CN114570985A - 一种铝合金加工用变径式钻头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金加工用变径式钻头，包括定位钻头和钻头固定杆，所述定位钻头上方设有菱形式错位切削装置，所述钻头固定杆下方设有切削调节装置。本发明通过调节T型切削杆的角度，并利用定位钻头、切削刀头和扇形切削刀头对铝合金板进行钻孔，从而可以对铝合金板加工出不同孔径的钻孔，避免因钻孔大小的不同而需要更换钻头的情况发生，有效的提高了铝合金板的钻孔效率，同时也可以缩小钻头的数量，使工作人员能够更加方便的使用，而通过扇形切削刀头的使用，也可以保证钻孔的精度，通过两个T型切削杆上的切削刀头错位分布，能够有效的降低碎屑的大小，同时也能降低T型切削杆受到的切削阻力，保证切削刀头的正常工作。

Description

一种铝合金加工用变径式钻头

技术领域

本发明涉及铝合金加工相关设备领域，特别是一种铝合金加工用变径式钻头。

背景技术

铝合金的密度为2.63～2.85g/cm，有较高的强度，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。

铝合金在加工时，常常需要对其进行钻孔作业，使得铝合金能够满足后续的安装和使用需求，而目前的钻孔设备单次均只能加工出孔径统一的加工孔，而当铝合金面板上需要不同孔径的圆孔时，此时只能进行更换不同孔径的钻头钻取相应的孔径，但是这就需要配备大量的钻头，以保证钻孔的正常需求，而配备大量的钻头会提高铝合金的加工成本，故需要一种可以变径的钻头，以方便对铝合金面板上加工出不同孔径的钻孔。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种铝合金加工用变径式钻头。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝合金加工用变径式钻头，包括定位钻头和钻头固定杆，所述定位钻头上方设有菱形式错位切削装置，所述钻头固定杆下方设有切削调节装置；

所述菱形式错位切削装置包括两个T型固定柱，两个T型固定柱固定安装在定位钻头的上表面两侧，所述T型固定柱的外表面为圆弧型，所述T型固定柱的两侧侧表面上安装有加强板一，所述加强板一均匀分布在T型固定柱上，两个所述T型固定柱之间设有两个T型切削杆和两个T型支撑杆，两个所述T型切削杆活动插装在两个T型固定柱两侧下方，两个所述T型支撑杆活动插簧在两个T型固定柱两侧上方，所述T型切削杆与T型支撑杆通过转动座和转动轴活动连接，所述T型切削杆的下端与两个T型固定柱之间通过转动座和转动轴活动连接，所述转动轴与两个T型固定柱固定连接，所述T型切削杆的上端一侧安装有扇形切削座，所述扇形切削座上安装有扇形切削刀头，所述T型切削杆的外侧表面安装有若干切削刀头，所述若干切削刀头均匀分布在T型切削杆上，所述T型切削杆外侧表面上开有若干错位凹槽，所述若干错位凹槽均匀分布在T型切削杆外侧表面上，所述错位凹槽与切削刀头交错分布，两个所述T型切削杆上的切削刀头和错位凹槽分别错位分布，所述T型切削杆和T型支撑杆的两侧侧表面上安装有若干加强板二，所述加强板二均匀分布在T型切削杆和T型支撑杆上，所述加强板二与加强板一交错分布，两个所述T型固定柱之间设有方形调节座，所述方形调节座与两个T型固定柱滑动连接，所述方形调节座的上表面中心处开有螺纹通孔，两个所述T型固定柱之间滑动套装有环形调节板，所述环形调节板与方形调节座固定连接，所述T型支撑杆的上端与环形调节板的下表面之间通过转动座和转动轴活动连接，两个所述T型固定柱之间套装有加强套筒，所述加强套筒位于环形调节板上方，所述环形调节板与加强套筒之间通过紧固螺栓进行连接。

进一步的，所述切削调节装置包括所述钻头固定杆下方安装有圆形调节座，所述圆形调节座的下表面与两个T型固定柱固定连接，所述圆形调节座下表面中心处活动插装有调节螺杆，所述调节螺杆与圆形调节座之间通过螺杆轴承连接，所述调节螺杆穿过螺纹通孔，所述调节螺杆与螺纹通孔螺纹连接，所述定位钻头的上表面中心处开有调节螺杆槽，所述调节螺杆活动插装在调节螺杆槽内，所述调节螺杆的上端安装有大伞齿轮，所述圆形调节座一侧侧表面上开有调节凹槽，所述调节凹槽内安装有内六方调节座，所述内六方调节座的一侧安装有调节转轴，所述调节转轴与圆形调节座之间通过调节轴承连接，所述调节转轴的一端安装有小伞齿轮，所述小伞齿轮与大伞齿轮相咬合。

进一步的，所述两个T型切削杆上的切削刀头和扇形切削刀头以调节螺杆中心对称分布。

进一步的，所述两个T型固定柱组成的圆柱外径小于定位钻头的外径。

进一步的，所述转动座和转动轴之间的公差配合为H7/g6。

进一步的，所述切削刀头的宽度大于错位凹槽的宽度。

进一步的，所述调节螺杆的下端套装有摩擦软垫，所述摩擦软垫与调节螺杆槽滑动连接。

进一步的，所述T型切削杆和T型支撑杆的外表面为圆弧形且与两个T型固定柱的外表面处于同一个圆上。

利用本发明的技术方案制作的一种铝合金加工用变径式钻头，具有以下有益效果：

本变径式钻头，通过调节T型切削杆的角度，并利用定位钻头、切削刀头和扇形切削刀头对铝合金板进行钻孔，从而可以对铝合金板加工出不同孔径的钻孔，避免因钻孔大小的不同而需要更换钻头的情况发生，有效的提高了铝合金板的钻孔效率，同时也可以缩小钻头的数量，使工作人员能够更加方便的使用，而通过扇形切削刀头的使用，也可以保证钻孔的精度，避免钻孔精度过低的情况发生。

本变径式钻头，通过两个T型切削杆上的切削刀头错位分布，使切削刀头在对铝合金板进行切削钻孔时，能够有效的降低碎屑的大小，同时也能降低T型切削杆受到的切削阻力，保证切削刀头的正常工作。

本变径式钻头，通过转动座与转动轴的精转合的间隙配合，使T型切削杆和T型支撑杆的连接更加紧凑，以避免T型切削杆和T型支撑杆之间过于松动而造成钻孔精度不准的情况发生，使装置钻孔更加精确、稳定。

附图说明

图1是本发明所述一种铝合金加工用变径式钻头的结构示意图；

图2是本发明所述图1收起后的示意图；

图3是本发明所述T型固定柱的俯视图；

图4是本发明所述图1收起后的剖视图；

图5是本发明所述T型切削杆的断面示意图；

图6是本发明所述两个T型切削杆的对比示意图；

图7是本发明所述T型切削杆的局部俯视图；

图8是本发明所述方形调节座的俯视图；

图9是本发明所述加强套筒的示意图；

图10是本发明所述切削调节装置的示意图；

图中，1、定位钻头；2、钻头固定杆；3、T型固定柱；4、加强板一；5、T型切削杆；6、T型支撑杆；7、转动座；8、转动轴；9、扇形切削座；10、扇形切削刀头；11、切削刀头；12、错位凹槽；13、加强板二；14、方形调节座；15、螺纹通孔；16、环形调节板；17、加强套筒；18、紧固螺栓；19、圆形调节座；20、调节螺杆；21、螺杆轴承；22、调节螺杆槽；23、大伞齿轮；24、调节凹槽；25、内六方调节座；26、调节转轴；27、调节轴承；28、小伞齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-10所示。

本方案的创造点在于菱形式错位切削装置的结构设计，结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7、附图8和附图9，菱形式错位切削装置包括两个T型固定柱3，两个T型固定柱3固定安装在定位钻头1的上表面两侧，T型固定柱3的外表面为圆弧型，T型固定柱3的两侧侧表面上安装有加强板一4，加强板一4均匀分布在T型固定柱3上，两个T型固定柱3之间设有两个T型切削杆5和两个T型支撑杆6，两个T型切削杆5活动插装在两个T型固定柱3两侧下方，两个T型支撑杆6活动插簧在两个T型固定柱3两侧上方，T型切削杆5与T型支撑杆6通过转动座7和转动轴8活动连接，T型切削杆5的下端与两个T型固定柱3之间通过转动座7和转动轴8活动连接，转动轴8与两个T型固定柱3固定连接，T型切削杆5的上端一侧安装有扇形切削座9，扇形切削座9上安装有扇形切削刀头10，T型切削杆5的外侧表面安装有若干切削刀头11，若干切削刀头11均匀分布在T型切削杆5上，T型切削杆5外侧表面上开有若干错位凹槽12，若干错位凹槽12均匀分布在T型切削杆5外侧表面上，错位凹槽12与切削刀头11交错分布，两个T型切削杆5上的切削刀头11和错位凹槽12分别错位分布，T型切削杆5和T型支撑杆6的两侧侧表面上安装有若干加强板二13，加强板二13均匀分布在T型切削杆5和T型支撑杆6上，加强板二13与加强板一4交错分布，两个T型固定柱3之间设有方形调节座14，方形调节座14与两个T型固定柱3滑动连接，方形调节座14的上表面中心处开有螺纹通孔15，两个T型固定柱3之间滑动套装有环形调节板16，环形调节板16与方形调节座14固定连接，T型支撑杆6的上端与环形调节板16的下表面之间通过转动座7和转动轴8活动连接，两个T型固定柱3之间套装有加强套筒17，加强套筒17位于环形调节板16上方，环形调节板16与加强套筒17之间通过紧固螺栓18进行连接；通过两个T型固定柱3和加强板一4的使用，一方面T型的形状可以提高T型固定柱3自身的强度，以避免在切削过程中发生扭曲而损坏，通过环形调节板16和加强套筒17的使用，可以在T型固定柱3进行阻挡，以避免T型固定柱3发生弯曲，而通过方形调节座14的使用，则可以对两个T型固定柱3进行支撑，以避免T型固定柱3发生变形，而通过T型切削杆5和T型支撑杆6组成的菱形的角度变化，则可以调节两个T型切削杆5之间的最大间距，以调节钻孔的直径，而通过两个T型切削杆5上交错分布的切削刀头11和错位凹槽12，一方面可以降低T型切削杆5受到的切削阻力，保证切削工作的正常进行，另一方面又可以使切削碎片较小，以方便工作人员收集切削碎片，同时利用扇形切削刀头10，则可以保证钻孔的精度，通过调节钻孔的直径，则可以使钻头能够根据不同孔径的钻孔需求进行相应的调节，有效的避免了频繁的更换钻头，同时也避免了过多的钻头的使用，有效的提高工作人员对铝合金板的钻孔效率。

本方案的创造点在于切削调节装置的结构设计，结合附图1、附图2和附图10，切削调节装置包括钻头固定杆2下方安装有圆形调节座19，圆形调节座19的下表面与两个T型固定柱3固定连接，圆形调节座19下表面中心处活动插装有调节螺杆20，调节螺杆20与圆形调节座19之间通过螺杆轴承21连接，调节螺杆20穿过螺纹通孔15，调节螺杆20与螺纹通孔15螺纹连接，定位钻头1的上表面中心处开有调节螺杆槽22，调节螺杆20活动插装在调节螺杆槽22内，调节螺杆20的上端安装有大伞齿轮23，圆形调节座19一侧侧表面上开有调节凹槽24，调节凹槽24内安装有内六方调节座25，内六方调节座25的一侧安装有调节转轴26，调节转轴26与圆形调节座19之间通过调节轴承27连接，调节转轴26的一端安装有小伞齿轮28，小伞齿轮28与大伞齿轮23相咬合，通过调节螺杆20的使用，可以使装置调节完毕后能够保持稳定，以避免切削到在切削过程中发生偏移而损坏的情况发生，同时通过内六方调节座25的使用，则可以使钻头在不被取下的情况下，能够快速的调节装置的钻孔大小，提高工作人员的工作效率。

在本装置中，两个T型切削杆5上的切削刀头11和扇形切削刀头10以调节螺杆20中心对称分布；可以使切削刀头11和扇形切削刀头10能够同时进行切削工作，保证钻孔工作的正常高效运行。

在本装置中，两个T型固定柱3组成的圆柱外径小于定位钻头1的外径，使装置的最小钻孔直径为定位钻头1的外径。

在本装置中，转动座7和转动轴8之间的公差配合为H7/g6；可以避免T型切削杆5和T型支撑杆6自身发生晃动偏移，以保证装置自身的稳定性。

在本装置中，切削刀头11的宽度大于错位凹槽12的宽度；可以避免切削刀头11在切削铝合金板时出现夹缝，保证切削的完整性。

在本装置中，调节螺杆20的下端套装有摩擦软垫，摩擦软垫与调节螺杆槽22滑动连接，提高调节螺杆20的转动阻力，以避免调节螺杆20的转动过于自由而导致切削精度发生偏移。

在本装置中，T型切削杆5和T型支撑杆6的外表面为圆弧形且与两个T型固定柱3的外表面处于同一个圆上；可以使装置完全收缩后保持装置的外观整齐性。

工作原理：

当需要使用本装置时，首先将钻头固定杆2安装在钻床上，而后将铝合金板放置到相应位置并固定，此时工作人员根据铝合金板的钻孔需求，通过将内六方扳手插入到内六方调节座25内，从而通过内六方扳手带动内六方调节座25进行转动，而内六方调节座25的转动则带动调节转轴26开始旋转，并带动小伞齿轮28转动，再利用小伞齿轮28与大伞齿轮23的咬合，使大伞齿轮23带动调节螺杆20进行转动，随着调节螺杆20的转动，并利用调节螺杆20与螺纹通孔15的螺纹配合，使方形调节座14带动环形调节板16和加强套筒17开始下降；

而随着环形调节板16的下降，此时环形调节板16推动T型支撑杆6的上端开始向下移动，使T型支撑杆6的下端和T型切削杆5的上端开始远离定位钻头1的中心，从而使T型切削杆5和T型支撑杆6组成一个菱形，而随着T型切削杆5的持续转动，使装置的钻孔范围逐渐增加，当T型切削杆5的角度调节到一定范围后，此时工作人员通过游标卡尺开始测量两个T型切削杆5上扇形切削座9上的扇形切削刀头10的最大间距，并根据测量结果进行继续调节，使两个扇形切削刀头10之间的最大间距与钻孔的内径相同，同时将钻头调节完毕；

而后工作人员便可控制钻床开始工作，通过钻床带动装置的高速旋转和缓慢下降，使定位钻头1开始对铝合金板进行钻孔工作，当定位钻头1完全没入到铝合金板内后，此时T型切削杆5上的切削刀头11开始与铝合金板接触，并呈一定角度开始切削铝合金板，逐渐对定位钻头1钻出的圆孔进行扩孔切削，随着钻床带动装置的持续下降对铝合金板的切削，使T型切削杆5上的所有切削刀头11均对铝合金板进行切削，而后在通过扇形切削刀头10对扩口后的锥形孔进行再次切削，从而形成需要的钻孔，而后利用钻床的缓慢下降，将钻孔完成切削成功；

而在钻孔过程中，当两个T型切削杆5对铝合金板呈一定角度记性切削扩孔时，由于两个T型切削杆5上的切削刀头11和错位凹槽12的错位分布，使得两个T型切削杆5同时对铝合金板进行切削时，切削的位置是不同的，同时由于切削刀头11的宽度大于错位凹槽12的宽度，使得切削过程中不会出现无法切削的死角，保证切削的完整性，并且通过上述切削方式，可以有效的降低T型切削杆5受到的切削阻力；

而当当前孔径大小的钻孔钻取完毕后，此时工作人员再次将内六方扳手插入到内六方调节座25内，并带动内六方调节座25转动，使调节螺杆20带动方形调节座14、环形调节板16和加强套筒17进行高度调节，从而再次调节两个扇形切削刀头10之间的最大间距，并利用游标卡尺进行测量，从而将钻头的钻孔直径再次调节到合适尺寸，而后便可对铝合金板上的其他大小的孔径进行钻孔操作；

通过根据铝合金板上的不同孔径的钻孔需求，调节两个扇形切削刀头10之间的最大间距，从而调节钻头的钻孔半径，可以有效的避免对铝合金板进行不同孔径钻孔时，需要频繁更换钻头的操作，有效的提高工作人员的工作效率，避免工作人员频繁寻找钻头，同时也可以降低钻孔所需的钻头数量；

当所有的钻孔操作完成后，此时工作人员便可将内六方扳手插入到内六方调节座25内，而后反向转动内六方扳手，使内六方调节座25带动调节螺杆20进行转动，使方形调节座14开始上升，从而使T型切削杆5和T型支撑杆6逐渐收回到两个T型固定柱3之间，从而使装置进行完全收缩，而后工作人员便可将钻头取下收起即可。

在本装置中，通过T型固定柱3、T型切削杆5和T型支撑杆6的使用，一方面可以使保证各自的自身强度，避免发生弯曲的情况发生，另一方面又可以提高自身的抗扭强度，以避免在进行钻孔切削过程中，收到的切削阻力较大而造成T型固定柱3发生扭曲的情况发生，而通过方形调节座14的使用，对两个T型固定柱3之间进行加强，从而避免T型固定柱3沿着切削方向相反的方向发生扭曲，同时通过环形调节板16和加强套筒17对T型固定柱3的外表面进行阻挡加强，再次避免T型固定柱3发生扭曲。

在本装置中，T型切削杆5和T型支撑杆6的转动连接处使用的转动座7和转动轴8之间的公差配合为H7/g6，使转动座7和转动轴8之间的转动配合处于可以进行自由转动的情况下，但是没有任何松动的情况发生，从而使T型切削杆5和T型支撑杆6在调节过程中不会发生任何晃动，使扇形切削刀头10更加稳定，从而保证装置钻孔的精准性，避免出现误差而影响钻孔精度。

在本装置中，调节螺杆20的下端直接插装到定位钻头1上的调节螺杆槽22内，同时在调节螺杆20的下端设置摩擦软垫，提高调节螺杆20与调节螺杆槽22之间的摩擦力，使调节螺杆20的转动处于一定的摩擦阻力下，从而避免调节螺杆20过于松弛而发生轻微转动的情况发生，以保证装置调节的精度。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铝合金加工用变径式钻头，包括定位钻头（1）和钻头固定杆（2），其特征在于，所述定位钻头（1）上方设有菱形式错位切削装置，所述钻头固定杆（2）下方设有切削调节装置；

所述菱形式错位切削装置包括两个T型固定柱（3），两个T型固定柱（3）固定安装在定位钻头（1）的上表面两侧，所述T型固定柱（3）的外表面为圆弧型，所述T型固定柱（3）的两侧侧表面上安装有加强板一（4），所述加强板一（4）均匀分布在T型固定柱（3）上，两个所述T型固定柱（3）之间设有两个T型切削杆（5）和两个T型支撑杆（6），两个所述T型切削杆（5）活动插装在两个T型固定柱（3）两侧下方，两个所述T型支撑杆（6）活动插簧在两个T型固定柱（3）两侧上方，所述T型切削杆（5）与T型支撑杆（6）通过转动座（7）和转动轴（8）活动连接，所述T型切削杆（5）的下端与两个T型固定柱（3）之间通过转动座（7）和转动轴（8）活动连接，所述转动轴（8）与两个T型固定柱（3）固定连接，所述T型切削杆（5）的上端一侧安装有扇形切削座（9），所述扇形切削座（9）上安装有扇形切削刀头（10），所述T型切削杆（5）的外侧表面安装有若干切削刀头（11），所述若干切削刀头（11）均匀分布在T型切削杆（5）上，所述T型切削杆（5）外侧表面上开有若干错位凹槽（12），所述若干错位凹槽（12）均匀分布在T型切削杆（5）外侧表面上，所述错位凹槽（12）与切削刀头（11）交错分布，两个所述T型切削杆（5）上的切削刀头（11）和错位凹槽（12）分别错位分布，所述T型切削杆（5）和T型支撑杆（6）的两侧侧表面上安装有若干加强板二（13），所述加强板二（13）均匀分布在T型切削杆（5）和T型支撑杆（6）上，所述加强板二（13）与加强板一（4）交错分布，两个所述T型固定柱（3）之间设有方形调节座（14），所述方形调节座（14）与两个T型固定柱（3）滑动连接，所述方形调节座（14）的上表面中心处开有螺纹通孔（15），两个所述T型固定柱（3）之间滑动套装有环形调节板（16），所述环形调节板（16）与方形调节座（14）固定连接，所述T型支撑杆（6）的上端与环形调节板（16）的下表面之间通过转动座（7）和转动轴（8）活动连接，两个所述T型固定柱（3）之间套装有加强套筒（17），所述加强套筒（17）位于环形调节板（16）上方，所述环形调节板（16）与加强套筒（17）之间通过紧固螺栓（18）进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金加工用变径式钻头，其特征在于，所述切削调节装置包括所述钻头固定杆（2）下方安装有圆形调节座（19），所述圆形调节座（19）的下表面与两个T型固定柱（3）固定连接，所述圆形调节座（19）下表面中心处活动插装有调节螺杆（20），所述调节螺杆（20）与圆形调节座（19）之间通过螺杆轴承（21）连接，所述调节螺杆（20）穿过螺纹通孔（15），所述调节螺杆（20）与螺纹通孔（15）螺纹连接，所述定位钻头（1）的上表面中心处开有调节螺杆槽（22），所述调节螺杆（20）活动插装在调节螺杆槽（22）内，所述调节螺杆（20）的上端安装有大伞齿轮（23），所述圆形调节座（19）一侧侧表面上开有调节凹槽（24），所述调节凹槽（24）内安装有内六方调节座（25），所述内六方调节座（25）的一侧安装有调节转轴（26），所述调节转轴（26）与圆形调节座（19）之间通过调节轴承（27）连接，所述调节转轴（26）的一端安装有小伞齿轮（28），所述小伞齿轮（28）与大伞齿轮（23）相咬合。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金加工用变径式钻头，其特征在于，所述两个T型切削杆（5）上的切削刀头（11）和扇形切削刀头（10）以调节螺杆（20）中心对称分布。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金加工用变径式钻头，其特征在于，所述两个T型固定柱（3）组成的圆柱外径小于定位钻头（1）的外径。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金加工用变径式钻头，其特征在于，所述转动座（7）和转动轴（8）之间的公差配合为H7/g6。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金加工用变径式钻头，其特征在于，所述切削刀头（11）的宽度大于错位凹槽（12）的宽度。

7.根据权利要求2所述的一种铝合金加工用变径式钻头，其特征在于，所述调节螺杆（20）的下端套装有摩擦软垫，所述摩擦软垫与调节螺杆槽（22）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种铝合金加工用变径式钻头，其特征在于，所述T型切削杆（5）和T型支撑杆（6）的外表面为圆弧形且与两个T型固定柱（3）的外表面处于同一个圆上。

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