自锁式快换钻的制作方法

本发明涉及一种金属切削加工刀具，特别是钻头。

背景技术：

现有的钻头，刀头与刀体为一个整体，当刀头钝化后，需要将整个钻头换掉，增加了企业的成本。

此外，随着机械加工领域的快速发展，对高效、高寿命、高精度的刀具要求越来越严，高速钢刀具被硬质合金刀具取代是一个大的发展趋势，但由于硬质合金刀具的韧性较差，限制了其在某些加工领域(尤其是攻丝加工)中的应用。

技术实现要素：

本发明旨在提供自锁式快换钻，刀头与刀体采用卡紧方式连接，可以快速更换刀头，刀体可以多次使用。

为达上述目的，本发明采用的技术方案：

自锁式快换钻，包括刀体和刀头，所述刀头的后端有同轴设置的正圆锥体，正圆锥体从后往前直径逐渐减小，所述刀体的前端有同轴设置的正圆锥内腔，所述正圆锥体与正圆锥内腔过盈配合；

所述刀头上有限位部a，刀体上有与限位部a适配的限位部b，限位部a包括横向限位面a和纵向限位面a，横向限位面a与正圆锥体的前端面齐平，纵向限位面a的后端与横向限位面a垂直相交；所述限位部b包括横向限位面b和纵向限位面b；刀体上有螺旋线环绕的排屑槽b，刀头上有螺旋线环绕的排屑槽a；

限位部a与限位部b均有两个，两个限位部a以刀头的轴线为中心在圆周方向等间隔设置，两个限位部b以刀体的轴线为中心在圆周方向等间隔设置；排屑槽b与排屑槽a均有两条；

当刀头在刀体中安装到位时，1个纵向限位面a有且只与1个纵向限位面b紧靠，1个横向限位面a有且只与1个横向限位面b紧靠，一条排屑槽a有且只与一条排屑槽b连续。

进一步的，两条排屑槽a在正圆锥体上形成四条棱边，分别沿四条棱边的径向方向磨削一部分形成四个斜面。

其中，正圆锥体与正圆锥内腔的锥度相同。

进一步的，正圆锥体和正圆锥内腔的锥角均为6°。

进一步优选地，正圆锥体与正圆锥内腔的配合公差为0.002-0.005。

进一步的，正圆锥体前端的直径为9.455mm，正圆锥体的长度为8mm；正圆锥内腔的长度为8mm，正圆锥内腔前端的直径为9.45mm。

进一步的，刀体材质为合金钢，刀头的材质为硬质合金。

进一步的，所述正圆锥体的后端有同轴设置的圆柱体，正圆锥内腔后端有与圆柱体适配的圆形内腔。圆柱体可以起到定位的作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中刀头与刀体采用卡紧方式连接，只需要将使用后钝化了的刀头快速换掉就可以继续加工，刀体可以多次使用，效率较高；旋入后刀头的正圆锥体将与刀体的正圆锥内腔面紧密贴住，形成过盈配合，钻头在钻孔时会受到一个被加工件给予的逆时针的力，加上横向限位面和纵向限位面的作用，使刀头与刀体始终贴合，达到自锁卡紧，刀头与刀体之间配合紧密，在钻孔时始终不会脱落或松动，而且卡紧方式使刀头的更换快速便捷。

附图说明

图1为本发明中刀头的结构示意图；

图2为图1的a向示意图；

图3为图2的b向示意图；

图4为本发明中刀体的结构示意图；

图5为刀头的参考图；

图6为参考图一；

图7为参考图二；

图8为参考图三；

图9为参考图四；

图10为参考图五；

图11为参考图六；

图12为参考图七；

图13为参考图八；

图14为参考图九；

图中：1-刀体，2-刀头，3-正圆锥体，4-正圆锥内腔，5-横向限位面a，6-纵向限位面a，7-横向限位面b，8-纵向限位面b，9-排屑槽b，10-排屑槽a，11-棱边，12-斜面，13-圆柱体，14-圆形内腔。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。

如图1-4所示，本发明公开的自锁式快换钻，包括刀体1和刀头2，刀体1材质为合金钢，刀头2的材质为硬质合金。刀头2的后端有同轴设置的正圆锥体3，正圆锥体3从后往前直径逐渐减小，刀体1的前端有同轴设置的正圆锥内腔4，正圆锥体3与正圆锥内腔4过盈配合。正圆锥体3的后端有同轴设置的圆柱体13，正圆锥内腔4后端有与圆柱体13适配的圆形内腔14。圆柱体13可以起到定位的作用。

其中，正圆锥体3与正圆锥内腔4的锥度相同，正圆锥体3和正圆锥内腔4的锥角均为6°。正圆锥体3与正圆锥内腔4的配合公差为0.002-0.005，例如，正圆锥体3前端的直径为9.455mm，正圆锥体3的长度为8mm；正圆锥内腔4的长度为8mm，正圆锥内腔4前端的直径为9.45mm。

刀头2上有限位部a，刀体1上有与限位部a适配的限位部b，限位部a包括横向限位面a5和纵向限位面a6，横向限位面a5与正圆锥体3的前端面齐平，纵向限位面a6的后端与横向限位面a5垂直相交；限位部b包括横向限位面b7和纵向限位面b8；刀体1上有螺旋线环绕的排屑槽b9，刀头2上有螺旋线环绕的排屑槽a10。

如图6、7所示，限位部a与限位部b均有两个，两个限位部a以刀头2的轴线为中心在圆周方向等间隔设置，两个限位部b以刀体1的轴线为中心在圆周方向等间隔设置；排屑槽b9与排屑槽a10均有两条。

如图1、2、3、5、6所示，两条排屑槽a10在正圆锥体3上形成四条棱边11，分别沿四条棱边11的径向方向磨削一部分形成四个斜面12，减小在放入刀头2时正圆锥体3与正圆锥内腔4边缘的接触处的尺寸。如图9所示，利用排屑槽b与正圆锥内腔4交接处的空位将刀头2先放到刀体1里，四个斜面12使得刀头2在放入刀体1的时候有一定的空隙，不会挡住放不下。同时在旋转刀头2的时候，形成过盈配合的先是正圆锥内腔4的前端，随着旋转角度的增大，配合面会愈来愈大。

如图8、10、11所示，在顺时针旋转刀头旋入时，起初圆锥腔和圆锥体接触挤压的部分只有圈内一小部分，利用卸刀架可以将刀头缓缓地旋入，刀头与刀体挤压配合的部分也越来越多，配合的面愈来愈大，直到最后配合到位，斜面12也起到了过渡作用，使旋入更容易。

如图12、13、14所示，当刀头2在刀体1中安装到位时，1个纵向限位面a6有且只与1个纵向限位面b8紧靠，1个横向限位面a5有且只与1个横向限位面b7紧靠，一条排屑槽a10有且只与一条排屑槽b9连续，此时，各个面紧密贴合，没有空隙。在纵向限位面a6和纵向限位面b8的作用下，刀头2与刀体1在圆周方向得到限位作用；横向限位面a5与横向限位面b7的作用下，刀头2与刀体1在轴向方向上得到限位作用。

如图13、14所示，刀头会一直受到一个轴向的分力，使刀头与刀体紧密贴合。当刀头2旋入到位后，由于过盈配合的挤压，刀头会受到f1和f2的作用，由于锥度的原因，f1和f2产生一个轴向的分力f3，f3使得刀头2与刀体1紧密贴合，达到锁紧目的；在钻孔的时候，刀头作顺时针旋转，切削刃将受到一个被加工件给予它的逆时针的力，加上横向限位面和纵向限位面的作用，使得刀头牢牢地贴合在刀体上，达到自锁卡紧，在钻孔时始终不会脱落或松动，刀头与刀体之间配合紧密，而且卡紧方式使刀头的更换快速便捷，效率较高。使用时，只需要将使用后钝化了的刀头快速换掉就可以继续加工，刀体可以多次使用，节约成本。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。