CN220240131U - 分体式模块钻 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加工刀具，具体公开了一种分体式模块钻。该分体式模块钻包括刀头和刀杆，所述的刀头与刀杆分体设置；所述的刀头包括切削端和连接端，所述的连接端设有定位柱；所述的定位柱上设有锁紧孔，所述的锁紧孔沿定位柱的径向设置；所述的刀杆上设有定位孔，所述的刀杆上还设有操作孔，所述的操作孔从刀杆外侧壁沿径向延伸至定位孔；还包括承载组件，所述的承载组件包括第一承载件和第二承载件，所述的第一承载件和第二承载件其中之一为承载凸块，另一个为承载凹槽；还包括锁紧件，所述锁紧件的工作端呈锥形。以上所述的分体式模块钻中刀头与刀杆之间的连接可靠，具有中心定位准确、载荷传递稳定的优点。

Description

分体式模块钻

技术领域

本实用新型涉及一种加工刀具，尤其涉及一种分体式模块钻。

背景技术

常见的旋转加工刀具有钻刀、铣刀等，现有旋转加工刀具的切削刃部分通常与刀杆部分一体成型或焊接，不仅加工复杂，而且一旦切削刃磨损，刀具需要整体更换，使用寿命短、成本高。

申请人在先提交的授权公告号为CN 113751778B的中国实用新型专利公开了一种采用分体式刀头的旋转加工刀具，通过将刀头设置成分体式，可以有效降低刀具的使用成本。

在机加工领域，对于大直径孔的加工方式通常为钻孔+扩孔配合，市场上部分刀具通过设置多个切削刃的形式，已可以实现采用单把刀具完成钻孔和扩孔操作。但采用刀头分体设置，同时具备钻孔+扩孔能力的刀具并不多见，特别是针对8倍径以上的大深度孔加工时，对刀头连接的可靠性、中心定位的准确性和载荷传递的稳定性有更高的要求，难以在上述在先申请的旋转加工刀具基础上通过简单改造来实现。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种分体式模块钻，刀头与刀杆之间的连接可靠，具有中心定位准确、载荷传递稳定的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种分体式模块钻，包括刀头和刀杆，所述的刀头与刀杆分体设置；所述的刀头包括切削端和连接端，所述的连接端设有定位柱，所述定位柱的回转中心与刀头的回转中心重合；所述的定位柱上设有锁紧孔，所述的锁紧孔沿定位柱的径向设置；

所述的刀杆上设有定位孔，所述定位孔的回转中心与刀杆的回转中心重合；所述的刀杆上还设有操作孔，所述的操作孔从刀杆外侧壁沿径向延伸至定位孔；

还包括承载组件，所述的承载组件包括设置在刀杆连接端的第一承载件、及设置在刀头连接端的第二承载件，所述的第一承载件和第二承载件其中之一为承载凸块，另一个为承载凹槽；

还包括锁紧件，所述锁紧件的工作端呈锥形；

连接状态下，定位柱与定位孔配合，第一承载件与第二承载件配合，所述的锁紧件插入操作孔并与操作孔螺纹连接，锁紧件的工作端部分伸入锁紧孔内。

定位柱与定位孔配合，实现刀头与刀杆的中心定位；刀头连接端面与刀杆连接端面配合，实现刀头与刀杆之间的轴向承载；承载组件实现刀头与刀杆之间的切削扭矩传递；锁紧件与锁紧孔配合完成刀头与刀杆之间的稳定连接。本申请的分体式模块钻，在实现分体式设置刀头的基础上，具有中心定位准确、载荷传递稳定的优点。

作为优选，所述承载组件的数量至少为两个，并围绕刀杆的回转中心环形均布。

作为优选，所述操作孔的数量为两个，并相对于刀杆的回转中心左右对置；对应锁紧件的数量也为两个。

作为优选，所述承载凸块在周向上还包括引导侧面，所述的引导侧呈锥形。在第一承载件和第二承载件配合对接的过程中起到引导作用。

作为优选，所述的刀头上设有中心切削部和外切削部，所述的中心切削部上设有中心切削刃，所述的外切削部上设有外切削刃；在沿刀头周向上，所述的中心切削刃与外切削刃错开设置；在沿刀头径向上，所述的中心切削刃与外切削刃部分重叠；在沿刀头轴向上，所述的中心切削刃高于外切削刃。

通过合理设置中心切削部和外切削部，可以仅使用单把刀具完成钻孔和扩孔操作。

作为优选，所述的中心切削部和外切削部分别与刀头分体设置，并可拆连接。

通过分体设置中心切削部和外切削部，可以为模块化设计中心切削部和外切削部创造条件。根据具体工况，仅需调整刀头主体的结构和尺寸规格，合理设置中心切削部和外切削部的数量的分布，并装入模块化设置的中心切削部和外切削部，即可实现不同直径的孔加工，大大降低了设计和加工成本。

作为优选，所述外切削部的数量为两个，并围绕刀头的回转中心环形均布。

作为优选，所述刀头的外侧面上分布有至少两块导向块，所述的导向块围绕刀头的回转中心环形均布。

作为优选，所述的刀头上设有排屑槽，所述排屑槽与刀头切削端对应的部分向内凹陷形成辅助排屑槽，所述的中心切削刃与辅助排屑槽对应。

为了满足中心切削部和外切削部的分布要求，中心切削刃和与外切削刃之间存在一定相位差，为了同时满足中心切削刃和外切削刃的排屑性能要求，必然导致排屑槽留给中心切削刃的出屑空间减小。通过设置辅助排屑槽，可以在一定程度上增大中心切削刃的出屑空间。

作为优选，还包括冷却组件，所述的冷却组件包括主冷却通道和至少两个分冷却通道，所述的主冷却通道设置在刀杆内，所述分冷却通道的出液口位于刀头的切削段，所述的分冷却通道穿过承载组件；

所述的冷却组件还包括分配通道，所述的分配通道位于刀杆内，并沿径向设置，所述的主冷却通道和分冷却通道分别与分配通道连通。

可以根据中心切削部和外切削部的分布情况，合理调整分冷却通道的出液口，以保证各个切削刃的切削过程均可以获得可靠充分的冷却。

附图说明

图1为本实施例分体式模块钻的结构示意图；

图2为本实施例分体式模块钻的局部示意图；

图3为本实施例分体式模块钻的仰视图；

图4为本实施例分体式模块钻的爆炸图；

图5为本实施例分体式模块钻的局部爆炸图；

图6为本实施例分体式模块钻中刀头的结构示意图；

图7为本实施例分体式模块钻中刀杆的局部结构示意图；

图8为本实施例分体式模块钻的正向局部剖视图，用于体现刀头与刀杆的连接结构；

图9为本实施例分体式模块钻中刀头的正视图；

图10为本实施例分体式模块钻中刀杆的正向局部视图；

图11为本实施例分体式模块钻的中刀头的俯视图；

图12为本实施例分体式模块钻中刀杆的正向局部剖视图；

图13为本实施例分体式模块钻的正向局部剖视图，用于体现冷却组件的结构。

实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1-图8所示，一种分体式模块钻，包括刀头1和刀杆2，所述的刀头1与刀杆2分体设置。所述的刀头1包括切削端和连接端，所述的连接端设有定位柱11，所述定位柱11的回转中心与刀头1的回转中心重合。所述的定位柱11上设有锁紧孔12，所述的锁紧孔12沿定位柱11的径向设置。

如图1-图8所示，所述的刀杆2上设有定位孔22，所述定位孔22的回转中心与刀杆2的回转中心重合。所述的刀杆2上还设有操作孔21，所述的操作孔21从刀杆2外侧壁沿径向延伸至定位孔22。具体的，所述操作孔21的数量为两个，并相对于刀杆2的回转中心左右对置。对应锁紧件9的数量也为两个。

如图5和图8所示，还包括与操作孔21匹配的锁紧件9，所述锁紧件9的工作端呈锥形。

如图3、图4和图11所示，还包括承载组件，所述的承载组件包括设置在刀杆连接端的第一承载件82、及设置在刀头连接端的第二承载件81，所述的第一承载件82和第二承载件81其中之一为承载凸块，另一个为承载凹槽。

如图3、图4和图11所示，所述承载组件的数量至少为两个，并围绕刀杆2的回转中心环形均布。具体的，所述第一承载件82和第二承载件81的截面呈扇形设置，且扇形的其中一个侧边为承载侧，承载侧沿刀体的其中一条直径线延伸。

所述承载凸块在周向上还包括引导侧面，所述的引导侧呈锥形。在第一承载件82和第二承载件81配合对接的过程中起到引导作用。

连接状态下，定位柱11与定位孔22配合，第一承载件82与第二承载件81配合，所述的锁紧件9插入操作孔21并与操作孔21螺纹连接，锁紧件9的工作端部分伸入锁紧孔12内；此时，刀头连接端面13与刀杆连接端面23紧密接触，第一承载件承载侧821与第二承载件承载侧811紧密接触。

定位柱11与定位孔22配合，实现刀头1与刀杆2的中心定位。刀头连接端面13与刀杆连接端面23配合，实现刀头1与刀杆2之间的轴向承载。承载组件实现刀头1与刀杆2之间的切削扭矩传递。锁紧件9与锁紧孔12配合完成刀头1与刀杆2之间的稳定连接。本申请的分体式模块钻，在实现分体式设置刀头1的基础上，具有中心定位准确、载荷传递稳定的优点。

为了进一步提高刀头1与刀杆2之间连接的可靠性，所述锁紧孔12中心线相对于刀头1连接端面的距离L1，设置成小于操作孔21中心线相对于刀杆2连接端面的距离L2，也即在连接状态下，锁紧孔12和操作孔21在轴向上存在一定程度的偏心。当锁紧件9的工作端逐步插入锁紧孔12，会在刀头1上逐步施加一定扭矩，迫使刀头连接端面13与刀杆连接端面23压紧，从而保证刀头连接端面13与刀杆连接端面23之间的配合可靠性，切削过程中轴向载荷传递平稳。

同时，将第一承载件承载侧821所在的直径线与锁紧孔12中心线的夹角α1，设置成小于第二承载件承载侧811所在的直径线与操作孔21中心线的夹角α2，也即在连接状态下，锁紧孔12和操作孔21在周向上存在一定程度的偏心。当锁紧件9的工作端逐步插入锁紧孔12，会在刀头1上逐步施加一定扭矩，迫使第一承载件承载侧821与第二承载件承载侧811压紧，从而保证第一承载件82与第二承载件81之间的配合可靠性，切削过程中扭矩传递平稳。

具体的，如图9和图10所示，所述锁紧孔12中心线相对于刀头连接端面13的距离为L1，操作孔21中心线相对于刀杆连接端面23的距离为L2，则有L2-L1=0.1~0.5mm。

如图11和图12所示，所述第一承载件承载侧821所在的直径线与锁紧孔12中心线的夹角为α1，所述第二承载件承载侧811所在的直径线与操作孔21中心线的夹角为α2，则有α2-α1=1~10°。

如图1-图8所示，进一步的，所述的刀头1上设有中心切削部7和外切削部4，所述的中心切削部7上设有中心切削刃，所述的外切削部4上设有外切削刃。在沿刀头1周向上，所述的中心切削刃与外切削刃错开设置。在沿刀头1径向上，所述的中心切削刃与外切削刃部分重叠。在沿刀头1轴向上，所述的中心切削刃高于外切削刃。通过合理设置中心切削部7和外切削部4，可以仅使用单把刀具完成钻孔和扩孔操作。

如图1-图8所示，所述的中心切削部7和外切削部4分别与刀头1分体设置，并可拆连接。通过分体设置中心切削部7和外切削部4，可以为模块化设计中心切削部7和外切削部4创造条件。根据具体工况，仅需调整刀头1主体的结构和尺寸规格，合理设置中心切削部7和外切削部4的数量的分布，并装入模块化设置的中心切削部7和外切削部4，即可实现不同直径的孔加工，大大降低了设计和加工成本。

具体的，所述的刀头1上设有V型定位槽，所述的中心切削部7上设有V形定位面，所述的中心切削部7插入V型定位槽内，且V形定位面与V形定位槽匹配，所述的中心切削部7与刀头1之间通过螺钉锁紧。

作为一种具体的实施方式，所述外切削部4的数量为偶数，并相对于刀头1的回转中心左右对称分布。具体的，所述外切削部4的数量为两个。并围绕刀头1的回转中心环形均布。

作为另一种具体的实施方式，所述外切削部4的数量为奇数。

如图1-图8所示，进一步的，所述刀头1的外侧面上分布有至少两块导向块6，所述的导向块6围绕刀头1的回转中心环形均布，且所述的导向块6在沿刀头1的周向上与外切削部4错开设置。

如图1-图8所示，进一步的，所述的刀头1上设有排屑槽3，所述刀头1的切削端设有与排屑槽3一一对应的切削刃分布区。所述排屑槽3与刀头1切削端对应的部分向内凹陷形成辅助排屑槽31，所述的中心切削刃与辅助排屑槽31对应。

为了满足中心切削部7和外切削部4的分布要求，中心切削刃和与外切削刃之间存在一定相位差，为了同时满足中心切削刃和外切削刃的排屑性能要求，必然导致排屑槽3留给中心切削刃的出屑空间减小。通过设置辅助排屑槽31，可以在一定程度上增大中心切削刃的出屑空间。

进一步的，如图13所示，还包括冷却组件5，所述的冷却组件5包括主冷却通道和至少两个分冷却通道51，所述的主冷却通道设置在刀杆2内，所述分冷却通道51的出液口位于刀头1的切削段，所述的分冷却通道51穿过承载组件。所述的冷却组件5还包括分配通道52，所述的分配通道52位于刀杆2内，并沿径向设置，所述的主冷却通道和分冷却通道51分别与分配通道52连通。

可以根据中心切削部7和外切削部4的分布情况，合理调整分冷却通道51的出液口，以保证各个切削刃的切削过程均可以获得可靠充分的冷却。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分体式模块钻，包括刀头和刀杆，其特征在于：所述的刀头与刀杆分体设置；所述的刀头包括切削端和连接端，所述的连接端设有定位柱，所述定位柱的回转中心与刀头的回转中心重合；所述的定位柱上设有锁紧孔，所述的锁紧孔沿定位柱的径向设置；

所述的刀杆上设有定位孔，所述定位孔的回转中心与刀杆的回转中心重合；所述的刀杆上还设有操作孔，所述的操作孔从刀杆外侧壁沿径向延伸至定位孔；

还包括承载组件，所述的承载组件包括设置在刀杆连接端的第一承载件、及设置在刀头连接端的第二承载件，所述的第一承载件和第二承载件其中之一为承载凸块，另一个为承载凹槽；

还包括锁紧件，所述锁紧件的工作端呈锥形；

连接状态下，定位柱与定位孔配合，第一承载件与第二承载件配合，所述的锁紧件插入操作孔并与操作孔螺纹连接，锁紧件的工作端部分伸入锁紧孔内。

2.根据权利要求1所述的分体式模块钻，其特征在于：所述承载组件的数量至少为两个，并围绕刀杆的回转中心环形均布。

3.根据权利要求1所述的分体式模块钻，其特征在于：所述操作孔的数量为两个，并相对于刀杆的回转中心左右对置；对应锁紧件的数量也为两个。

4.根据权利要求1所述的分体式模块钻，其特征在于：所述承载凸块在周向上还包括引导侧面，所述的引导侧呈锥形。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的分体式模块钻，其特征在于：所述的刀头上设有中心切削部和外切削部，所述的中心切削部上设有中心切削刃，所述的外切削部上设有外切削刃；在沿刀头周向上，所述的中心切削刃与外切削刃错开设置；在沿刀头径向上，所述的中心切削刃与外切削刃部分重叠；在沿刀头轴向上，所述的中心切削刃高于外切削刃。

6.根据权利要求5所述的分体式模块钻，其特征在于：所述的中心切削部和外切削部分别与刀头分体设置，并可拆连接。

7.根据权利要求6所述的分体式模块钻，其特征在于：所述外切削部的数量为两个，并围绕刀头的回转中心环形均布。

8.根据权利要求7所述的分体式模块钻，其特征在于：所述刀头的外侧面上分布有至少两块导向块，所述的导向块围绕刀头的回转中心环形均布。

9.根据权利要求5所述的分体式模块钻，其特征在于：所述的刀头上设有排屑槽，所述排屑槽与刀头切削端对应的部分向内凹陷形成辅助排屑槽，所述的中心切削刃与辅助排屑槽对应。

10.根据权利要求1-4、6-9中任一项所述的分体式模块钻，其特征在于：还包括冷却组件，所述的冷却组件包括主冷却通道和至少两个分冷却通道，所述的主冷却通道设置在刀杆内，所述分冷却通道的出液口位于刀头的切削段，所述的分冷却通道穿过承载组件；

所述的冷却组件还包括分配通道，所述的分配通道位于刀杆内，并沿径向设置，所述的主冷却通道和分冷却通道分别与分配通道连通。