一种分体式钻削加工刀具的制作方法

1.本发明主要涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种分体式钻削加工刀具。


背景技术：

2.在钻削加工中，为了延长切削部分的使用寿命，通常采用较为贵重的硬质合金或类似材料作为刀具材料，由于此类材料具有硬度高、耐磨性好的特点，加工极为困难，这使得钻削刀具用材成本和加工成本都较高。
3.现有技术中，钻削刀具一般是由切削部件和夹持部件组装而成，其中切削部件由硬度大、耐磨性能强的硬质合金或类似的材料制成，而夹持部件由具有较大弹性的材料制成，当切削部件被磨损后可单独更换切削部件，从而可降低钻削加工的成本。但是此类刀具一般采用两片式的夹紧结构，利用夹紧机构的弹性变形张开微小的夹角实现夹紧和定位，定位强度不高，切削部件容易脱落，且夹持部件的寿命短。
4.例如，中国专利文献cn109262027a公开了一种钻削加工刀具，外周面的中部和内周面的中部分别设有相互咬合的凹进和凸起，凹进和凸起的中心线至轴向定位面之间的距离设置成过盈配合。凹进设置在夹持部件的两片式的结构上，在工作中随着凹进所在的片式结构的疲劳变形，精度很快丧失，夹持部件的寿命短。
5.另外，中国专利文献cn111054951a公开了一种分体式旋转加工刀具，夹持部上设有封闭定位槽、夹持凹进和过度内孔。所述夹持部上设有和容屑槽对应且向柄部延伸的螺旋槽。此方案采用了封闭定位槽结构，虽然能解决夹持部件的寿命短的问题，但其本质上是一种过定位装夹，制作困难；其次，受结构影响定位槽较短，刀头周向定心能力较差；再次，当切削部件的直径较小时，连接部上的夹持凸台结构很难实现，切削部件的直径受到限制。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种定位精度高、装卸方便、刀杆寿命高、制作方便的分体式钻削加工刀具。
7.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
8.一种分体式钻削加工刀具，包括切削部件和夹持部件，所述切削部件和夹持部件关于分体式钻削加工刀具的中心轴对称，所述切削部件包括切削部和连接部，所述夹持部件包括夹持部和柄部，所述连接部和夹持部配合实现切削部件和夹持部件的连接，所述连接部的周面包括多个间隔设置的定位外周面和周向避空面，所述定位外周面上开设有凹进卡口，所述夹持部上设有轴向延伸的封闭定位槽、径向延伸的销钉孔以及置于所述销钉孔内的销钉，所述切削部件和夹持部件装配时，所述定位外周面通过所述避空内周面沿轴向插入所述封闭定位槽内，所述切削部件周向旋转一定角度后，所述定位外周面与所述定位内周面过盈配合，且在所述切削部件周向旋转的过程中所述定位外周面与所述定位内周面具有变化的过盈量，所述销钉前端与所述凹进卡口配合。
9.作为上述技术方案的进一步改进：
10.所述切削部件和夹持部件装配到位时，在任一径向截面上，所述定位外周面的外径为d1，所述定位内周面的孔径为d2，应满足：0≤d1-d2≤0.03mm。
11.所述定位外周面通过所述避空内周面沿轴向插入所述封闭定位槽内之后，所述切削部件周向旋转角度c后，所述定位外周面与所述定位内周面过盈配合，应满足：60
°
≤c≤100
°
。
12.所述定位内周面和所述避空内周面是间隔对称设置的，所述定位外周面与所述周向避空面也是间隔对称设置的，且所述定位外周面的个数m、所述周向避空面的个数n、所述定位内周面的个数p和所述避空内周面的个数q应满足：2≤m＝n＝p＝q≤4。
13.所述销钉预先安装在所述销钉孔中，所述定位外周面通过所述避空内周面插入所述封闭定位槽时，所述周向避空面与所述销钉的端部存在间隙t3，应满足：0.05mm≤t3≤0.2mm。
14.所述切削部上设有两个扭矩传递面，所述夹持部上设有两个分别和两个所述扭矩传递面对应的周向面，所述切削部件和夹持部件装配到位时，所述扭矩传递面和周向面之间的间隙t4＝0。
15.所述切削部与连接部交界处设有轴向定位面，所述夹持部上设有和轴向定位面对应的轴向面，所述切削部件和夹持部件装配到位时，所述轴向定位面和轴向面之间的间隙为t2，所述连接部的轴向长度为l2，所述封闭定位槽的轴向深度为l3，应满足：t2＝0，0.05mm≤l3-l2≤1.0mm。
16.所述切削部上设有两个容屑槽，所述夹持部上设有与所述容屑槽对应且向柄部延伸的螺旋槽。
17.所述切削部的外周面直径为d，两个所述容屑槽之间的最小厚度为l1，应满足：0.15d≤d1≤0.32d，1mm≤l1-d1≤3.0mm。
18.所述封闭定位槽的顶端设有内倒角，所述连接部上设有外倒角，所述内倒角与外倒角可用于实现预定心。
19.与现有技术相比，本发明的优点在于：
20.本发明的分体式钻削加工刀具，切削部件和夹持部件装配时，定位外周面通过避空内周面沿轴向插入封闭定位槽内，切削部件周向旋转一定角度后，定位外周面与定位内周面过盈配合，且在切削部件周向旋转的过程中定位外周面与定位内周面具有变化的过盈量，夹持部上设有封闭定位槽，有效避免两片式弹性结构在使用中容易产生变形造成定位精度差、夹持部件寿命短等问题，且定位外周面设置为多个并与定位内周面过盈配合，有效地保证了周向定位强度和精度，且连接部和夹持部的结构简单、便于加工，销钉前端与凹进卡口配合，有效地实现了切削部件的防脱落功能，保证了分体式钻削加工刀具使用时的稳定性和安全性，且装卸方便。
附图说明
21.图1是本发明分体式钻削加工刀具第一种实施例的立体结构图。
22.图2是本发明分体式钻削加工刀具第一种实施例中切削部件的立体结构图。
23.图3是本发明分体式钻削加工刀具第一种实施例中夹持部的立体结构图。
24.图4是本发明分体式钻削加工刀具第一种实施例的主视图。
25.图5是图4的a-a剖视图。
26.图6是图4的b-b剖视图。
27.图7是图4的左视图。
28.图8是本发明分体式钻削加工刀具第一种实施例中切削部件的主视图。
29.图9是本发明分体式钻削加工刀具第一种实施例中切削部件的右视图。
30.图10是本发明分体式钻削加工刀具第一种实施例的安装示意图。
31.图11是图10的左视图。
32.图12是图10的c-c剖视图。
33.图13是本发明分体式钻削加工刀具第二种实施例的立体结构图。
34.图14是本发明分体式钻削加工刀具第二种实施例中夹持部的立体结构图。
35.图15是本发明分体式钻削加工刀具第三种实施例中切削部件的主视图。
36.图16是本发明分体式钻削加工刀具第三种实施例中切削部件的右视图。
37.图中各标号表示：
38.1、切削部件；11、切削部；111、轴向定位面；12、连接部；121、定位外周面；122、周向避空面；123、凹进卡口；124、外倒角；13、容屑槽；14、扭矩传递面；2、夹持部件；21、夹持部；211、封闭定位槽；2111、定位内周面；2112、避空内周面；2113、内倒角；212、销钉孔；213、轴向面；214、周向面；22、柄部；25、螺旋槽；26、刀片；27、刀片安装槽；3、销钉；9、中心轴。
具体实施方式
39.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
40.图1至图12示出了本发明分体式钻削加工刀具的第一种实施例，该分体式钻削加工刀具包括切削部件1和夹持部件2，切削部件1和夹持部件2关于分体式钻削加工刀具的中心轴9对称，切削部件1包括切削部11和连接部12，夹持部件2包括夹持部21和柄部22，连接部12和夹持部21配合实现切削部件1和夹持部件2的连接，连接部12的周面包括多个间隔设置的定位外周面121和周向避空面122，定位外周面121上开设有凹进卡口123，夹持部21上设有轴向延伸的封闭定位槽211、径向延伸的销钉孔212以及置于销钉孔212内的销钉3，切削部件1和夹持部件2装配时，定位外周面121通过避空内周面2112沿轴向插入封闭定位槽211内，切削部件1周向旋转一定角度后，定位外周面121与定位内周面2111过盈配合，且在切削部件1周向旋转的过程中定位外周面121与定位内周面2111具有变化的过盈量，夹持部21上设有封闭定位槽211，有效避免两片式弹性结构在使用中容易产生变形造成定位精度差、夹持部件寿命短等问题，且定位外周面121设置为多个并与定位内周面2111过盈配合，有效地保证了周向定位强度和精度，且连接部12和夹持部21的结构简单、便于加工，销钉3前端与凹进卡口123配合，有效地实现了切削部件1的防脱落功能，保证了分体式钻削加工刀具使用时的稳定性和安全性，且装卸方便。
41.为保证定位外周面121与定位内周面2111实现过盈配合，切削部件1和夹持部件2装配到位时，在任一径向截面上，定位外周面121的外径为d1，定位内周面2111的孔径为d2，应满足：0≤d1-d2≤0.03mm，本实施例中，d2＝4.29mm，d1＝4.3mm。
42.为保证定位外周面121的周向尺寸和定位强度，定位外周面121通过避空内周面2112沿轴向插入封闭定位槽211内之后，切削部件1周向旋转角度c后，定位外周面121与定
位内周面2111过盈配合，应满足：60
°
≤c≤100
°
，本实施例中，c＝90
°
。
43.定位内周面2111和避空内周面2112是间隔对称设置的，定位外周面121与周向避空面122也是间隔对称设置的，且定位外周面121的个数m、周向避空面122的个数n、定位内周面2111的个数p和避空内周面2112的个数q应满足：2≤m＝n＝p＝q≤4，以保证定心效果，本实施例中，m＝n＝p＝q＝2。
44.销钉3预先安装在销钉孔212中，定位外周面121通过避空内周面2112插入封闭定位槽211时，周向避空面122与销钉3的端部存在间隙t3，为保证连接部12插入封闭定位槽211时与预先安装的销钉3不产生干涉，且保证销钉3能实现防脱落功能，应满足：0.05mm≤t3≤0.2mm，本实施例中，t3＝0.1mm。
45.本实施例中，切削部11上设有两个扭矩传递面14，夹持部21上设有两个分别和两个扭矩传递面14对应的周向面214，切削部件1和夹持部件2装配到位时，扭矩传递面14和周向面214之间的间隙t4＝0，通过扭矩传递面14和周向面214的紧密配合进一步保证定位强度和定位精度。
46.切削部11与连接部12交界处设有轴向定位面111，夹持部21上设有和轴向定位面111对应的轴向面213，切削部件1和夹持部件2装配到位时，轴向定位面111和轴向面213之间的间隙为t2，t2＝0，保证轴向定位强度和精度，连接部12的轴向长度为l2，封闭定位槽211的轴向深度为l3，为保证连接部12的底部与封闭定位槽211不接触，应满足：0.05mm≤l3-l2≤1.0mm，本实施例中，l3＝8.3mm，l2＝8mm。
47.本实施例中，切削部11上设有两个容屑槽13，夹持部21上设有与容屑槽13对应且向柄部22延伸的螺旋槽25。
48.为了保证连接部12的定位强度和精度，切削部11的外周面直径为d，两个容屑槽13之间的最小厚度为l1，应满足：0.15d≤d1≤0.32d，1mm≤l1-d1≤3.0mm，本实施例中，d＝19mm，l1＝5.94mm。
49.本实施例中，封闭定位槽211的顶端设有内倒角2113，连接部12上设有外倒角124，内倒角2113与外倒角124可用于实现预定心，以方便安装。
50.图13至图14示出了本发明分体式钻削加工刀具的第二种实施例，该实施例与第一种实施例基本相同，区别仅在于：本实施例中，螺旋槽25是由多段组成的，夹持部件2上设有两个刀片安装槽27，安装刀片26后与切削部件1组合成完整的切削刃，进一步拓展了该分体式钻削加工刀具的应用范围。
51.图15至图16示出了本发明分体式钻削加工刀具的第三种实施例，该实施例与第一种实施例基本相同，区别仅在于：本实施例中，定位外周面121的个数m、周向避空面122的个数n、定位内周面2111的个数p和避空内周面2112的个数q均为3，进一步提升了分体式钻削加工刀具的定心效果和定位强度。
52.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。