CN111715922B - 快换式自动倒角钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了快换式自动倒角钻，包括刀体，所述刀体上安装有钻孔刀片，所述刀体上设置有倒角刀片，刀体上沿着径向贯穿设置有刀片槽，所述倒角刀片通过间隙配合设置在刀片槽内，刀体上沿着径向设置有弹簧安装孔，所述弹簧安装孔内安装有弹簧，弹簧的端部与倒角刀片的底壁接触，倒角刀片上设置有终止定位面，还包括限位机构，限位机构包括转动设置在刀体上的安装螺钉、和与终止定位面配合的挡块，安装螺钉上设置有螺钉头部锥面，挡块上设置有沉头锥面，挡块套设在安装螺钉外壁，通过转动安装螺钉使挡块的底部与终止定位面接触实现定位。本发明解决了现有刀具功能单一，钻孔刀具打孔后需要更换倒角刀具才能实现倒角的问题。

Description

快换式自动倒角钻

技术领域

本发明涉及零件加工刀具领域，具体涉及快换式自动倒角钻。

背景技术

钻头是加工零件的常用工具，通过安装在机床(如车，铣，钻等)和专用机床上实现打孔和孔加工(例如孔倒角)。

现有的刀具功能单一，例如用于打孔的刀具只能用于打孔不能同时实现倒角，用于倒角的刀具只能用于倒角不能打孔。打孔后需要更换刀具才能实现倒角，操作过程复杂，加工的辅助时间较长，导致生产效率低，针对大批量零件生产生产效率低的缺陷尤为突出。

发明内容

本发明的目的在于提供快换式自动倒角钻，解决现有刀具功能单一，钻孔刀具打孔后需要更换倒角刀具才能实现倒角的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

快换式自动倒角钻，包括刀体，所述刀体上安装有钻孔刀片，所述刀体上设置有倒角刀片，所述刀体上沿着径向贯穿设置有刀片槽，所述倒角刀片通过间隙配合设置在刀片槽内，所述刀体上沿着径向设置有弹簧安装孔，所述弹簧安装孔内安装有弹簧，所述弹簧的端部与倒角刀片的底壁接触，所述倒角刀片上设置有终止定位面，所述终止定位面与刀体的轴向平行设置，还包括限位机构，所述限位机构包括转动设置在刀体上的安装螺钉、和与终止定位面配合的挡块，所述安装螺钉与刀体的轴向垂直设置，所述安装螺钉上设置有螺钉头部锥面，所述挡块上设置有与螺钉头部锥面配合的沉头锥面，所述挡块套设在安装螺钉外壁，通过转动安装螺钉使挡块的底部与终止定位面接触实现定位。

本发明所述终止定位面至少存在1处，且不要求对称，所述倒角刀片能在刀片槽内滑动。优选地，所述弹簧安装孔的直径大于刀片槽的宽度，所述刀片槽和弹簧安装孔的尺寸是依据钻头适用于钻直径设置，例如钻头为适用于钻直径30mm的孔，由于被加工孔的直径所限，刀体的粗细基本就被确定了，在这个粗细程度内，槽的宽度是3.2，弹簧安装孔的直径为4.1mm，如果衍生出更细的或者更粗的刀体，这个尺寸也可以根据实际情况更改。

本发明通过在刀体上同时安装钻孔刀片和倒角刀片，钻孔刀片完成钻孔之后，不换刀，钻头继续向下走刀，倒角刀片完成孔口倒角加工，当倒角完成时，倒角刀片完全伸缩进刀体内，不参与切削；避免了打孔后需要更换刀具才能实现倒角，操作过程复杂，加工的辅助时间较长，导致生产效率低的问题。

本发明所述限位机构不仅能够实现倒角刀片的定位，避免其弹出刀片槽，且能够实现倒角刀片的快速安装，具体原理如下：

当安装螺钉被顺时针扭紧时，安装螺钉上的螺钉头部锥面会与挡块上沉头锥面相接触，当螺钉头部锥面与沉头锥面接触的面积越来越大时，两个接触面的摩擦力也随之增大，当摩擦力达到一定的值时，摩擦力就会带动挡块顺时针旋转，由虚线位置转到实线位置(图3)，即完成倒角刀片的安装，安装完成后就具有了限位倒角刀片的功能，同理，在拆卸倒角刀片的时候是不用完全拆卸挡块，只需逆时针扭松安装螺钉之后，挡块由实线位置转到虚线位置即可取出倒角刀片。

即本发明通过安装螺钉上的螺钉头部锥面与挡块上沉头锥面之间的摩擦力实现倒角挡块的转动，当摩擦力变大，挡块顺时针转动使挡块压制在终止定位面上实现倒角刀片的安装与定位，当摩擦力变小，挡块逆时针转动使挡块脱离终止定位面，可拆卸倒角刀片，在拆装倒角刀片时，挡和安装螺钉不必完全卸除即可完成安装倒角刀片。

本发明是针对通孔的上下孔口倒角而设计的钻头刀体和适配的刀片，但该发明不仅能用于通孔的孔口倒角，亦可以衍生出用于盲孔，台阶孔的钻头和刀片。

本发明所述钻头可以安装在任何机床上包括但不限于车床，钻床，加工中心，铣床，因此该刀具的功能实现不限于柄部接口形式(如削平柄，1:10HSK柄，capto柄，各种标准的7：24锥度SK柄)。

进一步地，倒角刀片包括呈对称设置的第一轴向侧壁和第二轴向侧壁、呈对称设置的第一径向侧壁和第二径向侧壁、底壁，以及设置在顶部的终止定位面、第一刀面和第二刀面，所述第一轴向侧壁、第二轴向侧壁、第一径向侧壁和第二径向侧壁用于实现倒角刀片与刀片槽间隙配合，所述第一刀面和第二刀面的切削刃用于实现倒角加工。

本发明所述第一轴向侧壁和第二轴向侧壁是约束倒角刀片在刀体内轴向方向的运动的定位面，所述第一径向侧壁和第二径向侧壁是约束倒角刀片在刀体内绕轴线旋转的运动趋势，约束之后，倒角刀片只能在刀体内沿刀体的径向运动，径向运动终止点靠倒角刀片上的终止定位面决定。

进一步地，第一刀面和第二刀面之间具有一定夹角。

进一步地，第一刀面和第二刀面的上端之间设置有钝刃，所述钝刃为弧面。

所述钝刃不能切削零件，当倒角刀片完成倒角加工缩进工件加工的孔内，钝刃不会切削孔壁。

进一步地，第一刀面与第二径向侧壁或第一径向侧壁之间形成5-7°夹角，所述第二刀面与第二径向侧壁或第一径向侧壁之间形成5-7°夹角。

该夹角为刀片后角，作用是减少切削时刀片后面与工件的摩擦，提高刀片寿命和工件表面质量。

进一步地，刀体上设置有挡块槽，所述挡块槽内设置有与安装螺钉配合的螺纹孔，所述安装螺钉能够在螺纹孔内转动。

进一步地，安装螺钉上在挡块的下方设置有防松弹垫，所述挡块槽内设置有与防松弹垫配合的环形槽。

防松弹垫是防止倒角刀片伸缩进刀体之后振动导致挡块松动。所述防松弹垫可以是硅胶垫。

进一步地，还包括用于固定弹簧的档条，所述档条通过第二螺钉固定在刀体外壁。

上述设置能够实现弹簧固定在导体内。

所述手柄的设置便于转动安装螺钉的操作。

进一步地，钻孔刀片通过第一螺钉安装在刀体上。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过在刀体上同时安装钻孔刀片和倒角刀片，钻孔刀片完成钻孔之后，不换刀，钻头继续向下走刀，倒角刀片完成孔口倒角加工，当倒角完成时，倒角刀片完全伸缩进刀体内，不参与切削；避免了打孔后需要更换刀具才能实现倒角，操作过程复杂，加工的辅助时间较长，导致生产效率低的问题。

2、本发明通过安装螺钉上的螺钉头部锥面与挡块上沉头锥面之间的摩擦力实现倒角挡块的转动，当摩擦力变大，挡块顺时针转动使挡块压制在终止定位面上实现倒角刀片的安装与定位，当摩擦力变小，挡块逆时针转动使挡块脱离终止定位面，可拆卸倒角刀片，在拆装倒角刀片时，挡和安装螺钉不必完全卸除即可完成安装倒角刀片。

3、本发明通过在第一刀面和第二刀面的上端之间设置有钝刃，所述钝刃为弧面；所述钝刃不能切削零件，当倒角刀片完成倒角加工缩进工件加工的孔内，钝刃不会切削孔壁。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为倒角钻的爆炸示意图；

图2为倒角刀片的结构示意图；

图3为倒角刀片与挡块的配合的示意图；

图4为倒角钻加工工件的示意图；

图5为倒角刀片缩进加工孔的示意图；

图6为倒角钻的局部剖视图；

图7为倒角钻的结构示意图；

图8为刀片槽与弹簧安装孔的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-手柄，2-安装螺钉，3-挡块，4-倒角刀片，5-防松弹垫，6-刀体，7-第一螺钉，8-钻孔刀片，9-弹簧，10-档条，11-第二螺钉，12-第一轴向侧壁，13-第一径向侧壁，14-第一刀面，15-弹簧安装孔，16-钝刃，17-第二刀面，18-终止定位面，19-第二轴向侧壁，20-第二径向侧壁，21-底壁，22-螺钉头部锥面，23-沉头锥面，24-刀片槽，25-挡块槽，26-螺纹孔，27-环形槽，28-工件，29-倒角，30-孔壁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1-图8所示，快换式自动倒角钻，包括刀体6，所述刀体6上通过第一螺钉7安装有钻孔刀片8，所述刀体6上在钻孔刀片8的后端设置有倒角刀片4，所述倒角刀片4包括呈对称设置的第一轴向侧壁12和第二轴向侧壁19、呈对称设置的第一径向侧壁13和第二径向侧壁20、底壁21，以及设置在顶部的终止定位面18、第一刀面14和第二刀面17，所述第一刀面14和第二刀面17之间具有一定夹角α，α根据加工倒角的角度进行设置，所述刀体6上沿着径向贯穿设置有刀片槽24，所述倒角刀片4通过间隙配合设置在刀片槽24内，所述第一轴向侧壁12、第二轴向侧壁19、第一径向侧壁13和第二径向侧壁20用于实现倒角刀片4与刀片槽24间隙配合，所述第一刀面14和第二刀面17的切削刃用于实现倒角加工(图2中的a和b分别为第一刀面14和第二刀面17的切削刃)，所述刀体6上沿着径向设置有弹簧安装孔15，所述弹簧安装孔15内安装有弹簧9，所述弹簧9的端部与倒角刀片4的底壁21接触，所述倒角刀片4上设置有终止定位面18，所述终止定位面18与刀体6的轴向平行设置，还包括限位机构，所述限位机构包括转动设置在刀体6上的安装螺钉2、和与终止定位面18配合的挡块3，所述安装螺钉2与刀体6的轴向垂直设置，所述安装螺钉2上设置有螺钉头部锥面22，所述挡块3上设置有与螺钉头部锥面22配合的沉头锥面23，所述挡块3套设在安装螺钉2外壁，所述刀体6上设置有挡块槽25，所述挡块槽25内设置有与安装螺钉2配合的螺纹孔26，所述安装螺钉2能够在螺纹孔26内转动，通过转动安装螺钉2使挡块3的底部与终止定位面18接触实现定位；还包括用于固定弹簧9的档条10，所述档条10通过第二螺钉11固定在刀体6外壁。

本实施例是以加工通孔的孔口倒角为例，将倒角刀片4设置在钻孔刀片8的后端，所述后端是相对加工过程中刀体的行进方向而言。

本实施例工作原理如下：

倒角刀片4的安装：将倒角刀片4插入刀片槽24内，顺时针转动安装螺钉2，安装螺钉2上的螺钉头部锥面22会与挡块3上的沉头锥面23相接触，当螺钉头部锥面22与沉头锥面23接触的面积越来越大时，两个接触面的摩擦力也随之增大，当摩擦力达到一定的值时，摩擦力就会带动挡块3顺时针旋转，由虚线位置转到实线位置图3，即完成倒角刀片4的安装，安装完成后就具有了限位倒角刀片4的功能。

转孔：刀体6在工件28上按照加工方向行进，钻孔刀片8先在工件28上钻孔，钻孔刀8片完成钻孔之后，不换刀，刀体6继续向下走刀，倒角刀片4完成孔口倒角加工形成倒角29，当倒角29完成时，倒角刀片4完全伸缩进刀体6内，不参与切削，

倒角刀片4的拆卸，在拆卸倒角刀片4的时候是不用完全拆卸挡块3，只需逆时针扭松安装螺钉2之后，挡块3由实线位置转到虚线位置即可取出倒角刀片4。

本实施例操作方便，使用时可直接通过与安装螺钉2配合的手柄1即可，快换式的优势在于不需要特殊的工具，普通的适配扳手就能实现快速拆装刀片。

实施例2：

如图1-图8所示，本实施例基于实施例1，所述第一刀面14和第二刀面17的上端之间设置有钝刃16，所述钝刃16为弧面。

在本实施例中，当倒角刀片4完全伸缩进刀体6内，钝刃16不会切削孔壁30，不参与切削

实施例3：

如图1-图8所示，本实施例基于实施例1，所述第一刀面14与第二径向侧壁20或第一径向侧壁13之间形成5-7°夹角，所述第二刀面17与第二径向侧壁20或第一径向侧壁13之间形成5-7°夹角。

实施例4：

如图1-图8所示，本实施例基于实施例1，所述安装螺钉2上在挡块3的下方设置有防松弹垫5，所述挡块槽25内设置有与防松弹垫5配合的环形槽27。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.快换式自动倒角钻，包括刀体（6），所述刀体（6）上安装有钻孔刀片（8），其特征在于，所述刀体（6）上设置有倒角刀片（4），所述刀体（6）上沿着径向贯穿设置有刀片槽（24），所述倒角刀片（4）通过间隙配合设置在刀片槽（24）内，所述刀体（6）上沿着径向设置有弹簧安装孔（15），所述弹簧安装孔（15）内安装有弹簧（9），所述弹簧（9）的端部与倒角刀片（4）的底壁（21）接触，所述倒角刀片（4）上设置有终止定位面（18），所述终止定位面（18）与刀体（6）的轴向平行设置，还包括限位机构，所述限位机构包括转动设置在刀体（6）上的安装螺钉（2）、和与终止定位面（18）配合的挡块（3），所述安装螺钉（2）与刀体（6）的轴向垂直设置，所述安装螺钉（2）上设置有螺钉头部锥面（22），所述挡块（3）上设置有与螺钉头部锥面（22）配合的沉头锥面（23），所述挡块（3）套设在安装螺钉（2）外壁，通过转动安装螺钉（2）使挡块（3）的底部与终止定位面（18）接触实现定位；

所述倒角刀片（4）包括呈对称设置的第一轴向侧壁（12）和第二轴向侧壁（19）、呈对称设置的第一径向侧壁（13）和第二径向侧壁（20）、底壁（21），以及设置在顶部的终止定位面（18）、第一刀面（14）和第二刀面（17），所述第一轴向侧壁（12）、第二轴向侧壁（19）、第一径向侧壁（13）和第二径向侧壁（20）用于实现倒角刀片（4）与刀片槽（24）间隙配合，所述第一刀面（14）和第二刀面（17）的切削刃用于实现倒角加工；

所述刀体（6）上设置有挡块槽（25），所述挡块槽（25）内设置有与安装螺钉（2）配合的螺纹孔（26），所述安装螺钉（2）能够在螺纹孔（26）内转动；

所述安装螺钉（2）上在挡块（3）的下方设置有防松弹垫（5），所述挡块槽（25）内设置有与防松弹垫（5）配合的环形槽（27）。

2.根据权利要求1所述的快换式自动倒角钻，其特征在于，所述第一刀面（14）和第二刀面（17）之间具有一定夹角。

3.根据权利要求1所述的快换式自动倒角钻，其特征在于，所述第一刀面（14）和第二刀面（17）的上端之间设置有钝刃（16），所述钝刃（16）为弧面。

4.根据权利要求1所述的快换式自动倒角钻，其特征在于，所述第一刀面（14）与第二径向侧壁（20）或第一径向侧壁（13）之间形成5-7°夹角，所述第二刀面（17）与第二径向侧壁（20）或第一径向侧壁（13）之间形成5-7°夹角。

5.根据权利要求1所述的快换式自动倒角钻，其特征在于，还包括用于固定弹簧（9）的档条（10），所述档条（10）通过第二螺钉（11）固定在刀体（6）外壁。

6.根据权利要求1-5任一项所述的快换式自动倒角钻，其特征在于，所述钻孔刀片（8）通过第一螺钉（7）安装在刀体（6）上。

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