一种圆销定心单限位侧压锁紧齿冠钻头

摘要

本发明一种圆销定心单限位侧压锁紧齿冠钻头，钻杆包括由左至右依次同轴设置的工作部、颈部和柄部，工作部上设螺旋状的排屑槽和刀背，工作部上除排屑槽的实体部分为刀背，刀背中央的内切圆为钻杆芯厚，钻杆内部横向贯穿出口呈Y型的主冷却孔，钻杆左端中部设有圆柱销定位孔，圆柱销定位孔一侧面设置紧固螺丝孔，紧固螺丝孔远离圆柱销定位孔的顶部设置沉孔，沉孔的中轴线与底部紧固螺丝孔的中轴线不重合，齿冠刀头的圆柱销伸入圆柱销定位孔内，锁紧螺丝旋入紧固螺丝孔并与沉孔产生摩擦力，齿冠刀头通过锁紧螺丝可拆卸式紧固于钻杆上。本发明提供的圆销定心单限位侧压锁紧齿冠钻头，采用偏心紧固设计，定位精度高，防松动，装卸便捷，节约换刀时间。

说明书

技术领域

本发明属于精密高效金属切削刀具技术领域，具体涉及一种圆销定心单限位侧压锁紧齿冠钻头。

背景技术

近年来，随着工程机械、风电等行业的快速发展，大直径孔加工越来越多，但现有的大直径孔加工的整体硬质合金钻头价格昂贵，加工成本高，为此，人们研究出了齿冠钻头来代替现有的硬质合金钻头，齿冠钻头是头部采用硬质合金或其他高性能材料、钻杆采用合金钢材料的一种组合式钻头，适合大直径孔加工，具有使用成本低、加工范围大等优势。目前，齿冠刀头的头部和钻杆有多种组合方式，但大多结构复杂、制作成本高，为此，寻求一种新型、高效、低成本、精度高的齿冠钻头组合方式具有重要的现实意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种圆销定心单限位侧压锁紧齿冠钻头，具有结构简单、定心精度高、夹紧可靠、成本低廉的特点。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种圆销定心单限位侧压锁紧齿冠钻头，包括钻杆和齿冠刀头，所述钻杆包括由左至右依次同轴设置的工作部、颈部和柄部，工作部上设置螺旋状的排屑槽和刀背，工作部上除排屑槽的实体部分为刀背，刀背中央的内切圆为钻杆芯厚，钻杆内部横向贯穿出口呈Y型的主冷却孔，钻杆左端中部设有圆柱销定位孔，圆柱销定位孔一侧面设置紧固螺丝孔，紧固螺丝孔远离圆柱销定位孔的顶部设置沉孔，沉孔的中轴线与底部紧固螺丝孔的中轴线不重合，齿冠刀头的圆柱销伸入圆柱销定位孔内，锁紧螺丝旋入紧固螺丝孔并与沉孔产生摩擦力，齿冠刀头通过锁紧螺丝可拆卸式紧固于钻杆上。

进一步的，所述沉孔的中轴线与底部紧固螺丝孔的中轴线之间的偏心距为0.005～0.1mm。

进一步的，所述排屑槽的螺旋角为0-35°，刀背的宽度和排屑槽宽度相同。

进一步的，所述齿冠刀头的圆柱销锁紧面为斜面，且其所在平面与钻杆中轴线之间的夹角为20-60°，锁紧螺丝旋入钻杆上开设的紧固螺丝孔内并紧固齿冠刀头时，锁紧螺丝与齿冠刀头的锁紧面接触。

进一步的，所述主冷却孔横向贯穿钻杆内部中央位置，主冷却孔在钻杆左端面开设两个出口，主冷却孔和两个出口形成Y型结构。

进一步的，所述颈部包括由左至右依次相连接并同轴的圆锥体部和圆柱体部。

进一步的，所述柄部呈圆柱体结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过圆柱销定位孔进行定位，侧面采用锁紧螺丝进行防松紧固定位，该圆柱销定位方式的定位精度高，齿冠钻头和钻杆装配精度高，生产简单，精度易于保证；

主冷却孔呈Y型结构，加工简单、便捷，冷却效果好，制作成本低，且有助于实现钻杆槽型通用化，一种槽型可以适合不同的被加工材料，减少了槽型设计方案，使设计简单化；主冷却孔对称设计，钻杆平衡好，高速切削时振动小，钻孔寿命长；

钻杆芯厚大，钻杆强度高，在不影响排屑的情况下钻孔效率高，钻孔质量好；

采用偏心紧固设计，有效防止钻头侧压锁紧面安装错误导致钻头锁不紧脱落；

沉孔的中轴线与底部紧固螺丝孔的中轴线偏心，可以增加锁紧螺丝的摩擦力，杜绝锁紧螺丝在钻孔过程中松动；采用单螺丝锁紧，钻头装卸方便，操作简单，节约了换刀时间；

齿冠刀头的锁紧面为斜面，有助于钻头越锁越紧。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的钻杆的立体结构示意图；

图3为本发明的齿冠刀头的立体结构示意图；

图4为本发明的结构示意图；

图5为本发明的左视图；

图6为本发明图4中的A-A剖视图；

图7为本发明的钻杆的结构示意图；

图8为本发明图7中的B-B剖视图。

图9为本发明的齿冠刀头的结构示意图；

图10为本发明的排屑槽和背的结构示意图；

图11为本发明的左视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-11所示，一种圆销定心单限位侧压锁紧齿冠钻头，包括钻杆1、齿冠刀头2和锁紧螺丝3，齿冠刀头2采用圆柱销进行定位，并通过锁紧螺丝3偏心紧固于钻杆1上，具体的，钻杆1左端面中部内部设有圆柱销定位孔12，用以实现冠齿刀头2的定位，圆柱销定位孔12一侧面设有紧固螺丝孔13，紧固螺丝孔13远离圆柱销定位孔12的一侧(顶部)设置沉孔14，沉孔14中轴线与底部紧固螺丝孔13中轴线偏心，偏心距H为0.005～0.1mm，装配时，将冠齿刀头2伸入钻杆1的圆柱销定位孔12内，将锁紧螺丝3旋入紧固螺丝孔13内，与冠齿刀头2的锁紧面15相接，直至将冠齿刀头2紧密固定在钻杆1上，锁紧螺丝3旋入紧固螺丝孔13时与沉孔14产生一定的摩擦力，用以偏心紧固冠齿刀头2，齿冠刀头2的锁紧面15为斜面，且其所在平面与钻杆1中轴线之间的夹角为20-60°。

钻杆1为由工作部4、颈部5和柄部6由左至右以同一中轴线为中心线形成的同轴圆柱体结构，工作部4上设有螺旋状的排屑槽7和刀背8，排屑槽7在工作时起到容屑和排屑作用，工作部4上除排屑槽7的实体部分称为刀背8，排屑槽7的螺旋角为0-35°，左右旋，刀背8的宽度和排屑槽7宽度相同，刀背8中央的内切圆为钻杆芯厚9，芯厚为钻杆1外圆直径的25～40％，其芯厚直径越大，强度越高，工作时进给越快，芯厚直径越小，实体部分刀背8越窄，导致工作部4刚性就越差，反而制约了进给速度的进一步提高。

沿钻杆1中部贯穿开设主冷却孔10，主冷却孔10出口处呈Y型，如图2和4所示；主冷却孔10位于钻杆芯厚9的内部，如图3所示。具体的，主冷却孔10在工作部4的左端面开有两个出口11，主冷却孔10和两个出口11之间形成Y型结构，在工作时给齿冠钻头2提供冷却液。

颈部5是由从左至右依次相连接并同轴的圆锥体部和圆柱体部组成的组合体，在工作时，可避免切屑飞溅撞击到刀柄和机床主轴，起到保护作用。

柄部6是圆精度较高的一段圆柱体结构，使用时通过刀柄夹持柄部6以传递机床动力，使得刀具旋转而具备切削能力。主冷却孔10贯穿柄部6中轴线，可将机床冷却系统的冷却液传送到刀具上。

作为一种具体的实施方式，本发明的冠齿刀头2包括导向面25、锁紧面26、圆柱销27、底面28、过渡面29和顶角210，圆柱销27上设置锁紧面26，锁紧面26的斜面中心与锁紧螺丝3中轴线重合，锁紧面26所在平面与钻杆1的中轴线之间的夹角成锐角，圆柱销27一侧(右侧)逐渐收缩形成导向面25，导向面25的宽度和角度大小为0.2～1*30°，便于安装起引导作用，圆柱销27相对的另一侧形成底面28，底面28与钻杆1的中轴线垂直，圆柱销27的中轴线与底面28上下两侧形成的两侧面背部218的中轴线不重合，底面28远离圆柱销27的一侧磨削形成顶角210和排屑槽211，顶角210为直角或钝角，顶角210与底面28之间设有棱边24和过渡面29。

冠齿刀头2的制作过程包括：

制作时，先磨削圆柱销27、导向面25、过渡面29和大外圆直径214，形成了底面28，此时，圆柱销27和底面28上下两侧形成的两侧面背部218的中轴线与钻杆1的中轴线不重合；以圆柱销27为基准，磨削锁紧面26、底面28、顶角210，锁紧面26与钻杆1的中轴线之间的夹角为20～60°，底面28与钻杆1的中轴线垂直，顶角210角度a为90～180°；磨削底面28上下两侧形成的两侧面背部218，使两侧背部218的中轴线与圆柱销27的中轴线变为非对称，偏心距H1为0.05～0.2mm，圆柱销27的中轴线高于底面两侧形成的两侧面背部218的中轴线；随后磨削排屑槽211和背213，形成了棱边24，排屑槽211的螺旋角212为0～35°。

磨削顶角210的主刃217和内刃215，主刃217和内刃215之间形成了过渡刃216，内刃215长度为主刃217的1/4～1/2，过渡刃216的圆弧大小为R0.1～3mm。

本发明未具体描述的部分采用现有技术即可，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。