CN104625900A - 一种钻头及钻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻凸形孔的钻头。工程中常常需要钻出内部大直径、外部小直径的孔，现有技术的钻头无法钻出凸形孔。为了解决现有技术的不足，本发明提出一种钻头，本发明可以钻凸形孔。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钻头及钻孔方法，包括：夹持柄，其特征是：夹持柄的另一端和圆形旋转盒连接，甩片所在平面垂直于夹持柄的旋转轴线，且甩片在远离甩轴的那一端有垂直于甩片的磨削片，磨削片和甩片固定连接，磨削片呈圆弧形，且其内径的曲率半径等于旋转盒的半径，且各甩片以及磨削片的质心是夹持柄旋转轴线所在的一点。

Description

一种钻头及钻孔方法

    本申请是申请号为：2013102357822、发明创造名称为：用于钻凸形孔的钻头、申请日为：2013年6月16日的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种钻头，尤其是可以钻凸形孔的钻头。

背景技术

通常钻头只能钻内外口径一样的孔，然而工程中常常需要钻出内部大直径、外部小直径的孔，这样的孔，形状和汉字“凸”相似，故这样的孔被命名为凸形孔，现有技术的钻头无法钻出凸形孔。

发明内容

   为了解决现有技术的不足，本发明提出一种钻头，本发明可以钻凸形孔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于钻凸形孔的钻头，包括：形状为杆状的、可被钻机夹持一端的夹持柄，其特征是：夹持柄的另一端和圆形旋转盒固定连接，旋转盒的旋转面垂直于夹持柄所在的旋转轴线，且旋转盒的质心是夹持柄旋转轴线所在的一点，在远离夹持柄、且在旋转盒的内壁（该内壁所在平面垂直于夹持柄的旋转轴线）固定连接至少两个环状的限轴座，每个限轴座内插入一根圆柱形甩轴的一端，甩轴所在轴线平行于夹持柄的旋转轴线，甩轴的另一端伸出旋转盒且固定连接甩片，且每个甩轴连接一个甩片，甩轴还套有环状的限位环，甩轴和限位环固定连接，限位环位于旋转盒的内部，且贴着旋转盒的内壁，且该内壁和固定限轴座的内壁相对，在限位环和限轴座之间，甩轴穿过一个螺旋弹簧，螺旋弹簧的一端固定连接于甩轴，另一端固定连接于定杆，定杆固定连接在旋转盒的内壁，且该内壁和连接限轴座的内壁是同一个内壁，甩片所在平面垂直于夹持柄的旋转轴线，且甩片在远离甩轴的那一端有垂直于甩片的磨削片，磨削片和甩片固定连接，磨削片呈圆弧形，且其内径的曲率半径等于旋转盒的半径，且磨削片的外侧有用于磨削的磨削层，且磨削片可带动甩轴旋转，以使磨削片远离夹持柄所在轴线，且磨削片表面有用于排屑的第二排屑沟，且第二排屑沟远端的深度比第二排屑沟近端的深度要浅，夹持柄表面有用于排屑的、呈螺旋形状的第一排屑沟，且各甩片以及磨削片的质心是夹持柄旋转轴线所在的一点。

本发明为钻头领域提供一种新的技术方案。

附图说明

图1为本发明实施例一左视图。

图2为本发明实施例一左视图。

图3为本发明实施例一正视图。

图4为本发明实施例一俯视图。

图5为本发明实施例四正视图。

图6为本发明实施例五正视图。

图中1-夹持柄，2-甩轴，3-甩片，4-磨削片，5-磨削层，6-旋转盒，21-限位环，22-限轴座，23-螺旋弹簧，231-定杆，11-第一排屑沟，41-第二排屑沟，411-第二排屑沟远端，412-第二排屑沟近端。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的设计和使用进一步说明。

介绍部件的功能：

夹持柄1：形状为杆状，一端被钻机夹持，另一端和圆形旋转盒6连接，并带动旋转盒6旋转。钻机可以是手电钻。

磨削片4：旋转盒6不转动时，磨削片4贴着旋转盒6的侧壁，旋转盒6转动到某一速度后，磨削片由于离心力的原理，开始向外运动，从而对与磨削片4接触的物体（也就是待钻孔材料）产生磨削的作用。

磨削层5：用利于磨削的材料制成，磨削层5附着在磨削片4表面，也就是说：磨削片4的外侧有用于磨削的磨削层5。

甩片3：一端连接磨削片4，并且另一端连接甩轴2。

甩轴2：用于让甩片3旋转的轴。

旋转盒6：内部有让甩轴2归位的机构。

限轴座22：确定甩轴2的轴线。甩轴2一端插入限轴座22，另一端伸出旋转盒6。每个限轴座22内插入一根圆柱形甩轴2的一端。

限位环21：防止甩轴2脱离限轴座22。

螺旋弹簧23：在旋转盒6不转（或低速转动时），使磨削片4贴合在旋转盒6的侧壁，起到归位的作用。为了让螺旋弹簧23能够施加力量，需要两端固定：一端固定在甩轴2，另一端固定在定杆231，显而易见，定杆231需要和旋转盒6固定连接。

第一排屑沟11：把磨削层5磨削出来的碎屑排到夹持柄1附近。

第二排屑沟41：把第一排屑沟11排出的碎屑排出钻孔。

实施例一：

参见附图1，是本发明的左视图，为了便于说明书的表述，以及为了使图片看上去不凌乱，本图省略了部分部件，这些附图1中省略的、且必须的部件将在本说明书接下来的其他段落被表述。

由力学知识可知，物体做圆周运动的时候，如果向心力不足，将远离圆心。

附图1中，夹持柄1和圆形旋转盒6固定连接，旋转盒6的旋转面垂直于夹持柄1所在的旋转轴线，且旋转盒6的质心是夹持柄1旋转轴线所在的一点，甩轴2的另一端伸出旋转盒6且固定连接甩片3，且每个甩轴2连接一个甩片3，甩片3所在平面垂直于夹持柄1的旋转轴线，且甩片3在远离甩轴2的那一端有垂直于甩片3的磨削片4，磨削片4和甩片3固定连接，磨削片4呈圆弧形，且其内径的曲率半径等于旋转盒6的半径，且磨削片4的外侧有用于磨削的磨削层5，磨削层5可以用坚硬的材料制成（磨削材料属于现有技术）。

参见附图2，是本发明在工作状态下的左视图。在钻机高速旋转时，甩片3和磨削片4带动甩轴2旋转，半径增大，从而磨削出凸形孔。也就是说：磨削片4可带动甩轴2旋转，以使磨削片4远离夹持柄1所在轴线。

参见附图3，是本发明正视图，本图侧重表达旋转盒内部结构。在远离夹持柄1、且在旋转盒6的内壁（该内壁所在平面垂直于夹持柄1的旋转轴线）固定连接两个环状的限轴座22，每个限轴座22内插入一根圆柱形甩轴2的一端，甩轴2所在轴线平行于夹持柄1的旋转轴线，甩轴2还套有环状的限位环21，甩轴2和限位环21固定连接，限位环21位于旋转盒6的内部，且贴着旋转盒6的内壁，且该内壁和固定限轴座22的内壁相对，在限位环21和限轴座22之间，甩轴2穿过一个螺旋弹簧23，螺旋弹簧23的一端固定连接于甩轴2，另一端固定连接于定杆231，定杆231固定连接在旋转盒6的内壁，且该内壁和连接限轴座22的内壁是同一个内壁。

为了说明如何排屑，参见附图4，磨削片4表面有用于排屑的第二排屑沟41，因为有更多的碎屑通过第二排屑沟近端412，所以，第二排屑沟远端411的深度比第二排屑沟近端412的深度要浅，夹持柄1表面有用于排屑的、呈螺旋形状的第一排屑沟11。第二排屑沟41可以做成直沟。第二排屑沟41可以有多条。

虽然“浅”本身属于不清楚的表述，但是，在有比较的情况下，“浅”属于清楚的表述。

为了防止震动，各甩片3以及磨削片4的质心是夹持柄1旋转轴线所在的一点。

实施例二：

在旋转盒6内可以有三组甩轴，以及相应的甩片3、磨削片4、限位环21、限轴座22、螺旋弹簧23、定杆231。相关领域技术人员应当知晓：为了防止震动，各甩片3以及磨削片4的质心是夹持柄1旋转轴线所在的一点。

实施例三：

在旋转盒6内可以有四组甩轴，以及相应的甩片3、磨削片4、限位环21、限轴座22、螺旋弹簧23、定杆231。相关领域技术人员应当知晓：为了防止震动，各甩片3以及磨削片4的质心是夹持柄1旋转轴线所在的一点。同理，可以有更多组甩轴，以及相应的其他零部件。

实施例四：

参见附图5，为了便于不同的凸形孔的形状要求，磨削片4可以向夹持柄1方向延伸。

实施例五：

作为实施例四的进一步优化，参见附图6，为了便于不同的凸形孔的形状要求，磨削片4可以向夹持柄1的反方向延伸。

使用方法：

1，测量磨削层5在静态时（也就是磨削片4贴在旋转盒6侧壁时）的曲率半径，测量结果为R。

2，使用直径为2R的直杆钻头钻出半径为R的等直径的孔。

3，把本发明所述的钻头夹持在钻机中，且旋转盒6伸入半径为R的等直径的孔，并开动钻机使钻机高速旋转。

4，磨削片4向外扩张，并且磨削与之接触的材料，并且利用第二排屑沟41和第一排屑沟11排出碎屑。

5，磨削片4进一步向外扩张，并且磨削与之接触的材料，并且利用第二排屑沟41和第一排屑沟11排出碎屑。

6，待凸形孔加工完毕，停止转动旋转盒6，磨削片4在螺旋弹簧23的弹力作用下，贴在旋转盒6侧壁。

7，从凸形孔中取出本发明所述的钻头。

相关领域技术人员应当知晓，本发明所述高速旋转是指：转速至少能让磨削片4做离心运动。

Claims (3)

1.在一种钻凸形孔的方法，其特征在于：

所述方法应用于一种用于钻凸形孔的钻头，所述钻头包括：

形状为杆状的、可被钻机夹持一端的夹持柄（1），夹持柄（1）的另一端和圆形旋转盒（6）固定连接，旋转盒（6）的旋转面垂直于夹持柄（1）所在的旋转轴线，且旋转盒（6）的质心是夹持柄（1）旋转轴线所在的一点，在远离夹持柄（1）、且在旋转盒（6）的内壁固定连接至少两个环状的限轴座（22），其中该内壁所在平面垂直于夹持柄（1）的旋转轴线，每个限轴座（22）内插入一根圆柱形甩轴（2）的一端，甩轴（2）所在轴线平行于夹持柄（1）的旋转轴线，甩轴（2）的另一端伸出旋转盒（6）且固定连接甩片（3），且每个甩轴（2）连接一个甩片（3），甩轴（2）还套有环状的限位环（21），甩轴（2）和限位环（21）固定连接，限位环（21）位于旋转盒（6）的内部，且贴着旋转盒（6）的内壁，且该内壁和固定限轴座（22）的内壁相对，在限位环（21）和限轴座（22）之间，甩轴（2）穿过一个螺旋弹簧（23），螺旋弹簧（23）的一端固定连接于甩轴（2），另一端固定连接于定杆（231），定杆（231）固定连接在旋转盒（6）的内壁，且该内壁和连接限轴座（22）的内壁是同一个内壁，甩片（3）所在平面垂直于夹持柄（1）的旋转轴线，且甩片（3）在远离甩轴（2）的那一端有垂直于甩片（3）的磨削片（4），磨削片（4）和甩片（3）固定连接，磨削片（4）呈圆弧形，且其内径的曲率半径等于旋转盒（6）的半径，且磨削片（4）的外侧有用于磨削的磨削层（5），且磨削片（4）可带动甩轴（2）旋转，以使磨削片(4)远离夹持柄（1）所在轴线，且磨削片（4）表面有用于排屑的第二排屑沟（41），且第二排屑沟远端（411）的深度比第二排屑沟近端（412）的深度要浅，夹持柄（1）表面有用于排屑的、呈螺旋形状的第一排屑沟（11），且各甩片（3）以及磨削片（4）的质心是夹持柄（1）旋转轴线所在的一点，

所述方法包括：

第一步，测量磨削层在静态时（也就是磨削片贴在旋转盒侧壁时）的曲率半径R，

第二步，使用直径为2R的直杆钻头钻出半径为R的等直径的孔，

第三步，把所述的钻头夹持在钻机中，且旋转盒伸入半径为R的等直径的孔，并开动钻机使钻机高速旋转，

第四步，磨削片向外扩张，并且磨削与之接触的材料，并且利用第二排屑沟和第一排屑沟排出碎屑，

第五步，磨削片进一步向外扩张，并且磨削与之接触的材料，并且利用第二排屑沟和第一排屑沟排出碎屑，

第六步，待凸形孔加工完毕，停止转动旋转盒，磨削片在螺旋弹簧的弹力作用下，贴在旋转盒侧壁，

第七步，从凸形孔中取出本所述的钻头。

2.用于钻凸形孔的钻头，包括：形状为杆状的、可被钻机夹持一端的夹持柄（1），其特征是：夹持柄（1）的另一端和圆形旋转盒（6）固定连接，旋转盒（6）的旋转面垂直于夹持柄（1）所在的旋转轴线，且旋转盒（6）的质心是夹持柄（1）旋转轴线所在的一点，在远离夹持柄（1）、且在旋转盒（6）的内壁固定连接至少两个环状的限轴座（22），其中该内壁所在平面垂直于夹持柄（1）的旋转轴线，每个限轴座（22）内插入一根圆柱形甩轴（2）的一端，甩轴（2）所在轴线平行于夹持柄（1）的旋转轴线，甩轴（2）的另一端伸出旋转盒（6）且固定连接甩片（3），且每个甩轴（2）连接一个甩片（3），甩轴（2）还套有环状的限位环（21），甩轴（2）和限位环（21）固定连接，限位环（21）位于旋转盒（6）的内部，且贴着旋转盒（6）的内壁，且该内壁和固定限轴座（22）的内壁相对，在限位环（21）和限轴座（22）之间，甩轴（2）穿过一个螺旋弹簧（23），螺旋弹簧（23）的一端固定连接于甩轴（2），另一端固定连接于定杆（231），定杆（231）固定连接在旋转盒（6）的内壁，且该内壁和连接限轴座（22）的内壁是同一个内壁，甩片（3）所在平面垂直于夹持柄（1）的旋转轴线，且甩片（3）在远离甩轴（2）的那一端有垂直于甩片（3）的磨削片（4），磨削片（4）和甩片（3）固定连接，磨削片（4）呈圆弧形，且其内径的曲率半径等于旋转盒（6）的半径，且磨削片（4）的外侧有用于磨削的磨削层（5），且磨削片（4）可带动甩轴（2）旋转，以使磨削片(4)远离夹持柄（1）所在轴线，且磨削片（4）表面有用于排屑的第二排屑沟（41），且第二排屑沟远端（411）的深度比第二排屑沟近端（412）的深度要浅，夹持柄（1）表面有用于排屑的、呈螺旋形状的第一排屑沟（11），且各甩片（3）以及磨削片（4）的质心是夹持柄（1）旋转轴线所在的一点，

且：磨削片4向夹持柄1方向延伸。

3.如权利要求2所述的用于钻凸形孔的钻头，其特征是：在旋转盒6内有四组甩轴，以及相应的甩片3、磨削片4、限位环21、限轴座22、螺旋弹簧23、定杆231。