專利名稱：一種采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種針對厚度為5 10_的硬質(zhì)合金材料進行鉆孔加工的工裝，尤其是指一種采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，屬于鉗床加工模具的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在中小型電機的模具制造中，時常需要制備專用工裝來配合模具零部件制造，一些特殊模具工裝需采用硬質(zhì)合金材料進行鉆孔加工，完成后再組裝成專用工裝?，F(xiàn)有技術(shù)中，模具制造中所使用的特殊工裝，通常選用由硬質(zhì)合金材料制成的廢棄銑刀片，一般進行外形成型加工和鉆孔加工。對模具的外形加工普遍采用線切割工藝。而對于模具的鉆孔加工，若直接采用麻花鉆鉆孔加工的方式，由于麻花鉆自身硬度遠不及硬質(zhì)合金材料，因此這種工藝顯然不適合。目前，針對上述的特殊加工工藝，常用有以下三種應(yīng)用不同連接結(jié)構(gòu)的專用工裝，包括螺紋連接結(jié)構(gòu)、一體結(jié)構(gòu)和焊接連接結(jié)構(gòu)。然而根據(jù)實際使用后的效果來看，以上三種應(yīng)用不同連接結(jié)構(gòu)的專用工裝，分別存在以下的缺點和限制。I、采用螺紋連接結(jié)構(gòu)這種加工工裝是分別將頂端套件和桿身件通過螺紋連接方式進行連接。雖然操作簡便，并且方便安裝和拆卸，但對于需要高硬度、大扭矩的硬質(zhì)合金材料的鉆孔加工，僅僅依靠螺紋連接和嚙合，其加工強度和工裝自身強度都達不到所需承載的工藝要求。甚至在加工過程中，螺紋就已經(jīng)崩裂，造成連接體之間脫離。2、采用一體結(jié)構(gòu)這種加工工裝是指頂端套件和桿身件是一個整體結(jié)構(gòu)，在加工強度和工裝自身強度上，均比螺紋連接結(jié)構(gòu)有顯著提高。但對于需加工不同規(guī)格的通孔時，由于鉆取每一種通孔的孔徑大小與加工組件都是一一對應(yīng)(即單配)的。因此制作成本太高，加工效率低。3、采用焊接連接結(jié)構(gòu)這種加工工裝是分別將頂端套件和桿身件通過焊接連接方式進行連接。雖然能夠有效避免因螺紋連接結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的強度不足的缺陷，但總體加工受力強度仍舊不夠承載工藝要求，且頂端套件和桿身件之間的連接僅僅依靠點焊來支撐，很難保證在整個加工過程中始終保持一個平穩(wěn)的狀態(tài)。尤其當鉆床主軸鉆速較高時，加工組件中的零部件在繞度增大的情況下，易發(fā)生折斷現(xiàn)象，甚至被甩出鉆床，造成安全隱患，嚴重的還會對操作人員造成傷害。此外，盡管點焊操作將頂端套件和桿身件焊接連接，然而在實際操作中，拆卸時特別不方便，一旦用力不當，就會造成頂端套件與桿身件之間的碰擦，造成各部件的尺寸變形，以致部件配合處損傷，形成裝配性損耗。所以，現(xiàn)有技術(shù)中的以上三種采用傳統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)的加工工裝都較難完成對硬質(zhì)合金材料加工鉆孔工藝。基于上述，非常有必要提出一種采用新型連接結(jié)構(gòu)的加工工裝，能夠滿足對較厚的硬質(zhì)合金材料進行鉆孔的工藝要求，并且能快速有效的鉆出外觀完整的通孔，同時保證整個加工過程狀態(tài)平穩(wěn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，用于對厚度為5 IOmm的硬質(zhì)合金材料進行鉆孔加工,結(jié)構(gòu)簡單,制造成本較低,能有效保證鉆孔加工過程中的平穩(wěn)性，提高加工質(zhì)量和效率，應(yīng)用范圍廣。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其被扳手鉆夾頭固定夾持，用于對厚度為5 IOmm的硬質(zhì)合金材料進行鉆孔加工；該加工工裝包含鉆頭；與所述鉆頭連接的頂端套件；與所述頂端套件通過過盈連接的桿身件； 套設(shè)在所述桿身件外部的套筒；其中，所述頂端套件與桿身件之間還連接有通過嵌槽式設(shè)置的卡簧定位片；所述扳手鉆夾頭固定夾持在套筒的外壁上。所述鉆頭采用鎢鋼材料制成。所述頂端套件的其中一個端面中心開設(shè)有鉆頭固定安裝孔，其內(nèi)徑與所述鉆頭的外徑相配，將所述鉆頭的尾端插入鉆頭固定安裝孔內(nèi)，并通過焊接對所述鉆頭和頂端套件進行固定連接；所述頂端套件的另一個端面上設(shè)置有第一連接件，在該第一連接件的端面上沿直徑開設(shè)有第一凹槽。所述鉆頭插入鉆頭固定安裝孔內(nèi)的長度至少是該鉆頭總長的一半；所述鉆頭露出在鉆頭固定安裝孔外的長度大于硬質(zhì)合金材料的厚度。在所述鉆頭固定安裝孔的孔口位置設(shè)置有倒錐形臺階結(jié)構(gòu)。所述卡簧定位片呈工字形，其兩端部位的寬度大于中間部位的寬度；該卡簧定位片的四周外角均呈圓角狀；該卡簧定位片的一側(cè)中間部位插入所述頂端套件的第一凹槽內(nèi)。所述桿身件的一端設(shè)置有第二連接件，在該第二連接件的端面中心開設(shè)有過盈連接孔，并且在該第二連接件的端面上沿直徑開設(shè)有嵌槽；所述開設(shè)有過盈連接孔的第二連接件套設(shè)在第一連接件外部；所述卡簧定位片的第二側(cè)中間部位插入所述桿身件的嵌槽內(nèi)；所述桿身件的另一端設(shè)置有第三連接件，在所述第三連接件的柱形外表面上均勻分布
設(shè)置有若干第二凹槽。 在所述桿身件的中間部位設(shè)置有限位臺階。所述套筒由兩個半圓套筒構(gòu)成，該半圓套筒的內(nèi)壁上設(shè)置有若干凸型槽，其設(shè)置數(shù)量、分布位置以及尺寸大小與所述第三連接件柱形外表面上的若干第二凹槽一一對應(yīng)扣合；在所述半圓套筒的外壁上設(shè)置有滾花。本實用新型所提供的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有以下有益效果。I、本實用新型改進了頂端套件與桿身件之間的連接方式，既不會發(fā)生因螺紋連接而可能發(fā)生的打滑現(xiàn)象，而且卡簧定位片又能確保在鉆孔過程中，頂端套件與桿身件之間貼合連接而成為一個整體，不會發(fā)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不晃動、不偏心，有效保證了鉆孔加工過程中的平穩(wěn)性和加工質(zhì)量。2、本實用新型在桿身件外部套設(shè)有半圓套筒，通過其內(nèi)置的凸型槽與桿身件上的凹槽鑲嵌扣合，使得加工工裝在高速鉆孔過程中，能夠獲得足夠的扭矩，以保證鉆出的通孔四周和邊緣光滑，不會產(chǎn)生毛邊、棱角邊、飛邊等不良外觀，有效提高鉆孔效率和質(zhì)量。3、本實用新型的加工工裝安裝和拆卸均十分方便，并且能最大限度地保證頂端套件和桿身件各自的尺寸精度不受組裝和拆卸的影響而發(fā)生尺寸變形。綜上所述，本實用新型所提供的卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和限制，降低制造成本，提高加工效率和質(zhì)量，并且具有高精度，高通用性和適用面廣等優(yōu)點。

圖I為本實用新型中采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝的加工過程示意圖； 圖2為本實用新型中采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型中頂端套件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型中卡簧定位片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型中鉆頭、頂端套件和卡簧定位片組裝后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型中桿身件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的俯視圖，顯示桿身件上的第二連接件的端面結(jié)構(gòu)；圖8為本實用新型中半圓套筒套設(shè)在桿身件上的端面示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合圖I 圖8，詳細說明本實用新型的一個優(yōu)選實施例。如圖I所示，為本實用新型中的加工過程示意圖，該加工工裝2被扳手鉆夾頭I固定夾持，用于對厚度為5 IOmm的硬質(zhì)合金材料3進行鉆孔加工。如圖2所示，所述加工工裝包含鉆頭4 ;與所述鉆頭4連接的頂端套件5 ;與所述頂端套件5通過過盈連接的桿身件8 ;套設(shè)在所述桿身件8外部的套筒；其中，所述頂端套件5與桿身件8之間還連接有通過嵌槽式設(shè)置的卡簧定位片6 ;所述扳手鉆夾頭I固定夾持在套筒的外壁上。所述鉆頭4采用鎢鋼材料制成。所述頂端套件5采用Crl2鋼材料制成，并進行熱處理，即淬火后再進行低溫回火，從而獲得較高的表面硬度與強度。如圖3所示，所述頂端套件5的其中一個端面中心開設(shè)有鉆頭固定安裝孔53，將所述鉆頭4的尾端插入鉆頭固定安裝孔53內(nèi)，并通過焊接對所述鉆頭4和頂端套件5進行固定連接；所述頂端套件5的另一個端面上設(shè)置有第一連接件51，在該第一連接件51的端面上沿直徑開設(shè)有第一凹槽52。其中，所述鉆頭固定安裝孔53的內(nèi)徑與所述鉆頭4的外徑相配。所述鉆頭4插入鉆頭固定安裝孔53內(nèi)的長度至少是該鉆頭4總長的一半，用以保證焊接前，鉆頭4在頂端套件5中能保持穩(wěn)固。所述鉆頭4露出在鉆頭固定安裝孔53外的長度大于硬質(zhì)合金材料3的厚度，用以保證在進行鉆孔加工時，能完全鉆穿硬質(zhì)合金材料3從而形成通孔。進一步，在所述鉆頭固定安裝孔53的孔口位置設(shè)置有倒錐形臺階結(jié)構(gòu)54，在焊接過程中，該倒錐形臺階結(jié)構(gòu)54能夠使得所述鉆頭4被最大限度的緊密堆埋在焊錫7 (如圖5所示)的四周，形成一個包裹狀，保證鉆頭4能夠緊固連接在頂端套件5中，同時保證在利用本實用新型所述的加工工裝對硬質(zhì)合金材料進行鉆孔時，所鉆出的通孔四周和邊緣不會廣生毛邊、棱角邊和飛邊等不良外觀，提聞鉆孔加工的質(zhì)量。所述卡簧定位片6可采用廢棄的銑刀片。如圖4所示，該卡簧定位片6呈“工”字形，即其兩端部位的寬度大于中間部位的寬度。所述卡簧定位片6的四周外角均呈圓角狀，避免操作人員在安裝或拆卸本實用新型的加工工裝的過程中碰傷手指。如圖5所示，所述卡簧定位片6的一側(cè)中間部位插入所述頂端套件5的第一凹槽52內(nèi)。所述桿身件8采用Crl2鋼材料制成，并進行熱處理，即淬火后再進行低溫回火，從而獲得較高的表面硬度與強度。如圖6所示，所述桿身件8的一端設(shè)置有第二連接件81，在該第二連接件81的端面中心開設(shè)有過盈連接孔82，并且在該第二連接件81的端面上沿直徑開設(shè)有嵌槽83 (如圖7所示)。其中，所述開設(shè)有過盈連接孔82的第二連接件81套設(shè) 在第一連接件51外部，即頂端套件5的第一連接件51被包容在桿身件8的第二連接件81內(nèi)，從而使得頂端套件5與桿身件8之間形成過盈連接。所述卡簧定位片6的第二側(cè)中間部位插入所述桿身件8的嵌槽83內(nèi)，使得所述頂端套件5和桿身件8之間還通過嵌槽式設(shè)置的卡簧定位片6進行連接。上述這種連接頂端套件5和桿身件8的連接方式，能夠確保整個加工工裝被夾持在扳手鉆夾頭I上呈懸空狀時，頂端套件5不會與桿身件8發(fā)生分離脫落的情況，并且在整個加工工裝處于高速旋轉(zhuǎn)的鉆孔過程中，不會打滑，保證鉆孔加工的有效性。所述桿身件8的另一端設(shè)置有第三連接件85，在所述第三連接件85的柱形外表面上均勻分布設(shè)置有若干第二凹槽86。本實施例中，在所述第三連接件85的柱形外表面上均勻分布設(shè)置有4個第二凹槽86。在所述桿身件8的中間部位設(shè)置有限位臺階84，用以防止扳手鉆夾頭I在鉆孔加工過程中向下滑移而影響鉆孔質(zhì)量，保證整個鉆孔加工過程中的平穩(wěn)狀態(tài)。所述套筒由兩個半圓套筒9構(gòu)成，其采用Crl2鋼材料制成，并進行熱處理，即淬火后再進行低溫回火，從而獲得較高的表面硬度與強度。所述半圓套筒9的內(nèi)壁上設(shè)置有若干凸型槽，其設(shè)置數(shù)量、分布位置以及尺寸大小與所述第三連接件85柱形外表面上的若干第二凹槽86 —一對應(yīng)扣合，如圖8和圖I所示，使得所述兩個半圓套筒9套設(shè)在桿身件8的第三連接件85外部。本實施例中，由兩個半圓套筒9構(gòu)成的一個完整套筒內(nèi)壁上設(shè)置有四個與第二凹槽86 —一對應(yīng)扣合的凸形槽。半圓套筒的設(shè)置能避免直接將扳手鉆夾頭I夾持在桿身件8上產(chǎn)生磨損；即便半圓套筒9的圓周外壁上因扳手鉆夾頭I夾持造成磨損，也可通過只更換半圓套筒來解決，有效降低制造成本。在所述半圓套筒9的外壁上設(shè)置有滾花，以增加扳手鉆夾頭I與半圓套筒9之間的摩擦阻力，防止在加工過程中發(fā)生打滑而影響加工質(zhì)量。本實用新型所提供的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有以下有益效果。I、本實用新型改進了頂端套件與桿身件之間的連接方式，其通過嵌槽式設(shè)置的卡簧定位片連接定位，并且兩者之間還采用過盈的非緊固連接。既不會發(fā)生因螺紋連接而可能發(fā)生的打滑現(xiàn)象，而且卡簧定位片又能確保在鉆孔過程中，頂端套件與桿身件之間貼合連接而成為一個整體，不會發(fā)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不晃動、不偏心，有效保證了鉆孔加工過程中的平穩(wěn)性和加工質(zhì)量。[0048]由于所述卡簧定位片采用銑刀片作為原材料，具有高熱硬性，能承受很大的負載也不易發(fā)生彎折、斷裂，因此能夠滿足對硬質(zhì)合金材料的加工工藝。2、本實用新型在桿身件外部套設(shè)有半圓套筒，由于在對較厚的硬質(zhì)合金材料鉆孔時，如果直接通過桿身件來進行鉆孔，由于被加工材料較厚，鉆孔時鉆頭與被加工的硬質(zhì)合金材料之間會產(chǎn)生巨大的摩擦力，可能會造成鉆頭扭矩不足，致使鉆孔處有棱角產(chǎn)生或者鉆孔后形成的通孔周邊有焦痕或翻邊，導(dǎo)致外觀不甚理想，直接影響鉆孔質(zhì)量。因此，本實用新型的半圓套筒通過其內(nèi)置的凸型槽與桿身件上的凹槽鑲嵌扣合，使得整個加工工裝在同等鉆速作用下，能夠獲得足夠的扭矩，以保證鉆出的通孔四周和邊緣光滑，不會產(chǎn)生毛邊、棱角邊、飛邊等不良外觀，有效提高鉆孔效率和質(zhì)量。同時，所述半圓套筒還能夠增加扳手鉆夾頭與套筒被加持段之間的摩擦阻力，防止扳手鉆夾頭與半圓套筒之間在加工鉆孔過程中發(fā)生打滑。3、本實用新型的加工工裝無論在加工前安裝還是加工后拆卸都十分方便。不會像現(xiàn)有技術(shù)中的焊接方式那樣需要花力氣將頂端套件與桿身件硬性分離。同時，本實用新型 能最大限度地保證頂端套件和桿身件各自的尺寸精度不受組裝和拆卸的影響而發(fā)生尺寸變形。綜上所述，本實用新型所提供的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和限制，降低制造成本，提聞加工效率，并且具有聞精度，聞通用性和適用面廣等優(yōu)點。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，被扳手鉆夾頭(I)固定夾持，用于對厚度為5 IOmm的硬質(zhì)合金材料(3)進行鉆孔加工；其特征在于，該加工工裝包含 鉆頭(4 )； 與所述鉆頭(4)連接的頂端套件(5)； 與所述頂端套件(5)通過過盈連接的桿身件(8)； 套設(shè)在所述桿身件(8)外部的套筒； 其中，所述頂端套件(5)與桿身件(8)之間還連接有通過嵌槽式設(shè)置的卡簧定位片(6)； 所述扳手鉆夾頭(I)固定夾持在套筒的外壁上。
2.如權(quán)利要求I所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，所述鉆頭(4)采用鎢鋼材料制成。
3.如權(quán)利要求I所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，所述頂端套件(5)的其中一個端面中心開設(shè)有鉆頭固定安裝孔(53)，其內(nèi)徑與所述鉆頭(4)的外徑相配，將所述鉆頭(4)的尾端插入鉆頭固定安裝孔(53)內(nèi)，并通過焊接對所述鉆頭(4)和頂端套件(5)進行固定連接； 所述頂端套件(5)的另一個端面上設(shè)置有第一連接件(51 )，在該第一連接件(51)的端面上沿直徑開設(shè)有第一凹槽(52)。
4.如權(quán)利要求3所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，所述鉆頭(4)插入鉆頭固定安裝孔(53)內(nèi)的長度至少是該鉆頭(4)總長的一半；所述鉆頭(4)露出在鉆頭固定安裝孔(53)外的長度大于硬質(zhì)合金材料(3)的厚度。
5.如權(quán)利要求4所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，在所述鉆頭固定安裝孔(53)的孔口位置設(shè)置有倒錐形臺階結(jié)構(gòu)(54)。
6.如權(quán)利要求3所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，所述卡簧定位片(6)呈工字形,其兩端部位的寬度大于中間部位的寬度；該卡簧定位片(6)的四周外角均呈圓角狀；該卡簧定位片(6)的一側(cè)中間部位插入所述頂端套件(5)的第一凹槽(52)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，所述桿身件(8)的一端設(shè)置有第二連接件(81)，在該第二連接件(81)的端面中心開設(shè)有過盈連接孔(82)，并且在該第二連接件(81)的端面上沿直徑開設(shè)有嵌槽(83);所述開設(shè)有過盈連接孔(82)的第二連接件(81)套設(shè)在第一連接件(51)外部；所述卡簧定位片(6)的第二側(cè)中間部位插入所述桿身件(8)的嵌槽(83)內(nèi)； 所述桿身件(8 )的另一端設(shè)置有第三連接件(85 )，在所述第三連接件(85 )的柱形外表面上均勻分布設(shè)置有若干第二凹槽(86)。
8.如權(quán)利要求7所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，在所述桿身件(8)的中間部位設(shè)置有限位臺階(84)。
9.如權(quán)利要求7所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，所述套筒由兩個半圓套筒(9)構(gòu)成，該半圓套筒(9)的內(nèi)壁上設(shè)置有若干凸型槽，其設(shè)置數(shù)量、分布位置以及尺寸大小與所述第三連接件(85)柱形外表面上的若干第二凹槽(86) —一對應(yīng)扣合。
10.如權(quán)利要求9所述的采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其特征在于，在所述半圓套筒(9)的外壁上設(shè)置有滾花。
專利摘要本實用新型涉及一種采用卡簧連接結(jié)構(gòu)的套筒嵌槽式加工工裝，其被扳手鉆夾頭固定夾持，用于對厚度為5～10mm的硬質(zhì)合金材料進行鉆孔加工；該加工工裝包含鉆頭；與所述鉆頭連接的頂端套件；與所述頂端套件通過過盈連接的桿身件；套設(shè)在所述桿身件外部的套筒；其中，所述頂端套件與桿身件之間還連接有通過嵌槽式設(shè)置的卡簧定位片；所述扳手鉆夾頭固定夾持在套筒的外壁上。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，能解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺點和限制，保證鉆孔加工過程中的平穩(wěn)性，有效提高加工質(zhì)量和效率，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號B23B51/12GK202622010SQ20122031168
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者季明浩, 葉善培, 沈劍 申請人:上海海事大學