CN111390245A - 一种两组件钻头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种两组件钻头，包括一个具有钻削能力的钻体以及一个六方柄形的钻柄；所述钻柄一端沿轴线方向设置盲孔，所述钻体一端设置螺纹结构，所述钻体通过所述螺纹结构嵌套入所述盲孔实现所述钻体与所述钻柄的紧密连接。本发明的技术方案解决了现有的钻柄与钻头的连接方式精度工艺性较差，无法同时满足高精度高质量要求的技术问题。

Description

一种两组件钻头

技术领域

本发明涉及钻头技术领域，具体而言，尤其涉及一种两组件钻头。

背景技术

如今，两组件钻头技术产品已广泛推广使用，通常钻柄部分是易于快速定位及夹持的六棱体，与钻体配合连接，其配合连接的形式多种多样，几种典型的方法如下：

1)钻柄端面上钻出一个沿轴线方向的直径略大于钻体柄部的盲孔，钻体柄部上加工出一个平面，当钻体柄部插入到钻柄孔后，使用冲压方式在钻体柄部平面位置的钻柄处冲压，通过冲压后钻柄材料的形变将钻体及钻柄两部分连接在一起。这种方法存在如下缺点：首先，当钻体柄部插入到钻柄孔后，在进行冲压时很难准确定位到钻体柄部平面位置，因此废品率较高；其次，由于此种方法需要钻体与钻柄之间为间隙配合，因此无法保证高精度的形位公差，影响钻头性能及寿命；再次，由于在钻柄表面进行冲压，对产品外观有很大影响。

2)钻柄端面上钻出一个沿轴线方向的直径略小于钻体柄部的盲孔，钻体柄部滚压出直线状、网格状等形状的凸起结构。将钻体及钻柄两部分分别牢固加持后，施加作用力将钻体柄部压入钻柄盲孔中，实现连接。这种方法虽然提高了产品的外观质量，但同样也存在以下缺点：首先，由于滚压工艺很难保证高精度配合精度，因此连接后产品的扭曲强度差别很大；滚压后的钻体直径精度不高，因此造成连接后的产品形位公差较低。

3)钻柄端面上精铰加工出一个沿轴线方向的小锥度锥孔，钻体柄部也同样加工出与钻柄相配合的锥度，通过旋转挤压将两部分镶嵌到一起。这种方法比之前的方法在外观上及精度上均有很大提高，但也有如下缺点：首先，由于在钻柄上精铰细长锥孔难度很大，因此效率很低，工艺性较差；其次，小锥度的孔与柄配合，很难保证装配后的产品的总长公差只能保持在5mm以内，并且虽然形位公差有所提高，但也只能保证钻尖跳动公差0.5mm，无法满足对于高质量孔加工的要求。

发明内容

根据上述提出现有的钻柄与钻头的连接方式精度工艺性较差，无法同时满足高精度高质量要求的技术问题，而提供一种两组件钻头。本发明由一个具有钻削能力的钻体及一个便于快速装夹的六方柄形的钻柄组成，钻体的尾部具有特定的螺纹结构，钻柄具有一个轴向盲孔用于与钻体配合并且紧密连接，钻体的尾部的螺纹结构具有与挤压丝锥或切削丝锥相同的工作原理，攻丝进入钻柄的盲孔内部，实现紧密连接。

本发明采用的技术手段如下：

一种两组件钻头，包括一个具有钻削能力的钻体以及一个六方柄形的钻柄；所述钻柄一端沿轴线方向设置盲孔，所述钻体上与钻尖相对的一端设置螺纹结构，所述钻体通过所述螺纹结构嵌套入所述盲孔实现所述钻体与所述钻柄的紧密连接。

进一步地，所述钻体设置所述螺纹结构的一端为所述钻体的尾部，所述尾部为圆柱体或侧面具有一个及一个以上平面的棱柱体，且所述尾部的端部设置锥度结构。

进一步地，所述尾部为棱柱体，所述棱柱体的侧面由平面与圆弧面间隔设置构成，所述平面与所述钻头的轴线平行，所述平面绕所述钻头的轴线在圆周方向上均匀分布，所述圆弧面表面具有完整螺纹牙形，所述圆弧面半径r为所述钻柄公称直径的一半，且所述圆弧面总面积占所述圆弧面所在圆柱体总面积的30％～50％。

进一步地，所述尾部为由所述钻体中部至末端直径逐渐减小的圆锥体。

进一步地，所述螺纹结构沿所述尾部末端至所述钻尖方向上依次包括恒距螺纹部和变距螺纹部，所述变距螺纹部包括不低于3圈的螺纹，且螺距沿所述尾部末端至所述钻尖方向上逐渐增大。

进一步地，所述螺纹结构的螺纹为楔形螺纹或梯形螺纹。

进一步地，所述螺纹结构的螺纹不低于10圈。

进一步地，所述尾部位于所述变距螺纹部末端的位置设置退刀槽，所述退刀槽直径小于所述变距螺纹部螺纹的小径。

进一步地，所述盲孔直径小于所述螺纹结构的大径。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的两组件钻头，钻体及钻柄装配后，可有效保证装配后的产品的总长公差保持在很小的公差范围内，该两组件钻头满足正向或反向均承受最大钻削扭矩时钻体与钻柄之间不产生相对滑动，同时采用螺纹连接能保证钻尖良好的跳动要求，实现高质量的孔加工。

2、本发明提供的两组件钻头，结构简单，加工方便，其连接部分制造工艺易实现、连接精度高，可有效保证连接部位正转和反转时扭矩要求，确保柄部不会脱落，同时能够适应大批量自动生产的要求。

综上，应用本发明的技术方案可有效保证装配后的产品的总长公差保持在很小的公差范围内，实现高质量的孔加工。因此，本发明的技术方案解决了现有的钻柄与钻头的连接方式精度工艺性较差，无法同时满足高精度高质量要求的技术问题。

基于上述理由本发明可在钻头领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为所述两组件钻头的结构示意图。

图2为所述钻体的结构示意图。

图3为所述钻柄的结构示意图。

图4为所述钻体尾部结构示意图。

图5为所述两组件钻头分解装配示意图。

图中：10、钻体；20、尾部；21、平面；25、退刀槽；26、退刀槽端面；27、锥度结构；28、锥度值；30、螺纹结构；31、恒距螺纹部；32、变距螺纹部；35、螺纹截面；50、钻柄；52、定位槽；53、盲孔；55、钻柄端面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1-4所示，本发明提供了一种两组件钻头，包括一个具有钻削能力的钻体10以及一个六方柄形的钻柄50；所述钻柄50一端沿轴线方向设置盲孔53，所述钻体10上与钻尖相对的一端设置螺纹结构30，所述钻体10通过所述螺纹结构30嵌套入所述盲孔53实现所述钻体10与所述钻柄50的紧密连接，所述钻体10及所述钻柄50装配后，所述两组件钻头能够满足正向或反向均承受最大钻削扭矩时钻体与钻柄之间不产生相对滑动的需求。

进一步地，所述钻体10设置所述螺纹结构30的一端为所述钻体10的尾部20，所述尾部20为圆柱体或侧面具有一个及一个以上平面的棱柱体，且所述尾部20的端部设置锥度结构27。

进一步地，所述锥度结构27为棱台结构，能够方便所述钻体10伸入所述盲孔53，起到导向作用，便于定位装配。

优选地，所述锥度结构27的锥度值28为45°。

进一步地，所述尾部20为棱柱体，所述棱柱体的侧面由平面21与圆弧面间隔设置构成，所述平面21与所述钻头的轴线平行，所述平面21绕所述钻头的轴线在圆周方向上均匀分布，所述圆弧面表面具有完整螺纹牙形，所述圆弧面半径r为所述钻柄50公称直径的一半，且所述圆弧面总面积占所述圆弧面所在圆柱体总面积的30％～50％；具体地，所述尾部20在加工过程中是通过在圆柱体表面加工出所述平面21形成的本申请所述的棱柱体，因此，所述圆弧面所在圆柱体即指加工平面之前的圆柱体。

优选地，在本实施例中，所述尾部20为包括三个平面21的棱柱体。

进一步地，所述尾部20为由所述钻体10中部至末端直径逐渐减小的圆锥体。

进一步地，所述螺纹结构30述尾部末端至所述钻尖方向上依次包括恒距螺纹部31和变距螺纹部32，所述变距螺纹部32包括不低于3圈的螺纹，且螺距沿所述尾部20末端至所述钻尖方向上逐渐增大。

进一步地，所述螺纹结构30的螺纹为楔形螺纹或梯形螺纹。

进一步地，所述尾部20的螺纹截面35类型优选的还可以为自锁螺纹。

进一步地，所述螺纹结构30的螺纹不低于10圈。

进一步地，所述尾部20位于所述变距螺纹部32末端的位置设置退刀槽25，所述退刀槽25直径小于所述变距螺纹部32螺纹的小径。

进一步地，所述盲孔53直径小于所述螺纹结构30的大径。

进一步地，所述螺纹结构30部分硬度高于所述钻柄50的硬度。

进一步地，所述钻柄50还设置能够起到轴向定位作用的定位槽55。

本发明所述的两组件钻头，六方柄状钻柄50采用普通钢材，成本较低，由于所述钻体尾部20螺纹结构30部分硬度高于钻柄的材料硬度，在装配时，钻体的尾部的螺纹结构30具有与挤压丝锥或切削丝锥相同的工作原理；具体地，在装配时，先由钻体尾部20的恒定螺纹部31的螺纹对盲孔53内壁产生挤压切削，在钻柄盲孔53内壁产生与钻体尾部20的恒定螺纹部31螺距相同的内螺纹孔，使钻体10嵌入钻柄50基体内，形成切入与啮合的配合状态；当钻体尾部20的变螺距螺纹部32切入后，与其接触的钻柄内螺纹孔的螺距会随之改变，直至钻体退刀槽端面26与钻柄端面55紧密贴合时，钻体的螺纹部分30无法再切入钻柄50内，装配完成。

本发明所述两组件钻头的制造方法包括以下步骤：

第一步，分别制造出所述钻体10及一个便于快速装夹的六方柄状所述钻柄50；在所述钻体10尾部加工出所述螺纹结构30及所述退刀槽25，所述钻柄端面55上加工出一个所述盲孔53；

第二步，将所述钻体尾部20的所述螺纹结构30与所述盲孔53配合嵌套，至所述退刀槽25端面与所述钻柄端面55紧密贴合时，装配完成。

下面应用本发明实施例1产品A与现有技术产品B进行扭矩对比试验，检测钻体与钻柄之间是否会相对滑动。

进行对比测试的本发明实施例1产品A位螺纹连接方式，现有技术产品B为锥度锥孔相配合镶嵌方式。

本发明发明产品因装配时，钻体退刀槽部分的端面与钻柄端面紧密贴合时，钻体的螺纹部分无法再切入钻柄内，可以保证连接部位正转时具有足够的的扭矩要求；所以本次只对钻柄相对钻头反转情况进行扭矩试验。

测试条件如下：

测试结果如下：

本次扭矩试验中，选取3个规格产品为代表性，测试过程中，本发明产品A实际扭矩数值均高于现有技术产品B扭矩值，通过试验证明，可有效保证连接部位反转时扭矩要求，确保柄部不会脱落。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种两组件钻头，其特征在于，包括一个具有钻削能力的钻体以及一个六方柄形的钻柄；

所述钻柄一端沿轴线方向设置盲孔，所述钻体上与钻尖相对的一端设置螺纹结构，所述钻体通过所述螺纹结构嵌套入所述盲孔实现所述钻体与所述钻柄的紧密连接。

2.根据权利要求1所述的两组件钻头，其特征在于，所述钻体设置所述螺纹结构的一端为所述钻体的尾部，所述尾部为圆柱体或侧面具有一个及一个以上平面的棱柱体，且所述尾部的端部设置锥度结构。

3.根据权利要求2所述的两组件钻头，其特征在于，所述尾部为棱柱体，所述棱柱体的侧面由平面与圆弧面间隔设置构成，所述平面与所述钻头的轴线平行，所述平面绕所述钻头的轴线在圆周方向上均匀分布，所述圆弧面表面具有完整螺纹牙形，所述圆弧面半径r为所述钻柄公称直径的一半，且所述圆弧面总面积占所述圆弧面所在圆柱体总面积的30％～50％。

4.根据权利要求2所述的两组件钻头，其特征在于，所述尾部为由所述钻体中部至末端直径逐渐减小的圆锥体。

5.根据权利要求2所述的两组件钻头，其特征在于，所述螺纹结构沿所述尾部末端至所述钻尖方向上依次包括恒距螺纹部和变距螺纹部，所述变距螺纹部包括不低于3圈的螺纹，且螺距沿所述尾部末端至所述钻尖方向上逐渐增大。

6.根据权利要求1、2或5任一项所述的两组件钻头，其特征在于，所述螺纹结构的螺纹为楔形螺纹或梯形螺纹。

7.根据权利要求1、2或5任一项所述的两组件钻头，其特征在于，所述螺纹结构的螺纹不低于10圈。

8.根据权利要求5所述的两组件钻头，其特征在于，所述尾部位于所述变距螺纹部末端的位置设置退刀槽，所述退刀槽直径小于所述变距螺纹部螺纹的小径。

9.根据权利要求1所述的两组件钻头，其特征在于，所述盲孔直径小于所述螺纹结构的大径。

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