削刃在刀体的前端部以内高外低的方式倾斜成型，且外刀片的切削刃至少低于内刀片内侧处的切削刃。本发明有利于提高零件的加工质量；同时，它既能够适用于单层板材零件的钻削加工，又能稳定、可靠地适用于多块板材的层叠板零件的钻削加工，应用范围广，加工效率和加工质量均高，实用性强。

Description

一种机夹式可转位浅孔钻

技术领域

本发明涉及机械加工刀具，具体是一种机夹式可转位浅孔钻。

背景技术

机夹式可转位浅孔钻是机械加工作业常用的钻削刀具，具体结构参见图1所示：刀体1的前端部端面（也就是刀尖部）通常为平面或接近平面结构；刀体1上开设有两条容屑槽5（容屑槽5的结构为螺旋型或直线型）和两个注油孔，在每条容屑槽5的前端处开设有安装刀片的凹槽，其中，一条容屑槽的刀片安装槽靠近刀体轴线位置，用于安装内刀片2，另一条容屑槽的刀片安装槽靠近刀体外壁，用于安装外刀片3，内刀片2和外刀片3在回转位上形成约2～5mm的搭接量；前述内刀片2的切削刃和外刀片3的切削刃基本处在平行于刀体1前端部端面的平面内（图1中右侧虚线部分所示的标号3即为左侧外刀片3的镜像示意），也就是说，内刀片2和外刀片3在零件上所形成的切削面为平面或者接近于平面的曲面。

上述浅孔钻在机械加工中，当零件上的钻孔接近打穿、钻头快要出口时（剩余材料的厚度不足1mm），在钻削压力作用下，零件钻孔处的剩余材料会被挤压脱离零件本体，形成厚度不足1mm的、整体的、未被切削碎的圆片形废屑。这种切削现象不仅会影响零件上的钻孔成型质量，而且导致浅孔钻无法可靠地适用于层叠板零件的加工。

以汽轮机低压加热器、冷凝器的中间管板加工为例，需要将多块中间管板以点焊方式层叠在一起、形成层叠板进行加工，这样，相邻管板与管板之间会形成约0～3mm不等的组合间隙。上述浅孔钻在加工第一块管板时所产生的圆片形废屑会随着钻头一起落在第二块管板上，且随着钻头在第二块管板的表面高速旋转，这不仅会阻碍浅孔钻的正常钻进作业；而且，还会在第二块管板的表面因高速旋转而产生大量的热，极易导致浅孔钻的刀片因此而崩刃，或者，废屑直接粘附在浅孔钻的刀片上而损坏刀具，这些现象必然会产生加工质量事故。

由此可见，上述浅孔钻不仅在机械加工中不利于提高零件的加工质量，而且无法可靠地适用于结构特殊的层叠板零件加工。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种既能有效地提高零件加工质量、又能可靠且稳定的适用于层叠板零件加工使用的机夹式可转位浅孔钻。

本发明所采用的技术方案是：一种机夹式可转位浅孔钻，包括刀体、以及设置于刀体前端部的内刀片和外刀片，所述内刀片具有线型切削刃，所述内刀片的切削刃在刀体的前端部以内高外低的方式倾斜成型，且外刀片的切削刃至少低于内刀片内侧处的切削刃。

作为优选方案，所述刀体的前端部还设有中间刀片，所述中间刀片具有线型切削刃，该中间刀片与内刀片和外刀片在回转位上分别形成一定搭接量，且中间刀片的切削刃至少低于内刀片内侧处的切削刃、至少高于外刀片外侧处的切削刃。进一步的，所述中间刀片的切削刃在刀体的前端部以内高外低的方式倾斜成型。再进一步的，所述中间刀片的切削刃在回转位上与内刀片的切削刃处在同一斜面上。

所述内刀片的切削刃相较刀体的径向平面的倾斜角度为15～20°。

所述外刀片具有线型切削刃，所述外刀片的切削刃与内刀片的切削刃延伸面形成140～150°的夹角。进一步的，所述外刀片具有线型修光刃。再进一步的，所述外刀片的修光刃相较平行于刀体轴向平面的竖立面的倾斜角度为0～50′。

所述刀体的前端部端面为内高外低的尖锥状结构。进一步的，所述刀体的前端部端面相较刀体的径向平面的倾斜角度为15～20°。

本发明的有益效果是：

1.本发明在机械加工中实现了先以“点”打穿出口、后持续钻削“扩孔”成型的加工方式，杜绝了整块的、未被切削碎的废屑产生，有利于提高零件的加工质量；同时，它既能够适用于单层板材零件的钻削加工，又能稳定、可靠地适用于多块板材的层叠板零件的钻削加工，应用范围广，加工效率和加工质量均高，实用性强；

2.本发明能够使零件上所成型的内孔表面获得良好的表面加工质量，有利于进一步提高对零件的加工质量；同时本发明在钻进过程中受力均匀，有效确保了零件上所成型的内孔能够满足设计的技术要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是现有浅孔钻的平面结构示意图。

图2是本发明的平面结构示意图。

图3是本发明的立体结构示意图。

图中代号含义：1—刀体；2—内刀片；3—外刀片；4—中间刀片；5—容屑槽。

具体实施方式

实施例1

参见图2和图3所示，本发明包括刀体1，该刀体1的前端部端面（即前端面，以下相同）为中心高、外周低的尖锥状端面结构，刀体1的前端面具体的倾斜角度是，以刀体1的径向平面为基准，倾斜20°。前述刀体1上开设有两条容屑槽5，这两条容屑槽5可以是螺旋型结构，也可以是直线型结构，具体视使用要求而定；此外，在前述刀体1上还开设有两个注油孔。

上述两条容屑槽5的前端处开设有刀片安装凹槽，即刀片安装槽处在刀体1的前端部。其中，第一条容屑槽的刀片安装槽为两个，一个靠近刀体1的轴线位置、另一个靠近刀体1的外壁位置，靠近轴向位置的刀片安装槽用于安装内刀片2，靠近外壁位置的刀片安装槽用于安装外刀片3，这两个刀片安装槽具有间距。第二条容屑槽的刀片安装槽为一个，该刀片安装槽处在第二条容屑槽的深度中部处，用于安装中间刀片4，要求中间刀片4与第一容屑槽内的内刀片2和外刀片3在回转位上分别形成约2～5mm的搭接量。

内刀片2具有线型切削刃，优选四边形刀片。内刀片2通过沉头螺钉装夹在刀体1前端部的对应安装槽内，内刀片2的线型切削刃需从刀体1的前端面凸起，而且，内刀片2的切削刃在刀体1的前端面以内侧高、外侧低的方式倾斜成型，内刀片2的切削刃倾斜角度与刀体1的前端面倾斜角度一致，即以刀体1的径向平面为基准，内刀片2的切削刃倾斜20°。通过前述结构，可以确定如下两点：1.内刀片可以是倾斜装夹在对应的安装槽内，直接调整其线型切削刃从刀体前端面对应倾斜即可；2.还可以将内刀片规整的装夹在对应的安装槽内，直接将内刀片的线型切削刃加工成满足要求的倾斜线型即可。

中间刀片4具有线型切削刃，优选四边形刀片。中间刀片4通过沉头螺钉装夹在刀体1前端部的对应安装槽内，中间刀片4的线型切削刃需从刀体1的前端面凸起，而且，中间刀片4的切削刃在刀体1的前端面以内侧高、外侧低的方式倾斜成型，但是，需要明确的是：刀体1上所装夹的中间刀片4的切削刃不得超过内刀片2的内侧处切削刃，也就是说，中间刀片4的切削刃只能合理的低于内刀片2的内侧处切削刃。在本实施例中，中间刀片4的切削刃倾斜角度与刀体1的前端面倾斜角度一致，也就是，与内刀片2的切削刃倾斜角度一致，即以刀体1的径向平面为基准，中间刀片4的切削刃倾斜20°，如此，中间刀片4的切削刃在回转位上与内刀片2的切削刃处在同一斜面上（图2中右侧虚线部分的标号4即为左侧的中间刀片4的镜像示意），当然，在回转位上，中间刀片4与内刀片2之间有一定的搭接量。通过前述结构，可以确定如下两点：1.中间刀片可以是倾斜装夹在对应的安装槽内，直接调整其线型切削刃从刀体前端面对应倾斜即可；2.还可以将中间刀片规整的装夹在对应的安装槽内，直接将中间刀片的线型切削刃加工成满足要求的倾斜线型即可。

外刀片3具有线型切削刃，优选四边形刀片。外刀片3通过沉头螺钉装夹在刀体1前端部的对应安装槽内，外刀片3的线型切削刃需从刀体1的前端面凸起，外刀片3的切削刃在刀体1的前端面以内侧略高、外侧略低的方式倾斜成型，而且，外刀片3的最外侧切削刃从刀体1的外壁径向凸起，但是，需要明确的是：刀体1上所装夹的外刀片3的切削刃不得超过中间刀片4的内侧处切削刃，也就是说，外刀片3的切削刃只能合理的低于中间刀片4的内侧处切削刃。在本实施例中，外刀片3的切削刃与内刀片2的切削刃延伸面形成140°的夹角，由此可见，外刀片3的切削刃虽然倾斜成型，但其与内刀片2的切削刃不在同一斜面上。在回转位上，外刀片3与中间刀片4之间有一定的搭接量。通过前述结构，可以确定如下两点：1.外刀片可以是倾斜装夹在对应的安装槽内，直接调整其线型切削刃从刀体前端面对应倾斜即可；2.还可以将外刀片规整的装夹在对应的安装槽内，直接将外刀片的线型切削刃加工成满足要求的倾斜线型即可。

上述外刀片3具有线型修光刃，该修光刃处在外刀片3径向凸起于刀体1外壁的部分，该修光刃相较于轴向竖立面（该轴向竖立面应当是平行于刀体1轴向平面的面）具有5′的倾斜夹角，也就是说，外刀片3的修光刃相较平行于刀体1轴向平面的竖立面具有5′的倾斜角度。

通过上述结构，本发明在机械加工中，在刀体1的前端面形成了对应刀体1前端面锥度的钻削锥面。

实施例2

本实施例未单独绘图，可参见图2和图3所示，本发明包括刀体，该刀体的前端面为中心高、外周低的尖锥状端面结构，刀体的前端面具体的倾斜角度是，以刀体的径向平面为基准，倾斜15°。前述刀体上开设有两条容屑槽，这两条容屑槽可以是螺旋型结构，也可以是直线型结构，具体视使用要求而定；此外，在前述刀体1上还开设有两个注油孔。

上述两条容屑槽的前端处开设有刀片安装凹槽，即刀片安装槽处在刀体的前端部。其中，第一条容屑槽的刀片安装槽为两个，一个靠近刀体的轴线位置、另一个靠近刀体的外壁位置，靠近轴向位置的刀片安装槽用于安装内刀片，靠近外壁位置的刀片安装槽用于安装外刀片，这两个刀片安装槽具有间距。第二条容屑槽的刀片安装槽为一个，该刀片安装槽处在第二条容屑槽的深度中部处，用于安装中间刀片，要求中间刀片与第一容屑槽内的内刀片和外刀片在回转位上分别形成约2～5mm的搭接量。

内刀片具有线型切削刃，优选四边形刀片。内刀片通过沉头螺钉装夹在刀体前端部的对应安装槽内，内刀片的线型切削刃需从刀体的前端面凸起，而且，内刀片的切削刃在刀体的前端面以内侧高、外侧低的方式倾斜成型，内刀片的切削刃倾斜角度与刀体的前端面倾斜角度一致，即以刀体的径向平面为基准，内刀片2的切削刃倾斜15°。

中间刀片具有线型切削刃，优选四边形刀片。中间刀片通过沉头螺钉装夹在刀体前端部的对应安装槽内，中间刀片的线型切削刃需从刀体的前端面凸起，凸起高度低于内刀片在刀体前端面的凸起高度，而且，中间刀片的切削刃在刀体的前端面以内侧高、外侧低的方式倾斜成型，但是，需要明确的是：刀体上所装夹的中间刀片的切削刃不得超过内刀片的内侧处切削刃，也就是说，中间刀片的切削刃只能合理的低于内刀片的内侧处切削刃。在本实施例中，中间刀片的切削刃倾斜角度与刀体的前端面倾斜角度一致，但中间刀片的切削刃在刀体的轴向方向上低于内刀片的切削刃，二者的切削刃在回转位上形成了高度差，当然，在回转位上，中间刀片与内刀片之间有一定的搭接量。

外刀片具有线型切削刃，优选四边形刀片。外刀片通过沉头螺钉装夹在刀体前端部的对应安装槽内，外刀片的线型切削刃需从刀体的前端面凸起，外刀片的切削刃在刀体的前端面以内侧略高、外侧略低的方式倾斜成型，而且，外刀片的最外侧切削刃从刀体的外壁径向凸起，但是，需要明确的是：刀体上所装夹的外刀片的切削刃不得超过中间刀片的内侧处切削刃，也就是说，外刀片的切削刃只能合理的低于中间刀片的内侧处切削刃。在本实施例中，外刀片的切削刃与内刀片的切削刃延伸面形成150°的夹角。在回转位上，外刀片与中间刀片之间有一定的搭接量。

上述外刀片具有线型修光刃，该修光刃处在外刀片径向凸起于刀体外壁的部分，该修光刃相较于轴向竖立面（该轴向竖立面应当是平行于刀体轴向平面的面）具有45′的倾斜夹角，也就是说，外刀片的修光刃相较平行于刀体轴向平面的竖立面具有45′的倾斜角度。

通过上述结构，本发明在机械加工中，在刀体1的前端面形成了对应刀体1前端面锥度的钻削锥面。

另外，基于上述结构，本发明可以考虑将刀体的前端面设置成两个具有高度差的锥面，这样内刀片和中间刀片在刀体前端面凸起的高度一致，但基于各自的装夹基础不一致，自然形成回转位上的高度差。

实施例3

本实施例未单独绘图，参见图2和图3所示，本发明包括刀体，该刀体的前端面为中心高、外周低的尖锥状端面结构，刀体的前端面具体的倾斜角度是，以刀体的径向平面为基准，倾斜18°。前述刀体上开设有两条容屑槽，这两条容屑槽可以是螺旋型结构，也可以是直线型结构，具体视使用要求而定；此外，在前述刀体1上还开设有两个注油孔。

上述两条容屑槽的前端处开设有刀片安装凹槽，即刀片安装槽处在刀体的前端部。其中，第一条容屑槽的刀片安装槽靠近刀体的轴线位置，用于安装内刀片。第二条容屑槽的刀片安装槽靠近刀体的外壁位置，用于安装外刀片，要求外刀片与第一容屑槽内的内刀片在回转位上形成约2～5mm的搭接量。

内刀片具有线型切削刃，优选四边形刀片。内刀片通过沉头螺钉装夹在刀体前端部的对应安装槽内，内刀片的线型切削刃需从刀体的前端面凸起，而且，内刀片的切削刃在刀体的前端面以内侧高、外侧低的方式倾斜成型，内刀片的切削刃倾斜角度与刀体的前端面倾斜角度一致，即以刀体的径向平面为基准，内刀片的切削刃倾斜18°。

外刀片具有线型切削刃，优选四边形刀片。外刀片通过沉头螺钉装夹在刀体前端部的对应安装槽内，外刀片的线型切削刃需从刀体的前端面凸起，外刀片的切削刃在刀体的前端面以内侧高、外侧低的方式倾斜成型，而且，外刀片的最外侧切削刃从刀体的外壁径向凸起，但是，需要明确的是：刀体上所装夹的外刀片的切削刃不得超过内刀片的内侧处切削刃，也就是说，外刀片的切削刃只能合理的低于内刀片的内侧处切削刃。在本实施例中，外刀片的切削刃与内刀片的切削刃延伸面形成145°的夹角，在回转位上，外刀片与内刀片之间有一定的搭接量。

上述外刀片具有线型修光刃，该修光刃处在外刀片径向凸起于刀体外壁的部分，该修光刃相较于轴向竖立面（该轴向竖立面应当是平行于刀体轴向平面的面）具有25′的倾斜夹角，也就是说，外刀片的修光刃相较平行于刀体轴向平面的竖立面具有25′的倾斜角度。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机夹式可转位浅孔钻，包括刀体（1）、以及设置于刀体（1）前端部的内刀片（2）和外刀片（3），所述内刀片（2）具有线型切削刃，其特征在于：所述内刀片（2）的切削刃在刀体（1）的前端部以内高外低的方式倾斜成型，且外刀片（3）的切削刃至少低于内刀片（2）内侧处的切削刃。

2.根据权利要求1所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述刀体（1）的前端部还设有中间刀片（4），所述中间刀片（4）具有线型切削刃，该中间刀片（4）与内刀片（2）和外刀片（3）在回转位上分别形成一定搭接量，且中间刀片（4）的切削刃至少低于内刀片（2）内侧处的切削刃、至少高于外刀片（3）外侧处的切削刃。

3.根据权利要求2所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述中间刀片（4）的切削刃在刀体（1）的前端部以内高外低的方式倾斜成型。

4.根据权利要求3所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述中间刀片（4）的切削刃在回转位上与内刀片（2）的切削刃处在同一斜面上。

5.根据权利要求1、2或4所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述内刀片（2）的切削刃相较刀体（1）的径向平面的倾斜角度为15～20°。

6.根据权利要求1或2所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述外刀片（3）具有线型切削刃，所述外刀片（3）的切削刃与内刀片（2）的切削刃延伸面形成140～150°的夹角。

7.根据权利要求6所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述外刀片（3）具有线型修光刃。

8.根据权利要求7所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述外刀片（3）的修光刃相较平行于刀体（1）轴向平面的竖立面的倾斜角度为0～50′。

9.根据权利要求1所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述刀体（1）的前端部端面为中心高外周低的尖锥状结构。

10.根据权利要求9所述机夹式可转位浅孔钻，其特征在于：所述刀体（1）的前端部端面相较刀体（1）的径向平面的倾斜角度为15～20°。