專利名稱：一種組合u鉆鉆頭及其臺階孔鉆孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合U鉆鉆頭及其鉆孔方法，尤其涉及一種采用可轉(zhuǎn)位刀片的組合U鉆鉆頭及其鉆臺階孔的鉆孔方法。
背景技術(shù)：
在工程技術(shù)領(lǐng)域，很多情況下，需要在設(shè)備、設(shè)施或其零部件上進行鉆孔。鉆孔作業(yè)最常見的施行方式是使用鉆頭，即將鉆頭對準需要鉆孔的位置，使用驅(qū)動裝置驅(qū)動鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進。鉆頭通常具有一用于連接驅(qū)動裝置的柄部和一細長的鉆桿部，在鉆進時，鉆桿部旋入需鉆孔的位置形成孔。由于技術(shù)上的需要，在有些時候需要鉆制臺階孔，即在同一位置鉆制不同孔徑的內(nèi)孔，各孔的軸線重合。在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)工藝鉆制臺階孔需要使用麻花鉆鉆底孔，即孔徑最小的孔，然后依次對不同孔徑的臺階進行粗鏜和精鏜，一組臺階孔中的每個各需要一把粗、精鏜刀，當臺階數(shù)量較多時，需要的工具較多，工藝復(fù)雜，且加工精度低，很難保證臺階孔的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明提出一種組合U鉆鉆頭，配合其鉆工工藝方法，可以有效的提高臺階孔的鉆孔效率，并延長鉆頭壽命，其具體技術(shù)方案如下:一種 組合U鉆鉆頭，包括鉆桿和鉆柄，所述鉆柄包括錐形夾持部和環(huán)形連接部，所述錐形夾持部包括夾持內(nèi)孔；所述鉆桿為階梯軸，包括直徑由小到大依次連接的圓柱形第一階梯段、第二階梯段、第三階梯段、第四階梯段、第五階梯段、第六階梯段和第七階梯段，各階梯段同軸設(shè)置，其中所述第七階梯段同軸固定連接所述環(huán)形連接部；所述第一階梯段上設(shè)置有第一凹槽，所述第一凹槽中設(shè)置第一刀片；所述第二階梯段上設(shè)置有第二凹槽，所述第二凹槽中設(shè)置第二刀片；所述第三階梯段與所述第四階梯段的連接處設(shè)置有第三凹槽，所述第三凹槽中設(shè)置第三刀片；所述第四階梯段與所述第五階梯段的連接處設(shè)置有第四凹槽，所述第四凹槽中設(shè)置第四刀片；所述第五階梯段與所述第六階梯段的連接處設(shè)置有第五凹槽，所述第五凹槽中設(shè)置第五刀片；所述第六階梯段與所述第七階梯段的連接處設(shè)置有第六凹槽，所述第六凹槽中設(shè)置第六刀片；各刀片通過螺釘固定設(shè)置在各自凹槽中，所述第一刀片和第二刀片為菱形刀片，所述第三刀片、第四刀片、第五刀片、第六刀片為正三角形刀片，各刀片設(shè)置在凹槽中后具有突出于鉆桿外表面的切削部。優(yōu)選各所述刀片可在各自凹槽中以不同的位置被固定。優(yōu)選所述第二刀片、第三刀片、第四刀片、第五刀片分別有I個，所述第一刀片和第六刀片分別有偶數(shù)個。優(yōu)選所述第一刀片和第六刀片分別有2個，所述第一刀片中的2個刀片相對所述鉆桿的軸線對稱設(shè)置且間隔180度，所述第六刀片中的2個刀片相對所述鉆桿的軸線對稱設(shè)置且間隔180度。優(yōu)選所述第一刀片中的任一刀片與所述第二刀片間隔90度設(shè)置。優(yōu)選所述第二刀片與所述第三刀片間隔180度設(shè)置。優(yōu)選所述第五刀片與所述第六刀片中的任一刀片間隔90度設(shè)置。上述組合U鉆鉆頭的臺階孔鉆孔方法，包括以下步驟；①根據(jù)臺階孔各階梯的直徑調(diào)節(jié)各刀片在各自凹槽中的位置，使各刀片的切削直徑等于所述臺階孔中各階梯的直徑；②將U鉆鉆頭對準所需鉆 孔位置，保持鉆頭轉(zhuǎn)速，先低速進給鉆孔，待第二刀片完全進入所述臺階孔后，開始高速進給鉆孔；③鉆孔完畢后，保持鉆頭轉(zhuǎn)速，低速退刀至第五刀片完全退出所述臺階孔，然后高速退刀至U鉆鉆頭完全退出所述臺階孔；④臺階孔鉆孔工藝完成。本發(fā)明的優(yōu)點在于:組合U鉆鉆頭制造費用雖高于傳統(tǒng)組合擴刀，但由于采用可替換的可轉(zhuǎn)位刀片，可以隨時替換刀片，因此整體的使用壽命得到了極大的延長，較焊接式組合刀來說刀體是不朽的，總體刀具成本有所下降；其階梯孔鉆孔工藝較傳統(tǒng)工藝工步減少，加工時間縮短了 50%之多。

附圖1為本發(fā)明所述組合U鉆鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記如下:1-第一階梯段；2_第二階梯段；3_第三階梯段；4_第四階梯段；5_第五階梯段；6-第六階梯段；7_第七階梯段；8_環(huán)形連接部；9_錐形夾持部；10_夾持內(nèi)孔；11_第一刀片；12_第二刀片；13_第三刀片；14_第四刀片；15_第五刀片；16_第六刀片。
具體實施方式
參見附圖1，其描述了根據(jù)本發(fā)明所述的組合U鉆鉆頭的一個優(yōu)選實施例。組合U鉆鉆頭包括鉆桿和鉆柄，鉆柄包括錐形夾持部和環(huán)形連接部，錐形夾持部包括夾持內(nèi)孔，用于連接驅(qū)動鉆頭的驅(qū)動裝置，如鉆機等。所述鉆桿為階梯軸，包括直徑由小到大依次連接的六個圓柱形段，包括第一階梯段、第二階梯段、第三階梯段、第四階梯段、第五階梯段、第六階梯段和第七階梯段，各階梯段同軸設(shè)置，軸線重合，其中第七階梯段同軸固定連接鉆柄的環(huán)形連接部各階梯段中或階梯段的相鄰處設(shè)置有凹槽，具體為:第一階梯段設(shè)置有第一凹槽，第一凹槽中設(shè)置第一刀片；第二階梯段上設(shè)置有第二凹槽，第二凹槽中設(shè)置第二刀片；第三階梯段與第四階梯段的連接處設(shè)置有第三凹槽，第三凹槽中設(shè)置第三刀片；第四階梯段與第五階梯段的連接處設(shè)置有第四凹槽，第四凹槽中設(shè)置第四刀片；第五階梯段與第六階梯段的連接處設(shè)置有第五凹槽，第五凹槽中設(shè)置第五刀片；第六階梯段與第七階梯段的連接處設(shè)置有第六凹槽，第六凹槽中設(shè)置第六刀片；上述從第一到第六刀片通過螺釘固定設(shè)置在各自凹槽中，第一刀片和第二刀片為菱形刀片，第三刀片、第四刀片、第五刀片、第六刀片為正三角形刀片，這是因為第一刀片和第二刀片為初始的鉆孔刀片，其在下鉆和鉆孔過程中受力較大，因此需要采用負載能力較強的菱形結(jié)構(gòu)以保證其不會發(fā)生崩刃等現(xiàn)象，而后續(xù)刀片受力較小，因此可以采取調(diào)節(jié)性較好的正三角形結(jié)構(gòu)，使其可轉(zhuǎn)動的角度范圍較大，有利于調(diào)整可鉆孔的直徑范圍。各刀片具有一定的厚度，以各自的一個角為切削部，當各刀片設(shè)置在凹槽中后，其作為切削部的角突出于鉆桿的外表面以起到鉆孔切削進給的作用。為適應(yīng)不同的鉆孔直徑，各刀片可在各自凹槽中可以調(diào)整以不同的位置被固定，即當固定刀片的螺釘放松時，刀片可以繞螺釘旋轉(zhuǎn)一定的角度，以調(diào)節(jié)突出于鉆桿外表面的量，從而調(diào)節(jié)鉆孔直徑。為減小每個刀片上的受力，同時為保證鉆孔時的平穩(wěn)性，最先進刀的第一刀片和最后進刀的第六刀片可以分別設(shè)置偶數(shù)個，優(yōu)選各設(shè)置2個，每2個刀片相對鉆桿的軸線對稱設(shè)置且間隔180度，即第一刀片中的兩個刀片相對鉆桿對稱設(shè)置，第六刀片中的兩個刀片相對鉆桿對稱設(shè)置。這樣在切削時，臺階孔中每個階梯的切削力被平均的分擔到兩個刀片上，每個刀片的受力減小，延長了刀片的使用壽命，且可以以更高的鉆速進行切削進給，同時對稱設(shè)置的方式也是鉆桿的整體受力更加均勻，避免發(fā)生偏鉆的現(xiàn)象。為了優(yōu)選鉆桿的整體受力，還可以進一步優(yōu)選刀片的布置方式，如將第一刀片中兩個刀片與第二刀片間隔90度設(shè)置，即第二刀片設(shè)置在第一刀片的兩個刀片的周向中間位置，第二刀片與第三刀片間隔180度設(shè)置……，以此類推，直到第五刀片與第六刀片的兩個刀片間隔90度設(shè)置，即第五刀片設(shè)置在第六刀片的兩個刀片的周向中間位置。這樣在下鉆時，盡量將鉆桿所受的較大的阻力平均分配到鉆桿的各個方向。上述U鉆鉆頭的階梯孔鉆孔方法包括以下步驟:①根據(jù)臺階孔各階梯的直徑調(diào)節(jié)各刀片在各自凹槽中的位置，使各刀片的切削直徑，即各刀片可以切削出的孔的直徑等于所述臺階孔中各階梯的直徑；②將U鉆鉆頭對準所需鉆孔位置，保持鉆頭轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分，先低速(如50mm/min以下)進給鉆孔，保證鉆孔 平穩(wěn)，避免偏鉆，待第二刀片完全進入所述臺階孔后，孔壁可以對鉆頭起較好的引導(dǎo)作用時，開始高速(如100mm/min以上)進給鉆孔；③鉆孔完畢后，保持鉆頭轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分，低速(如50mm/min以下)退刀至第五刀片完全退出所述臺階孔，避免高速退刀時孔壁對刀片刃部的磨損，以延長鉆頭壽命，然后高速(如5000mm/min以上)退刀至U鉆鉆頭完全退出所述臺階孔；④臺階孔鉆孔工藝完成。以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明專利的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種組合U鉆鉆頭，包括鉆桿和鉆柄，其特征在于: 所述鉆柄包括錐形夾持部和環(huán)形連接部，所述錐形夾持部包括夾持內(nèi)孔； 所述鉆桿為階梯軸，包括直徑由小到大依次連接的圓柱形第一階梯段、第二階梯段、第三階梯段、第四階梯段、第五階梯段、第六階梯段和第七階梯段，各階梯段同軸設(shè)置，其中所述第七階梯段同軸固定連接所述環(huán)形連接部； 所述第一階梯段上設(shè)置有第一凹槽，所述第一凹槽中設(shè)置第一刀片；所述第二階梯段上設(shè)置有第二凹槽，所述第二凹槽中設(shè)置第二刀片；所述第三階梯段與所述第四階梯段的連接處設(shè)置有第三凹槽，所述第三凹槽中設(shè)置第三刀片；所述第四階梯段與所述第五階梯段的連接處設(shè)置有第四凹槽，所述第四凹槽中設(shè)置第四刀片；所述第五階梯段與所述第六階梯段的連接處設(shè)置有第五凹槽，所述第五凹槽中設(shè)置第五刀片；所述第六階梯段與所述第七階梯段的連接處設(shè)置有第六凹槽，所述第六凹槽中設(shè)置第六刀片； 各刀片通過螺釘固定設(shè)置在各自凹槽中，所述第一刀片和第二刀片為菱形刀片，所述第三刀片、第四刀片、第五刀片、第六刀片為正三角形刀片，各刀片設(shè)置在凹槽中后具有突出于鉆桿外表面的切削部。
2.如權(quán)利要求1所述的組合U鉆鉆頭，其特征在于:各所述刀片可在各自凹槽中以不同的位置被固定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組合U鉆鉆頭，其特征在于:所述第二刀片、第三刀片、第四刀片、第五刀片分別有I個，所述第一刀片和第六刀片分別有偶數(shù)個。
4.如權(quán)利要求3所述的組合U鉆鉆頭，其特征在于:所述第一刀片和第六刀片分別有2個，所述第一刀片中的2個刀片相對所述鉆桿的軸線對稱設(shè)置且間隔180度，所述第六刀片中的2個刀片相對所述鉆桿的軸線對稱設(shè)置且間隔180度。
5.如權(quán)利要求4所述·的組合U鉆鉆頭，其特征在于:所述第一刀片中的任一刀片與所述第二刀片間隔90度設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的組合U鉆鉆頭，其特征在于:所述第二刀片與所述第三刀片間隔180度設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的組合U鉆鉆頭，其特征在于:所述第五刀片與所述第六刀片中的任一刀片間隔90度設(shè)置。
專利摘要一種組合U鉆鉆頭，包括鉆桿和鉆柄，所述鉆柄包括錐形夾持部和環(huán)形連接部，所述錐形夾持部包括夾持內(nèi)孔；所述鉆桿為階梯軸，包括直徑由小到大依次連接的圓柱形第一階梯段、第二階梯段、第三階梯段、第四階梯段、第五階梯段、第六階梯段和第七階梯段，各階梯段同軸設(shè)置，其中所述第七階梯段同軸固定連接所述環(huán)形連接部；各階梯段分別設(shè)置有凹槽，凹槽中分別設(shè)置有刀片，各刀片通過螺釘固定設(shè)置在各自凹槽中，所述第一刀片和第二刀片為菱形刀片，所述第三刀片、第四刀片、第五刀片、第六刀片為正三角形刀片，各刀片設(shè)置在凹槽中后具有突出于鉆桿外表面的切削部。
文檔編號B23B35/00GK203124800SQ201220604378
公開日2013年8月14日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者張猛, 苗萌, 劉勝香, 劉曉萌, 付仙良 申請人:北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司