CN207267068U - 可更换刀头的旋转切削刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可更换刀头的旋转切削刀具，属于机械加工行业中的孔加工领域。目前，钻孔所使用的麻花钻为一体式结构，刀头到达使用寿命需整体更换，成本较高。可更换刀头的钻具中，由于钻孔过程中刀头所受径向、轴向作用力较大，会产生刀头在连接处发生径向位移导致钻孔不精细等情况，刀头的可更换结构致使钻具在刀头的连接处较为脆弱，排屑槽的设计致使钻具基体更加脆弱。本实用新型所述的可更换刀头的旋转切削刀具，刀头与刀杆可拆卸式的连接，刀头与刀杆的连接处采用V型定位面，刀头定位、固定效果好，不易偏移，排屑槽的不同螺旋角度设计提高了刀杆强度，冷却导向槽的设计加强了冷却效果，刀头安装、拆卸简单。

Description

可更换刀头的旋转切削刀具

技术领域

本实用新型涉及一种可更换刀头的旋转切削刀具，属于机械加工行业中的孔加工领域。

背景技术

目前，钻孔所用的麻花钻为一体式结构，刀头到达使用寿命需更换整体钻具，成本较高，如申请号为201310750248.5的中国专利。

可更换刀头的钻具中，在钻孔过程中，由于刀头所受径向、轴向作用力较大，会产生刀头在连接处发生径向位移导致钻孔不精细等情况，刀头的可更换结构致使钻具在刀头的连接处较为脆弱，排屑槽的设计致使钻具基体更加脆弱，如申请号为201210152756.9的中国专利，此专利公开了一种可旋转钻具及用于可旋转钻具的基体，该钻具可更换刀头，刀头与基体通过凸出部插入凹进部固定，刀头与基体的连接面接近水平，在钻孔过程中由于受到径向作用力较大，会发生刀头位置偏移导致的钻孔不精细、刀头与基体连接处损坏等情况；此外，为了达到排屑效果，该钻具用于排出切削屑的容屑槽内部有足够深度，这使得钻具整体尤其是刀头与基体的连接处更加脆弱；钻具一端用于输出冷却液的嘴部为孔状结构，冷却液的输出呈柱状喷射，冷却不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种可更换刀头的旋转切削刀具，该可更换刀头的旋转切削刀具的刀头可拆卸式的与刀杆连接，刀头到达使用寿命仅需更换刀头即可，无需将刀具整体更换，刀头与刀杆的连接处采用V型面定位有效地将刀头定位、固定在刀杆上，钻孔过程中不易偏移，排屑槽的不同螺旋角度设计满足排屑效果的同时减小了排屑槽的深度、提高了刀杆强度，冷却导向槽的设计可以精确控制冷却液的输出方向，达到冷却均匀、彻底的效果，避免了冷却口堵塞的情况，刀头安装、拆卸简单，使用成本降低。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种可更换刀头的旋转切削刀具，包括刀头和刀杆，所述刀头可拆卸式的与刀杆连接，刀头和刀杆具有共同的轴线，所述刀杆沿轴线具有刃部和柄部，所述刃部与刀头连接，其特征在于，所述刀头包括切削刃、横刃出屑面、接触面、刀头螺钉孔、圆周切削刃带、凸V型定位面以及中心定位圆柱，所述切削刃和横刃出屑面设置在刀头的顶部，所述接触面和圆周切削刃带沿轴线设置在刀头的侧面，所述刀头螺钉孔贯穿式的设置在刀头的内部且穿过接触面，所述凸V型定位面和中心定位圆柱设置在刀头的底部；所述刀杆包括横刃避空面、扭矩支撑面、螺孔、凹V型定位面、中心定位孔、冷却通道、冷却孔、冷却导向槽、主排屑槽以及副排屑槽，所述横刃避空面与横刃出屑面相接，横刃避空面和横刃出屑面与主排屑槽和／或副排屑槽汇合，所述扭矩支撑面与接触面相接触，所述螺孔贯穿式的设置在刀杆的端部且穿过扭矩支撑面，所述刀头通过螺钉穿过螺孔以及刀头螺钉孔与刀杆固定，所述凹V型定位面与凸V型定位面位置相对应、所述中心定位孔与中心定位圆柱位置相对应，所述凸V型定位面的突出部位于凹V型定位面的凹进部内，凸V型定位面与凹V型定位面相接触，所述中心定位圆柱位于中心定位孔内，所述中心定位孔的深度大于中心定位圆柱的轴向长度；所述刀杆沿轴线设置有至少一条主排屑槽和一条副排屑槽，所述主排屑槽的内部螺旋角包括螺旋角一和螺旋角二，所述螺旋角一的角度与螺旋角二的角度不相同，所述主排屑槽延伸至刀头的切削刃；所述刀杆（的内部设置有用于钻削时输送冷却液的冷却通道，刀杆的端部外壁面设置有两条沿轴线的方向布置的冷却导向槽，所述冷却导向槽的内部一端设置有冷却孔。采用V型面定位设计使钻孔过程中轴向受力居中，刀杆不易损坏；采用圆柱定位设计使钻孔过程中受到较大径向力作用时，中心定位孔可以有效抵制刀头的径向位移，确保在高速钻孔时能够稳定、安全、可靠的加工。主排屑槽的内部采用不同螺旋角度的设计满足排屑效果的同时减小了排屑槽的深度，可以有效提高刀杆强度，减少在钻孔过程中的扭转变形，避免因刀杆变形引起刀头碎裂、钻孔粗糙度差、钻孔精度差等问题；副排屑槽的设计可以使排屑更加的顺畅，减少切削屑变形以便获得最佳形状的切削屑；刀杆端部的两条冷却导向槽的设计可以精确控制冷却液的输出方向，即使钻入切削屑也不会减小流量，达到冷却均匀、彻底的效果，避免了冷却口堵塞的情况，使冷却液压力保持恒定。

进一步而言，所述凹V型定位面的底部夹角为90°～140°。凸V型定位面嵌入其中与其充分接触，钻孔过程中可以使轴向受力居中。

进一步而言，所述刀头与刀杆通过1～2颗螺钉固定。设计合理。

进一步而言，所述刀头与刀杆通过1颗螺钉固定，所述螺钉与刀头所在的平面所成角度为60°～90°。方案较佳。

作为优选，所述刀头与刀杆通过1颗螺钉固定，所述螺钉与刀头所在的平面垂直。方案较优。

进一步而言，所述主排屑槽沿轴线呈螺旋状、直通式或前端部分螺旋状后端部分直通式延伸。用于排出切削屑。

进一步而言，所述主排屑槽的内部螺旋角一的角度β1=20°～30°、螺旋角二的角度β2=5°～15°。主排屑槽的内部采用不同螺旋角度的设计避免了槽内深度过大、排屑效果不佳等问题，可以有效提高刀杆强度，减少在钻孔过程中的扭转变形。

进一步而言，所述冷却通道在刀杆的内部沿轴线设置有一条主通道，该主通道延伸至靠近中心定位孔的端部分成两条支路并分别延伸至两条冷却导向槽内部的冷却孔。设计合理。

一种可更换刀头的旋转切削刀具的刀头安装方法，其特征在于，根据如上所述的可更换刀头的旋转切削刀具，将刀头的中心定位圆柱插入刀杆的中心定位孔中，调整刀头的方向使凸V型定位面与凹V型定位面充分接触、接触面与扭矩支撑面充分接触，将螺钉穿过螺孔以及刀头螺钉孔固定。采用凸V型定位面和凹V型定位面相结合、中心定位圆柱和中心定位孔相结合，双重定位，使用过程中轴向受力居中，刀杆不易损坏，有效抵制刀头的径向位移，确保在高速钻孔时能够稳定、安全、可靠的加工。

一种可更换刀头的旋转切削刀具的旋转切削方法，其特征在于，根据如上所述的可更换刀头的旋转切削刀具，将旋转切削刀具开启，手持柄部使刀头钻入待钻孔的区域，同时向冷却通道输送冷却液；具有“V型面定位”和“圆柱定位”双重定位结构的旋转切削刀具在钻孔过程中刀头沿轴线径直钻入，不发生偏移，冷却液通过冷却孔进入冷却导向槽发散式的输出对钻孔区域进行充分均匀冷却，切削屑由横刃避空面和／或横刃出屑面进入主排屑槽和／或副排屑槽快速充分排出。使用过程中稳定、安全、可靠。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1.刀头与刀杆定位采用凸V型定位面和凹V型定位面相结合、中心定位圆柱和中心定位孔相结合的双重定位方式，钻孔过程中可使轴向受力居中、有效抵制刀头的径向位移，刀杆不易损坏，确保在高速钻孔时能够稳定、安全、可靠的加工。

2.主排屑槽的内部采用不同螺旋角度的设计满足排屑效果的同时减小了排屑槽的深度，避免了槽内深度过大、排屑效果不佳、因刀杆变形引起刀头碎裂、钻孔粗糙度差、钻孔精度差等问题，可以有效提高刀杆强度，减少在钻孔过程中的扭转变形；副排屑槽的设计可使排屑更加的顺畅，减少切削屑变形以便获得最佳形状的切削屑。

3.刀杆端部的两条沿轴线有一定长度的冷却导向槽的设计可以精确控制冷却液的输出方向，达到冷却均匀、彻底的效果，也可以将切削屑冲出，即使钻入切削屑也不会减小流量，避免了冷却口堵塞的情况，使冷却液压力保持恒定。

4.刀头与刀杆可拆卸，安装拆卸简单方便，刀头到达使用寿命仅更换刀头即可，刀杆无需更换，成本降低。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的刀杆透视图。

图3为本实用新型的刀杆主视图。

图4为本实用新型的刀杆侧视图。

图5为本实用新型的刀头结构示意图。

图6为本实用新型的刀头侧视图。

图7为本实用新型的刀头俯视图。

图8为本实用新型的刀头与刀杆的未装配示意图。

图9为本实用新型的刀头与刀杆的装配过程示意图。

图10为本实用新型的刀头与刀杆的装配完成示意图。

其中：刀头1，刀杆2，轴线3，切削刃10，刀头螺钉孔11，接触面12，凸V型定位面13，中心定位圆柱14，横刃出屑面15，圆周切削刃带16，刃部20，柄部30，扭矩支撑面201，凹V型定位面202，中心定位孔203，螺孔204，冷却孔205，冷却通道206，冷却导向槽207，主排屑槽208，副排屑槽209，螺旋角一210，螺旋角二211，横刃避空面212，螺钉401。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图10，一种可更换刀头的旋转切削刀具，包括刀头1和刀杆2，刀头1可拆卸式的与刀杆2连接，刀头1和刀杆2具有共同的轴线3，刀杆2沿轴线3具有刃部20和柄部30，刃部20与刀头1连接。

刀头1包括切削刃10、横刃出屑面15、接触面12、刀头螺钉孔11、圆周切削刃带16、凸V型定位面13以及中心定位圆柱14；刀头1为中心对称结构，刀头1沿轴线3旋转180°即可重合，切削刃10和横刃出屑面15沿径向设置在刀头1的顶部，接触面12和圆周切削刃带16沿轴线3设置在刀头1的侧面，圆周切削刃带16沿轴线3有一定长度，刀头螺钉孔11贯穿式的设置在刀头1的内部且穿过接触面12，凸V型定位面13和中心定位圆柱14设置在刀头1的底部。

刀杆2包括横刃避空面212、扭矩支撑面201、螺孔204、凹V型定位面202、中心定位孔203、冷却通道206、冷却孔205、冷却导向槽207、主排屑槽208以及副排屑槽209；横刃避空面212与横刃出屑面15相接、汇合，横刃避空面212和横刃出屑面15与主排屑槽208和／或副排屑槽209汇合，扭矩支撑面201与接触面12相接触，螺孔204贯穿式的设置在刀杆2的端部且穿过扭矩支撑面201，螺孔204与刀头螺钉孔11同轴布置，刀头1通过1～2颗螺钉401穿过螺孔204以及刀头螺钉孔11与刀杆2固定，本实施例中刀头1与刀杆2通过1颗螺钉401固定，螺钉401与刀头1所在的平面所成角度为60°～90°，作为优选，螺钉401与刀头1所在的平面垂直。

凹V型定位面202与凸V型定位面13位置相对应、中心定位孔203与中心定位圆柱14位置相对应，凸V型定位面13的突出部位于凹V型定位面202的凹进部内，凸V型定位面13与凹V型定位面202相接触，凹V型定位面202的底部夹角为90°～140°，中心定位圆柱14位于中心定位孔203内，中心定位孔203的深度大于中心定位圆柱14的轴向长度，中心定位孔203的底面和中心定位圆柱14的底面沿轴线3有一定长度的空隙。

刀杆2沿轴线3设置有至少一条主排屑槽208和一条副排屑槽209，主排屑槽208沿轴线3呈螺旋状、直通式或前端部分螺旋状后端部分直通式延伸，主排屑槽208的内部螺旋角包括螺旋角一210和螺旋角二211，螺旋角一210的角度与螺旋角二211的角度不相同，旋角一210的角度β1=20°～30°、螺旋角二211的角度β2=5°～15°，主排屑槽208延伸至刀头1的切削刃10。

刀杆2的内部设置有用于钻削时输送冷却液的冷却通道206，刀杆2的端部外壁面设置有两条沿轴线3的方向布置的冷却导向槽207，冷却导向槽207的内部一端设置有冷却孔205，冷却通道206在刀杆2的内部沿轴线3设置有一条主通道，该主通道延伸至靠近中心定位孔203的端部分成两条支路并分别延伸至两条冷却导向槽207内部的冷却孔205。

一种可更换刀头的旋转切削刀具的刀头安装方法，根据如上的可更换刀头的旋转切削刀具，将刀头1的中心定位圆柱14插入刀杆2的中心定位孔203中，调整刀头1的方向使凸V型定位面13与凹V型定位面202充分接触、接触面12与扭矩支撑面201充分接触，将螺钉401穿过螺孔204以及刀头螺钉孔11固定。

一种可更换刀头的旋转切削刀具的旋转切削方法，根据如上的可更换刀头的旋转切削刀具，将旋转切削刀具开启，手持柄部30使刀头1钻入待钻孔的区域，同时向冷却通道206输送冷却液；具有“V型面定位”和“圆柱定位”双重定位结构的旋转切削刀具在钻孔过程中刀头1沿轴线3径直钻入，不发生偏移，冷却液通过冷却孔205进入冷却导向槽207发散式的输出对钻孔区域进行充分均匀冷却，切削屑由横刃避空面212和／或横刃出屑面15进入主排屑槽208和／或副排屑槽209快速充分排出。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可更换刀头的旋转切削刀具，包括刀头（1）和刀杆（2），所述刀头（1）可拆卸式的与刀杆（2）连接，刀头（1）和刀杆（2）具有共同的轴线（3），所述刀杆（2）沿轴线（3）具有刃部（20）和柄部（30），所述刃部（20）与刀头（1）连接，其特征在于，所述刀头（1）包括切削刃（10）、横刃出屑面（15）、接触面（12）、刀头螺钉孔（11）、圆周切削刃带（16）、凸V型定位面（13）以及中心定位圆柱（14），所述切削刃（10）和横刃出屑面（15）设置在刀头（1）的顶部，所述接触面（12）和圆周切削刃带（16）沿轴线（3）设置在刀头（1）的侧面，所述刀头螺钉孔（11）贯穿式的设置在刀头（1）的内部且穿过接触面（12），所述凸V型定位面（13）和中心定位圆柱（14）设置在刀头（1）的底部；所述刀杆（2）包括横刃避空面（212）、扭矩支撑面（201）、螺孔（204）、凹V型定位面（202）、中心定位孔（203）、冷却通道（206）、冷却孔（205）、冷却导向槽（207）、主排屑槽（208）以及副排屑槽（209），所述横刃避空面（212）与横刃出屑面（15）相接，横刃避空面（212）和横刃出屑面（15）与主排屑槽（208）和／或副排屑槽（209）汇合，所述扭矩支撑面（201）与接触面（12）相接触，所述螺孔（204）贯穿式的设置在刀杆（2）的端部且穿过扭矩支撑面（201），所述刀头（1）通过螺钉（401）穿过螺孔（204）以及刀头螺钉孔（11）与刀杆（2）固定，所述凹V型定位面（202）与凸V型定位面（13）位置相对应、所述中心定位孔（203）与中心定位圆柱（14）位置相对应，所述凸V型定位面（13）的突出部位于凹V型定位面（202）的凹进部内，凸V型定位面（13）与凹V型定位面（202）相接触，所述中心定位圆柱（14）位于中心定位孔（203）内，所述中心定位孔（203）的深度大于中心定位圆柱（14）的轴向长度；所述刀杆（2）沿轴线（3）设置有至少一条主排屑槽（208）和一条副排屑槽（209），所述主排屑槽（208）的内部螺旋角包括螺旋角一（210）和螺旋角二（211），所述螺旋角一（210）的角度与螺旋角二（211）的角度不相同，所述主排屑槽（208）延伸至刀头（1）的切削刃（10）；所述刀杆（2）的内部设置有用于钻削时输送冷却液的冷却通道（206），刀杆（2）的端部外壁面设置有两条沿轴线（3）的方向布置的冷却导向槽（207），所述冷却导向槽（207）的内部一端设置有冷却孔（205）。

2.根据权利要求1所述的可更换刀头的旋转切削刀具，其特征在于，所述凹V型定位面（202）的底部夹角为90°～140°。

3.根据权利要求1所述的可更换刀头的旋转切削刀具，其特征在于，所述刀头（1）与刀杆（2）通过1～2颗螺钉（401）固定。

4.根据权利要求1所述的可更换刀头的旋转切削刀具，其特征在于，所述刀头（1）与刀杆（2）通过1颗螺钉（401）固定，所述螺钉（401）与刀头（1）所在的平面所成角度为60°～90°。

5.根据权利要求1所述的可更换刀头的旋转切削刀具，其特征在于，所述刀头（1）与刀杆（2）通过1颗螺钉（401）固定，所述螺钉（401）与刀头（1）所在的平面垂直。

6.根据权利要求1所述的可更换刀头的旋转切削刀具，其特征在于，所述主排屑槽（208）沿轴线（3）呈螺旋状、直通式或前端部分螺旋状后端部分直通式延伸。

7.根据权利要求1所述的可更换刀头的旋转切削刀具，其特征在于，所述主排屑槽（208）的内部螺旋角一（210）的角度β1=20°～30°、螺旋角二（211）的角度β2=5°～15°。

8.根据权利要求1所述的可更换刀头的旋转切削刀具，其特征在于，所述冷却通道（206）在刀杆（2）的内部沿轴线（3）设置有一条主通道，该主通道延伸至靠近中心定位孔（203）的端部分成两条支路并分别延伸至两条冷却导向槽（207）内部的冷却孔（205）。