1.本技术涉及模块化钻机领域。
背景技术：
2.根据现有技术，存在具有柄部和夹持在柄部中的切割尖端的模块化钻机。这些现有技术模块化钻机的挑战包含：可能因为钻孔过程期间的高切割力、热变化、侧力或振动而使夹持力减小，进而松动切割尖端或减少切割尖端的使用寿命。
3.因此，本领域技术人员不断在模块化钻机领域中进行研究和开发。
技术实现要素：
4.在一个实施例中，一种模块化钻机包含其中具有柄孔的柄部、安置在柄孔中的导销尖端、切割尖端以及联接到切割尖端的连接轴。连接轴在其中具有引导路径，所述引导路径用于在连接轴移动穿过柄孔时引导导销尖端穿过所述引导路径。
5.一方面，柄部包含多个柄凹槽。在另一方面，切割尖端包含多个切割尖端凹槽。在又一方面，柄部包含用于将切割尖端夹持在其间的多个柄侧翼。在又一方面，多个柄侧翼各自包含侧翼前表面和侧翼后表面。在又一方面，切割尖端包含切割尖端肩表面和切割尖端相对表面。在又一方面，所述模块化钻机进一步包含锁定销。在又一方面，柄部包含锁定销通孔。在又一方面，连接轴包含锁定销接合特征。
6.在另一实施例中，一种使用模块化钻机的方法包含：使连接轴移动穿过柄部的柄孔，连接轴联接到切割尖端，连接轴在其中具有引导路径；以及当连接轴移动穿过柄部的柄孔时，引导导销尖端穿过引导路径，所述导销尖端安置在柄孔中。
7.一方面，使连接轴移动穿过柄部的柄孔包含将连接轴插入到柄孔中以组装模块化钻机。在另一方面，使连接轴移动穿过柄部的柄孔包含从柄孔移除连接轴以拆解模块化钻机。
8.通过以下详细描述、附图和所附权利要求书，所公开的模块化钻机和使用模块化钻机的方法的其它实施例将变得显而易见。
附图说明
9.图1是根据本公开的示例性模块化钻机的分解透视图，包含柄部、导销、切割尖端、连接轴和锁定销。
10.图2是图1的示例性模块化钻机的部分组装透视图。
11.图3是图1的示例性模块化钻机的完全组装透视图。
12.图4a至4d是图1的柄部的透视图。
13.图4e是图1的柄部的侧视图。
14.图4f是图1的柄部的俯视图。
15.图4g是图1的柄部的截面侧视图。
16.图5a是图1的切割尖端的俯视图。
17.图5b是图1的切割尖端的侧视图。
18.图5c是图1的切割尖端的仰视图。
19.图5d至5g是图1的切割尖端的透视图。
20.图6a是图1的连接轴的俯视图。
21.图6b是图1的连接轴的侧视图。
22.图6c是图1的连接轴的俯视图。
23.图6d至6g是图1的连接轴的透视图。
24.图7a是图1的柄部的截面侧视图，具有图1的切割尖端和连接轴的非截面视图，其中切割尖端和连接轴开始插入到柄部中。
25.图7b是图7a的柄部和切割尖端的俯视图。
26.图8a是图1的柄部的截面侧视图，具有图1的切割尖端和连接轴的非截面视图，其中切割尖端和连接轴被进一步定位到柄部中。
27.图8b是图8a的柄部和切割尖端的俯视图。
28.图9a是图1的柄部的截面侧视图，具有图1的切割尖端和连接轴的非截面视图，其中切割尖端和连接轴被进一步定位到柄部中并相对于柄部旋转。
29.图9b是图9a的柄部和切割尖端的俯视图。
30.图10a是图1的柄部的截面侧视图，具有图1的切割尖端和连接轴的非截面视图，其中切割尖端和连接轴被进一步定位到柄部中并相对于柄部旋转到最终位置。
31.图10b是图10a的柄部和切割尖端的俯视图。
32.图11a是图1的柄部的截面侧视图，具有图1的切割尖端和连接轴的非截面视图，其中切割尖端和连接轴处于最终位置，并且示出了图1的锁定销。
33.图11b是图11a的柄部和切割尖端的俯视图。
34.图12a是图1的柄部的截面侧视图，具有图1的切割尖端和连接轴的非截面视图，其中切割尖端和连接轴处于最终位置，且图1的锁定销插入穿过柄部并与连接轴接合。
35.图12b是图12a的柄部和切割尖端的俯视图。
具体实施方式
36.在本公开的一个实施例中，一种模块化钻机包含其中具有柄孔的柄部、安置在柄孔中的导销尖端、切割尖端以及联接到切割尖端的连接轴。连接轴在其中具有引导路径，所述引导路径用于在连接轴移动穿过柄孔时引导导销尖端穿过所述引导路径。
37.图1至11示出了本公开的一个示例性模块化钻机。
38.参考图1至3，示例性模块化钻机10包含柄部100、导销200、切割尖端300、连接轴400和锁定销500。模块化钻机10限定轴向方向12和旋转方向14。
39.柄部100包含上柄端102、与上柄端相对的下柄端104，以及在上柄端102与下柄端104之间的柄侧壁106。柄侧壁106限定围绕柄侧壁106延伸的多个柄凹槽108。多个柄凹槽108的大小、形状和凹槽数量可以不同。多个柄凹槽108可以在切割过程期间辅助移除废料。
40.柄部100进一步包含用于安放切割尖端300的柄凹部110，且包含在柄凹部110的相对侧处的用于将切割尖端300夹持在其间的柄侧翼120。柄侧翼120的内侧包含侧翼前表面
122和侧翼后表面124。
41.柄部100进一步包含用于在其中接收连接轴400的柄孔130。柄部进一步包含限定到柄孔130的开口的导销孔140，以及从柄侧壁106延伸到柄孔130的锁定销通孔150。锁定销通孔150优选地为圆柱形孔，更优选地为螺纹孔。
42.柄部100可由具有中等硬度的相对便宜的材料制造，所述材料例如钢或另一种金属等。
43.参考图1，导销200包含导销前端202、导销后端204和导销侧壁206。导销前端202限定导销尖端210。导销尖端210可为例如球形、圆锥形或圆柱形。
44.导销200可由具有中等硬度的相对便宜的材料制造，所述材料例如钢或另一种金属等。
45.为了便于制造，柄部100和导销200形成为单独的部件，并且导销200插入并固定在柄部100的导销孔140内，使得导销尖端210安置在柄孔130中。导销200可以通过任何合适的工艺固定在导销孔140内。举例来说，导销200可以通过在导销200周围提供外螺纹和在导销孔140中提供内螺纹并将导销200旋拧到导销孔140中而固定在导销孔140内。除非由于磨损而更换，否则导销200可以无限期地保持固定在导销孔140中。替代地，可以省略导销200和导销孔140。例如，柄部100和导销尖端210可以例如通过增材制造工艺而制造为一体式部件。
46.切割尖端300包含上切割尖端302、与上切割尖端302相对的下切割尖端304，以及在上切割尖端302与下切割尖端304之间的切割尖端侧壁306。切割尖端侧壁306限定围绕切割尖端侧壁306延伸的多个切割尖端凹槽308。当切割尖端300安放于柄凹部110中时，每个切割尖端凹槽308与柄凹槽108对准。
47.切割尖端侧壁306进一步包含切割尖端肩表面320和切割尖端相对表面330。当切割尖端300定位在柄凹部110中时，切割尖端肩表面320接触侧翼前表面122以使柄侧翼120径向向外弹性变形。当切割尖端肩表面320转过侧翼前表面122时，柄侧翼120朝向其未变形位置返回以将切割尖端300夹持在其间，从而将切割尖端300保持在柄凹部110中的安放位置中。当切割尖端300处于安放位置时，切割尖端相对表面330被定位成紧邻侧翼前表面122，并且切割尖端肩表面320被定位成紧邻侧翼后表面124。
48.切割尖端侧壁306进一步包含用于在其中接收连接轴400的切割尖端连接孔340和有助于切割尖端300转动的切割尖端扭转特征350。可以提供与切割尖端扭转特征350接合以转动切割尖端300的定制扳手。
49.切割尖端300可以由更硬且更昂贵的材料制造，所述材料例如碳化物、金属陶瓷、陶瓷等，其提供良好的切屑移除能力、良好的机械加工精度和较长的使用寿命。换句话说，切割尖端300充当可在磨损之后丢弃的磨损零件，而柄部100可以利用新的切割尖端300重复使用。
50.连接轴400包含连接轴上端402、与连接轴上端402相对的连接轴下端404，以及在连接轴上端402与连接轴下端404之间的连接轴侧壁406。连接轴侧壁406限定上连接部分410和下连接部分420，所述上连接部分用于通过将上连接部分410插入到切割尖端连接孔340中而连接到切割尖端300，所述下连接部分用于通过将下连接部分420插入到柄孔130中而连接到柄部100。
51.为了易于制造和成本效益，切割尖端300和连接轴400形成为单独的部件，并且连接轴400的上连接部分410插入并固定在切割尖端连接孔340内，使得下连接部分420在下切割尖端末端304下方延伸。连接轴400的上连接部分410可以通过任何合适的工艺固定在切割尖端连接孔340内。举例来说，连接轴400的上连接部分410可以通过在上连接部分410周围提供外螺纹和在切割尖端连接孔340中提供内螺纹并将上连接部分410旋拧到切割尖端连接孔340中而固定在切割尖端连接孔340内，且优选地在将胶涂覆到螺纹之后进行所述旋拧。为了维持公差，应在将连接轴400固定到切割尖端300之后对下连接部分420的轮廓进行机械加工。连接轴400作为单独部件可由具有中等硬度的相对便宜的材料制造，所述材料例如钢或另一种金属。替代地，可以将切割尖端300和连接轴400制造为一体式部件。
52.连接轴400在其中包含引导路径430，所述引导路径用于在连接轴400移动穿过柄孔130时引导导销尖端210穿过所述引导路径。引导路径430包含引导路径出入口432、轴向引导路径段434和周向引导路径段436。
53.连接轴400进一步包含用于接收锁定销500的锁定销接合特征440。例如，锁定销接合特征440可以是连接轴400中的孔或凹口。在孔的情况下，孔优选地为椭圆形以补偿制造公差。
54.锁定销500包含锁定销尖端502，所述锁定销尖端可为例如球形、圆锥形或圆柱形。锁定销500可由具有中等硬度的相对便宜的材料制造，所述材料例如钢或另一种金属。
55.应理解，所示出的锁定销机构是将连接轴400锁定到柄部100的许多可能性之一。本公开可包含用于将连接轴400锁定到柄部100的任何锁定机构。替代地，可以省略锁定机构。当模块化钻机10在旋转方向14上进行切割时，切割尖端300可以通过柄侧翼120以及导销尖端212与引导路径430的接合而牢固地保持在柄凹部110内。
56.参考图7至11描述使用模块化钻机的方法。
57.如图7a和7b中所示，为了组装模块化钻机，切割尖端300和联接到切割尖端的连接轴400开始插入到柄部100中。因此，切割尖端300定位在柄侧翼120之间，并且连接轴400插入到柄孔130中。同时，引导导销尖端210进入引导路径430的引导路径出入口432。
58.如图8a和8b中所示，将切割尖端300和连接轴400在轴向方向12上进一步插入到柄部100中。同时，在轴向方向12上引导导销尖端210穿过引导路径430的轴向引导路径段434。
59.如图9a和9b中所示，将切割尖端300和连接轴400进一步插入到柄部100中，并使所述切割尖端和连接轴在旋转方向14上相对于柄部100顺时针旋转。在轴向方向12和旋转方向14两者上引导导销尖端210穿过引导路径430的周向引导路径段436。同时，在切割尖端300的旋转期间，切割尖端肩表面320接触侧翼前表面122以使柄侧翼120径向向外变形。
60.如图10a和10b中所示，将切割尖端300和连接轴400进一步插入到柄部100中，并使所述切割尖端和连接轴在旋转方向14上相对于柄部100顺时针旋转。同时，切割尖端肩表面320经过侧翼前表面122，并且柄侧翼120朝向其未变形位置返回以将切割尖端300夹持在其间，从而将切割尖端300保持在柄凹部110中的安放位置中。处于安放位置时，切割尖端相对表面330被定位成紧邻侧翼前表面122，并且切割尖端肩表面320被定位成紧邻侧翼后表面124。因此，当模块化钻机10在旋转方向14上进行切割时，切割尖端300可以通过柄侧翼120以及导销尖端212与引导路径430的接合而牢固地保持在柄凹部110内。
61.如图11a、11b、12a和12b中所示，切割尖端300和连接轴400保持在最终位置，并且
锁定销500插入穿过柄部100并与连接轴400接合。
62.为了拆解模块化钻机10，可以反向查看图7至11的次序。
63.如11a、11b、12a和12b中所示，切割尖端300和连接轴400处于安放位置，并且锁定销500从与连接轴400的接合且从柄部100移除。如果省略锁定销500，则拆解模块化钻机10可以从图10a和10b开始。
64.如图9a和9b中所示，在轴向方向12上将切割尖端300和连接轴400拉离柄部100，并使所述切割尖端和连接轴在旋转方向14上相对于柄部100逆时针旋转。在轴向方向12和旋转方向14两者上引导导销尖端210穿过引导路径430的周向引导路径段436。同时，在切割尖端300的旋转期间，切割尖端肩表面320接触侧翼前表面122以使柄侧翼120径向向外变形。
65.如图8a和8b中所示，在轴向方向12上将切割尖端300和连接轴400进一步拉离柄部100，并使所述切割尖端和连接轴在旋转方向14上相对于柄部100进一步逆时针旋转。在轴向方向12和旋转方向14两者上引导导销尖端210进一步穿过引导路径430的周向引导路径段436。同时，切割尖端肩表面320经过侧翼前表面122，并且柄侧翼120朝向其未变形位置返回。
66.如图7a和7b中所示，在轴向方向12上将切割尖端300和联接到切割尖端的连接轴400进一步拉离柄部100。同时，引导导销尖端210离开引导路径430的引导路径出入口432。为了完成模块化钻机的拆解，将切割尖端300和连接轴400从柄部100移除。因此，将切割尖端300拉离柄侧翼120之间，并且将连接轴400插出柄孔130。
67.因此，为了组装模块化钻机10，使切割尖端300在方向14上顺时针旋转，并且由于导销尖端210和引导路径430的接触，切割尖端300在轴向方向12上被相应地向下拉动。为了拆解模块化钻机10，使切割尖端300在方向14上逆时针旋转，并且由于导销尖端210和引导路径430的接触，切割尖端300在轴向方向12上被相应地向上推动，且切割尖端300可以从柄部100移除。
68.本公开的模块化钻机的优点可包含易于移除和插入切割尖端、将切割尖端保持在模块化钻机内的高刚度和可靠性以及使用常规材料。
69.尽管已经示出并描述了所公开的模块化钻机的各种实施例，但是本领域技术人员可以在阅读说明书后进行修改。本技术包含此类修改并且仅由权利要求的范围限制。技术特征：
1.一种模块化钻机，其包括：柄部，所述柄部中具有柄孔；导销尖端，其安置在所述柄孔中；切割尖端；以及连接轴，其联接到所述切割尖端，所述连接轴在其中具有引导路径，所述引导路径用于在所述连接轴移动穿过所述柄孔时引导所述导销尖端穿过所述引导路径。2.根据权利要求1所述的模块化钻机，其中所述柄部包含多个柄凹槽。3.根据权利要求1所述的模块化钻机，其中所述切割尖端包含多个切割尖端凹槽。4.根据权利要求1所述的模块化钻机，其中所述柄部包含用于将所述切割尖端夹持在其间的多个柄侧翼。5.根据权利要求1所述的模块化钻机，其中所述多个柄侧翼各自包含侧翼前表面和侧翼后表面。6.根据权利要求1所述的模块化钻机，其中所述切割尖端包含切割尖端肩表面和切割尖端相对表面。7.根据权利要求1所述的模块化钻机，其进一步包括锁定销。8.根据权利要求1所述的模块化钻机，其中所述柄部包含锁定销通孔。9.根据权利要求1所述的模块化钻机，其中所述连接轴包含锁定销接合特征。10.一种使用模块化钻机的方法，所述方法包括：使连接轴移动穿过柄部的柄孔，所述连接轴联接到切割尖端，所述连接轴在其中具有引导路径；以及当所述连接轴移动穿过所述柄部的所述柄孔时，引导导销尖端穿过所述引导路径，所述导销尖端安置在所述柄孔中。11.根据权利要求10所述的方法，其中使所述连接轴移动穿过所述柄部的所述柄孔包括将所述连接轴插入到所述柄孔中以组装所述模块化钻机。12.根据权利要求10所述的方法，其中使所述连接轴移动穿过所述柄部的所述柄孔包括从所述柄孔移除所述连接轴以拆解所述模块化钻机。
技术总结
本发明公开了模块化钻机和使用模块化钻机的方法。模块化钻机包含：柄部，所述柄部中具有柄孔；导销尖端，其安置在所述柄孔中；切割尖端；以及连接轴，其联接到所述切割尖端，所述连接轴具有连接轴侧壁且在所述连接轴中具有引导路径，所述引导路径用于在所述连接轴移动穿过所述柄孔时引导所述导销尖端穿过所述引导路径。路径。路径。
技术研发人员：M.E.达西尔瓦 C.盖 P.库尔曼 M.舒芬豪尔 B.泽格
受保护的技术使用者：肯纳金属公司
技术研发日：2022.06.27
技术公布日：2023/1/13
声明：
“模块化钻机和使用模块化钻机的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：肯纳金属公司
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2024年07月25日 ~ 27日 
