專利名稱：一種鉆削加工刀具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于鉆削加工的工具，尤其涉及一種鉆削加工刀具。
背景技術：
在鉆削加工中，為了延長切削部分的使用壽命，通常采用較為貴重的硬質合金或類似材料作為刀具材料，由于此類材料具有硬度高、耐磨性好的特點，加工極為困難，這使得鉆削刀具用材成本和加工成本都較高。目前常用的鉆削刀具一般是由切削部件和夾持部件組裝而成，其中切削部件由硬度大、耐磨性能強的硬質合金或類似的材料制成，而夾持部件由具有較大彈性的材料制成，當切削部件被磨損后可單獨更換切削部件，從而可降低鉆 削加工的成本。公開號為CN101856735的中國專利文獻公開了一種鉆削加工刀具，包括鉆尖部件和夾持部件，所述鉆尖部件底部的中心設有固定凸臺，所述夾持部件頂部的中心設有可通過彈性變形夾持固定凸臺的固定座，所述夾持部件上設有可使固定座彈性張開的狹槽，所述狹槽沿刀具的中軸線設置，狹槽底部設有兩段呈V形分布的延伸段，狹槽中部于兩槽壁上設有一對扭矩作用面，兩段呈V形分布的延伸段于中軸線兩側對稱布置，所述固定凸臺的徑向截面自鉆尖部件的底部向尖端逐漸減小，所述固定凸臺與所述固定座的結合面均為對稱中心在中軸線上、呈中心對稱的光順曲面或組合面。該鉆削加工刀具通過一對扭矩作用面來實現鉆尖部件的裝卸，并在狹槽的底部設置兩段呈V形分布的的延伸量從而增大固定座的彈性變形量，在實際切削過程中我們發現其存在以下問題I、由于兩固定座之間的狹縫的中部設有一對扭矩面，凸輪扳手通過該對扭矩面作用實現鉆尖部件的裝卸，為了傳遞較大的裝卸扭矩，一般凸輪扳手具有較大的形狀，和凸輪扳手配合的扭矩作用面同樣具有較大的外形尺寸，在實際切削過程中，切屑延著刀槽排出過程中，當切屑流過扭矩作用面時，切屑容易發生非正常扭曲，從而切屑不能快速從刀槽中排出，以致刀體夾持部件的固定座在扭矩作用面附近處發生折斷。2、狹槽的底部設置兩段呈V形分布的延伸段，雖然增大了固定座的彈性變形量，使鉆尖部件容易裝卸，但是兩段呈V型分布的延伸段，極大的降低了夾持部件的固定座的強度，切削時較容易發生切削振動，降低加工表面質量。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、連接緊固、穩定性好、抗沖擊能力強的鉆削加工刀具。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案一種鉆削加工刀具，包括切削部件和夾持部件，所述切削部件包括切削部和連接部，所述夾持部件包括柄部和兩個彈性夾持部，所述連接部設有外圓柱面，所述彈性夾持部設有用于夾持所述外圓柱面的內圓柱面，所述外圓柱面與內圓柱面之間設有相互咬合的凹進和凸起，所述凹進和凸起在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜。[0009]所述彈性夾持部頂部設有周向臺和定位臺，所述定位臺設有凸平面和凸斜面，所述凸斜面設于靠近周向臺的一側，所述切削部上設有與所述周向臺配合的扭矩傳遞面，所述切削部底部設有與所述定位臺配合的定位槽，所述定位槽設有凹平面和凹斜面，在切削部件與夾持部件的裝卸過程中所述凸斜面與凹斜面接觸。所述彈性夾持部頂部于周向臺和定位臺之間設有軸向基礎面，所述切削部底部于扭矩傳遞面與定位槽之間設有軸向定位平面，所述軸向定位平面與所述軸向基礎面接觸。所述兩個彈性夾持部之間的槽底面與連接部的底端面之間設有預緊間隙。所述連接部的底端面與外圓柱面之間設有一圓錐面，所述兩個彈性夾持部于底端設有一對與所述圓錐面配合的導向面，所述圓錐面與所述導向面接觸。所述槽底面上設有彈性縫。所述凹進由兩凹進側面和一凹進底面構成，兩凹進側面對稱設置于凹進底面兩偵牝所述凸起由兩凸起側面和一凸起頂面構成，兩凸起側面對稱設置于凸起頂面兩側。所述凹進側面與凹進底面之間的夾角為α，所述凸起側面與凸起頂面之間的夾角為 β，30。( α 彡 80°，30。( β 彡 80° ,15' ( β-α 彡 3。。所述凹進由兩凹進側面和一凹進底面構成，所述凸起由兩凸起側面和一凸起頂面構成，所述兩凹進側面和凹進底面之間的夾角分別為α I、α 2，所述兩凸起側面和凸起頂面之間的夾角分別為β I、β 2，30°彡α I彡80°，30。彡α 2彡80°，30。彡β I彡80°，30° 彡 β2<80°，15'彡 β -α 彡 3°，15'彡 β2_α2 彡 3°。所述凹進由兩凹進側面和一凹進底面構成，所述凸起由兩凸起側面和一凸起頂面構成，所述凹進側面和凸起側面在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度均為Θ ,25° 彡 Θ 彡 80° 。所述凹進由兩凹進側面和一凹進底面構成，所述凸起由兩凸起側面和一凸起頂面構成，所述凹進側面在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度均為Θ，所述兩凸起側面在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度分別為Θ I、Θ2，25° 彡 Θ 彡 80°，25° 彡 Θ1 彡80°，25 ° 彡 Θ 2 彡 80 °，5'彡 Θ I-Θ 彡 5°，51 彡 θ - Θ 2 彡 5°。所述圓錐面的錐角為Y 1，所述導向面的錐角為Y 2，15° ( Yl彡45°，15。( γ2<45°，5' ( Y 1-y 2 ^ 1°。與現有技術相比，本實用新型的優點在于本實用新型的鉆削加工刀具，通過凹進和凸起的相互咬合使切削部件和夾持部件形成凹凸配合，極大的增加了夾持部件和切削部件之間連接結構的穩定性；同時，凹進和凸起在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜，一方面夾持部件和夾持部件可通過相互咬合的凹進和凸起可以傳遞周向扭矩，另一方面切削部件周向受力越大，凹進和凸起的相互咬合越緊湊，可傳遞的扭矩就越大，也就是說刀具在切削加工時受到的切削力越大夾持部件和切削部件的連接越緊固，使切削部件能承受較大的切削力且具有更好的抗沖擊性能。彈性夾持部頂部設有周向臺和定位臺，定位臺設有凸平面和凸斜面，凸斜面設于靠近周向臺的一側，切削部上設有與周向臺配合的扭矩傳遞面，當切削部件承受較大的切削負載時，扭矩傳遞面與周向臺接觸配合，此后切削部件承受的切削負載進一步增大時，負載增加量主要由扭矩傳遞面與周向臺承受，以防止凹進和凸起因超出承載能力而損壞或失效，從而延長鉆削加工刀具的壽命；切削部底部設有與定位臺配合的定位槽，定位槽設有凹平面和凹斜面，將切削部件安裝至夾持部件上時，凸斜面與凹斜面可形成過盈接觸，增大安裝切削部件時的扭矩，這樣可提示操作者切削部件的安裝即將完成；將切削部件從夾持部件上卸下時，切削部件和夾持部件軸向和周向同時發生分離，在此過程中，凸斜面與凹斜面先發生過盈接觸，再摩擦分離，在凸斜面與凹斜面發生過盈接觸時，可提示操作者切削部件的拆卸即將完成；同時，切削部件受到與切削方向相反的力時，必須克服凸斜面與凹斜面過盈接觸時的摩擦和扭矩，才有可能產生松動，因此，凸斜面與凹斜面的配合可以有效防止切削部件發生松動。

圖I是本實用新型第一實施例的立體結構示意圖。圖2是本實用新型第一實施例中夾持部件的局部放大圖。圖3是本實用新型第一實施例中夾持部件的主視結構示意圖。圖4是圖3的A — A剖視圖。圖5是圖4的B — B剖視圖。圖6是本實用新型第一實施例中切削部件的立體結構示意圖。圖7是本實用新型第一實施例中切削部件的主視結構示意圖。圖8是圖7的C — C剖視圖。圖9是本實用新型第一實施例中切削部件的俯視結構示意圖。圖10是本實用新型第二實施例中夾持部件的主視結構示意圖。圖11是圖10的D — D剖視圖。圖12是圖11的E — E剖視圖。圖13是本實用新型第二實施例中切削部件的主視結構示意圖。圖14是圖13的F —F剖視圖。圖中各標號表不I、切削部件；2、夾持部件；3、凹進；4、凸起；11、切削部；12、連接部；13、外圓柱面；14、圓錐面；21、彈性夾持部；22、柄部；23、內圓柱面；24、導向面；31、凹進側面；32、凹進底面；41、凸起側面；42、凸起頂面；111、扭矩傳遞面；112、定位槽；113、凹平面；114、凹斜面；115、軸向定位平面；121、底端面；211、周向臺；212、定位臺；213、凸平面；214、凸斜面；215、軸向基礎面；216、槽底面；217、彈性縫。
具體實施方式
圖I至圖9示出了本實用新型的鉆削加工刀具的第一實施例，該刀具包括切削部件I和夾持部件2，切削部件I包括切削部11和連接部12，夾持部件2包括柄部22和兩個彈性夾持部21，連接部12設有外圓柱面13，彈性夾持部21設有用于夾持外圓柱面13的內圓柱面23，外圓柱面13與內圓柱面23之間設有相互咬合的凹進3和凸起4，本實施例將凹進3設置在外圓柱面13上，將凸起4設置在內圓柱面23上，在其他實施例中還可以將凹進3設置在內圓柱面23上，將凸起4設置在外圓柱面13上，通過凹進3和凸起4的相互咬合使切削部件I和夾持部件2形成凹凸配合，極大的增加了夾持部件2和切削部件I之間連接結構的穩定性。同時，凹進3和凸起4在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜，一方面切削部件I和夾持部件2可通過相互咬合的凹進3和凸起4可以傳遞周向扭矩；另一方面切削部件I周向受力越大，凹進3和凸起4的相互咬合越緊湊，可傳遞的扭矩就越大，也就是說刀具在切削加工時受到的切削力越大夾持部件2和切削部件I的連接越緊固，使切削部件I能承受較大的切削力且具有更好的抗沖擊性能；從切削部件I至夾持部件2形成有連續光滑的刀槽，切屑容易排出，可以有效防止夾持部件2的彈性夾持部21因塑性變形引起疲勞損壞和折斷。本實施例中，彈性夾持部21頂部設有周向臺211和定位臺212，定位臺212設有凸 平面213和凸斜面214，凸斜面214設于靠近周向臺211的一側，切削部11上設有與周向臺211配合的扭矩傳遞面111，當切削部件I承受較大的切削負載時，扭矩傳遞面111與周向臺211接觸配合，此后切削部件I承受的切削負載進一步增大時，負載增加量主要由扭矩傳遞面111與周向臺211承受，以防止凹進3和凸起4因超出承載能力而損壞或失效，從而延長鉆削加工刀具的壽命；切削部11底部設有與定位臺212配合的定位槽112，定位槽112設有凹平面113和凹斜面114，在切削部件I與夾持部件2的裝卸過程中凸斜面214與凹斜面114接觸，并且凸斜面214與凹斜面114可形成過盈接觸，增大安裝切削部件I時的扭矩，這樣可提示操作者切削部件I的安裝即將完成，安裝到位后凸斜面214與凹斜面114即可保持接觸，也可程分離狀態；將切削部件I從夾持部件2上卸下時，切削部件I和夾持部件2軸向和周向同時發生分離，在此過程中，凸斜面214與凹斜面114先發生過盈接觸，再摩擦分離，在凸斜面214與凹斜面114發生過盈接觸時，可提示操作者切削部件I的拆卸即將完成；同時，切削部件I受到與切削方向相反的力時，必須克服凸斜面214與凹斜面114過盈接觸時的摩擦和扭矩，才有可能產生松動，因此，凸斜面214與凹斜面114的配合可以有效防止切削部件I發生松動。本實施例中，彈性夾持部21頂部于周向臺211和定位臺212之間設有軸向基礎面215，切削部11底部于扭矩傳遞面111與定位槽112之間設有軸向定位平面115，軸向定位平面115與軸向基礎面215接觸，可實現夾持部件2和切削部件I的軸向定位，可有效控制切削部件I和夾持部件2的離合程度，防止較夾持部件2發生較大的周向滑動。兩個彈性夾持部21之間的槽底面216與連接部12的底端面121之間設有預緊間隙，以保證切削部件I的連接部12可與夾持部件2的兩個彈性夾持部21形成緊固可靠的連接，并且能適當降低加工和裝配精度要求。連接部12的底端面121與外圓柱面13之間設有一圓錐面14，兩個彈性夾持部21于底端設有一對與圓錐面14配合的導向面24，圓錐面14與導向面24接觸，在切削部件I和夾持部件2的安裝連接過程中圓錐面14與導向面24的接觸起到定心、導向的作用。槽底面216上設有彈性縫217，該彈性縫217使夾持部件2在保證具有足夠大強度的情況下，能夠對切削部件I形成更大的夾持力，使刀具在切削過程中有效減少振動，提高加工表面質量，延長刀具壽命。本實施例中，凹進3由兩凹進側面31和一凹進底面32構成，凸起4由兩凸起側面41和一凸起頂面42構成，兩凹進側面31和凹進底面32之間的夾角分別為α I、α 2，兩凸起側面41和凸起頂面42之間的夾角分別為β 1、β2，30° <α1<80°，30° <α2<80°，30。彡 β 彡 80°，30。彡 β2<80° ,15'彡 β -α 彡 3。,15'彡 β 2-α 2 ^ 3°，當α I、α 2、β I、β 2的大小關系滿足上述條件時，可保證凹進3和凸起4之間能傳遞較大的扭矩，同時在彈性夾持部21發生彈性變形時，凹進3和凸起4之間可保持良好的接觸，從而保證二者的咬合連接強度。本實施例中，α1=60°，α2=61°，β 1=61. 5°，β 2=62. 5°。本實施例中，凹進側面31在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度均為Θ，兩凸起側面41在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度分別為Θ I、Θ2，25° 彡 Θ 彡 80°，25° 彡 Θ1 彡80°，25 ° 彡 Θ 2 彡 80 °，5'彡 Θ I-Θ 彡 5°，5'彡θ - Θ 2彡5°，當θ、Θ I、Θ 2的大小關系滿足上述條件時，切削部件I的裝卸方便省力，并能平衡分布凹進3和凸起4在徑向方向和軸向方向上的受力，本實施例中，θ=60°，Θ 1=62° , Θ 2=58°。本實施例中，圓錐面14的錐角為Y 1，導向面24的錐角為Y 2，15°彡Y I彡45°，15°彡γ2<45°，5' ^ Y 1-Υ2 ^ 1°，當Y I、Y 2的大小關系滿足上述條件時，使得兩個彈性夾持部21以彈性縫217為中心發生彈性分離的情況下，仍然能夠保證導向面24與圓錐面14之間的準確定位，且使導向面24與圓錐面14之間的接觸面積更大，從而優化了二者之間的受力情況。本實施例中，Y 1=30°，γ2=29·5°。·圖10至圖14示出了本實用新型的鉆削加工刀具的第二實施例，本實施例和上一實施例基本相同，區別僅在于兩凹進側面31對稱設置于凹進底面32兩側，兩凸起側面41對稱設置于凸起頂面42兩側，凹進側面31與凹進底面32之間的夾角為α，凸起側面41與凸起頂面42之間的夾角為β，30°彡α彡80°，30°彡β彡80°，15'彡β-α彡3°，凹進側面31和凸起側面41在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度均為Θ，25°彡Θ彡80°。本實施例中，α=60°，β =60. 5°，θ =60°。采用本實施例的參數設置，使得凹進3和凸起4的結構更加簡單，加工更加方便，間隙大小更好控制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術方案保護的范圍內。
權利要求1.一種鉆削加工刀具，包括切削部件(1)和夾持部件(2)，所述切削部件(1)包括切削部(11)和連接部(12 )，所述夾持部件(2 )包括柄部(22 )和兩個彈性夾持部(21)，所述連接部(12)設有外圓柱面(13)，所述彈性夾持部(21)設有用于夾持所述外圓柱面(13)的內圓柱面(23)，其特征在于所述外圓柱面(13)與內圓柱面(23)之間設有相互咬合的凹進(3)和凸起(4),所述凹進(3)和凸起(4)在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜。
2.根據權利要求1所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述彈性夾持部(21)頂部設有周向臺(211)和定位臺(212)，所述定位臺(212)設有凸平面(213)和凸斜面(214)，所述凸斜面(214)設于靠近周向臺(211)的ー側，所述切削部(11)上設有與所述周向臺(211)配合的扭矩傳遞面(111)，所述切削部(11)底部設有與所述定位臺(212)配合的定位槽(112)，所述定位槽(112)設有凹平面(113)和凹斜面(114)，在切削部件(1)與夾持部件(2)的裝卸過程中所述凸斜面(214)與凹斜面(114)接觸。
3.根據權利要求2所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述彈性夾持部(21)頂部于周向臺(211)和定位臺(212)之間設有軸向基礎面(215)，所述切削部(11)底部于扭矩傳遞面(111)與定位槽(112)之間設有軸向定位平面(115),所述軸向定位平面(115)與所述軸向基礎面(215)接觸。
4.根據權利要求2所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述兩個彈性夾持部(21)之間的槽底面(216)與連接部(12)的底端面(121)之間設有預緊間隙。
5.根據權利要求4所述的鉆削加工刀具，其特征在干所述連接部(12)的底端面(121)與外圓柱面(13)之間設有一圓錐面(14)，所述兩個彈性夾持部(21)于底端設有ー對與所述圓錐面(14)配合的導向面(24)，所述圓錐面(14)與所述導向面(24)接觸。
6.根據權利要求5所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述槽底面(216)上設有彈性縫(217)。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述凹進(3)由兩凹進側面(31)和ー凹進底面(32)構成，兩凹進側面(31)對稱設置于凹進底面(32)兩側，所述凸起(4)由兩凸起側面(41)和一凸起頂面(42)構成，兩凸起側面(41)對稱設置于凸起頂面(42)兩側。
8.根據權利要求7所述的鉆削加工刀具，其特征在干所述凹進側面(31)與凹進底面(32)之間的夾角為α，所述凸起側面(41)與凸起頂面(42)之間的夾角為β，30。≤ α ≤ 80°，30。≤ β ≤ 80° ,15, β-α ≤ 3。。
9.根據權利要求1至6中任一項所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述凹進(3)由兩凹進側面(31)和ー凹進底面(32)構成，所述凸起(4)由兩凸起側面(41)和一凸起頂面(42)構成，所述兩凹進側面(31)和凹進底面(32)之間的夾角分別為α 、α 2，所述兩凸起側面(41)和凸起頂面(42)之間的夾角分別為β1、β2，30°≤α ≤80°，30°≤α2≤80°，30° ≤β 1 ≤ 80°，30° ≤ β 2 ≤ 80°，15'≤ β 1_α 1 ≤ 3° ,15/ ≤ β 2_α 2 ≤ 3°。
10.根據權利要求1至6中任一項所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述凹進(3)由兩凹進側面(31)和ー凹進底面(32)構成，所述凸起(4)由兩凸起側面(41)和一凸起頂面(42)構成，所述凹進側面(31)和凸起側面(41)在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度均為θ，25°≤Θ≤80°。
11.根據權利要求1至6中任一項所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述凹進(3)由兩凹進側面(31)和ー凹進底面(32)構成，所述凸起(4)由兩凸起側面(41)和一凸起頂面(42)構成，所述凹進側面(31)在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度均為Θ，所述兩凸起側面(41)在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜的角度分別為Θ1、Θ2，25° ≤ Θ ≤ 80°，25° ≤ θ 1 ≤ 80°，25° ≤ Θ 2 ≤ 80°，5'≤ θ 1-Θ ≤ 5°，.51 ≤ θ - Θ 2 ≤ 5°。
12.根據權利要求5或6所述的鉆削加工刀具，其特征在于所述圓錐面(14)的錐角為Υ 1，所述導向面(24)的錐角為γ2，15°≤γ 1≤45°，15 °≤γ 2≤45 °，.5' ≤ y 1-y 2 ≤ 1°。
專利摘要本實用新型公開了一種鉆削加工刀具，包括切削部件和夾持部件，所述切削部件包括切削部和連接部，所述夾持部件包括柄部和兩個彈性夾持部，所述連接部設有外圓柱面，所述彈性夾持部設有用于夾持所述外圓柱面的內圓柱面，所述外圓柱面與內圓柱面之間設有相互咬合的凹進和凸起，所述凹進和凸起在刀具的旋轉軸線方向上向鉆削進給方向傾斜。該鉆削加工刀具具有結構簡單、連接緊固、穩定性好、抗沖擊能力強的優點。
文檔編號B23B51/00GK202763145SQ20122048490
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者王社權, 江愛勝, 劉敏 申請人:株洲鉆石切削刀具股份有限公司