对称斜面定位可换钻尖的制作方法

本实用新型涉及一种对称斜面定位可换钻尖，属于切削刀具技术领域。

背景技术：

目前，孔加工工艺中，硬质合金钻头已被广泛采用，但在大直径的钻孔加工中，整体硬质合金钻头造价昂贵；尤其在高速高效钻孔加工中，内冷式整体硬质合金钻头的造价就更高，换头钻成为低成本加工的必然技术路径。现有已公开的技术方案存在以下不足：

例如：专利号为pct/il2005/000999的专利公开了“切削刀具、切削头和切削刀具组件”，应用于钻孔工具时，存在柄部的接收部分过于单薄，多次更换钻尖后夹紧力减小，进而导致钻头失效的问题。

专利申请号为201710517688.4中国专利公开了“高稳定性自定心钻头钻尖”，钻尖采用柱销定位通过旋转锁紧安装在刀杆上。这种安装方式定位较为准确，但最大的问题是刀杆的安装部分结构单薄，多次装夹后很容易发生疲劳，存在夹紧力减小进而导致可换钻尖钻头失效的情况。

专利号为201510252190.0中国专利公开了“一种可换刀头式结构的钻头”，采用柱销定位，通过柱销侧压面螺钉紧固；同样也存在刀杆安装部分结构单薄的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种对称斜面定位可换钻尖。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

对称斜面定位可换钻尖，特点是：是以轴线cl呈360°中心对称的片状结构，下端设置有钻尖第一定位斜面和钻尖第二定位斜面，钻尖第一安装面、第二安装面与相邻的钻尖第一定位斜面或钻尖第二定位斜面呈倾斜状态，钻尖第一定位斜面、钻尖第二定位斜面与钻杆第一定位斜面和钻杆第二定位斜面相配合，使可换钻尖与钻杆以公共轴线cl同轴；相邻钻尖第一安装面和钻尖第二安装面的下部设置有第一限位面和第二限位面的片状结构，第一限位面与第二限位面形成上窄下宽的燕尾结构；按照轴线cl呈360°中心对称分布，设置有第一切削刃和第二切削刃，第一切削刃和第二切削刃以可换钻尖的最上端从中轴线cl开始向两侧最大直径处延伸；左右两侧设置有第一棱边和第二棱边，第一棱边和第二棱边是第一切削刃和第二切削刃最外缘假想圆柱的一部分，具有宽度并呈螺旋状；毗邻第一切削刃和第二切削刃，以第一棱边和第二棱边为边缘，设置有钻尖第一排屑槽和钻尖第二排屑槽，钻尖第一排屑槽和钻尖第二排屑槽为第一切削刃和第二切削刃在可换钻尖上以轴线cl为基准按照螺旋方式并顺着第一棱边和第二棱边的自然延伸；在钻尖第一排屑槽和钻尖第二排屑槽的中部，分别设置有第一紧固过孔和第二紧固过孔。

进一步地，上述的对称斜面定位可换钻尖，其中，钻尖第一定位斜面与钻尖第二定位斜面在结构上与公共轴线cl中心对称并呈空间v形布置，空间夹角为100°～140°。

进一步地，上述的对称斜面定位可换钻尖，其中，钻尖第一安装面、钻尖第二安装面与相邻的钻尖第一定位斜面或钻尖第二定位斜面呈倾斜，夹角为90°～100°。

进一步地，上述的对称斜面定位可换钻尖，其中，第一限位面与第二限位面形成上窄下宽的燕尾结构，其燕尾夹角为5°～20°。

进一步地，上述的对称斜面定位可换钻尖，其中，第一切削刃和第二切削刃呈直线、圆弧或者适应切削作用的空间曲线形状。

进一步地，上述的对称斜面定位可换钻尖，其中，第一棱边和第二棱边的最外缘切线与轴线cl形成螺旋角，螺旋角为15°～35°。

进一步地，上述的对称斜面定位可换钻尖，其中，第一棱边和第二棱边的宽度为可换钻尖直径的0.05～0.1倍。

进一步地，上述的对称斜面定位可换钻尖，其中，第一棱边和第二棱边在轴线cl的方向上的距离为棱边长度，棱边长度为可换钻尖直径的0.3～1.0倍。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

①可换钻尖的下部具有对称倾斜定位面，钻杆的上部设置有安装结构，安装结构的槽具有相同角度的钻杆定位斜面；可换钻尖与钻杆的定位结构空间角度相同并可配合，安装后，可换钻尖和钻杆拥有共同的公共轴线cl，可换钻尖稳定地固定在钻杆上；

②可换钻尖的第一排屑槽和钻尖第二排屑槽的中部分别设置有第一紧固过孔和第二紧固过孔；安装时，通过两个紧固螺钉锁紧，再通过两个限位螺钉抵接，将可换钻尖稳定地固定在钻杆上，连接牢固且成为一个整体；

③可通过两个紧固螺钉将可换钻尖与钻杆安装在一起，组合成对称斜面定位可换钻头，用于执行钻孔加工，实现在使用中不拆卸刀杆的情况下，方便更换可换钻尖；

④工作时按ccw旋向进行，切削平稳；可以根据工件材料，选择不同可换钻尖的材质牌号以及几何特征；具有结构简洁、定位准确、力学强度高等特点，安装可靠，能够显著提高可换钻尖的使用寿命，成本低、经济性好。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型具体实施方式了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1：可换钻尖的正面视图；

图2：可换钻尖的侧面视图；

图3：可换钻尖与钻杆的装配立体示意图；

图4：钻杆的立体示意图；

图5：可换钻尖与钻杆的正面装配局部视图；

图6：可换钻尖与钻杆的侧面装配局部视图；

图7：图5的x-x剖视图；

图8：图6的t-t剖视图；

图9：具有冷却通道的钻杆示意图；

图10：钻杆的局部示意图；

图11：可换钻尖与钻杆的安装应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1～3所示，可换钻尖200，是以轴线cl呈360°中心对称的片状结构，下端设置有钻尖第一定位斜面205a和钻尖第二定位斜面205b，钻尖第一定位斜面205a与钻尖第二定位斜面205b在结构上与公共轴线cl中心对称并呈空间v形布置，空间夹角为100°～140°，钻尖第一安装面207a、钻尖第二安装面207b与相邻的钻尖第一定位斜面205a或钻尖第二定位斜面205b呈倾斜状态，夹角为90°～100°，钻尖第一定位斜面205a、钻尖第二定位斜面205b与钻杆第一定位斜面110a和钻杆第二定位斜面110b相配合，使可换钻尖200与钻杆100以公共轴线cl同轴；

相邻钻尖第一安装面207a和钻尖第二安装面207b的下部设置有第一限位面204a和第二限位面204b的片状结构，第一限位面204a与第二限位面204b形成上窄下宽的燕尾结构，其燕尾夹角为5°～20°；安装时通过限位螺钉一500a和限位螺钉二500b旋入钻杆抵接至第一限位面204b和第二限位面204a，防止可换钻尖从钻杆松脱；

按照轴线cl呈360°中心对称分布，设置有第一切削刃202a和第二切削刃202b，第一切削刃202a和第二切削刃202b呈直线、圆弧或者适应切削作用的空间曲线形状，第一切削刃202a和第二切削刃202b以可换钻尖200的最上端从中轴线cl开始向两侧最大直径处延伸；左右两侧设置有第一棱边201a和第二棱边201b，第一棱边201a和第二棱边201b是第一切削刃202a和第二切削刃202b最外缘假想圆柱的一部分，具有宽度并呈螺旋状；

第一棱边201a和第二棱边201b的最外缘切线与轴线cl形成螺旋角220，螺旋角220为15°～35°，第一棱边201a和第二棱边201b的宽度为可换钻尖200直径的0.05～0.1倍。第一棱边201a和第二棱边201b在轴线cl的方向上的距离为棱边长度，棱边长度为可换钻尖200直径的0.3～1.0倍；

毗邻第一切削刃202a和第二切削刃202b，以第一棱边201a和第二棱边201b为边缘，设置有钻尖第一排屑槽203a和钻尖第二排屑槽203b，钻尖第一排屑槽203a和钻尖第二排屑槽203b为第一切削刃202a和第二切削刃202b在可换钻尖200上以轴线cl为基准按照螺旋方式并顺着第一棱边201a和第二棱边201b的自然延伸；在钻尖第一排屑槽203a和钻尖第二排屑槽203b的中部，分别设置有第一紧固过孔206a和第二紧固过孔206b；

第一紧固过孔206a、第二紧固过孔206b分别与钻尖第一安装面207a、钻尖第二安装面207b垂直；安装时，通过第一紧固螺钉400a和第二紧固螺钉400b将可换钻尖200稳定固定在钻杆100上，连接牢固且成为一个整体；

可换钻尖200的下部具有定位结构即钻尖第一定位斜面205a和钻尖第二定位斜面205b，钻尖第一定位斜面205a和钻尖第二定位斜面205b与钻杆100安装结构102的第一定位斜面110a和第二定位斜面110b空间角度相同并可配合；安装后，可换钻尖200和钻杆100拥有共同的公共轴线cl，确保工作时可换钻尖200与钻杆100作为整体以公共轴线cl做ccw方向旋转，如图11。

可换钻尖第一安装面207a、第二安装面207b与相邻的钻尖第一定位斜面205a、钻尖第二定位斜面205b呈倾斜90°～100°。

可换钻尖200安装于钻杆100上，拥有共同的公共轴线cl。

如图4～8所示，钻杆100为由钻体109、护锥107和圆柱直柄106以公共轴线cl同轴的组合体，设有以轴线cl为对称中心的螺旋状的钻杆第一排屑槽101a和钻杆第二排屑槽101b，用于排出钻孔所形成的切屑，钻杆第一排屑槽101a和钻杆第二排屑槽101b在垂直于轴线cl的t-t截面上具有截形，截形由四线段依次连接构成，起始段和终止段为第一直线段z1与第二直线段z2，中间段为第一圆弧线段r1与第二圆弧线段r2，截形可根据钻杆100尺寸的不同，选择不同的圆弧半径和拼接角度；第一排屑槽101a和第二排屑槽101b可以视为是安装后的可换钻尖200的第一排屑槽203a和第二排屑槽203b在钻杆100上沿着轴线cl的延伸，并可根据钻孔深度调整长度；

钻杆上端设有用于安装可换钻尖200的安装结构102，用于安装可换钻尖200，安装结构102为以公共轴线cl中心对称的半封闭的槽115，槽115的下部是作为定位面的钻杆第一定位斜面110a和钻杆第二定位斜面110b；钻杆第一定位斜面110a和钻杆第二定位斜面110b在结构上与公共轴线cl中心对称并呈空间v形布置，v形夹角为100°～140°，安装可换钻尖200时，分别与可换钻尖200的钻尖第一定位斜面205a和钻尖第二定位斜面205b相配合，使可换钻尖200与钻杆100以公共轴线cl同轴。

槽115两侧的实体部分，在钻杆第一定位斜面110a和钻杆第二定位斜面110b上方设置有第一安装螺孔103a和第二安装螺孔103b；安装时，通过第一紧固螺钉400a和第二紧固螺钉400b锁紧，将钻杆100和可换钻尖200牢固组合成一个整体；

第一安装螺孔103a和第二安装螺孔103b的下方分别设置有第一限位螺孔104a和第二限位螺孔104b，安装时，第一限位螺钉500a和第二限位螺钉500b旋入钻杆100的第一限位螺孔104a和第二限位螺孔104b，与第一限位面204b和第二限位面204a相抵接，防止可换钻尖200松脱；

钻杆100用于安装可更换的可换钻尖200，安装后，组合成一种对称斜面定位可换钻头，用于执行钻孔加工。

如图9所示，按照轴线cl呈360°中心对称分布，具有至少第一冷却通道120a和第二冷却通道120b，第一冷却通道120a和第二冷却通道120b与主冷却通道105相通；在加工时，用于给可换钻尖200提供冷却液，在设置冷却通道时，充分考虑第一冷却通道120a和第二冷却通道120b的空间布置，未与第一安装螺孔103a和第二安装螺孔103b存有干涉，不存在冷却液的泄露问题。

如图10所示，钻杆100下端的圆柱直柄106设置管内螺纹107，用于连接冷却液路，在钻削时给可换钻头提供冷却液；圆柱直柄106上设置侧压面108，方便对称斜面定位可换钻头在车床上安装。

综上所述，可换钻尖的下部具有对称倾斜定位面，钻杆的上部设置有安装结构，安装结构的槽具有相同角度的钻杆定位斜面；可换钻尖与钻杆的定位结构空间角度相同并可配合，安装后，可换钻尖和钻杆拥有共同的公共轴线cl，可换钻尖稳定地固定在钻杆上。

可换钻尖的第一排屑槽和钻尖第二排屑槽的中部分别设置有第一紧固过孔和第二紧固过孔；安装时，通过两个紧固螺钉锁紧，将可换钻尖稳定地固定在钻杆上，连接牢固且成为一个整体；

可通过两个紧固螺钉将可换钻尖与钻杆安装在一起，组合成对称斜面定位可换钻头，用于执行钻孔加工，实现在使用中不拆卸刀杆的情况下，方便更换可换钻尖。

工作时按ccw旋向进行，切削平稳；可以根据工件材料，选择不同可换钻尖的材质牌号以及几何特征；具有结构简洁、定位准确、力学强度高等特点，安装可靠，能够显著提高可换钻尖的使用寿命，成本低、经济性好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。