CN106416460B - 一种十字型打孔针的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种十字型打孔针及其制造方法，属于草坪机械领域，其打孔针解决了打部分特殊土壤时受力不均衡的问题，其制造方法则解决了生产工艺复杂的问题。其打孔针包括把手部分、打孔部分和连接部分，所述的打孔部分上十字型肋条中任意相对的两条上设置有平衡槽，提高了打孔效率和质量，提高了使用寿命；其制造方法主要包括铣削步骤，通过专用设备实现了加工工序简易化，大大节约了打孔针的制造成本。

Description

一种十字型打孔针的制造方法

技术领域

本发明属于草坪机械领域，具体地说，涉及一种十字型打孔针及其制造方法。

背景技术

打孔针是一种用于草坪播种、施肥的工具，一方面通过将打孔针安装至专用机器上对草地进行大面积打孔后进行播种，另一方面在草坪后期的维护上，通过打孔针打出适量的深孔，对草坪进行施肥，以提高草坪植被生产质量。

现有打孔针包括不同形状，如，中国专利申请号200920180838.8，公开日2010年9月1日的专利文件，公开了一种打孔针，包括有针体，所述针体为空心管式结构，针体上开有出土口，所述针体的进土口处为向内侧收缩状。这种打孔针在打入土壤中猴是利用其针体的空心管式结构将土壤从出土口排出，但由于是空心管式结构，所以其管壁薄，使用寿命很低，尤其在沙性土壤中很容易损坏，另外，由于其空心管式结构较复杂，加工难度大、加工工序繁琐，生产成本自然提高。

另一种打孔针为完全圆柱形的打孔针，这种打孔针通过强力挤压将土壤从针体挤开形成针孔，其结构简单、不易损坏，但缺点是使用时受到的阻力大，因而打孔时所需施加的压力增大，遇到较坚硬的土壤对专用机器有反噬伤害，专用机器的损耗增加了施工成本。

还有一种打孔针，如，专利申请号201320460210.X，公开日2013年12月25日的专利文件，公开了一种新型十字草坪打孔针，包括针体，所述的针体为柱状结构；所述的针体的一端为把手部分，另一端为打孔部分；所述的打孔部分垂直于轴向方向上的横截面为“十”字形，其顶端为锥状结构；所述的“十”字形打孔部分的每一个边缘均由两个斜面组成，分别为第一侧面和第二侧面。该专利公开的技术方案基本解决了前两种打孔针所存在的缺陷，但其使用效果仍不能使人满意，在遇到软硬不均匀的土壤时，其受到的打孔阻力很大，打孔针容易变形弯曲，一方面影响打孔效果，另一方面对打孔针及专用机器都是巨大的伤害。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有打孔针对特殊土壤打孔时受力不均衡影响打孔效果、损害打孔针和打孔设备的问题，本发明提供一种十字型打孔针，通过对现有十字型打孔针改进后提高了打孔效果，解决了打孔针受力不均衡的问题；针对现有打孔针加工复杂的问题，本发明提供一种十字型打孔针的制造方法，通过专用设备实现了加工工序简易化，大大节约了打孔针的制造成本。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种十字型打孔针，包括把手部分、打孔部分和连接部分，所述的打孔部分上十字型肋条中任意相对的两条上设置有平衡槽。

优选地，所述的平衡槽与所述的打孔部分尖端一侧的距离不小于设置有平衡槽的两条肋条之间的宽度、不大于所述的打孔部分总长度的1/4。

优选地，所述的连接部分包括凸连部分和凹连部分；所述的平衡槽设置在与所述的凹连部分相连接的两条肋条上。

优选地，所述的平衡槽的宽度不小于一根肋条的厚度、不大于一根肋条的高度。

优选地，所述的平衡槽的底部高出其所在的底面。

优选地，所述的平衡槽的形状为方形或者半圆形。

优选地，所述的平衡槽的数量至少为一对。

优选地，所述的十字型肋条上每一条的边缘均包含两个侧面。

一种十字型打孔针的制造方法，包括铣削步骤：

步骤一，根据打孔针产品十字型肋条的厚度选择垫片，所述的垫片厚度等于打孔针产品十字型肋条的厚度；

步骤二，将步骤一中所选的垫片放置于两块铣刀片之间，再安装至刀盘轴上组合成铣刀盘；

步骤三，将待铣削圆棒放置于与固定座贴合的垫块上，通过夹紧块将所述的圆棒夹紧；

步骤四，将步骤三中夹紧圆棒后的夹具固定至铣床工作台，将步骤二中铣刀盘安装至铣床，调整铣刀盘中两块所述的铣刀片的对称面与所述的圆棒的轴线重合，垂直进给铣刀盘至打孔针产品相邻两条肋条所需垂直深度，沿所述的圆棒长度方向进刀一刀完成；

步骤五，松开夹紧块，旋转所述的圆棒180°，重复步骤四中垂直进给铣刀盘至打孔针产品相邻两条肋条所需垂直深度，沿所述的圆棒长度方向进刀一刀完成；

步骤六，更换铣刀片，或者同时更换垫片，旋转夹具90°使所述的铣刀片与所述的圆棒轴向垂直，垂直进给铣刀盘，完成一个或者多个平衡槽的加工；

步骤七，松开夹紧块，旋转所述的圆棒180°，重复步骤六中垂直进给铣刀盘，完成一个或者多个平衡槽的加工。

优选地，还包括对步骤六中所加工平衡槽的底部进行打磨的步骤。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的十字型打孔针在现有打孔针的基础上增设了平衡槽，针对松软不平衡的土壤，能有效平衡打孔部分各肋条之间受力情况，从而降低打孔部分受到的土壤阻力，提高了打孔效率，能保护打孔针不受弯曲变形而损坏，延长了使用寿命，也起到了间接保护草坪打孔机的效果；

(2)本发明的十字型打孔针中平衡槽的位置设置考虑到打孔深度和打孔部分尖端强度问题，由于土壤深层硬度较大，更容易出现松软不均衡的现象，故将平衡槽设置于距离打孔部分(2)尖端一侧，但考虑到抗弯曲变形强度的问题，其位置不宜过于靠近尖端，这样才能起到既起到合理平衡受力的效果，又能确保打孔时有足够的强度；

(3)本发明的十字型打孔针中平衡槽设置在与所述的凹连部分相连接的两条肋条上，是考虑到打孔时打孔部分受土壤挤压，挤压力向与凹连部分相连接的两条肋条方向集中，因而要求该两条肋条的抗压强度更高，但由于打孔针材料为一个整体，不可能使用不同材料或工艺实现强度差异，因而设置平衡槽能够有效均衡该肋条两侧的挤压力，从而起到保护该肋条不受挤压变形的效果；

(4)本发明的十字型打孔针中平衡槽的宽度设置考虑到既不能因为宽度过大导致打孔时土壤能够轻易在肋条之间窜动，这样反而增加打孔阻力，又不能过小容易堵死起不到应有的效果，所以宽度的设置起到了进一步确保平衡槽作用稳定的效果；

(5)本发明的十字型打孔针中平衡槽的底部高出其所在的底面，这样能使设置该平衡槽的肋条连成一个整体，增加了该肋条的抗弯曲强度；

(6)本发明的十字型打孔针中平衡槽的数量可以根据实际使用环境进行调整，当使用环境的土壤硬度大、松软差异化程度大时，可以考虑适当增加平衡槽的数量；

(7)本发明的制造方法因采用了特制铣刀盘能够在同一机床上同时实现肋条和平衡槽的加工，所以提高了加工效率、减少了加工工序，节约了加工成本；

(8)本发明的制造方法中最后对平衡槽的底部进行打磨能够使其底部更加圆滑，从而降低土壤经过平衡槽底部时受到的阻力，从微观上讲起到的效果不明显，但从宏观角度来看，仍可以提高效率。

附图说明

图1为本发明十字型打孔针的结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为不同形状平衡槽的十字型打孔针示意图；

图4为不同数量平衡槽的十字型打孔针示意图；

图5为十字型打孔针制造方法中使用工具组合示意图；

图6为十字型打孔针肋条加工走刀示意图。

图中：1、把手部分；2、打孔部分；3、连接部分；4、凸连部分；5、凹连部分；6、平衡槽；7、夹具；71、固定座；72、夹紧块；73、垫块；8、铣刀盘；81、刀盘轴；82、铣刀片；83、垫片。

具体实施方式

草坪土壤由于灌溉不均匀或者水分浸润不均匀很容易导致土壤较深层部分松软不均衡，使用普通打孔针对这样的土壤长期进行打孔时会因受到了阻力不平衡而逐渐变形，降低了使用寿命，为解决该问题，本发明提供一种十字型打孔针，下面结合具体实施例对本发明进行描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种十字型打孔针，包括把手部分1、打孔部分2和连接部分3，所述的连接部分3包括凸连部分4和凹连部分5；与所述的凹连部分5相连接的两条肋条上设置有平衡槽6；平衡槽的作用在于，当打孔部分2打孔时遇到松软硬度不均衡的土壤时，肋条两侧受到的土壤挤压力可能不均衡，长期如此肋条会因此变形，因而降低了使用寿命，而且后期打孔效果也会降低；本发明设置平衡槽后肋条两侧的土壤可以从挤压力大的一侧移动至挤压力小的一侧，从而避免上述挤压力不平衡的情况，长期使用也不会因此变形，所以能够起到延长寿命、并且长期保持打孔质量的效果；另外，考虑到加工时工艺的缺陷，连接四根肋条的连接部分3包括凸连部分4和凹连部分5，打孔部分2打孔时受土壤挤压时，与凹连部分5连接的肋条两侧的土壤会沿凹连部分5的形状偏向中间一侧的肋条上挤压，一定程度上会相对于与凸连部分4连接的肋条的受力更大一些，因此，本发明将平衡槽6设置在与凹连部分5连接的肋条上，能够在一定程度上缓解上述挤压力，长期来看，仍可以起到保护肋条不变形、延长使用寿命的效果；

所述的平衡槽6与所述的打孔部分2尖端一侧的距离不小于设置有平衡槽6的两条肋条之间的宽度、不大于所述的打孔部分2总长度的1/4；例如本实施例中两条肋条之间的宽度为10mm，打孔部分2的总长度为100mm，则平衡槽与所述的打孔部分2尖端一侧的距离一般设置在10-25mm之间，本实施例取15mm；

所述的平衡槽6的宽度不小于一根肋条的厚度、不大于一根肋条的高度；例如本实施中肋条的厚度为2.2mm，肋条的高度为3.9mm，因此平衡槽6的宽度设置在2.2-3.9mm之间，本实施例取3.9mm；

所述的平衡槽6的底部高出其所在的底面；如图1所示，与设置平衡槽6的肋条垂直的肋条的上表面(即指所述的底面)并未与平衡槽6的底部平齐，而是平衡槽的底部高出该上表面0.5-1mm，这样能够使设置该平衡槽6的肋条连成一个整体，增加了该肋条的抗弯曲强度；

本实施例的平衡槽6的形状为方形，与加工工艺相对应，简化了工艺流程，降低生产成本；如图1所示，本实施例的平衡槽6的数量为一对。

改进前的产品打3000左右个孔需要更换打孔针，本实施例的改进型打孔针可以一次性打8000以上个孔，使用寿命增长了2-3倍；改进前，打孔机每打一亩地的孔需要接近一个小时的时间，改进后，打孔机每打一亩地的孔只需要半个小时即可，工作效率上提高了近50％。

上述一种十字型打孔针采用常规加工工艺还比较费时费力，为进一步提高加工效率、降低生产成本，本实施例提供一种十字型打孔针的制造方法，包括如下步骤：

首先进行车削加工，选用40Cr圆棒作为原材料，机械加工至把手部分1长度35mm、直径为19mm、打孔部分2直径为10mm，连接部分3与把手部分1之间的圆角为R10；

然后进行铣削步骤：

步骤一，根据打孔针产品十字型肋条的厚度选择厚度为2.2mm的垫片83，所述的垫片83厚度等于打孔针产品十字型肋条的厚度；

步骤二，将步骤一中所选的垫片83放置于两块铣刀片82之间，再安装至刀盘轴81上组合成铣刀盘8，如图5所示；

步骤三，将经过车削加工后的圆棒放置于与固定座71贴合的垫块73上，通过夹紧块72将所述的圆棒夹紧；

步骤四，将步骤三中夹紧圆棒后的夹具7固定至卧式铣床工作台，将步骤二中铣刀盘8安装至铣床，调整铣刀盘8中两块所述的铣刀片82的对称面与所述的圆棒的轴线重合，垂直进给铣刀盘8至打孔针产品相邻两条肋条所需垂直深度，本实施例为3.9mm，沿所述的圆棒长度方向进刀一刀完成，如图6所示；

步骤五，松开夹紧块72，旋转所述的圆棒180°，重复步骤四中垂直进给铣刀盘8至打孔针产品相邻两条肋条所需垂直深度，深度为3.9mm，沿所述的圆棒长度方向进刀一刀完成；

步骤六，更换厚度为3.9mm的铣刀片，旋转夹具7，旋转角度90°使所述的铣刀片与所述的圆棒轴向垂直，并移动至铣刀片82距离打孔部分2尖端15mm处，垂直进给铣刀盘8，深度为3mm，完成一个平衡槽6的加工；

步骤七，松开夹紧块72，旋转所述的圆棒180°，重复步骤六中垂直进给铣刀盘8，深度为3mm，完成另一个平衡槽6的加工；

步骤八，对步骤六中所加工平衡槽6的底部进行打磨。

本发明的制造方法，尤其是铣削加工部分，可以实现在同一机床上进行多道工序，提高了生产效率，降低了生产成本。

实施例2

如图3所示，一种十字型打孔针，与实施例1基本相同，所不同的是其平衡槽6的形状为半圆形；当然，本发明的平衡槽6还可以是其他任何合理的形状，在此不作一一举例，但均在本发明的保护范围之内。

实施例3

如图4所示，一种十字型打孔针，与实施例1基本相同，所不同的是其平衡槽6的数量为两对，各平衡槽6之间的间距为8mm，最接近打孔部分2尖端的平衡槽距离该尖端的距离为15mm；针对这一结构，可以采用与实施例1基本相同的制造方法，但步骤六有所不同：

步骤六，更换厚度为3.9mm的铣刀片82，同时更换厚度为8mm的垫片83，旋转夹具7，角度为90°使所述的铣刀片82与所述的圆棒轴向垂直，并移动至铣刀片82距离打孔部分2尖端15mm处，垂直进给铣刀盘8，深度为3mm，同时完成两个平衡槽6的加工；

步骤七，松开夹紧块72，旋转所述的圆棒180°，重复步骤六中垂直进给铣刀盘8，深度为3mm，同时完成另外两个平衡槽6的加工。该制造方法同样能够最大限度减少工序、节省生产时间、降低生产成本。

实施例4

一种十字型打孔针，与实施例1基本相同，所不同的是可以在十字型肋条上每一条的边缘均包含两个侧面，该部分结构与专利申请号201320460210.X，公开日2013年12月25日的专利文件中公开的两个侧面结构相同，可以进一步降低打孔阻力，但加工难度会相对提高，此结构可以根据生产总成本和客户需求进行取舍。

Claims (2)

1.一种十字型打孔针的制造方法，包括铣削步骤：

步骤一，根据打孔针产品十字型肋条的厚度选择垫片(83)，所述的垫片(83)厚度等于打孔针产品十字型肋条的厚度；

步骤二，将步骤一中所选的垫片(83)放置于两块铣刀片(82)之间，再安装至刀盘轴(81)上组合成铣刀盘(8)；

步骤三，将待铣削圆棒放置于与固定座(71)贴合的垫块(73)上，通过夹紧块(72)将所述的圆棒夹紧；

步骤四，将步骤三中夹紧圆棒后的夹具(7)固定至铣床工作台，将步骤二中铣刀盘(8)安装至铣床，调整铣刀盘(8)中两块所述的铣刀片(82)的对称面与所述的圆棒的轴线重合，垂直进给铣刀盘(8)至打孔针产品相邻两条肋条所需垂直深度，沿所述的圆棒长度方向进刀一刀完成；

步骤五，松开夹紧块(72)，旋转所述的圆棒180°，重复步骤四中垂直进给铣刀盘(8)至打孔针产品相邻两条肋条所需垂直深度，沿所述的圆棒长度方向进刀一刀完成；

步骤六，更换铣刀片(82)，或者同时更换垫片(83)，旋转夹具(7)90°使所述的铣刀片(82)与所述的圆棒轴向垂直，垂直进给铣刀盘(8)，完成一个或者多个平衡槽(6)的加工；

步骤七，松开夹紧块(72)，旋转所述的圆棒180°，重复步骤六中垂直进给铣刀盘(8)，完成一个或者多个平衡槽(6)的加工。

2.根据权利要求1所述的一种十字型打孔针的制造方法，其特征在于：还包括对步骤六中所加工平衡槽(6)的底部进行打磨的步骤。