CN105750598A - 一种分体式模块化可转位钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分体式模块化可转位钻头，包括第一钻体、第二钻体和至少一个刀片，第一钻体的一端设有侧固平面，另一端设有侧翼槽，侧翼槽内设有第一螺钉孔，第二钻体的一端设有刀片安装部，另一端设有侧翼，侧翼上设有第二螺钉孔，将第一钻体和第二钻体沿轴向对接，且第二钻体的侧翼与第一钻体侧翼槽吻合配合，通过侧固螺钉锁紧使得第一钻体和第二钻体形成一个整体，并使第二钻体的第二螺旋排屑槽和第一钻体的第一螺旋排屑槽也形成对接。本发明解决了现有技术的可转位钻头在孔加工过程中因无法匹配不同形状和不同规格刀片而引起的加工形貌范围受限以及因刀片破损而导致刀体损坏报废等问题，从而实现一把钻头可在机换刀和复合加工功能的目标。
Description
技术领域
本发明涉及刀具技术领域，特别是涉及一种分体式模块化可转位钻头。
背景技术
可转位钻头是实现孔高效加工的一种先进刀具，和传统孔加工刀具，如：麻花钻和镗刀等相比，不仅生产效率成倍提升，而且具有使用便捷，生产辅助时间短，寿命长等优点，市场前景广阔。目前，可转位钻头根据待加工孔径大小和加工形式，可分为单刀片、双刀片或刀片模块化装夹，其中，刀片模块化装夹钻头是应用于大直径的孔加工。可转位钻头的最通常形式是采用双刀片，这种钻头包括钻头刀体，在钻头刀体上通常是不对称地安装两片可转位刀片，形成内刃和外刃，分别担任孔内部(含中心部)和孔外部(含孔壁)的加工。但是，不管是什么形式的可转位钻头，一种钻头刀体只能安装与其相对应的刀片，比如，能够安装异形刀片的钻头刀体就不能用来安装标准S形刀片，无法实现不同形状、不同规格刀片的互换，并且无法实现在无辅助设备(如：偏心套、调整垫片等)的条件下实现变孔径加工；同时如果加工中因刀片破损而导致刀体损坏，那么整个钻头刀体就会报废，从而会造成较高的成本浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种分体式模块化可转位钻头，通过对可转位钻头的结构改进，解决了现有技术的可转位钻头在孔加工过程中因无法匹配不同形状和不同规格刀片而引起的加工形貌范围受限；因无法实现无辅助设备(如：偏心套、调整垫片等)条件下实现变孔径钻削加工功能而引起加工尺寸范围受限；以及因刀片破损而导致刀体损坏报废等问题，从而实现一把钻头可在机换刀和复合加工功能的目标。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分体式模块化可转位钻头，包括：
第一钻体，该第一钻体的一端设有用来与机床主轴接口相连接的侧固平面，该第一钻体的另一端由端头向端里设有至少一条第一螺旋排屑槽，在第一钻体的另一端的周面处设有至少两个侧翼槽，侧翼槽内设有第一螺钉孔，且第一螺钉孔的轴向指向第一钻体的轴心；
第二钻体，该第二钻体由一端端头向另一端端头设有贯穿两端端面的至少一条第二螺旋排屑槽，在第二钻体的一端端头的第二螺旋排屑槽中设有刀片安装部，在第二钻体的另一端端头的周面向端外延伸设有至少两个侧翼，侧翼上设有第二螺钉孔，且第二螺钉孔的轴向指向第二钻体的轴心；
至少一个刀片，刀片固定于第二钻体的对应的刀片安装部中；
将第一钻体和第二钻体沿轴向对接，且第二钻体的侧翼与第一钻体侧翼槽吻合配合，通过侧固螺钉锁紧在所述侧翼的第二螺钉孔与所述侧翼槽的第一螺钉孔之间而使得第一钻体和第二钻体形成一个整体，并使第二钻体的第二螺旋排屑槽和第一钻体的第一螺旋排屑槽也形成对接。
所述的第一钻体的侧翼槽沿着第一钻体周面呈均匀分布；所述的第二钻体的侧翼沿着第二钻体周面也呈均匀分布。
所述的第一钻体的侧翼槽为二个，并沿着第一钻体周面均匀分布；所述的第二钻体的侧翼也为二个，并沿着第二钻体周面也呈均匀分布。
所述第一钻体的另一端由端头向端里设有二条第一螺旋排屑槽，第二钻体由一端端头向另一端端头设有贯穿两端端面的二条第二螺旋排屑槽，在第二钻体的一端端头的其中一条第二螺旋排屑槽中设有中心刀片安装部，在第二钻体的一端端头的其中另一条第二螺旋排屑槽中设有周边刀片安装部。
所述第一钻体还设有贯穿两端端面的至少一条第一冷却孔，其中对应于具有第一螺旋排屑槽的一段设为螺旋形；所述第二钻体还设有贯穿两端端面的至少一条第二冷却孔，且第二冷却孔设为螺旋形；当第一钻体和第二钻体沿轴向对接，且第二钻体的侧翼与第一钻体侧翼槽吻合配合时，所述第二钻体的第二冷却孔与第一钻体相对应的第一冷却孔也吻合对接。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明由于采用了将钻体分成可装卸的第一钻体和第二钻体，第一钻体的一端设有用来与机床主轴接口相连接的侧固平面，第一钻体的另一端设有至少两个侧翼槽，第二钻体的一端设有刀片安装部，第二钻体的另一端设有至少两个侧翼，通过第二钻体的至少两个侧翼与第一钻体的至少两个侧翼槽的对应配合并通过侧固螺钉锁紧相固定，使得第一钻体和第二钻体沿轴向对接在一起，并且第二钻体的第二螺旋排屑槽和第一钻体的第一螺旋排屑槽也形成对接，第二钻体的第二冷却孔与第一钻体相对应的第一冷却孔也吻合对接。本发明的这种结构，可以实现在机更换安装不同刀片形式或规格的第二钻体，从而实现一把钻头可以具有不同加工形貌、加工精度、切削方式的复合功能，如，钻削形貌比较复杂的工件时，可以更换安装有异形刀片的第二钻体可减弱异形面切削载荷各向异性所带来的振动影响；而半精-精镗内孔或半精-精车外圆时，可更换安装有标准S形刀片的第二钻体进行加工；同时，采用分体式结构还可实现与设计有对应接口而不同几何形状的刀体的配合安装从而实现多重加工功能；由于采用分体模块化设计，加工过程中，即使由于刀片损坏而引起钻体部分受损而报废，与机床连接的第一钻体、机床接口刀柄系统和机床主轴也不会受到损伤，因此，能有效保护钻头和机床主轴系统，使其精度能获得有效保证。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种分体式模块化可转位钻头不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明(安装异形刀片)的立体构造示意图；
图2是本发明(安装异形刀片)的主视图；
图3是本发明(安装异形刀片)的左视图；
图4是本发明(安装异形刀片)的右视图；
图5是本发明的第一钻体的立体构造示意图；
图6是本发明的第一钻体的立体构造(翻转一个角度)示意图；
图7是本发明的第二钻体(安装异形刀片)的立体构造示意图；
图8是本发明的第二钻体(安装异形刀片)的立体构造(翻转一个角度)示意图；
图9是本发明的第二钻体(安装异形刀片)的立体构造(再翻转一个角度)示意图；
图10是本发明(安装标准S形刀片)的立体构造示意图；
图11是本发明的第二钻体(安装标准S形刀片)的立体构造示意图；
图12是本发明的第二钻体(安装标准S形刀片)的立体构造(翻转一个角度)示意图；
图13是本发明的第二钻体(安装标准S形刀片)的立体构造(再翻转一个角度)示意图；
图14是本发明用于异形面孔加工的使用状态示意图；
图15是本发明用于半精-精车内孔的使用状态示意图；
图16是本发明用于半精-精车外圆的使用状态示意图。
具体实施方式
实施例
参见图1至图9所示，本发明的一种分体式模块化可转位钻头，包括：
第一钻体1，该第一钻体1的一端设有用来与机床主轴接口相连接的侧固平面11，该第一钻体1的另一端由端头向端里设有二条第一螺旋排屑槽12，在第一钻体的另一端的周面处设有两个侧翼槽13，侧翼槽13内设有第一螺钉孔14，且第一螺钉孔14的轴向指向第一钻体1的轴心；
第二钻体2，该第二钻体2由一端端头向另一端端头设有贯穿两端端面的二条第二螺旋排屑槽21，在第二钻体的一端端头的第二螺旋排屑槽中设有刀片安装部22，本实施例的刀片安装部22设为用来安装异形刀片的，在第二钻体2的另一端端头的周面向端外延伸设有两个侧翼23，侧翼23上设有第二螺钉孔24，且第二螺钉孔24的轴向指向第二钻体2的轴心；
二个异形刀片3，二个异形刀片3分别固定于第二钻体2的对应的刀片安装部22中；
将第一钻体1和第二钻体2沿轴向对接，且第二钻体2的侧翼23与第一钻体侧翼槽13吻合配合，通过侧固螺钉4锁紧在所述侧翼23的第二螺钉孔24与所述侧翼槽13的第一螺钉孔14之间而使得第一钻体1和第二钻体2形成一个整体，并使第二钻体2的第二螺旋排屑槽21和第一钻体1的第一螺旋排屑槽12也形成对接。
第一钻体1的两个侧翼槽13沿着第一钻体1周面呈均匀分布；所述的第二钻体2的两个侧翼23沿着第二钻体2周面也呈均匀分布。
在第二钻体的二个刀片安装部22中，其中一个设在中心部位作为中心刀片的安装部，另一个设在周边部位作为周边刀片的安装部。
第一钻体1还设有贯穿两端端面的二条第一冷却孔15，其中对应于具有第一螺旋排屑槽12的一段设为螺旋形，另一段则设为平直形；所述第二钻体2还设有贯穿两端端面的至二条第二冷却孔25，且第二冷却孔25设为螺旋形；当第一钻体1和第二钻体2沿轴向对接，且第二钻体2的侧翼23与第一钻体1侧翼槽13吻合配合时，所述第二钻体2的两个第二冷却孔25分别与第一钻体1的两个第一冷却孔15也吻合对接。
本发明的一种分体式模块化可转位钻头，可转位钻头采用双螺旋内冷孔设计，内冷孔主要分布在钻头两肋处。第一钻体1带有侧固平面的一端与机床主轴接口连接，带有双螺旋排屑槽(即第一螺旋排屑槽12)的一端两肋处各设计有一个侧翼槽13，两个侧翼槽13绕第一钻体1呈180°分布，侧翼槽13几何中心处设计有侧固螺钉孔(即第一螺钉孔)14，第一螺钉孔14的轴向指向第一钻体1轴心，同时第一钻体1轴向沿两肋设计有双螺旋内冷孔(即二条第一冷却孔15)；2个异形刀片3通过异形刀片紧固螺钉5安装在第二钻体2(由于安装有异形刀片也称为异形刀片钻体)参与钻削的部分，作为异形刀片钻体2的中心刀片和周边刀片，钻孔过程中将待加工孔分割成中心和周边两个部分进行钻削加工，由于两个刀片承担不同部位钻削工作，因此，能有效降低钻削过程中钻头的整体钻削力和功率损耗。
参见图10至图13所示，本发明的一种分体式模块化可转位钻头，由于采用分体式结构，第二钻体上也可以设计成能够安装标准S形刀片6，即第二钻体上的刀片安装部是安装标准S形刀片6，把安装标准S形刀片6的第二钻体称为标准S形刀片钻体7，2个标准S形刀片6通过标准S形刀片紧固螺钉8安装在标准S形刀片钻体7参与钻削的部分，作为标准S形刀片钻体7的中心刀片和周边刀片，钻削功能部分与异形刀片相似；异形刀片钻体2或标准S形刀片钻体7未参与钻削工作端，均设计有2个侧翼23，分别能与第一钻体1带有双螺旋排屑槽的一端两肋处的2个侧翼槽13实现紧密配合，同时，异形刀片钻体2或标准S形刀片钻体7也均设计有双螺旋内冷孔，其未参与切削部分的安装面及双螺旋内冷孔口部均能与第一钻体1安装面和双螺旋内冷孔口部一一对应紧密配合。异形刀片钻体2或标准S形刀片钻体7未参与钻削工作端分别通过两个标准侧固螺钉4紧固在第一钻体1上，钻削加工过程中，第一钻体1通过侧翼槽、侧翼及标准侧固螺钉4将扭矩传递给异形刀片钻体2或标准S形刀片钻体7，从而完成钻削过程。同时，冷却液通过第一钻体1带有侧固平面的一端的内冷孔输送到异形刀片钻体2或标准S形刀片钻体7参与钻削部分，从而实现钻削过程中刀片的冷却。当需要使用异形刀片钻体2时，将异形刀片钻体2与第一钻体1连接，当需要使用标准S形刀片钻体7时，只需将异形刀片钻体2拆下，装上标准S形刀片钻体7即可。
本发明的一种分体式模块化可转位钻头，由于采用了将钻体分成可装卸的第一钻体1和第二钻体2，第一钻体1的一端设有用来与机床主轴接口相连接的侧固平面11，第一钻体1的另一端设有两个侧翼槽13，第二钻体2的一端设有刀片安装部22，第二钻体的另一端设有两个侧翼23，通过第二钻体的两个侧翼23与第一钻体的两个侧翼槽13的对应配合并通过侧固螺钉4锁紧相固定，使得第一钻体1和第二钻体2沿轴向对接在一起，并且第二钻体的第二螺旋排屑槽21和第一钻体的第一螺旋排屑槽12也形成对接，第二钻体的第二冷却孔25与第一钻体相对应的第一冷却孔15也吻合对接。本发明的这种结构，可以实现在机更换安装不同刀片形式或规格的第二钻体，从而实现一把钻头可以具有不同加工形貌、加工精度、切削方式的复合功能，如(参见图14至图16所示)，钻削形貌比较复杂的工件时，可以更换安装有异形刀片3的第二钻体2可减弱异形面切削载荷各向异性所带来的振动影响；而半精-精镗内孔或半精-精车外圆时，可更换安装有标准S形刀片6的第二钻体7进行加工；同时，采用分体式结构还可实现与设计有对应接口而不同几何形状的刀体的配合安装从而实现多重加工功能；由于采用分体模块化设计，加工过程中，即使由于刀片损坏而引起钻体部分受损而报废，与机床连接的第一钻体、机床接口刀柄系统和机床主轴也不会受到损伤，因此，能有效保护钻头和机床主轴系统，使其精度能获得有效保证。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种分体式模块化可转位钻头，其特征在于：包括：
第一钻体，该第一钻体的一端设有用来与机床主轴接口相连接的侧固平面，该第一钻体的另一端由端头向端里设有至少一条第一螺旋排屑槽，在第一钻体的另一端的周面处设有至少两个侧翼槽，侧翼槽内设有第一螺钉孔，且第一螺钉孔的轴向指向第一钻体的轴心；
第二钻体，该第二钻体由一端端头向另一端端头设有贯穿两端端面的至少一条第二螺旋排屑槽，在第二钻体的一端端头的第二螺旋排屑槽中设有刀片安装部，在第二钻体的另一端端头的周面向端外延伸设有至少两个侧翼，侧翼上设有第二螺钉孔，且第二螺钉孔的轴向指向第二钻体的轴心；
至少一个刀片，刀片固定于第二钻体的对应的刀片安装部中；
将第一钻体和第二钻体沿轴向对接，且第二钻体的侧翼与第一钻体侧翼槽吻合配合，通过侧固螺钉锁紧在所述侧翼的第二螺钉孔与所述侧翼槽的第一螺钉孔之间而使得第一钻体和第二钻体形成一个整体，并使第二钻体的第二螺旋排屑槽和第一钻体的第一螺旋排屑槽也形成对接。
2.根据权利要求1所述的分体式模块化可转位钻头，其特征在于：所述的第一钻体的侧翼槽沿着第一钻体周面呈均匀分布；所述的第二钻体的侧翼沿着第二钻体周面也呈均匀分布。
3.根据权利要求1所述的分体式模块化可转位钻头，其特征在于：所述的第一钻体的侧翼槽为二个，并沿着第一钻体周面均匀分布；所述的第二钻体的侧翼也为二个，并沿着第二钻体周面也呈均匀分布。
4.根据权利要求1或2或3所述的分体式模块化可转位钻头，其特征在于：所述第一钻体的另一端由端头向端里设有二条第一螺旋排屑槽，第二钻体由一端端头向另一端端头设有贯穿两端端面的二条第二螺旋排屑槽，在第二钻体的一端端头的其中一条第二螺旋排屑槽中设有中心刀片安装部，在第二钻体的一端端头的其中另一条第二螺旋排屑槽中设有周边刀片安装部。
5.根据权利要求1所述的分体式模块化可转位钻头，其特征在于：所述第一钻体还设有贯穿两端端面的至少一条第一冷却孔，其中对应于具有第一螺旋排屑槽的一段设为螺旋形；所述第二钻体还设有贯穿两端端面的至少一条第二冷却孔，且第二冷却孔设为螺旋形；当第一钻体和第二钻体沿轴向对接，且第二钻体的侧翼与第一钻体侧翼槽吻合配合时，所述第二钻体的第二冷却孔与第一钻体相对应的第一冷却孔也吻合对接。
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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