单孔限位斜穿锁紧换头钻杆

技术领域

本发明涉及一种单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，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CN202010877085.7的中国专利公开了“对称斜面定位可换钻头”，应用于钻孔工具时，采用三螺钉方式限位及锁紧，存在安装动作复杂，调整效率低的问题，在试用过程还存在螺钉膨胀系数与刀体膨胀系数不同而导致的拆卸困难等问题。

专利申请号为CN201911099227.5的中国专利公开了“双面限位斜穿锁紧换头钻”，同样采用三螺钉方式限位及锁紧，存在安装动作复杂，调整效率低的问题。

专利号为201710517688.4的中国专利公开了“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；同样也存在刀杆的安装部分结构单薄的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种单孔限位斜穿锁紧换头钻杆。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，特点是：为由钻体、护锥和圆柱直柄以公共轴线同轴的组合体，设有以公共轴线为对称中心的螺旋状第一排屑槽和第二排屑槽，钻杆上端设有用于安装可换钻尖的安装结构，安装结构为以公共轴线中心对称的半封闭的槽，槽具有第一底面和第二底面，呈V形设置，第一底面和第二底面为定位面；

槽两侧的实体部分，与公共轴线正交且与槽斜交设置有安装螺孔以及与其衔接的安装沉孔，安装螺孔用于与紧固螺钉的螺纹部分配合，安装沉孔用于放置紧固螺钉的沉头部分；紧固螺钉锁紧，钻杆和可换钻尖呈三明治方式分布，形成一整体；

槽两侧的实体部分，在第一底面和第二底面的上方，安装螺孔的下方并与安装螺孔平行，设置有限位螺孔；限位螺钉旋入钻杆的限位螺孔直至与可换钻尖的限位孔相抵接触。

进一步地，上述的单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，其中，所述钻杆的第一排屑槽和第二排屑槽在垂直公共轴线的T-T截面上具有可设计的截形，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与第二直线段，中间段为第一圆弧线段和第二圆弧线段。

进一步地，上述的单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，其中，第一底面和第二底面的V形夹角为120°～140°。

进一步地，上述的单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，其中，以公共轴线呈360°中心对称分布，钻杆设有至少第一冷却通道和第二冷却通道，第一冷却通道和第二冷却通道与主冷却通道相通。

进一步地，上述的单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，其中，钻杆下端的圆柱直柄设置有用于连接油路的管内螺纹，圆柱直柄上设置侧压面。

进一步地，上述的单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，其中，限位螺孔的轴线与公共轴线呈80°～90°倾角。

本发明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本发明单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，可通过限位螺钉和紧固螺钉将钻杆与可换钻尖安装在一起，组合成单孔限位斜穿锁紧换头钻，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；

②钻杆的上部设置有安装结构，安装结构的槽具有V形定位底面；可换钻尖的下部具有V形定位面，可换钻尖与钻杆的V形定位结构空间角度相同并可配合；安装后，钻杆和可换钻尖拥有共同的公共轴线CL，确保可换钻尖与钻杆以公共轴线CL同轴，并稳定地固定在钻杆上；

③钻杆设置有限位螺孔，通过限位螺钉保证钻杆与可换钻尖在CCW方向旋转的工作状态下定位可靠，不发生松脱；

④钻杆设置有安装沉孔和安装螺孔，通过紧固螺钉紧固可换钻尖；安装后，可换钻尖和钻杆同轴，拥有共同的公共轴线CL；紧固螺钉锁紧后，钻杆和可换钻尖呈三明治方式分布，可换钻尖和钻杆连接牢固且成为一个整体；

⑤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，显著提高可换钻尖的使用寿命，成本低、经济性好。

本发明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，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明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发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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：本发明工作状态的装配示意图；

图2：本发明立体示意图；

图3：本发明的正面局部剖视示意图；

图4：图3的X-X剖视示意图；

图5：本发明的侧面局部示意图；

图6：图3的T-T剖视示意图；

图7：本发明钻杆与钻尖装配示意图；

图8：本发明钻杆的冷却通道的示意图；

图9：本发明钻杆的圆柱直柄的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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，在本发明的描述中，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1～2，单孔限位斜穿锁紧换头钻杆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，用以安装在可换钻尖200上成为换头钻01的重要组成部分。

如图2～6所示，钻杆100设有以轴线CL为对称中心的螺旋状第一排屑槽101A和第二排屑槽101B，用于排出钻孔所形成的切屑；第一排屑槽101A和第二排屑槽101B在垂直轴线CL的T-T截面上具有可经过设计的截形，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和第二圆弧线段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上沿着公共轴线CL的延伸，并可根据钻孔深度调整长度；

钻杆100上端设有用于安装可换钻尖200的安装结构102，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具有第一底面110A和第二底面110B，呈V形设置，第一底面110A与第二底面110B的V形夹角为120°～140°，第一底面110A和第二底面110B为定位面；安装可换钻尖200时，与可换钻尖200的V形第一定位面205A和第二定位面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，与公共轴线CL正交且与槽115斜交设置有安装螺孔103B以及与其衔接的安装沉孔103A，安装时，安装螺孔103B与紧固螺钉300的螺纹部分配合，安装沉孔103A用于放置紧固螺钉300的沉头部分；紧固螺钉300锁紧后，钻杆100和可换钻尖200呈三明治方式分布，牢固且成为一个整体；

槽115两侧的实体部分，在第一底面110A和第二底面110B的上方，安装螺孔103B的下方并与安装螺孔103B平行，设置有限位螺孔104；限位螺孔104的轴线与公共轴线CL呈80°～90°倾角；

如图3、图5和图7所示，单孔限位斜穿锁紧换头钻杆100用于安装可更换的可换钻尖200，限位螺钉400旋入钻杆100的限位螺孔104直至与可换钻尖200的限位孔204相抵接触，抑制可换钻尖200向上移动的可能；可换钻尖200的第一定位面205A和第二定位面205B与钻杆100安装结构的第一底面110A和第二底面110B相配合，使可换钻尖200与钻杆100以公共轴线CL同轴，钻杆100与可换钻尖200在CCW方向旋转的工作状态下定位可靠，抑制可换钻尖200向上移动的可能，通过紧固螺钉300将可换钻尖200稳定地固定在钻杆100上，防止可换钻尖200从钻杆100上松脱；

安装后组合成一种单孔限位斜穿锁紧换头钻01，通过螺钉400保证钻杆100与可换钻尖200在CCW方向旋转的工作状态下定位可靠，不发生松脱。紧固螺钉300锁紧后，钻杆100和可换钻尖200呈“三明治”方式分布。用于执行钻孔加工。实现在使用中不拆卸刀杆100的情况下，方便更换可换钻尖200。

如图8～9，以公共轴线CL呈360°中心对称分布，设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，用于对可换钻尖200提供冷却液；钻杆100下端的圆柱直柄106设置有用于连接油路的管内螺纹116，钻削时给可换头钻01提供冷却液；圆柱直柄106上设置侧压面108，方便单孔限位斜穿锁紧换头钻01在车床上安装使用。

钻杆100更多地考虑制造成本，优选采用优质合金钢制成，也可由硬质合金材料采用磨削方法制成。无论采用何种材料，均可采用机械加工或者3D打印方式实现。

综上所述，本发明单孔限位斜穿锁紧换头钻杆，可通过限位螺钉和紧固螺钉将钻杆与可换钻尖安装在一起，组合成单孔限位斜穿锁紧换头钻，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；

钻杆的上部设置有安装结构，安装结构的槽具有V形定位底面；可换钻尖的下部具有V形定位面，可换钻尖与钻杆的V形定位结构空间角度相同并可配合；安装后，钻杆和可换钻尖拥有共同的公共轴线CL，确保可换钻尖与钻杆以公共轴线CL同轴，并稳定地固定在钻杆上；

钻杆设置有限位螺孔，通过限位螺钉保证钻杆与可换钻尖在CCW方向旋转的工作状态下定位可靠，不发生松脱；

钻杆设置有安装沉孔和安装螺孔，通过紧固螺钉紧固可换钻尖；安装后，可换钻尖和钻杆同轴，拥有共同的公共轴线CL；紧固螺钉锁紧后，钻杆和可换钻尖呈三明治方式分布，可换钻尖和钻杆连接牢固且成为一个整体；

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，显著提高可换钻尖的使用寿命，成本低、经济性好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。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。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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。