CN106975773A - 一种复合式钻头 - Google Patents

Abstract

本发明为解决了现有的技术不能一次钻多台阶大孔的缺陷，公开了一种复合式钻头，包括刀杆，其特征在于，刀杆上部设有锥面，锥面下方设有油槽，刀杆的下端设有与刀杆垂直的第一台面，第一台面上径向分布有多个第一刀槽，每个第一刀槽上都设有第一刀片，第一刀槽上方设有置于刀杆上的两个第一排屑槽，第一台面上方设有置于油槽下方的第二台面，第二台面为沿刀杆轴向分布的环形，第二台面与第一台面平行，第二台面的中心在刀杆轴心上，每个第二台面上均布有第二刀槽，每个第二刀槽上设有第二刀片，第二刀槽上方设有置于刀杆上的第二排屑槽。本发明在钻多台阶大孔领域，效率比常规方法效率要高三到四倍，可实施性高，易于推广。

Description

一种复合式钻头

技术领域

本发明涉及机加工钻孔领域，特别是一种复合式钻头。

背景技术

钻头， 是一种安装在夹具上用于钻孔的最终执行元件，目的是在指定的位置打出具有一定尺寸的圆孔。

目前市面上在售的各种钻头，大小、形状、材质多种多样，但是无论哪种钻头都不能将多尺寸一次成型，尤其是对于用于冷冻阀门上的大孔。冷冻阀门作为高气密性工件，多采用铸造进行，然后机加工成型。

传统钻头考虑到钻头钻孔直径过大，势必导致钻头中心的线速度与边缘线速度差异过大，会出现“让刀”现象，孔的位置也会有偏差。所以，对于ø80- ø150的多台阶孔更是无法一次成型的。

冷冻阀门上的大孔，传统的加工方法是先钻ø80的预留孔，再逐渐扩孔，最后锪出台阶面，而且费用支出非常大，对操作人员技能素质要求特别高。就现在而言，我国的立钻能达到的最大的直径为ø80，而且效率低下，代价太高。

在传统钻头加工ø80以上的大孔时，钻头需要频繁磨刀，严重时甚至需要更换，影响生产节奏，浪费人力，在磨刀过程中还需要操作人员掌握一定的磨刀水平，无形中增大了操作难度系数。

因此，传统钻头存在以下不足：

1、传统钻头加工ø80以上大孔时不能一次成型；

2、传统钻头不能多尺寸一次成型；

3、传统钻头不能更换刀头；

4、传统钻头效率低下，钻孔工时太长；

5、传统钻头成本太高，磨刀次数频繁，对磨刀技术要求太高。

所以，本发明提供一种复合式钻头来解决以上问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种复合式钻头，有效的解决了现有钻头钻不了大孔，多尺寸不能够一次成型，工作效率低下，价格昂贵，对操作工要求太高的问题。

本发明为一种复合式钻头，包括刀杆，其特征在于，刀杆上部设有锥面，锥面下方设有置于刀杆圆柱表面的油槽，刀杆的下端设有与刀杆垂直的第一台面，第一台面上径向分布有多个第一刀槽，每个第一刀槽上都设有第一刀片，第一刀槽上方设有置于刀杆上的两个第一排屑槽，两个第一排屑槽在台面上以刀杆轴为中心对称分布。

优选的，所述的第一台面上方设有置于油槽下方的第二台面，第二台面为沿刀杆轴向分布的环形，第二台面的环形内圈最小直径不小于第一台面的直径，第二台面与第一台面平行，第二台面的中心在刀杆轴心上，每个第二台面上均布有第二刀槽，每个第二刀槽上设有第二刀片，第二刀槽上方设有置于刀杆上的第二排屑槽。

优选的，所述的第二台面设有多个，多个第二台阶面沿刀杆轴心按直径从小到大的顺序依次排列。

优选的 ，所述的第一刀片和第二刀片为可更换的硬质合金刀片，第一刀片和第二刀片上有多个刃口。

优选的，所述的刀杆中心设有轴向的深孔，第一排屑槽上设有喷口，喷口与深孔连通。

优选的，所述的每个第一刀片和第二刀片后方都设有置于第一台面或第二台面上的凸起，凸起的高度分别小于第一刀片和第二刀片的高度。

优选的，所述的凸起的下端面为组成后刀面，后刀面与第一台面形成5°到15°的夹角。

本发明结构巧妙，具有结构紧密、布局合理、功能齐全的特点，极大的改善现有技术加工大孔的局限，多尺寸台阶孔可一次成型，成本低廉，大大提高了钻孔的效率。

附图说明

图1为本发明整体装配示意图。

图2为本发明刀杆1局部剖视图。

图3为本发明加工效果示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为一种复合式钻头，包括刀杆1，刀杆1的上部是锥面2，锥面2用来与专用刀柄安装配合，锥面2下方设有置于刀杆1圆柱表面的油槽3，刀杆的下端面上加工有第一台面4，第一台面4与刀杆1垂直，第一台面上沿着一条直径方向上，均匀分布着多个第一刀槽5，第一刀槽5上固定安装有第一刀片6，第一刀片6为可更换的硬质合金刀片，第一刀槽5上方设有置于刀杆1上的两个第一排屑槽7，两个第一排屑槽7在第一台面4上关于刀杆1中心对称分布，且将第一台面4分成四部分。

实施例二，在实施例一的基础上，第一台面4的上方有第二台面8，第二台面8与第一台面4平行，第二台面8在油槽3的下方，第二台面8为环形，环形的最小直径不小于第一台面8的最大直径，环形上均布有多个第二刀槽9，每个第二刀槽9上都固定安装有第二刀片601，第二刀片601为一个可更换的硬质合金刀片，第二刀槽5上方设有置于刀杆1上的第二排屑槽9。

实施例三，在实施例一的基础上，第二台面8有多个，多个第二台面8沿刀杆1轴向按照直径从小到大顺序由下往上依次排列，并且每个第二台面8的直径都要比前一个要大。

实施例四，在实施例二的基础上，第一刀片6和第二刀片601为可更换的硬质合金刀片，第一刀片6和第二刀片601上有多个刃口，第一刀片6和第二刀片可以使用多次，第一刀片6和第二刀片601分别与刀杆1通过定位螺钉固定。

实施例五，在实施例一的基础上，刀杆1中心有轴向的深孔11，第一排屑槽7上设有喷口12，深孔11是盲孔，深孔11与喷口12连通，高压冷却液依次经过深孔11从喷口12喷射出来，对加工部位进行冷却，同时将废料带出去。

实施例六，在实施例二的基础上，每个第一刀片6和第二刀片601后方都有一个凸起13，凸起13与第一台面4或者第二台面8为一体，凸起13对第一刀片6和第二刀片601起支撑作用，增强第一刀片6和第二刀片601的强度，凸起13的高度要小于第一刀片6和第二刀片601的高度。

实施例七，在实施例二的基础上，所述的凸起13的下端面为组成后刀面14，后刀面14被第一刀槽5分成两部分，并且两部分以第一台面4的中心对称分布，后刀面14以第一刀槽5所在的直径为中心与第一台面4形成5°到15°的夹角。

众所周知，冷冻阀是一种对气密性要求极高的零件，用于在冷冻场所运送液化气体，如氧、氮、氢、氦等。如果冷冻阀气密性不严，阀杆会填料冻结，会造成泄漏，轻则污染环境，重则引起爆炸，严重危害人们的生命健康，所以人们采用的阀门主体大部分是铸造然后再钻孔最后才出来的，但目前的市场来看，对于这种阀门上的孔的成型方式特别局限，采用传统的反复加工，一次一次的扩孔才能达到生产目的，过程繁琐冗长，无形中增加了加工难度系数，企业不得不考虑提高操作工人的技术，以此来达到降低报废率，但从长远来看，这不是一种最合适的方式，从经济角度看，这也不是很合算，相反，企业花费了大量的精力财力投入到生产成本，这种情况下，企业的利润被大大压缩了，企业竞争力也随之减弱，所以如何高效并且低廉的生产冷冻阀主体成了关键。

冷冻阀主体，传统加工工艺在钻直径大于80mm孔的过程中，主要是为了更好的定位，预先会钻一个导向孔，然后再逐级扩孔，在扩孔中依次加工出孔内的各个尺寸，如果用大钻头直接打孔没有定位中心孔就会产生“让刀”现象，使的孔位有所偏差。但本发明提供了一种复合式钻头，本发明可以在没有预留孔的情况下，直接钻出直径小于80mm至150mm范围内的台阶孔，并且一次成型，省去了打预留孔环节，也不用多次扩孔、反复锪台阶面。

另外，值得关注的，本发明刀杆1外部配有轴承，轴承在刀杆1的圆柱部位与油槽3配合，轴承使本发明旋转和进给运动得以实现；本发明采用的是冷却液内喷的方式，而且冷却液是经过高压处理，极速喷出，最大可能的快速带走热量和废料，使得提高转速成为可能，转速可达300r/s，工作效率是普通钻的4到5倍，大大提高了生产效率。

本发明在操作方面相对于传统加工方式的也有大幅度改善，传统工艺要求多次重复操作、多次定位和多次检验，对操作人员的技术素养要求较高，普通员工还要经过长时间的培训才能上岗，增加了企业投入，产品成本也提高了。本发明提供了一种复合式钻头，在操作方面，只需简单培训即可上岗操作，重复精度高，无需反复定位，适合为大批量生产。

具体在使用过程中，假设现要加工一个附图3中的台阶孔，其中d和D都小于150mm，先制作出一个刀杆1，刀杆1上有一个第二台面8，第一台面4与第二台面8之间的距离为h，油槽3与第二台面8之间距离大于H，第一台面4的最大直径为d，第二台面8最大直径为D，锥面2按照莫氏锥柄标准制作，深孔11与喷口12形成高压冷却液通道，深孔11与高压冷却液管道连接；油槽3处的圆柱表面上紧密配合有轴承，轴承安装在特制的刀柄上。

当钻头工作时，高压冷却液经过深孔11从喷口12喷射出来，第一台面4上的第一刀片6最先接触工件，切削下来的废料随着高压冷却液冲刷出来，同时也降低了加工部位的温度，随着本发明一种复合式钻头不断深入，第二台面8上的第二刀片601开始工作，此时切削下来的废料和产生的热量也随着高压冷却液的流动而被带走，直至加工完成，检验工件。

上述的具体使用方法中所提到的只是一种情况，具体的就是第二台面8可以有多个，也就是说可以加工多个台阶面，并且一次成型。多个第二台面8从下到上按照从小到大的顺序依次排列，只要刀柄中心的走刀速度与刀柄外围走刀速度在合理范围内，就可以任意增加。

所述的后刀面14与第一台面4形成5°到15°的夹角，后刀面14与第一刀片6或者第二刀片601接触的部位最高，但接触部位不得高于第一刀片6或者第二刀片601的高度，然后呈一定角度往两边延伸。如果后刀面14与第一台面4平行，就会出现刀具无法往下切割或者无法完成预定的孔的尺寸要求，严重时，可能出现“让刀”现象，导致孔的公差偏大，严重时，可能会导致工件呈批量报废，损失惨重。后刀面14与第一台面4所形成的角度可以有效减轻刀具与工件之间的摩擦，也可以减少道具的磨损，使孔的尺寸公差更容易控制，降低工件报废的风险，避免遭受重大的经济损失。

值得注意的是，第一刀槽5中的多个第一刀片6是沿第一台面4的直径均匀分布的多个合金刀，多个第一刀片6处于同一水平面。本发明在使用时，第一刀片6最先接触工件，随着孔的深度变大，第二台面8才接触工件。

应该注意到，尽管在参照各个实施例的基础上，本发明已经在说明书中被描述并且在附图中被图示，但是本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅是优选的实施方式，实施例中的某些技术特征对解决特定的技术问题可能并不是必须的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成。进一步的，一个实施例的特征、要素和/或功能可以与其他一个或多个实施例的特征、要素和/或功能适当的相互组合、结合或者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。

Claims (7)

1.一种复合式钻头，包括刀杆（1），其特征在于，刀杆（1）上部设有锥面（2），锥面（2）下方设有置于刀杆（1）圆柱表面的油槽（3），刀杆（1）的下端设有与刀杆（1）垂直的第一台面（4），第一台面（4）上径向分布有多个第一刀槽（5），每个第一刀槽（5）上都设有第一刀片（6），第一刀槽（5）上方设有置于刀杆（1）上的两个第一排屑槽（7），两个第一排屑槽（7）在第一台面（4）上以刀杆（1）轴心为中心对称分布。

2.根据权利要求1所述的一种复合式钻头，其特征在于，第一台面（4）上方设有置于油槽（3）下方的第二台面（8），第二台面（8）为沿刀杆（1）轴向分布的环形，第二台面（8）的环形内圈最小直径不小于第一台面（4）的直径，第二台面（8）与第一台面（4）平行，第二台面（8）的中心在刀杆（1）轴心上，每个第二台面（8）上均布有第二刀槽（9），每个第二刀槽（9）上设有第二刀片（601），第二刀槽（9）上方设有置于刀杆（1）上的第二排屑槽（10）。

3.根据权利要求1所述的一种复合式钻头，其特征在于，所述的第二台面（8）设有多个，多个第二台面（8）沿刀杆（1）轴心由下往上按直径从小到大的顺序依次排列。

4.根据权利要求2所述的一种复合式钻头，其特征在于，所述的第一刀片（6）和第二刀片（601）为可更换的硬质合金刀片，第一刀片（6）和第二刀片（601）上有多个刃口。

5.根据权利要求1所述的一种复合式钻头，其特征在于，所述的刀杆（1）中心设有轴向的深孔（11），第一排屑槽（7）上设有喷口（12），喷口（12）与深孔（11）连通。

6.根据权利要求2所述的一种复合式钻头，其特征在于，所述的第一刀片（6）和第二刀片（601）后方都设有一个置于第一台面（4）或第二台面（8）上的凸起（13），凸起（13）的高度分别小于第一刀片（6）和第二刀片（601）的高度。

7.根据权利要求1所述的一种复合式钻头，其特征在于，所述的凸起（13）的下端面为组成后刀面（14），后刀面（14）与第一台面（4）形成5°到15°的夹角。