CN1045735C - 带有可径向偏移钻轴的钻孔装置 - Google Patents

带有可径向偏移钻轴的钻孔装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有径向弹性轴(3)的钻孔装置，它允许钻头头部(5)径向位移。借助于振动装置(8)可实现径向位移，但是轴(3)的自激振荡也能在钻头头部(5)区域实现所需要的径向位移。在钻孔操作期间，代替钻头头部(5)的径向位移，在其上要形成钻孔的平板(10)能相对钻孔轴线引起径向振荡。

Description

带有可径向偏移钻轴的钻孔装置
本发明涉及一种带有可径向偏移钻轴的钻孔装置。
为了加工出带底切的钻孔，已知的钻孔装置具有作为钻孔工具的钻头，该钻头具有朝向自由端变宽的钻头头部。钻孔底部底切的生成是通过回旋运动使钻头头部作横向位移而实现的。当此运动发生时，在钻孔底部区域内，通过钻头头部上的横向切刃或者横向磨料涂层，钻孔的底切部分被扩出。为了采用这种钻头头部不仅加工出底切而且也加工出钻孔的圆柱形部分，钻头头部的前端表面上设有磨料涂层，例如金刚石片涂层。如果要求使用这种钻头在表面板上也加工出钻孔的圆柱形部分，则钻头头部的整个前端表面要与表面板的硬材料相接合。由于在钻头头部前端表面中心的切削速度低，钻孔作业必须在施加高的压力下进行，而这一高的压力将导致金刚石片过早变钝。钻孔工具的工作寿命因而必然大大地降低。
DE-0S4119350.4公开了一种钻孔装置，用于在表面板上加工出带底切的钻孔，在该装置中，所用的钻孔机以及附着于其上的用于加工底切的钻头被移离中心线并在扩孔期间完全由凸轮板引导。回旋运动是靠手动实现的，因此，在扩孔作业期间钻头的回旋运动仅以低速进行。
因此，本发明的目的在于提供一种钻孔装置，在该装置中钻头头部和要在其上加工出具有圆柱形部分的孔的表面板之间当钻孔时产生径向相对运动，从而增加钻头的工作寿命。
本发明的目的靠将钻头夹具和/或表面板借助径向弹性支承件而安装来达到。因为钻头夹具和/或表面板是径向弹性安装的，所以在钻头头部或表面板处能发生自激振荡。钻头头部的振荡可由略微不平衡的钻头结构引起，特别是，可由带有不对称前端表面的钻头引起。
较佳实施例中提供的钻头夹具是通过弹性轴而附着到钻轴上的。弹性轴可由直径和长度能达到所需的弹性的圆钢制成。
弹性轴可位于由润滑脂或另一种减振剂填充的减振室内，以缓冲轴的振荡也就是钻头头部的振荡。
钻孔装置也可装在带有振动装置的弹性轴区域内，该振动装置产生限定的振荡。一触发脉冲的电磁铁可作为此处的振动装置，其中电磁铁的磁场直接作用到轴上或作用在连接其上的铁磁体上。于是，钻头头部的径向位移可由给定的径向力实现并具有一所需的频率。装在弹性轴上的止挡件可决定钻头头部的最大位移。
同样，通过振动装置，使水平地位于振荡台上的表面板也可被引起水平振荡。也是为此目的，可使用一个电磁铁，它作用到与表面板相连接或与振荡台相连接的电磁铁元件上并引起这些构件振荡。
下面参照附图所示的实施例详细地说明本发明。
图1示出了带有振荡台的钻孔装置，
图2示出了用于图1所示钻孔装置的钻头夹具，它通过弹性轴连到钻轴上，
图3示出了带有图2所示弹性轴的钻轴，但是钻轴还带有电振动装置，
图4示出了作用在弹性轴上的电磁铁纵剖详图，以及
图5示出了图4所示电磁铁的平面图。
图1所示的钻孔装置具有一个带钻轴2的驱动机构1，驱动机构1借助于弹性轴3驱动钻头4。钻头具有成圆锥形加宽的钻头头部5，在钻头头部5的前端磨料表面6处以及在钻头头部5的横表面7上具有金刚石片的磨料涂层。
由于弹性轴3的自激或强力引起的振荡，弹性轴3能使钻头头部5径向弹性位移。借助振动装置8，轴3可被引起振荡，所以在此轴3也可被称作具有限定的位移。
轴3的自激可由钻头头部不对称形状引起。在这里示出了成倾斜端表面的钻头头部50和带有阶梯状端表面的钻头头部51，以作为图示于此的实施例。
钻头4可沿箭头9下放到表面板10上以便生成钻孔。平板10是一块表面板，它位于振荡台11上。振荡台11由径向弹性支承件12旋转地支承着并借助于作为振动装置的不平衡电机13引起水平振动。
在平板10上，虚线示出了要加工出的带底切钻孔的纵向剖面。随着钻孔15圆柱形部分14的形成，在平板10和钻头头部5之间提供了径向相对运动，以便在钻头头部5的磨料表面6中心保持相对高的磨削或切割速度。如果振动装置被用来产生这种相对运动，这些至少在圆柱形部分14的制造期间实现。总之，随着底切16正被扩孔，在这期间，钻头头部以自身所公知的方式实现旋回运动或旋转运动，在钻头头部5和平板10之间发生径向相对运动。
图2示出了钻轴2的结构，钻轴2具有套筒形轴延伸部17，它围绕着减振室18，在减振室18中，弹性轴3被减振剂19围住。增添粉末的润滑脂可用作减振剂19。
套筒形轴延伸部17被装在径向轴承20内并且它的端表面相对轴3被密封件21密封，固定到轴3上的止挡件22限定弹性轴3的径向位移。
在轴3的前端具有一钻头夹具23，在此固定钻头4(图1)。在图2示出的实施例中，在钻孔期间，弹性轴靠自激引起振荡，从而在钻头头部区域内发生所希望的径向位移。
在图3示出的实施例中，具有一个电磁铁24，它用于钻头夹具23的振荡位移。电磁铁24通过振荡器25和输出器26(an outputstage26)而触发脉冲。
在图4中，电磁铁24被以纵剖放大的方式详细地示出。线圈27围绕铁芯28，其磁场作用于紧固到轴3上的铁磁体29上。
在图5中，以平面视图示出了电磁铁24，紧固到轴3上的铁磁体29以横截面方式示出。铁芯28由铁芯片捆组成。来自电磁铁的、以脉冲方式作用到铁磁体29上的力F由从铁磁体29的径向延伸方向的箭头表示。

Claims (10)

1．一种带钻头夹具的钻孔装置，带有一前端磨料面的钻头从钻头夹具的轴向伸出，钻头夹具由一钻轴驱动，其中，钻头和/或其上要加工出钻孔的平板被设置成要相对钻中心线径向位移，其特征在于，钻头夹具(23)和/或平板(10)借助径向弹性支承件而安装。
2．按照权利要求1的钻孔装置，其特征在于，钻头夹具(23)借助于作为弹性支承件的弹性轴(3)而固定到钻轴(2)上。
3．按照权利要求1或2的钻孔装置，其特征在于，弹性轴(3)位于套筒形轴延伸部(17)中的用减振剂(19)填充的减振室(18)中。
4．按照权利要求3的钻孔装置，其特征在于，减振室(18)相对外部的密封是借助于围绕着弹性轴(3)的径向弹性密封件(21)实现的。
5．按照权利要求1的钻孔装置，其特征在于，振动装置(8)引起钻头夹具(23)径向振荡。
6．按照权利要求5的钻孔装置，其特征在于，振动装置(8)是一块电磁铁(24)，它的脉冲式磁场作用于钻头夹具(23)或弹性轴(3)的区域上。
7．按照权利要求2的钻头装置，其特征在于，限定轴(3)径向位移的止挡件(22)装在弹性轴(3)上。
8．按照权利要求3的钻孔装置，其特征在于，轴延伸部(17)安装在径向轴承(20)内。
9．按照权利要求1的钻孔装置，其特征在于，钻头(4)具有朝着前端磨料表面(6)变宽的钻头头部(5)，以及磨料表面(6)相对钻孔中心线是倾斜或不对称的阶梯形的。
10．按照权利要求1的钻孔装置，其特征在于，平板(10)位于振荡台(11)上，借助于振动装置(13)使振荡台(11)引起水平振荡。
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