专利名称：机夹式深孔钻的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种深孔钻，尤其涉及一种用于金属材料深孔切削加工的机夹式 深孔钻。
背景技术：
在金属材料切削加工中，业界通常采用深孔钻加工出具有一定深度的深孔。申请 人知悉一种深孔钻头将切削用硬质合金刀片钎焊在刀体上，从而在刀体上形成有三个刀 刃。然而，在切削过程中，一旦刀体上三个刀刃中的任何一个损坏即造成整个钻头报废。而 且，由于硬质合金刀片在焊接过程中会产生裂纹和降低材料的原有的切削性能，钻头在切 削过程中会出现刀刃磨损加快和刀片突然裂开等现象，造成整个钻头报废。为避免上述现象的发生，申请人知悉另一种深孔钻头，该深孔钻头采用机夹方式 直接将刀片固定于刀体的装刀槽中该深孔钻头可在刀片及刀体之间设有刀垫，刀片由螺钉 压紧在刀垫上，继而压紧在刀体上。然而，所固定的刀片只供一次使用，也无法方便可靠地 调整钻孔精度。若刀片磨损即需更换刀片，不能转位重复使用，刀片利用效率低；若钻头 在使用中更换刀片时，需旋出压紧螺钉，由于重力作用，刀垫和刀片会从装刀槽中同时掉出 来，给换刀操作带来不便。而且，由于深孔加工时切削过程不可见，因此会经常出现刀刃磨损或崩坏后，操作 者未能及时发现。刀刃的磨损甚至崩坏将直接导致该深孔钻头刀体上的刀片定位面磨损 变形，使得刀片无法在刀片定位面上定位和夹紧。此时，刀体磨损严重，从而使较为昂贵的 刀体大量报废。此外，该种深孔钻头在进行大进给量高速切削时，刀片易从刀片定位面处裂 开。
实用新型内容有鉴于此，有必要提供一种使用方便、刀片利用效率高且不易损坏的机夹式深孔 钻。一种机夹式深孔钻，其包括刀体及刀夹，该刀夹固定于该刀体上，该机夹式深孔钻 还包括与该刀夹相对应的转位刀片，该转位刀片具有至少二相对的切削刃，该转位刀片可 拆卸地定位于该刀夹上，露出所述至少二切削刃中的一切削刃用于切削，该转位刀片可相 对该刀夹转位后重新定位于该刀夹上，以露出所述至少二切削刃中的另一相对的切削刃用 于切削。一种机夹式深孔钻，其包括刀体、第一刀夹及第二刀夹，该第一刀夹及第二刀夹分 别固定于该刀体上，该机夹式深孔钻还包括与该第一刀夹及第二刀夹相对应的第一转位刀 片及第二转位刀片，该第一刀夹相邻该第二刀夹设置，该第一转位刀片及第二转位刀片均 具有至少二相对的切削刃，该第一转位刀片可拆卸地定位于该第一刀夹上，露出设于其上 的其中一切削刃用于切削，且可相对该第一刀夹转位后重新定位于该第一刀夹上，露出设 于其上的另一相对的切削刃用于切削，该第二转位刀片可拆卸地定位于该第二刀夹上，露出设于其上的其中一切削刃用于切削，且可相对该第二刀夹转位后重新定位于该第二刀夹 上，露出设于其上的另一相对的切削刃用于切削，该第二刀夹相对呈一锐角倾斜地定位于 刀体上，该机夹式深孔钻还包括设于该第二刀夹及刀体之间的调整件，调整件调节该第二 刀夹与刀体的相对位置。该机夹式深孔钻的转位刀片可拆卸地定位于该刀夹上，便于及时方便快捷地更换 刀片，使得机夹式深孔钻整体不易损坏；而且，在切削过程中只露出其中一切削刃用于切 削，若该切削刃发生磨损，只需将该转位刀片相对该刀夹转位后重新定位于该刀夹上，露出 另一相对的切削刃用于切削，刀片的利用效率高。
图1是本实用新型第一较佳实施例机夹式深孔钻的立体分解示意图。图2是本实用新型第一较佳实施例机夹式深孔钻第一刀夹的立体示意图。图3是图1所示机夹式深孔钻的装配示意图。图4是本实用新型第二较佳实施例机夹式深孔钻的转位刀片装夹于刀夹上的立 体分解示意图。图5是本实用新型第三较佳实施例机夹式深孔钻的转位刀片装夹于刀夹上的立 体分解示意图。
具体实施方式
本实用新型机夹式深孔钻适用于金属材料深孔切削加工，尤其适用于高合金钢， 直径范围60mm-170mm，孔深大于2m的深孔高速强力切削加工。本实用新型以附图所示的机 夹式深孔钻为例加以说明。图1、图2及图3所示为本实用新型第一较佳实施例机夹式深孔钻100，其包括刀 体10、第一刀夹20及第二刀夹30。刀体10具有现有刀体的一般形状，例如图1所示的圆柱 状。刀体10 —端面向内装设有该第一刀夹20，向外装设有该第二刀夹30。该第一刀夹20 靠近刀体10轴线位置设置，而第二刀夹30设置于刀体10的外缘。由于第一刀夹20及第 二刀夹30在本实施例中相对于刀体10的位置设置，故也可分别称第一刀夹20为内刀夹， 第二刀夹30为外刀夹。该第一刀夹20及第二刀夹30分别具有一伸入刀体10内的第一定位连接部22及 第二定位连接部32，相应的，刀体10内开设有与定位连接部22、32形状及结构上相对应的 第一定位槽12及第二定位槽14，故第一定位连接部22及第二定位连接部32分别稳固于第 一定位槽12及第二定位槽14内，进而第一刀夹20及第二刀夹30稳固于刀体10上。在本 实施例中，定位连接部22、32及定位槽12、14大致为圆柱状，形成旋转面定位。可以理解， 圆柱状定位连接部及定位槽便于加工制造，也容易保证其制造精度，降低制造成本，而且使 用方便，不易损坏。然而，定位连接部22、32及定位槽12、14不限于圆柱状，只要是能将第 一刀夹20及第二刀夹30稳固于刀体10上的形状结构均可以。由上可知，通过定位连接部22、32与定位槽12、14的配合，第一刀夹20及第二刀 夹30均定位于刀体10上。由图3所示装配后，第一刀夹20及第二刀夹30分别进一步将 露出于刀体10外部的第一刀片定位部24及第二刀片定位部34的底面及侧面设置成均与刀体10对应的表面(即开设定位槽的端面及与该端面相邻接的侧面)相抵持，以辅助定位 第一刀夹20及第二刀夹30于刀体10上，并防止其间相对转动，第一刀夹20及第二刀夹30 进一步稳固于刀体10上。第一刀片定位部24及第二刀片定位部34分别连接于第一定位 连接部22及第二定位连接部32。可以理解，上述对第一刀夹20及第二刀夹30辅助平面定 位的结构可以省去，而只藉由定位连接部22、32与定位槽12、14的定位配合，来稳固第一刀 夹20及第二刀夹30于刀体10上。而且，在装配后，第一刀夹20伸出刀体10的距离可以 大于第二刀夹30伸出刀体10的距离。第二刀夹30的第二定位连接部32具有一轴线，该轴线与刀体10轴线呈一锐角交 叉(介于15度至90度)，使得第二刀夹30相对呈一锐角倾斜地定位于刀体10上。本实施 例中，该交叉夹角优选为25度。在第二定位连接部32与第二刀片定位部34相间隔的台阶 处还连接有调整件40。在本实施例中，调整件40为垫片，可以理解，调整件还可以为垫圈等 其他可调节第二刀夹30与刀体10的相对位置的调整件。该调整件40位于并抵持于台阶 及刀体10上开设第二定位槽14的端面之间。由于第二定位连接部32轴线与刀体10轴线 有介于15度至90度的轴线交叉夹角，通过调整该调整件40，可以实现刀具100在钻孔过 程中对钻孔直径的调整。调整件40的调整可以是通过更换不同厚度的垫片来实现，也可以 通过增加垫片的数量等方式来实现。例如，若在钻孔直径方向调整0. 25毫米，第二刀夹30 同时将在轴线方向伸出1. 7毫米，刀体10与第二刀夹303之间需放置0. 25毫米调整件40 使得刀体10与第二刀夹303形成刚性连接。在本实施例中轴线交叉夹角为25度，可实现 钻孔直径4毫米的调整，根据本实用新型设计原理，若交叉夹角增大为45度，将可实现更大 范围的钻孔直径的调整。可以理解，上述第二刀夹30对应刀体10的结构设置(可包括调整件的设置)，同 样也可以应用于第一刀夹20上。上述结构设置不仅可以方便的进行钻孔直径的调整，而且 同样便于对深孔钻100在钻孔加工中进行方便可靠的误差补偿。而方便可靠的误差补偿 方法的重要性体现在机夹式深孔钻，尤其是可转位机夹式深孔钻在制造和使用过程中，刀 夹，刀片的制造误差和机床工艺系统误差的存在，将严重影响钻孔整体的形状和位置尺寸 精度，因此方便可靠的误差补偿方法对深孔钻进行深孔切削加工变得十分重要。综上所述，本实用新型实施例机夹式深孔钻100采用旋转面加台阶定位和辅助平 面过定位，实现方便可靠的误差补偿，具有使用零件少，连接刚性好的特性，能适应大进给 量高速切削。请再次参照图1、图2及图3，机夹式深孔钻100进一步包括分别装设于第一刀夹 20及第二刀夹30上的第一转位刀片50及第二转位刀片60。该第一转位刀片50及第二转 位刀片60由合适的金属材料制成，本实施例优选为硬质合金刀片。根据不同的加工工况， 第一转位刀片50及第二转位刀片60可在其表面涂镀耐磨层，也可设置有不同形状构造尺 寸的断屑槽，等等，以方便快捷地选用不同的刀片适应不同的切削需要。该第一转位刀片50 及第二转位刀片60截面为四边形，外缘分别设有两对相对设置切削刃，每对切削刃包括相 互连接的主切削刃及副切削刃。第一刀夹20的第一刀片定位部24及第二刀夹30的第二刀片定位部34分别开 设内凹且两侧及顶部外露的第一定位容置部242及第二定位容置部342。第一定位容置部 242及第二定位容置部342的底部分别开设贯通的定位孔244、344。在本实施例中，定位孔244,344为螺丝孔。第一转位刀片50及第二转位刀片60通过其两侧面及底面定位抵持于 第一定位容置部242及第二定位容置部342相对应的另外两个侧面及底面，从而三面定位 于定位容置部242、342内，并分别由定位件70、80穿过其内贯通的通孔52、62联接配合于 刀夹20、30上的定位孔244、344内，从而装夹在第二刀夹30及第一刀夹20上。在本实施 例中，定位件70、80为螺丝。第一定位容置部242及第二定位容置部342相对应的另外两 个侧面及底面做有与转位刀片50、60两侧面及底面相同的角度。以上结构设计使得在加工转位刀片定位面(两侧面及底面)时，转位刀片50、60 与刀体10相分离，因此有利于保证定位面的加工精度，有利于提高转位刀片的定位和夹紧 的可靠性，保持转位刀片50、60的几何角度及切削性能。由于第一及第二转位刀片50、60 装设于第一刀夹20及第二刀夹30上，而非直接钎焊于刀体10上，因此，可避免钎焊对第一 及第二转位刀片50、60的影响，并使其尺寸具有好的刚性，适合高速强力切削。另外，在刀 夹定位面上做有与转位刀片50、60相同的角度，使得安装在刀夹20、30上的转位刀片50、60 能在刀夹20、30上得到很好的定位。另外，四边形转位刀片50、60具有的一对主切削刃及 副切削刃在装夹后露出于深孔钻100的前端，用于切削，而另一对收容于刀夹20、30内。若 遇到切削刃磨损，需更换时，只需将转位刀片50、60相对刀夹20、30作180度转位后重新定 位，即可使机夹式深孔钻100整体保持原有的切削径向尺寸及轴向尺寸，大大提高了刀片 的利用率。可以理解，转位刀片50、60也可以设置四个定位面，相应的，刀夹20、30的定位容 置部242、342也设有相同角度的四个定位面，从而转位刀片50、60可四面定位于刀夹20、 30上。可以理解，每一转位刀片50、60都可具有至少二相对的切削刃，当转位刀片50、60定 位于刀夹20、30上时，露出其中一切削刃用于切削，当转位刀片50、60相对刀夹20、30转位 后重新定位于该刀夹20、30上，以露出另一相对的切削刃用于切削。可以理解，每一个刀夹 20,30上都具有至少一个转位刀片，相应的，刀体10上有至少一个刀夹用于深孔切削加工。在应用本实施例机夹式深孔钻100进行深孔切削加工时，第一刀夹20及第二刀夹 30同时轴向转动并纵向进给，带动转位刀片50、60进行切削。由于第一刀夹20及第二刀 夹30的定位连接部22、32均远离切削刃设置，因此，定位连接部22、32并不受转位刀片切 削刃磨损或损坏的直接影响，而持续地保持第一刀夹20及第二刀夹30稳固于刀体10上， 同时保护刀体免受损坏(如磨损)。可以理解，本实施例机夹式深孔钻100也可以只设置一 刀夹及一相对应的转位刀片即可，该刀夹可选自第一刀夹20及第二刀夹30的其中之一，该 转位刀片可选自第一转位刀片50及第二转位刀片60的其中之一。图4所示为本实用新型第二较佳实施例机夹式深孔钻，该深孔钻具有与第一较佳 实施例深孔钻100大致相同的结构，其主要区别点如下转位刀片92大致为平行四边形，其 钝角范围为50度-135度。转位刀片92的底部开设有盲孔(图未示)。刀夹90具有与第 二刀夹30相同的结构，其上开设有定位容置部91，定位容置部91底部开设有贯穿的定位孔 97。偏心定位件93穿过定位孔97，而后稳固配合于(可为螺旋连接配合)盲孔，而使得转 位刀片定位面靠紧并抵持于刀夹定位面。此时，由于转位刀片开设盲孔而非通孔，因此转位 刀片92的刚性不会因为开设通孔而降低。图5所示为本实用新型第三较佳实施例机夹式深孔钻，该深孔钻具有与第二较佳 实施例深孔钻100大致相同的结构，其主要区别点如下转位刀片94大致为等边六角形，其对应的刀夹的定位容置部95也具有与等边六角形的三边相同角度的定位面。可以理解，转 位刀片可以为不等边六角形。可以理解，本实用新型上述所有的实施例的定位容置部242、342、91、95的底面都 可设置成齿形面，如锯齿齿形面，该齿形面用于接触并抵持各相应的转位刀片50、60、92、94 的顶面。该齿形面与该底面的配合能大大稳固转位刀片50、60、92、94于定位容置部242、 342、91、95 的定位。另外，本领域技术人员还可在本实用新型权利要求公开的范围和精神内做其他形 式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本实用新型精神所做的各种修改、添 加和替换等变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
权利要求一种机夹式深孔钻，其包括刀体及刀夹，该刀夹固定于该刀体上，其特征在于该机夹式深孔钻还包括与该刀夹相对应的转位刀片，该转位刀片具有至少二相对的切削刃，该转位刀片可拆卸地定位于该刀夹上，露出所述至少二切削刃中的一切削刃用于切削，该转位刀片可相对该刀夹转位后重新定位于该刀夹上，以露出所述至少二切削刃中的另一相对的切削刃用于切削。
2.如权利要求1所述的机夹式深孔钻，其特征在于该刀夹旋转面加台阶定位于该刀 体上。
3.如权利要求2所述的机夹式深孔钻，其特征在于该刀体具有一端面，该端面开设定 位槽，该刀夹包括刀片定位部及定位连接部，该定位连接部固定于该定位槽中，该刀片定位 部及定位连接部相连接，且其间形成能达成该旋转面加台阶定位的台阶，该定位槽及该定 位连接部形成能达成该旋转面加台阶定位的旋转面定位，该台阶与该端面形成能达成该旋 转面加台阶定位的台阶定位。
4.如权利要求2所述的机夹式深孔钻，其特征在于该刀体具有一端面，该端面开设定 位槽，该刀夹包括刀片定位部及与定位槽相对应的定位连接部，该刀片定位部及定位连接 部相连接，该定位连接部固定于该定位槽中，该刀片定位部的轴线与该刀体的轴线呈一锐 角交叉。
5.如权利要求4所述的机夹式深孔钻，其特征在于该机夹式深孔钻还包括调整件，该 调整件装设且分别抵持于该台阶及该端面之间。
6.如权利要求5所述的机夹式深孔钻，其特征在于该调整件为垫片，该垫片装设且分 别抵持于该台阶及该端面之间。
7.如权利要求3及4中所述的任一机夹式深孔钻，其特征在于该定位连接部及与定 位槽分别为圆柱状，该刀片定位部具有底面及与该底面邻接的侧面，该刀体进一步包括与 其端面相邻接的侧面，该刀片定位部的底面及侧面抵持于该刀体的端面及侧面上，以辅助 定位该刀夹于该刀体上。
8.如权利要求1所述的机夹式深孔钻，其特征在于该刀夹包括刀片定位部，该刀片定 位部开设有定位容置部，定位容置部定位该转位刀片于其内，定位容置部的底面设置成齿 形面，该齿形面接触并抵持转位刀片的顶面。
9.如权利要求1所述的机夹式深孔钻，其特征在于该转位刀片为四边形，其外缘分别 设有两对主切削刃及副切削刃，每一对主切削刃及副切削刃相互连接，露出的用于切削的 为其中任一对主切削刃及副切削刃。
10.如权利要求9所述的机夹式深孔钻，其特征在于该转位刀片三面或四面定位于该 刀夹上。
11.如权利要求10所述的机夹式深孔钻，其特征在于该机夹式深孔钻还包括定位件， 该刀夹开设定位孔，该转位刀片设有通孔，该定位件穿过该通孔定位于该定位孔内，以将该 转位刀片定位于该刀夹上。
12.如权利要求10所述的机夹式深孔钻，其特征在于该转位刀片为平行四边形，其钝 角范围为50度至135度，该转位刀片的底部开设有盲孔，该机夹式深孔钻还包括偏心定位 件，该刀夹开设定位孔，该偏心定位件穿过定位孔而配合于盲孔。
13.如权利要求1所述的机夹式深孔钻，其特征在于该转位刀片大致为等边六角形或不等边六角形。
14.一种机夹式深孔钻，其包括刀体、第一刀夹及第二刀夹，该第一刀夹及第二刀夹分 别固定于该刀体上，其特征在于该机夹式深孔钻还包括与该第一刀夹及第二刀夹相对应 的第一转位刀片及第二转位刀片，该第一刀夹相邻该第二刀夹设置，该第一转位刀片及第 二转位刀片均具有至少二相对的切削刃，该第一转位刀片可拆卸地定位于该第一刀夹上， 露出设于其上的其中一切削刃用于切削，且可相对该第一刀夹转位后重新定位于该第一刀 夹上，露出设于其上的另一相对的切削刃用于切削，该第二转位刀片可拆卸地定位于该第 二刀夹上，露出设于其上的其中一切削刃用于切削，且可相对该第二刀夹转位后重新定位 于该第二刀夹上，露出设于其上的另一相对的切削刃用于切削，该第二刀夹相对呈一锐角 倾斜地定位于刀体上，该机夹式深孔钻还包括设于该第二刀夹及刀体之间的调整件，调整 件调节该第二刀夹与刀体的相对位置。
15.如权利要求14所述的机夹式深孔钻，其特征在于该第二刀夹包括第二刀片定位 部，该第二刀片定位部的轴线与该刀体的轴线呈一介于15度至90度的锐角交叉。
16.如权利要求14所述的机夹式深孔钻，其特征在于该刀体具有一端面，该端面开设 第一定位槽及第二定位槽，该第一刀夹包括第一刀片定位部及第一定位连接部，该第二刀 夹包括第二刀片定位部及第二定位连接部，该第一定位连接部及第二定位连接部分别固定 于该第一定位槽及第二定位槽中，该第一刀片定位部及第二刀片定位部分别与第一定位连 接部及第二定位连接部相连接，且其间分别形成台阶，该定位槽及该定位连接部形成旋转 面定位，该台阶与该端面形成台阶定位，该调整件为垫片，该垫片装设且分别抵持于该第二 刀夹的台阶及该端面之间。
17.如权利要求14所述的机夹式深孔钻，其特征在于该第一刀夹于刀体上伸出的距 离大于第二刀夹相对于刀体伸出的距离。
专利摘要一种机夹式深孔钻，其包括刀体及刀夹，该刀夹固定于该刀体上，该机夹式深孔钻还包括与该刀夹相对应的转位刀片，该转位刀片具有至少二相对的切削刃，该转位刀片可拆卸地定位于该刀夹上，露出所述至少二切削刃中的一切削刃用于切削，该转位刀片可相对该刀夹转位后重新定位于该刀夹上，以露出所述至少二切削刃中的另一相对的切削刃用于切削。该机夹式深孔钻使用方便、刀片利用效率高且不易损坏。
文档编号B23B41/02GK201702413SQ20102023075
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者曹元 , 曹海 申请人:曹海;曹元