CN116900368A - 一种分体式钻削加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式钻削加工刀具，包括切削部件和夹持部件，所述切削部件包括切削部和连接凸台，所述夹持部件包括柄部和夹持槽，所述连接凸台与所述夹持槽配合实现所述切削部件和夹持部件的连接，所述连接凸台的外周面包括周向设置的大圆周面和小圆周面，所述大圆周面与小圆周面具有相同的旋转中心轴，所述大圆周面的旋转半径大于所述小圆周面的旋转半径，所述夹持槽的内壁包括与所述大圆周面配合的内大周面以及与所述小圆周面配合的内小周面，本发明具有定位精度高、装卸方便、使用寿命长且制作成本低等优点。

Description

一种分体式钻削加工刀具

技术领域

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

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。

为解决上述问题，现有技术中的钻削刀具一般采用分体式结构，即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。

中国专利文献CN113953564A公开了一种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***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，虽然解决了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，但是该方案连接部周向都开了凹进卡口且连接部旋转对称，导致连接部结构强度低，在进给大、扭转大等恶劣工况下，连接部容易断裂，另一方面，该方案也不能限制切削部件和连接部件的单向装配，装配精度差。

发明内容

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、使用寿命长且制作成本低的分体式钻削加工刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种分体式钻削加工刀具，包括切削部件和夹持部件，所述切削部件包括切削部和连接凸台，所述夹持部件包括柄部和夹持槽，所述连接凸台与所述夹持槽配合实现所述切削部件和夹持部件的连接，所述连接凸台的外周面包括周向设置的大圆周面和小圆周面，所述大圆周面与小圆周面具有相同的旋转中心轴，所述大圆周面的旋转半径大于所述小圆周面的旋转半径，所述夹持槽的内壁包括与所述大圆周面配合的内大周面以及与所述小圆周面配合的内小周面。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述大圆周面的旋转半径为R2，所述小圆周面的旋转半径为R1，应满足：0.6R2<R1<R2。

所述内小周面的旋转半径为R3，应满足：R3＝R1。

所述内大周面的旋转半径为R4，应满足：0<R4-R2<0.5mm。

在任意垂直于旋转中心轴的截面上，所述小圆周面的两端点与旋转中心轴连线形成的夹角为A，所述内小周面的两端点与旋转中心轴连线形成的夹角为B，应满足：120°≤A≤180°，120°≤B<180°，0°≤A-B≤15°。

所述大圆周面与小圆周面之间设有外连接周面，所述外连接周面与所述小圆周面相切，所述内大周面与所述内小周面之间设有内连接周面，所述内连接周面与所述内小周面相切。

所述连接凸台过所述旋转中心轴的垂直平分面P与所述切削部的扭矩传递面相交形成的夹角为C，应满足：0°<C<30°。

所述切削部的切削刃尖的外接圆半径为R5，应满足：0.1R5<R1<0.3R5。

所述夹持槽侧壁上开设有销钉孔，所述销钉孔内装设有紧固件，所述大圆周面上设有凹进卡口，所述切削部件与夹持部件装配到位时，所述紧固件端部与所述凹进卡口配合实现切削部件与夹持部件的锁紧。

所述凹进卡口包括卡口上侧面、卡口底面和卡口下侧面，所述切削部件与夹持部件装配到位时，所述紧固件与所述卡口上侧面、卡口底面和卡口下侧面的间隙分别为t1、t2和t3，应满足：0<t1<0.5mm，t2＝t3＝0。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的分体式钻削加工刀具，包括切削部件和夹持部件，切削部件包括切削部和连接凸台，夹持部件包括柄部和夹持槽，连接凸台与夹持槽配合实现切削部件和夹持部件的连接，连接凸台的外周面包括周向设置的大圆周面和小圆周面，大圆周面与小圆周面具有相同的旋转中心轴，大圆周面的旋转半径大于小圆周面的旋转半径，夹持槽的内壁包括与大圆周面配合的内大周面以及与小圆周面配合的内小周面，通过小圆周面与内小周面、大圆周面与内大周面配合实现切削部件和夹持部件的周向和径向定位，且小圆周面与内小周面、大圆周面与内大周面均能实现接近180°的半圆定位，定位面接触面积大，且没有定位薄弱区域，从而提高了定位强度和精度，使得刀具在大进给、大扭矩等工况下仍能稳定切削，极大地提升了刀具的通用性和使用寿命。

附图说明

图1是本发明分体式钻削加工刀具的立体结构图。

图2是本发明分体式钻削加工刀具的切削部件的立体结构图。

图3是本发明分体式钻削加工刀具的夹持部件的立体结构图。

图4是本发明分体式钻削加工刀具的主视图。

图5是图4的A-A视图。

图6是图5中B处放大图。

图7是本发明分体式钻削加工刀具的侧视图。

图8是图4的C-C视图。

图9是图8的D处放大图。

图中各标号表示：

1、切削部件；11、切削部；111、扭矩传递面；12、连接凸台；121、小圆周面；122、大圆周面；123、外连接周面；124、凹进卡口；1241、卡口上侧面；1242、卡口底面；1243、卡口下侧面；2、夹持部件；21、柄部；22、夹持槽；221、内小周面；222、内大周面；223、内连接周面；23、销钉孔；24、排屑槽；3、紧固件；4、旋转中心轴。

具体实施方式

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。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1至图9示出了本发明分体式钻削加工刀具的一种实施例，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包括切削部11和连接凸台12，夹持部件2包括柄部21和夹持槽22，连接凸台12与夹持槽22配合实现切削部件1和夹持部件2的连接，连接凸台12的外周面包括周向设置的大圆周面122和小圆周面121，大圆周面122与小圆周面121具有相同的旋转中心轴4，大圆周面122的旋转半径大于小圆周面121的旋转半径，夹持槽22的内壁包括与大圆周面122配合的内大周面222以及与小圆周面121配合的内小周面221，通过小圆周面121与内小周面221、大圆周面122与内大周面222配合实现切削部件1和夹持部件2的周向和径向定位，且小圆周面121与内小周面221、大圆周面122与内大周面222均能实现接近180°的半圆定位，定位面接触面积大，且没有定位薄弱区域，从而提高了定位强度和精度，使得刀具在大进给、大扭矩等工况下仍能稳定切削，极大地提升了刀具的通用性和使用寿命，小圆周面121、内小周面221、大圆周面122与内大周面222均为圆弧面，且大圆周面122与小圆周面121具有相同的旋转中心轴4，降低了连接凸台12和夹持槽22的加工难度，降低了刀具制作成本。

大圆周面122的旋转半径为R2，小圆周面121的旋转半径为R1，为保证连接凸台12的定位面积，同时增加连接凸台12的截面积，应满足：0.6R2<R1<R2，本实施例中，R1＝1.4mm，R2＝1.6mm。

本实施例中，内小周面221的旋转半径为R3，为保证连接凸台12与夹持槽22配合精度应满足：R3＝R1，本实施例中，R3＝1.4mm。

内大周面222的旋转半径为R4，为方便切削部件1与夹持部件2的装卸，应满足：0<R4-R2<0.5mm，本实施例中，R4＝1.7mm。

本实施例中，在任意垂直于旋转中心轴4的截面上，小圆周面121的两端点与旋转中心轴4连线形成的夹角为A，内小周面221的两端点与旋转中心轴4连线形成的夹角为B，为保证连接凸台12与夹持槽22有足够的定位弧度，确保定位精度，应满足：120°≤A≤180°，120°≤B<180°，0°≤A-B≤15°，本实施例中，A＝175°，B＝170°。

本实施例中，大圆周面122与小圆周面121之间设有外连接周面123，外连接周面123与小圆周面121相切，内大周面222与内小周面221之间设有内连接周面223，内连接周面223与内小周面221相切，降低了连接凸台12与夹持槽22的加工难度，同时也避免了尖点的产生，降低应力集中，提升刀具寿命。

连接凸台12过旋转中心轴4的垂直平分面P与切削部11的扭矩传递面111相交形成的夹角为C，为使得销钉孔23与夹持槽22外部的排屑槽24之间有足够的距离，应满足：0°<C<30°，本实施例中，C＝5°。

切削部11的切削刃尖的外接圆半径为R5，应满足：0.1R5<R1<0.3R5，本实施例中，R5＝9.5mm。

本实施例中，夹持槽22侧壁上开设有销钉孔23，销钉孔23内装设有紧固件3，大圆周面122上设有凹进卡口124，切削部件1与夹持部件2装配到位时，紧固件3端部与凹进卡口124配合实现切削部件1与夹持部件2的锁紧。

本实施例中，凹进卡口124包括卡口上侧面1241、卡口底面1242和卡口下侧面1243，切削部件1与夹持部件2装配到位时，紧固件3与卡口上侧面1241、卡口底面1242和卡口下侧面1243的间隙分别为t1、t2和t3，为保证切削部件1与夹持部件2轴向传力面之间没有间隙，应满足：0<t1<0.5mm，t2＝t3＝0，本实施例中，t1＝0.2mm。

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。

Claims (10)

1.一种分体式钻削加工刀具，包括切削部件(1)和夹持部件(2)，所述切削部件(1)包括切削部(11)和连接凸台(12)，所述夹持部件(2)包括柄部(21)和夹持槽(22)，所述连接凸台(12)与所述夹持槽(22)配合实现所述切削部件(1)和夹持部件(2)的连接，其特征在于：所述连接凸台(12)的外周面包括周向设置的大圆周面(122)和小圆周面(121)，所述大圆周面(122)与小圆周面(121)具有相同的旋转中心轴(4)，所述大圆周面(122)的旋转半径大于所述小圆周面(121)的旋转半径，所述夹持槽(22)的内壁包括与所述大圆周面(122)配合的内大周面(222)以及与所述小圆周面(121)配合的内小周面(221)。

2.根据权利要求1所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述大圆周面(122)的旋转半径为R2，所述小圆周面(121)的旋转半径为R1，应满足：0.6R2<R1<R2。

3.根据权利要求2所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述内小周面(221)的旋转半径为R3，应满足：R3＝R1。

4.根据权利要求3所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述内大周面(222)的旋转半径为R4，应满足：0<R4-R2<0.5mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：在任意垂直于旋转中心轴(4)的截面上，所述小圆周面(121)的两端点与旋转中心轴(4)连线形成的夹角为A，所述内小周面(221)的两端点与旋转中心轴(4)连线形成的夹角为B，应满足：120°≤A≤180°，120°≤B<180°，0°≤A-B≤15°。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述大圆周面(122)与小圆周面(121)之间设有外连接周面(123)，所述外连接周面(123)与所述小圆周面(121)相切，所述内大周面(222)与所述内小周面(221)之间设有内连接周面(223)，所述内连接周面(223)与所述内小周面(221)相切。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述连接凸台(12)过所述旋转中心轴(4)的垂直平分面P与所述切削部(11)的扭矩传递面(111)相交形成的夹角为C，应满足：0°<C<30°。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述切削部(11)的切削刃尖的外接圆半径为R5，应满足：0.1R5<R1<0.3R5。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述夹持槽(22)侧壁上开设有销钉孔(23)，所述销钉孔(23)内装设有紧固件(3)，所述大圆周面(122)上设有凹进卡口(124)，所述切削部件(1)与夹持部件(2)装配到位时，所述紧固件(3)端部与所述凹进卡口(124)配合实现切削部件(1)与夹持部件(2)的锁紧。

10.根据权利要求9所述的分体式钻削加工刀具，其特征在于：所述凹进卡口(124)包括卡口上侧面(1241)、卡口底面(1242)和卡口下侧面(1243)，所述切削部件(1)与夹持部件(2)装配到位时，所述紧固件(3)与所述卡口上侧面(1241)、卡口底面(1242)和卡口下侧面(1243)的间隙分别为t1、t2和t3，应满足：0<t1<0.5mm，t2＝t3＝0。