CN1107091A - 麻花钻、“群钻”刃磨机 - Google Patents

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Abstract

一种刃磨麻花钻钻尖、尤其是把它磨成“群钻”型 钻尖的钻头刃磨机。它由正切机构、“半周间歇转动 机构”和联系它们的直廓线移动凸轮机构等构成,有 实施“螺旋线”、螺旋面、平面三种刃磨法的结构。它 能非常准确而对称地刃磨出普通麻花钻主刃或群钻 外刃在不同半径处的任何刃隙角值、其刃隙面与钻孔 是螺旋式切削的实情吻合得最好;它能准确而对称地 磨出群钻其他刃的任何参数值。事前的参数换算极 其简单,其值为确定解;参数调节无级而准确。

Description

本发明涉及一种刃磨麻花钻钻尖、尤其是把它们刃磨成“群钻”型钻尖的钻头刃磨机。
“群钻”就是曾经命名为“倪志福钻头”的一大类先进钻型;倪说“是群众智慧的结晶”,故更名为“群钻”。它们是在刃磨好普通麻花钻两主刃的基础上,再在它们的钻心尖周围向内磨出一些辅助切削刃而形成的;共有“三尖、七刃”是它们的基本特征。附图1是“普通麻花钻和基本型群钻的比较图”,附图2是“附图1的俯视图”。基本型群钻(Ⅱ)的“七刃”(从内向外数)包括:一条比普通麻花钻(Ⅰ)的横刃(AA)短而矮的群钻横刃(A′A′),两条与该横刃(A′A′)相交的内刃(A′D),两条与内刃(A′D)联接的圆弧刃(DC),两条与圆弧刃(DC)相交的与普通麻花钻(Ⅰ)的主刃(AB)相当的外刃(CB);“三尖”包括:一个钻心尖(Q)和两个由外刃(CB)和圆弧刃(DC)相交而形成的刃尖(C)。
群钻的其他专用型是在其基本型的基础上,适当地改变一些具体参数而刃磨出来的。
在孔加工工序中,用各种具体参数不同的、刃磨得相当准确而对称的群钻钻孔,可把其综合经济效益提高十几倍、甚至几十倍。具体表现为:能用一般的高速钢钻头在多种不同材质的工件上钻出符合要求的孔,能提高钻孔的精度和表面粗糙度等级,能减少钻孔后再扩孔、绞孔等等的后加工工序和刀具,能减少各种切削抗力、降低切削热、提高钻头的耐用度和该工序的工效,更能够大幅度提高自动化钻孔设备(如:“加工中心机床”、“组合钻床”等)的实际利用率……。
另外,即使是用普通麻花钻钻孔,只要其主刃刃隙面的几何形状选得适当、具体参数又是准确而对称地刃磨出来了的,其综合经济效益也很不错。
通过各国专家的共同努力,各种不同的具体参数已被找出许多种。然而,要想在实践中“再现”(即按需要选择后,再准确磨出)它们却十分困难。(中国的北京永定机械厂群钻小组在他们所著的《群钻》一书中有综合论述。)
显然,只有应用能事先调定参数的刃磨机来对钻头进行机械刃磨才是解决困难的唯一正确途径。
现有刃磨机的例子有:英国专利(GB2186512B)的“钻头刃磨设备”(Drill    sharpening    apparatus)。
它的关键特征是:在钻夹套上固定地套装了一个有两个对称凸出廓面的盘形凸轮(原文名:a    two-lobed    cam    member)。当钻夹套带动待磨钻头正向自转时,该凸轮同时与其偶件配合驱动钻夹套和砂轮绕一根摆动心轴作一转两次的相对摆动-从而对称地磨出两个刃隙面,得到由凸轮升程控制的摆动量所确定的主刃刃隙角和由砂轮的磨削面与钻夹套轴线间调定的初始夹角所确定的钻尖锋角。它的优点是不言而喻的;然而,其不足之处也很显然:
A、该凸轮的升程不能调节。虽然可通过更换凸轮的方法解决,但仍不能满足多变的实际需要。尤其是:为保证主刃刃隙面的几何形状与钻孔是螺旋式切削的实情相符,而在该种凸轮设计和制造时遇到的升角斜率的非线性问题;制造时必须解决好的对称性问题;更换不同凸轮前的选择、计算问题等等不可能解决得很好。这样,所磨钻头的使用效果就不好。
B、它的摆动心轴轴线与钻夹套轴线间只有“正交”一种关系。必然产生靠近钻芯处的主刃刃隙角过小,或者外缘转点(钻头外径)处的主刃刃隙角过大的问题。这也是所磨钻头使用效果不好的原因。
C、它无法磨出“刃磨表面较多”,而综合性能最好的“群钻”。
实际上,群钻的那些辅助切削刃,就是相当于在普通麻花钻的钻芯附近以“平面刃磨法”为主磨出一个小钻头的切削刃而已;合理掌握具体参数的变化、调节即可。所以,真正的第一难点是普通麻花钻主刃和群钻外刃的成型刃磨。
世界上现有的一百多种刃磨机中的大多数所依据的刃磨原理(数学模型)为“二次曲面刃磨法”(其中“锥面法”最多)。由于它们影响刃隙角和刃隙面的参数太多、太复杂,所以刃磨机的调整参数和钻头的刃磨参数之间无法“简单换算”;所磨出的刃隙面既复杂,又不符合钻孔是螺旋式切削的实情。而用“螺旋面刃磨法”磨出的钻尖,虽然其主刃的切削效果优于现有的所有刃磨法所磨出的主刃,但又有钻芯尖太薄弱和刃隙角不能“简单而无级地调节”的问题存在。于是,人们不得不采用“计算机”来控制钻头刃磨机了。然而,制造成本、维修费用和人员培训等等又成了新的问题。
本发明的目的就是要提出一种新的方案并根据本方案设计出一类钻头刃磨机来解决上述问题。具体目的包括:
(解决第一难点)对于普通麻花钻的主刃和群钻外刃,不论它们在外缘转点处(即钻头外径处)刃隙角的最佳角度值是多少、不论它们在不同半径处的刃隙角角度值按何种最佳规律分布、也不论由它们确定的钻尖锋角的最佳角度是多少,均要能只通过“简单换算”和“无级调节”、就同时把它们“非常准确而极其对称”地刃磨出来;其刃隙面的几何形状既简单又最符合钻孔的实情。其中对于在普通麻花钻上被同时磨出的对称性极好的横刃、也要能把其斜角控制在所需范围内。
(解决群钻辅助切削刃的机械刃磨)要能按各种不同的具体参数,“准确而对称”地同时刃磨出群钻的圆弧刃和横刃;要能按各种不同的具体参数,“准确而对称”地同时完成对群钻内刃的刃磨和对其横刃的“预”修磨(即定量控制地磨短横刃;“补”磨部分只是无精度要求的尾隙面棱边)。
附图说明:
图3-对普通麻花钻主刃和群钻外刃进行“成型刃磨”的机构运动简图(方案原理图)。
图4-一类以磨具支座为摆动件、而刃磨夹具相对固定并可调节其位置的刃磨机的总体结构图。
图5-图4的G-G向剖视图(图中的磨具支座绕轴线Ⅳ-Ⅳ旋转至它上面的中心线Ⅴ-Ⅴ与剖切面重合的位置)。
图6-图4的F-F向剖视图的前部分(图中的磨具支座仍在图5位置)。
图7-下部分为图4的F-F向剖视图的后部分(图中的直廓线移动凸轮处于升程为零的位置)。上部分为图4的E-E向剖视图的刃磨夹具部分(图中的“半周间歇转动机构”仅为有两个传动齿轮且它们的接合处是“锯齿型牙嵌离合器”的结构;“吃刀”进给调节机构仅为安装在钻夹套尾部的结构;保证上述两机构互不干涉的仅是采用大齿轮与钻夹套紧固而且从动传动齿轮的齿宽是大齿轮的若干倍的型式)。
图8-图4的K-K向剖视图(图中的直廓线移动凸轮仍处于升程为零的位置;“半周间歇转动机构”仍仅为图7的结构)。
图9-图8中的Ⅷ部的(剖视)放大图(约去了主动传动齿轮)。
图10-大齿轮和钻夹套的接合处为“棘轮机构”型式的“半周间歇转动机构”(仅为有惰齿轮的结构。本图相当于图4的K-K向剖视图)。
图11-“不完全齿机构”型式的“半周间歇转动机构”(仅为无传动齿轮并且拖板为相对从动件的结构。本图相当于图4的K-K向剖视图)。
图12-齿条平行升降而间歇啮合的“半周间歇转动机构”(仅为有惰齿轮的结构。本图相当于在图4中的齿条上纵向剖切、视向与K-K向相同的剖视图。图中左边为“平行双曲柄机构”的型式,右边为成组的“斜面机构”型式;促使齿条自动升到啮合高度的仅为“复位压簧”型式)。
图13-“砂轮棱边高度”调节示意图(视向相当于在图4中从钻头的尾端沿轴线Ⅲ-Ⅲ方向观察)。
图14-图8的P向视图。
本发明方案的特征是(参见附图3):
让待磨钻头正向自转,同时让钻头轴线与砂轮绕一根摆动中心线作一转两次的相对摆动。据此,这类刃磨机有一个安装了砂轮(12)的磨具支座(09),一个包括有旋转体型钻夹套(47)的刃磨夹具(32)和这两者(09)(32)绕它作相对摆动的一根摆动心轴(轴线为Ⅳ-Ⅳ)。待磨钻头(01)被同轴线地夹持在钻夹套(47)的前端-也即它们有一条公共轴线(Ⅲ-Ⅲ),砂轮(12)刃磨处的所谓磨削切平面(13)与摆动心轴的轴线(Ⅳ-Ⅳ)重合并且与钻夹套(也即钻头)的轴线(Ⅲ-Ⅲ)间调定的初始夹角等于钻尖半锋角(θ)。
完成相对摆动的是一个以摆动心轴轴线(Ⅳ-Ⅳ)为摆动中心的“正切机构”(14),其摆动心轴轴线(Ⅳ-Ⅳ)与钻夹套轴线(Ⅲ-Ⅲ)垂直或者正交-也即可根据实际需要调定它们的距离(Ⅹ),其摆动导杆(17)是一条中心线(Ⅴ-Ⅴ)与磨削切平面(13)重合的与磨具支座(09)固联为一体的摆动导轨,其移动导杆(20)是一根平行于钻夹套(47)的、同时也是一组凸轮机构构件之一的移动从动杆。移动从动杆的往复移动(见箭头方向)既与“正切机构”的摆动(见箭头方向)相联系,又与一条直廓线移动凸轮(40)的往复移动(见箭头方向)相联系;而这直廓线移动凸轮(40)正向移动(即朝促使刃磨的方向移动。图中为向右的箭头指向)的速度又与一组刃磨夹具中的“半周间歇转动机构”(46)的钻夹套(47)的正转(见箭头方向)角速度保持线性关系。具体讲,在刃磨夹具(32)中有相互绞联并被锁定在一起的一块拖板(48)和一条与移动从动杆配合的直廓线移动凸轮(40),在这同一块拖板(48)上还安装有一根齿条(52);在钻夹套(47)上同轴线地套装有一个大齿轮,在齿条(52)和大齿轮之间也可以有一或二个传动齿轮。钻夹套(47)和拖板(48)可以是通过大齿轮和齿条(52)的直接啮合而联动,也可以是通过后两者与它们之间的传动齿轮啮合而联动;从钻夹套(47)到拖板(48)之间的任一接合处有一组拖板(48)反向移动时的间歇机构,拖板(48)正向移动时的总传动比是:拖板(48)移动全程、钻夹套(47)正转半周-它们构成了所谓“半周间歇转动机构”(46)。
上述方案是解决“第一难点”的核心。刃磨机的调整参数和钻尖的刃磨参数间的换算只用两个简单公式:
Figure 931081750_DRIMG2
H= (M-X)/(R+X) πRtgα……(2)
式中:
R-待磨钻头的半径。
r-待磨钻头的主刃(或外刃)上的某一点到钻头轴线的距离。
α-待磨钻头主刃(或外刃)在外缘转点(R)处的刃隙角角度值。(在半径为R的同轴圆柱面上度量)。
α-待磨钻头主刃(或外刃)上某一点(r处)的刃隙角角度值。(在半径为r的同轴圆柱面上度量。对于普通麻花钻,该点常取在等于或者约大于钻芯半径处)。
M-移动从动杆的中心线(Ⅵ-Ⅵ)和钻夹套轴线(Ⅲ-Ⅲ)在垂直于摆动心轴轴线(Ⅳ-Ⅳ)的平面上投影的距离。
X-摆动心轴轴线(Ⅳ-Ⅳ)和钻夹套轴线(Ⅲ-Ⅲ)间应调定的距离。(当用手动进给钻孔而且钻孔质量要求一般时,该值可凭经验选定)。
H-移动从动杆的最大移动量;也就是直廓线移动凸轮应调定的正行程升程量。
公式(2)专用于本发明中依据附图3的一种相互位置关系而设计出的刃磨机。当各机构的相互位置关系改变后,公式(2)中的因数[(M-X)/(R+X)]也应作相应改变-任何工程技术人员看了本“说明”后均能办到。
综上所述,按本发明方案刃磨出的主刃(或外刃)刃隙面是由无数条同轴的螺旋线集合而成的曲面,故可称为“螺旋线刃磨法”。其中半锋角的取值调节与刃隙角及其分布规律的取值调节是相互独立的。在调节半锋角时,同时调定“半周间歇转动机构”中钻夹套正转的初始转角,就能把普通麻花钻的横刃斜角控制在所需范围内(这种情况下,有时需花1~2秒时间,用手工补充磨出精度要求极低但绝不允许“上翘”的尾隙面)。
本发明中还有必不可少的“吃刀”进给(调节)机构;还有为刃磨群钻而设计出的砂轮与钻夹套(钻头)之间的特别位置关系。
下面再结合其他附图对本发明的特征作进一步的说明。
磨具支座(09)包括一个磨具支座底座(10),刃磨夹具(32)包括一个刃磨夹具体(33);有一个其前后部分分别支承它们的公共机座(02)。有一组由丝杆(29)和螺母滑块(30)组成的摆心调节机构(28),其丝杆(29)被轴向定位地安装在刃磨夹具体(33)的前部或前方,其螺母滑块(30)上安装摆动心轴(15)并通过该轴(15)与磨具支座底座(10)绞联。摆动导轨(18)在磨具支座底座(10)上、它是凹槽型的。-显然,该导轨(18)的中心线(Ⅴ-Ⅴ)与摆动心轴(15)的轴线(Ⅳ-Ⅳ)正交。刃磨夹具体(33)内有前后各一个支承钻夹套(47)的轴承(37)(38)和一对支承在拖板(48)两侧的拖板导轨(39)等等。直廓线移动凸轮(40)绞联在这对导轨(39)之间的拖板(48)下方。刃磨夹具体(33)的下部或下方安装移动从动杆(21),该从动杆(21)上的这对应部分安装有一或二个与直廓线移动凸轮(40)抵触的从动滚子(27),该从动杆(21)伸出的前端上安装有一个同时装入摆动导轨(18)凹槽中的导向滚子(26)。-显然,该导向滚子(26)的外径和导轨(18)的槽宽间存在有极微的结构间隙(19);当该滚子(26)随移动从动杆(21)作促使刃磨的运动而紧压凹槽的一侧壁时,该滚子(26)的轴线(Ⅶ-Ⅶ)与摆动导轨中心线(Ⅴ-Ⅴ)正交,也即该轴线(Ⅶ-Ⅶ)与磨削切平面(13)重合。同样显然,所谓移动从动杆(21)中心线(Ⅵ-Ⅵ)应是与该滚子(26)轴线(Ⅶ-Ⅶ)正交的平行于自身移动方向的直线。
根据不同的具体要求和条件,本发明的总体结构可以设计成不同的类型。
A、磨具支座为摆动件;刃磨夹具相对固定的一类。其特征在于:在公共机座(02)的全部支承面上有一条内凹的移动从动杆导向轨(05)(从名称就可看出:其内安装移动从动杆。故后述的相似情况将不重复说明),该机座(02)的前支承面(03)与磨具支座底座(10)的被支承面(11)均为垂直于摆动心轴(15)的平面。在这前支承面(03)的后部有一条安装摆心调节机构(28)在其内并对其丝杆(29)轴向定位的沟槽(07),该沟槽(07)的两侧面是对其螺母滑块(30)导向的导轨面(08)。
与其对应,可以是在公共机座(02)的后支承部分(04)上有一条或一组与它成为一体的平行于移动从动杆导向轨(05)的刃磨夹具调节导轨(06);而刃磨夹具体(33)的被支承部分有与该导轨(06)配合的平行于钻夹套(47)的动轨(34)、并且在它们(06)(34)之间安装有至少一根镶条(35),有与该镶条(35)配套的若干颗锁紧螺钉(36)或螺栓-用于调节后锁定它们或需要时调整导轨间隙。附图中仅画出了一种直镶条,也可用斜镶条。以上是适用于待磨钻头的长度变化较大的情况。当待磨钻头长度变化较小时,也可以是刃磨夹具体与公共机座的后支承部分直接固联为一整体。
B、刃磨夹具为摆动件;磨具支座相对固定的一类。其特征在于:公共机座的后支承面和刃磨夹具体的被支承面均为垂直于摆动心轴的平面。
在刃磨夹具体的下部可以是有均平行于钻夹套的均为包容体的一条移动从动杆导向轨和一条调节动轨;在该调节动轨中安装有一根刃磨夹具调节导轨条、并且在它们之间安装有至少一根镶条,有与该镶条配套的若干颗锁紧螺钉;在该刃磨夹具调节导轨条的前部有一条安装摆心调节机构在其内并对其丝杆轴向定位的沟槽,该沟槽的两侧面是被螺母滑块导向的动轨面。
(与A类的理由相同)在刃磨夹具体的下部也可以是只有一条平行于钻夹套的且为包容体的移动从动杆导向轨;而安装摆心调节机构在其内的沟槽在该刃磨夹具体的前部。
与它们对应,磨具支座底座和公共机座的前支承部分是固联的。也即是可以把它们设计成调定半锋角后再锁定的结构,也可以把它们设计成不可调的整体结构。只是后者的公共机座后支承面比前者的大。
前述的两类垂直于摆动心轴的支承平面,均既有(成型刃磨时)允许被支承件在其上摆动的功用,又有(调节X值等情况时)允许被支承件在其上平移的功用。要想设计出分开这两种功用的结构只需多增加一层上下均有导轨的垫板……。
本发明提出的“半周间歇转动机构”,具体讲就是从钻夹套到拖板之间的任一接合处的那一组间歇机构有多种型式。它们分别是:
A、有两个传动齿轮且它们的接合处是一种“间歇转动机构”,其特征在于:
在刃磨夹具体(33)内有两个同轴线地安装在一起的且它们的接合处为间歇转动机构的传动齿轮(56)(56·1);它们中的主动轮(56)与齿条(52·1)啮合,从动轮(56·1)与大齿轮(55)啮合。大齿轮(55)套装在钻夹套(47·1)上起码是周向定位的,齿条(52·1)安装在拖板(48·1)上是固定的。在刃磨夹具体(33)内安装有至少一个与从动传动齿轮(56·1)或者大齿轮的轮齿配合的止回棘爪(57);在拖板(48·1)或者齿条(52·1)上固联有正、反行程终止碰块各一块(图中未画),在刃磨夹具体(33)上固联有与该组碰块对应的挡块(图中未画)。
显然,主动传动齿轮(56)和拖板(48·1)均可以作为该“半周间歇转动机构”的主动件。所述的间歇转动机构既可以是“锯齿型牙嵌离合器”(58),也可以是“棘轮机构”(与后述的B类相似)。其特征在于:
两同轴线安装在一起的传动齿轮(56)(56·1)可以是端面相对的,这组相对端面是一组“锯齿型牙嵌离合器”(58)的一对锯齿型面(59为其中之一),有一个复位弹簧(60)压迫在这两传动齿轮之一(56)的另一端端面上。也可以是主动传动齿轮同轴线地套装在从动传动齿轮的一部分上的,这被套部分的齿可以是原有的轮齿、也可以是另加工出的棘轮齿,有至少一个与该部分齿配合的棘爪安装在这主动传动齿轮的毂孔边上。
以下将介绍说明的各种“半周间歇转动机构”均可以有一个具体功用的稍有差别的传动齿轮,它们的共同外部表现是改变了拖板和直廓线移动的凸轮的正、反行程方向。
B、在大齿轮和钻夹套的接合处是“棘轮机构”,其特征在于:
在刃磨夹具体内可以有一个作为惰齿轮的传动齿轮(56·2)。大齿轮(55·1)套装在钻夹套(47·2)上的接合处是一组“齿啮式棘轮机构”(61),其棘轮齿(62)以使钻夹套(47·2)为从动件的状态固联在它的外圆周上,有至少一个与棘轮齿(62)配合的棘爪(63)安装在大齿轮(55·1)的毂孔边上。在刃磨夹具体内安装有至少一个与棘轮齿(62)配合的止回棘爪(57·1)。齿条(52·1)安装在拖板(48·1)上是固定的。在拖板(48·1)或齿条(52·1)上固联有正、反行程终止碰块各一块(图中未画),在刃磨夹具体上固联有与该组碰块对应的挡块(图中未画)。
显然,该“半周间歇转动机构”的主动件既可以是拖板(48·1),也可以是增加进去了的惰齿轮(56·2)。
上述A、B两种机构中的齿条在正、反行程终止时,仍应与它所啮合的齿轮保持啮合状态。所以,齿条的实际齿数应比保证“总传动比”所需的齿数多若干齿;拖板行程量的控制由所述的碰块和挡块完成。
C、齿条与它所啮合的齿轮的接合处是“不完全齿机构”的结构,其特征在于:
在刃磨夹具体内可以有一个传动齿轮,该传动齿轮是沿其轴向分区段与大齿轮和齿条啮合的,它与齿条相啮合的区段是被单边削齿的,其削齿面是大约与齿根圆柱面相切的平面;大齿轮的齿数是该传动齿轮的两倍,它套装在钻夹套上起码是周向定位的。
也可以是大齿轮(55·2)直接与齿条(52·2)啮合,该大齿轮(55·2)是两边被对称削齿而其假想完整齿数是偶数的,两削齿面(64)是大约与齿根圆柱面相切的平行平面;它(55·2)套装在钻夹套(47·3)上起码是周向定位的。
与它们分别对应,在刃磨夹具体中安装有至少一个与传动齿轮或者大齿轮(55·2)的轮齿配合的止回棘爪(57·1)。齿条(例如52·2)安装在拖板(例如48·2)上是固定的,这种齿条(例如52·2)的后段是一段与削齿面(例如64)对应的其顶面平行且不低于齿顶面的平面型锁止弧(例如65)。与齿条(例如52·2)相啮合齿轮(例如大齿轮55·2)的首齿(例如66)的工作齿面一侧的齿顶边缘线基本上位于削齿面(例如64)上。显然,削齿面和平面型锁止弧与前述的正行程终止碰块和挡块的功用相同;齿轮首齿工作齿面一侧的齿顶边缘线基本上位于削齿面上是为了保证下半周的联动能可靠地开始;而反行程终止的“控制”和“控制程度”随主、从动件的不同而约有差别。
在这种“半周间歇转动机构”中,拖板可以是从动件(齿条的齿数只要不少于“总传动比”要求的齿数即可)。在该拖板(例如48·2)的一端安装有一个回位手柄(67),在该拖板或者齿条上固联有一个回程终止碰块(图中未画),在刃磨夹具体上固联有一块对应该碰块的挡块(图中未画)。显然,与齿条相啮合齿轮的首齿(例如66)保持了本身的完整齿型。当钻夹套的半周正转和拖板的正行程终止后,让主动件(例如钻夹套47·3)呈反转趋势,同时通过止回棘爪(57·1)把削齿面(64)和平面型锁止弧(65)的顶面限制在它们间几乎平行的状态,然后通过回位手柄(67)单独推(或者其他情况为“拉”)拖板(48·2)作反行程移动,直至回程终止碰块与其挡块相碰[也即拖板停止在附图中双点划线(68)的位置],再单独正转其主动件(例如钻夹套47·3)而开始下半周的联动……。
拖板也可以是主动件,其上齿条的齿数等于传动齿轮削齿区段的或者削齿大齿轮一边的可以啮合的齿的齿数-也即等于“总传动比”要求的齿数,该齿条的首齿为最高位时约高于平面型锁止弧顶面而最低位时不高于中间齿顶面的棘爪结构,它的末齿与平面型锁止弧等高并可联为一体。显然,与齿条相啮合齿轮的首齿的非工作齿面一侧的齿顶边缘线被完全削去;而该拖板反行程移动后需稍微过量。为防过分过量,在该拖板或齿条上固联有一个回程过量限止碰块,在刃磨夹具体上固联有一块对应该碰块的挡块。
D、使齿条平行升降而间歇啮合的机构,其特征在于:
在刃磨夹具体内可以有一个作为惰齿轮的传动齿轮(56·2)。大齿轮(55)是偶数齿,它套装在钻夹套(47·1)上起码是周向定位的。刃磨夹具体内安装有至少一个与惰齿轮(56·2)或者大齿轮的轮齿配合的止回棘爪(57)。拖板(48·3或48·4)是主动件,其上有一条长于齿条(52·3或52·4)全长而微宽于齿条宽度的滑槽(69或69·1)。齿条(52·3或52·4)安装在拖板(48·3或48·4)的这条滑槽(69或69·1)中,联系它们的可以是另外增加的至少两根其两端分别与它们(52·3)(48·3)绞联的、各中心距均相等且各中心联线相互平行的短摆杆(72)-构成所谓“平行双曲柄机构”;也可以是齿条(52·4)和拖板(48·4)滑槽(69·1)的底面分别有的相互吻合抵触的各一组锯齿型斜面(73)-构成成组的“斜面机构”。在两种具体机构中均是:齿条(52·3或52·4)相对拖板(48·3或48·4)升降的高度差约大于全齿高;在齿条(52·3)和滑槽(69)的尾端各有一个齿条位于正确啮合高度时相互抵触的端面(70)(71)[齿条(52·4)和滑槽(69·1)的这种端面由图中的(52·3)和(69)的代表。相似情况后面也有,将不再解释了]。
齿条(52·3或52·4)的齿数是大齿轮(55)的一半加一个只起对位作用的末齿(54)-显然,该末齿(54)不一定须真实存在;在该末齿(54)之后的齿条(52·3)延伸部分固联有一个高于齿顶面的正行程终止碰块(75),当对位的末齿(54)正行到与首齿(53)开始进入啮合的瞬间位置重合时,该碰块(75)与齿条(52·3)所啮合的齿轮[例如传动齿轮(56·2)]相碰。该碰块(75)的碰撞面(76)最好是与所碰齿轮(56·2)的齿顶圆柱面(77)相吻合的圆弧面;此种终止行程的结构与前述的碰块和挡块相结合的结构原则上可以互换。
根据以上特征,任何初学者都能确定短摆杆(72)摆动的方向和范围、斜面组(73)倾斜的方向和程度;都知道拖板回程后也须适当过量。为确保每次正行程开始前、齿条就自动升到正确啮合高度并防止过分过量,可以是在齿条(52·4)和滑槽(69·1)前端的空隙中安装一根分别抵压在它们(52·4)(69·1)前端面上的复位压簧(74);在拖板上固联一块回程过量限止碰块(图中未画),在刃磨夹具体上固联一块对应该碰块的挡块(图中未画)。也可以是在拖板的滑槽中安装一个其力臂伸出拖板外、其阻力臂处于把齿条向上拨动状态的复位杠杆;在刃磨夹具体上固联一块对着复位杠杆力臂的回程过量限止挡块。
把前述四大机构中的某些具体结构再取出进行适当的“组合”、“变形”和“扩展”,还可以具体设计出许多不同的“半周间歇转动机构”,不再详述。下面继续介绍说明把它们和“正切机构”联系起来的“凸轮机构”的特征。凸轮调节、锁定的特征在于:
把直廓线移动凸轮(40)和拖板(48或48·1…)绞联在一起的是一根绞联销轴(43),该销轴(43)位于它们的一端;在它们的另一端,拖板(48或48·1…)上有一段与该销轴(43)同轴线的圆弧形槽孔(49)、而移动凸轮(40)上固定有一根穿过该槽孔(49)的螺杆(44),在螺杆(44)的穿出端上套装了一颗锁紧螺母(45)。显然,调定升程后再由锁紧螺母(45)把它们(40)(48或48·1…)锁定;也可以改用偏心轮锁紧机构等。
为能调出各种半锋角值等多种目的,移动从动杆的“实际长度”应能够调节,[“实际长度”指:从导向滚子轴线(Ⅶ-Ⅶ)起,沿从动杆中心线(Ⅵ-Ⅵ)到移动凸轮理论廓线(面)的距离。]其特征在于:
移动从动杆(21)杆体上有一条纵向调节导轨(22),该导轨(22)上安装有一或二个调节滑块(23);一个调节滑块(23)上安装一个从动滚子(27),移动从动杆(21)杆体的前端上安装导向滚子(26);有一或二组其构件之一与调节滑块(23)固联为一体的螺栓-螺母组合(24)把调节滑块(23)锁定在调节导轨(22)上-也即是可以把调节滑块(23)设计成有螺母孔的结构,也可以在它上面固联一颗螺栓。显然,该组合(24)中可以包括必要的压板垫圈(25);纵向调节导轨可根据具体产品设计成内凹式或者外凸式,截面可为T型、矩型或燕尾型等。
与“锁合型式”有关的特征在于:直廓线移动凸轮(40)有前后两个相互平行的且均平行于绞联销轴(43)的外工作廓面(41)。[理论廓线(面)就是平行于它们并与绞联销轴(43)轴线相交(重合)的直线(平面)。]移动从动杆(21)杆体的调节导轨(22)上有前后排列的两个调节滑块(23),它们(23)之上的从动滚子(27)的外圆周面分别抵触在移动凸轮(40)的两个外工作廓面(41)上。显然,此种型式的“结构锁合”优于:槽型凸轮配一个从动滚子的结构锁合、加配弹簧的“力锁合”以及这两种锁合型式的结合。
至此,对钻尖进行“螺旋线法”成型刃磨的结构特征已作了充分的介绍。现再继续介绍说明“吃刀”进给(也可作小范围轴向调节)的机构及相关机构的特征。
一类特征是:在钻夹套中增设有一个与它同轴线的、且在其内只被周向定位的内夹套,待磨钻头由内夹套夹持而被间接地同轴线夹持在钻夹套的前端;该内夹套的尾部有一段同轴线的内螺纹孔,其内安装有一根同时被轴向定位在钻夹套尾端的进给、调节丝杆。显然,该机构与普通车床尾座和其内的“顶针套”的结构相似,故不详述。与其对应,该钻夹套是被支承它的轴承轴向定位了的。大齿轮套装在钻夹套上同时是轴向定位的-即:除了它们的接合处是可单向传递转矩的“棘轮机构”外,它们其余的均是固联为一体的。
另一类是:把待磨钻头直接(或者是通过精度较高的“变径中间套”等)同轴线夹持在钻夹套的前端;让钻夹套在支承它的轴承内同时保持可以轴向移动的状态。其特征在于:
支承钻夹套(47或47·1…)的两个轴承均是圆柱形孔的滑动轴承(37·1)(38·1),钻夹套(47或47·1…)的被支承部分的圆柱体长度均长于各自对应的滑动轴承(37·1)(38·1)-目的是让钻夹套在其内既能转动、也能沿轴向移动。所以,它们(37·1)(38·1)也可以由有相同作用的带滚珠的轴套代替。
与之相应的特征分别是:
(前述所有不同具体特征的)大齿轮(例如55)套装在钻夹套(例如47·1)上可以同时是轴向定位了的。与该大齿轮啮合的(各种)传动齿轮(例如56·1)的这部分齿宽或者直接与大齿轮啮合的(各种)齿条的齿宽是大齿轮齿宽的若干倍-超出部分就是“进给”、“调节”的最大范围。显然,能与传动齿轮配合而且又有传动齿轮的情况下的止回棘爪(57)只设计为与传动齿轮(例如56·1)配合。只能与钻夹套(47·2)的棘轮齿(62)配合或者没采用传动齿轮的情况下的止回棘爪(57·1),可以是把它安装在刃磨夹具体内另外增设的平行于钻夹套的导轨上;后一类的后一种情况下,也可以把它的棘爪宽度加宽至与齿条等宽并在安装时与齿条对齐。
(前述所有不同特征的)大齿轮套装在钻夹套上也可以只是周向定位或者只是处于单向传递转矩状态的(后者系指钻夹套上有棘轮齿的结构)。该钻夹套上的轴向导向键槽或键的长度或者棘轮齿的齿宽是该大齿轮毂孔长度的若干倍;刃磨夹具体内固联有两块分别抵触在该大齿轮前后端面上的止推挡块。
这类推进钻夹套的结构的特征是:
在刃磨夹具体(33)内安装有一组包括了丝杆(78)和螺母(79)的、其推动件的进退方向至少是与钻夹套轴线(Ⅲ-Ⅲ)平行的进给调节机构。该推动件可以由螺母(79)构成,也可以由一或二个起码与丝杆保持轴向定位状态的实体构成。显然,前者为丝杆(78)被轴向定位在刃磨夹具体(33)上,后者为螺母被轴向定位在刃磨夹具体上。后者的“实体”既可以是只与丝杆保持轴向定位状态的滑块,也可以是固定在丝杆上的“圆盘”。这些推动件均包括有一个前推面和一个后拉面。在钻夹套上或者其上的固联物上有两个分别与前推面和后拉面相抵触的与钻夹套同轴线(Ⅲ-Ⅲ)的旋转面。这样的结构组合保证了成型刃磨的运动和“吃刀”进给(调节)运动互不干涉。
根据不同的要求和条件:进给调节机构可以设置在钻夹套的旁边,显然,所称的“旋转面”就在该钻夹套的外周或其外周的固联物上;进给调节机构也可以设置在钻夹套的尾部。后一种设置的特征在于:
钻夹套(47·1)的尾部有一个同轴的圆柱形孔,它的尾端面(89)是一个同轴旋转面,在该圆柱孔壁上固定安装有至少一个周向导向键(83)或销,该键或销与尾端面(89)方向大体相反的侧面(84)是另一同轴旋转面的一部分或者全部;在刃磨夹具体(33)的后滑动轴承(38·1)之后有一个大于该轴承(38·1)孔的同轴圆柱形孔,该孔的孔壁上固定安装有至少一个轴向导向键(90),其尾端上固定安装有一块有中心通孔的端盖(93)。进给调节机构安装在刃磨夹具体(33)和钻夹套(47·1)的尾部内,它的丝杆(78)以与钻夹套(47·1)同轴线(Ⅲ-Ⅲ)的状态穿过端盖(93)的中心通孔并被它轴向定位,丝杆(78)的伸出端上安装有一个旋转手轮(94);该机构的推动件包括有一个或者一套其外径微小于钻夹套(47·1)尾部圆柱孔并装入其中的螺母(79)和一个固联在该螺母(79)后部的其外径微小于刃磨夹具体(33)尾部圆柱孔并装入其中的法兰盘(80),法兰盘(80)的外周有与轴向导向键(90)配合的导向键槽(91),法兰盘(80)的前端面(88)是与钻夹套尾端面(89)抵触的前推面,螺母(79)上有一圈与周向导向键(83)或销配合的环形导向键槽(81),该键槽(81)与法兰盘前端面(88)大体相对的一侧端面(82)是一圈与周向导向键(83)或销的所述旋转面部分(84)相抵触的后拉面。
为减少和方便调整“进给、调节机构”的间隙,前述的“一套”螺母和法兰盘构成的推动件有如下特征:
所述的一套螺母(79)包括均有内螺纹孔的一个其外周有所述环形导向键槽(81)的前螺母(79·1)和一个与法兰盘(80)固联的后螺母(79·2)。其中任一个螺母(例如79·2)在其外圆柱面内固联有至少一根轴向延伸到对方(例如79·1)的轴向导向键(86),而对方这一个螺母(例如79·1)对应有至少一条容纳该键(86)的轴向导向键槽(87);在前、后螺母(79·1)(79·2)相对的端面间有至少一根抵压在它们端面上的压簧(85)。后螺母(79·2)与法兰盘(80)为螺栓-螺母式的螺纹联接,另有一锁紧螺母(92)把它们锁定。
至此,一大类应用“螺旋线刃磨法”原理而设计的钻头刃磨机肯定已由本领域的工程技术人员所掌握了。需最后介绍说明的是:为刃磨“群钻”的辅助切削刃而设计出的砂轮与钻夹套(钻头)之间的特殊位置关系以及砂轮磨损后的“补偿”调节问题。
群钻的辅助切削刃是用砂轮的端平面及其棱边用平面法直接刃磨或“预”修磨出来的。在平行于摆动心轴轴线(Ⅳ-Ⅳ)的方向观察,砂轮的这一棱边到钻夹套(也即钻头)的轴线(Ⅲ-Ⅲ)的距离应可调节-主要目的是确定所磨群钻的外刃的应留长度。另外结合砂轮磨损后的“补偿”调节问题,在磨具支座上还包括有:在其底座和(直接支承砂轮的)砂轮座之间的、其移动方向分别平行和垂直于摆动导轨中心线(Ⅴ-Ⅴ)和磨削切平面(13)的两组调节导轨组。其中“平行”向的用于前一目的,“垂直”向的用于解决“补偿”问题。显然,各导轨组中必不可少的调整导轨间隙的镶条可在位置调节后起“锁定”作用。由于具体结构十分明显,故附图中未画。
在待磨钻头(01)的尾端,沿其轴线(Ⅲ-Ⅲ)的方向观察,砂轮(12)棱边的最高点到钻夹套(也即钻头)轴线(Ⅲ-Ⅲ)的距离(简称“砂轮棱边高度”)也应调节。任何工程技术人员都知道用以下两种方法来实施这种调节:
一种是紧贴砂轮座再增设一组平行于摆动心轴轴线(Ⅳ-Ⅳ)的调节导轨组,用调节砂轮中心高的办法调节。另一种是凭借任何磨床都必须更换砂轮这一常识,用更换不同端平面外径的砂轮这一方法调节。(附图按后一种方法绘制。)调节“砂轮棱边高度”的特征是:
砂轮(12)的轴线在一个垂直于摆动心轴的平面(f)上,该平面(f)到钻夹套[也即钻头(01)]轴线(Ⅲ-Ⅲ)的距离(h)与砂轮(12)一端平面的半径(R1或R2)之间比较、起码有以下两种关系:一种是前者对后者的比值(h/R1)在sin45°~sin75°之间(其中必有一个值约等于sin55°),另一种是前者不小于后者但又不大于后者与待磨钻头(01)半径(R)之和(R2≯h≯R2+R)。前一种关系保证群钻的各辅助切削刃有合理的刃隙角数值和合理的横刃前角值,其中的sin55°保证群钻的内刃有合理的前角等等。后一种关系是为需要时修主刃或外刃的前刀面而设的。
为简化调节机构,主刃或外刃的刃隙角磨削可就用这同一端平面。
现在,一类完整的《麻花钻、群钻刃磨机》已展现在人们面前了。
本发明的优越性是:
A、一台刃磨机中包括了实施三种刃磨法的结构,所以它有很广的适应性。三种刃磨法是:
“螺旋线刃磨法”。如前所述,用本法磨出的主刃(或外刃)刃隙面是由无数条同轴的螺距不相等的螺旋线集合而成的曲面,该曲面与钻孔是螺旋式切削的实情相吻合,故所磨钻头有切削抗力小、切削热低(散热条件好)、钻孔精度高、钻削工效高和使用寿命长等优点。这些是除“螺旋面法”以外的所有刃磨法不可比拟的。又由于本法磨出的普通磨花钻主刃的刃隙角值在不同半径处的变化量没有“螺旋面法”的急剧,故所磨钻头的钻芯尖强度比后者的强得多,能钻后者所磨钻头无法钻削的较硬材料。所以本刃磨法优于所有刃磨法。
把“X”值调为零,本法就能磨出主刃(或外刃)的刃隙角在任何半径处均相等的而刃隙面优于前述引证专利(GB2186512B)的钻尖来。
把“X”值调为∞(实际是变“摆动”为“移动”)就得到了本刃磨法的特例(螺旋线的螺距均相等的)-
“螺旋面刃磨法”。用它可以刃磨群钻的外刃、双刃的扩孔钻的主刃和“精孔钻”的修光刃等等。
在前述有刃磨夹具调节导轨(或导轨条)的刃磨机中,只利用其镶条调整出导轨组的滑移间隙而不锁紧、同时让移动从动杆保持不动,即可实施完全的螺旋面刃磨法。任何技术人员都能根据“总体结构”设计出锁定移动从动杆的机构;后面的“实例”中将介绍一种。
“螺旋线法”的X数值,通常是在待磨钻头的“钻芯半径”至“钻头半径的1/3”之间。所以,在前述无刃磨夹具调节导轨(或导轨条)的刃磨机中,把“X”值调到尽可能的大,也可实施(主刃刃隙角变化也急剧的)近似的“螺旋面刃磨法”。
“平面刃磨法”。本发明中的“半周间歇转动机构”本身就又是一个对称性极好的“分度机构”。所以,再利用“吃刀”进给(调节)机构或者平行和垂直调节砂轮的两组导轨组的进给特性,即可实施“平面法”刃磨。在刃磨时只注意“交替”进行,就能取得很好的对称效果。
综上所述,任何对称的双刃钻,本发明的刃磨机均能刃磨。
B、参数换算简单,所用公式为有“确定解”的线性方程,初中文化水平的工人都能掌握(在现有刃磨法中,除“平面法”和“螺旋面法”外,均为是“不定解”的非线性方程……)。
参数调节简单而“无级”(连续);刃磨结果“准确而对称”。所有机械加工车间都买得起,用得好。
C、由于它有准确的“再现性”,所以,不但凭借它能推广各种先进钻型;更能结合常规量具对没法进行简单定量分析或定量分析得不准的钻型进行准确的分析、研究。故可把先进钻型的研究和推广变为广义的群众活动。
下面以“能刃磨所有直径和长度的钻头”、“操作顺手或能方便地改手动为机动(电、液、气)”,“精度保持性好”和“半周间歇转动机构在正行程的全过程中均保持线性关系”等等为具体要求和条件,再介绍说明一个实例。
总体采用:磨具支座(09)带动其上的砂轮(12)在公共机座(02)的前支承面(03)上摆动;而公共机座(02)的后支承部分(04)上有与它成为一体的刃磨夹具调节导轨(06),刃磨夹具体(33)在该导轨(06)上调节的那种结构。
被轴向定位安装在所述前支承面(03)后部沟槽(07)中的摆心调节机构的丝杆(29)有一段外伸的操作端,其上安装有一个带环形刻度盘(31)的手轮;自身固定安装在该沟槽(07)端头而直接对丝杆(29)轴向定位的一个通孔端盖的边缘有一条对位刻线(图中未画)与该刻度盘(31)对应。摆动心轴(15)安装在摆心调节机构的螺母滑块(30)上是固定的;磨具支座底座(10)上有套装摆动心轴(15)的呈通孔状的绞联孔,套装在该孔内的摆动心轴(15)稍微外露了一小段,其外露端头上紧固地安装有一块与它同轴线的量角刻度盘(16),在绞联孔的附近有一条对位刻线(图中未画)与它(16)对应。环形刻度盘(31)用于调节“X”值。量角刻度盘(16)用于调节“θ”值或者“平面法”刃磨的一个分量。
采用钻头的主刃(或外刃)也用砂轮(12)的端平面磨削[也即该端平面就是磨削切平面(13)的实体部分]、并用更换不同端平面外径的砂轮来调节“砂轮棱边高度”的结构型式。
磨具支座底座(10)的被支承面(11)和公共机座的前支承面(03)均采用“动、静摩擦系数”差别小、数值也小,并且“吸振性”等性能都较好的材料。例如:采用填充了金属粉末等增强剂的聚四氟乙烯(F-4)板材等。
在移动从动杆导向轨(05)内安装有至少一根镶条(图中未画),在该导向轨(05)端头旁或侧壁上安装有与所选镶条匹配的若干颗螺栓或螺钉。当实施“螺旋线法”刃磨时,用它们调整该导向轨(05)和移动从动杆(21)间的滑移间隙;当实施“螺旋面法”刃磨时,用它们把移动从动杆(21)锁定在该导向轨(05)内-目的是让移动从动杆(21)保持静止状态、进而不让“正切机构”动作,使刃磨夹具体(33)能在其调节导轨(06)上往复移动。实施“平面法”刃磨的调节不再赘述。
“半周间歇转动机构”采用有两个传动齿轮(56)(56·1)、且它们的接合处是“锯齿型牙嵌离合器”的结构。该机构对“初始转角”的取值调节是本发明中唯一一处不能无级调节的。故在保证该离合器能可靠进行“单向传递转矩”的前提下,锯型齿的数量越多越有利于“初始转角”“逼近”最佳值;还可以用适当多配止回棘爪(57)的办法来提高“逼近”精度。其他“半周间歇转动机构”与此同理。
支承钻夹套(47·1)的是两个滑动轴承(37·1)(38·1);大齿轮(55)套装在钻夹套(47·1)上是固定的,从动传动齿轮(56·1)的齿宽是大齿轮(55)的若干倍-超出部分的长度等于可能的最大“吃刀”进给量加适当的“微调”量。进给调节机构采用其推动件由一套螺母(79)等构成、其丝杆(78)同轴线地安装在钻夹套(47·1)的尾部内的结构型式。旋转手轮(94)的外周上以间隙配合状态同轴线地套装有一个环形刻度尺(95),有一颗圆柱头锁紧螺钉(96)穿过该环形刻度尺(95)并把它锁定在手轮(94)上,该螺钉(96)的圆柱头外露、兼作正转碰块使用;在通孔端盖(93)外圆周上有一条对位刻线(图中未画)与该刻度尺(95)对应,在刃磨夹具体(33)尾部的外侧有一个与锁紧螺钉(96)圆柱头对应的棘爪式挡块(97),锁紧后的螺钉(96)圆柱头与该挡块(97)配合即可实施对“平面刃磨法”交替进给的准确控制。显然,需正转手轮(94)一转以上时,根据不同情况、或者预先退开棘爪式挡块(97),或者松开锁紧螺钉(96)。
选取拖板(48·1)为主动件,在它靠近圆弧槽孔(49)的一端安装一个推拉手柄(图中未画)。(也可以把拖板与另外的电、液、气动机构相联而改为机动操作,并在所述之行程挡块处安装“行程开关”)。
在拖板(48·1)上(甚至要延长到推拉手柄上)有一条平行于拖板(48·1)滑移方向的按钻夹套(47·1)的转角取值的刻度尺(50),在刃磨夹具体(33)上有一条对位刻线(图中未画)与它对应。用它们来确认钻夹套(47·1)的初始转角或确认“分度”情况。也可以应用前述进给调节机构相同的原理,在拖板上设置一个可沿它的滑移方向调节的碰块,在刃磨夹具体上的对应处设置一个棘爪式挡块。
在拖板(48·1)靠近圆弧槽孔(49)的这一端有一条垂直于它的滑移方向的带刻度尺(51)的直线边缘;刻度尺(51)上的零点(0)与绞联销轴(43)轴心的联线平行于拖板(48·1)的滑移方向;该刻度尺(51)从零点(0)向两边取值刻度,一边用于“螺旋线刃磨法”,即按公式(2)计算出的“H”值为“正”时;一边用于“螺旋面刃磨法”,即用X=∞代入公式(2)而得到H=-πRtgα时。
显然,所述的各种行程控制机构(例如:碰块和挡块),理论上应把拖板行程的距离准确地限定在它等于大齿轮节圆周长的一半这个量上。实际上,由于有止回棘爪起作用,也为了保证它起作用,所以该距离可以也应该稍长少许。另外,从结构工艺等方面考虑,从刻度尺(51)零点到绞联销轴(43)轴心的距离可以等于理论行程距离乘以一个大于1的系数(例如:1.25)。根据此情况:可以是刻度尺(51)按“标准”刻出,调节时按[1.25(系数)×H]取值;也可以是刻度尺(51)按[1.25(系数)ד标准”值]刻出,调节时直接按“H”取值。
与拖板对应,直廓线移动凸轮(40)有一节伸出拖板(48·1)的所述直线边缘外的延伸段,该段上有一条与其理论廓线生命的且与其上的刻度尺(51)对应的对位刻线(42)。
其他各种刃磨机的拖板(48…)也应有平行和垂直于该拖板(48…)滑移方向的两种刻度尺(50)(51)和其对应结构。
钻夹套按能夹持最大钻柄设计,夹持较小钻柄时可借助各种“变径中间套”。在公共机座(02)的后支承部分(04)的前部还安装有支承长钻头的“中心托架”(图中未画),该“中心托架”在刃磨短而粗的钻头时可以取下不用。此种适应多种直径多种长度钻头的方案在保证刃磨对称性上优于钻夹套内再增加可调内夹套的方案;也比其他方案简单。

Claims (18)

1、一种用于刃磨麻花钻钻尖、尤其是把它们刃磨成“群钻”型钻尖的钻头刃磨机,它有一个安装了砂轮的磨具支座、一个包括有旋转体型钻夹套的刃磨夹具和这两者绕它作相对摆动的一根摆动心轴,待磨钻头被同轴线地夹持在钻夹套的前端、砂轮刃磨处的所谓磨削切平面与摆动心轴的轴线重合并且与钻夹套的轴线间调定的初始夹角等于钻尖半锋角,其特征在于:完成相对摆动的是一个以摆动心轴轴线为摆动中心的“正切机构”、其摆动心轴轴线与钻夹套轴线垂直或者正交、其摆动导杆是一条中心线与磨削切平面重合的与磨具支座固联为一体的摆动导轨、其移动导杆是一根平行于钻夹套的同时也是一组凸轮机构构件之一的移动从动杆,在刃磨夹具中有相互绞联并被锁定在一起的一块拖板和一条与移动从动杆配合的直廓线移动凸轮、在这同一块拖板上还安装有一根齿条、在钻夹套上同轴线地套装有一个大齿轮、在齿条和大齿轮之间也可以有一或二个传动齿轮,钻夹套和拖板可以是通过大齿轮和齿条的直接啮合而联动、也可以是通过后两者与它们之间的传动齿轮啮合而联动,从钻夹套到拖板之间的任一接合处有一组拖板反向移动时的间歇机构、拖板正向移动时的总传动比是:拖板移动全程、钻夹套正转半周。
2、按照权利要求1所述的钻头刃磨机,其特征在于:磨具支座包括一个磨具支座底座、刃磨夹具包括一个刃磨夹具体,有一个其前后部分分别支承它们的公共机座,有一组由丝杆和螺母滑块组成的摆心调节机构、其丝杆被轴向定位地安装在刃磨夹具体的前部或前方、其螺母滑块上安装摆动心轴并通过该轴与磨具支座底座绞联,摆动导轨在磨具支座底座上、它是凹槽型的,刃磨夹具体内有前后各一个支承钻夹套的轴承和一对支承在拖板两侧的拖板导轨等等,直廓线移动凸轮绞联在这对拖板导轨之间的拖板下方,刃磨夹具体的下部或下方安装移动从动杆、该从动杆上的这对应部分安装有一或二个与直廓线移动凸轮抵触的从动滚子、该从动杆伸出的前端上安装有一个同时装入摆动导轨凹槽中的导向滚子。
3、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:在公共机座的全部支承面上有一条内凹的移动从动杆导向轨、该机座的前支承面与磨具支座底座的被支承面均为垂直于摆动心轴的平面,在这前支承面的后部有一条安装摆心调节机构在其内并对其丝杆轴向定位的沟槽、该沟槽的两侧面是对其螺母滑块导向的导轨面,与其对应、可以是在公共机座的后支承部分上有一条或一组与它成为一体的平行于移动从动杆导向轨的刃磨夹具调节导轨、而刃磨夹具体的被支承部分有与该导轨配合的平行于钻夹套的动轨并且在它们之间安装有至少一条镶条、有与该镶条配套的若干颗锁紧螺钉或螺栓,也可以是刃磨夹具体与公共机座的后支承部分直接固联为一整体。
4、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:公共机座的后支承面和刃磨夹具体的被支承面均为垂直于摆动心轴的平面,在刃磨夹具体的下部可以是有均平行于钻夹套的均为包容体的一条移动从动杆导向轨和一条调节动轨、在该调节动轨中安装有一根刃磨夹具调节导轨条并且在它们之间安装有至少一根镶条、有与该镶条配套的若干颗锁紧螺钉,在该刃磨夹具调节导轨条的前部有一条安装摆心调节机构在其内并对其丝杆轴向定位的沟槽、该沟槽的两侧面是被螺母滑块导向的动轨面,在刃磨夹具体的下部也可以是只有一条平行于钻夹套的且为包容体的移动从动杆导向轨,而安装摆心调节机构在其内的沟槽在该刃磨夹具体的前部,与它们对应、磨具支座底座和公共机座的前支承部分是固联的。
5、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:在刃磨夹具体内有两个同轴线安装在一起的且它们的接合处为间歇转动机构的传动齿轮、它们中的主动轮与齿条啮合、从动轮与大齿轮啮合,大齿轮套装在钻夹套上起码是周向定位的、齿条安装在拖板上是固定的,在刃磨夹具体内安装有至少一个与从动传动齿轮或者大齿轮的轮齿配合的止回棘爪,在拖板或者齿条上固联有正、反行程终止碰块各一块、在刃磨夹具体上固联有与该组碰块对应的挡块。
6、按照权利要求5所述的钻头刃磨机,其特征在于:两同轴线安装在一起的传动齿轮可以是端面相对的、这组相对端面是一组“锯齿型牙嵌离合器”的一对锯齿型面、有一个复位弹簧压迫在这两传动齿轮之一的另一端端面上,也可以是主动传动齿轮同轴线地套装在从动传动齿轮的一部分上的、这被套部分的齿可以是原有的轮齿也可以是另加工出的棘轮齿、有至少一个与该部分齿配合的棘爪安装在这主动传动齿轮的毂孔边上。
7、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:在刃磨夹具体内可以有一个作为惰齿轮的传动齿轮,大齿轮套装在钻夹套上的接合处是一组“齿啮式棘轮机构”、其棘轮齿以使钻夹套为从动件的状态固联在它的外圆周上、有至少一个与棘轮齿配合的棘爪安装在大齿轮的毂孔边上,在刃磨夹具体内安装有至少一个与棘轮齿配合的止回棘爪,齿条安装在拖板上是固定的、在拖板或者齿条上固联有正、反行程终止碰块各一块、在刃磨夹具体上固联有与该组碰块对应的挡块。
8、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:在刃磨夹具体内可以有一个传动齿轮、该传动齿轮是沿其轴向分区段与大齿轮和齿条啮合的、它与齿条相啮合的区段是被单边削齿的、其削齿面是大约与齿根圆柱面相切的平面,大齿轮的齿数是该传动齿轮的两倍、它套装在钻夹套上起码是周向定位的,也可以是大齿轮直接与齿条啮合、该大齿轮是两边被对称削齿而其假想完整齿数是偶数的、两削齿面是大约与齿根圆柱面相切的平行平面、它套装在钻夹套上起码是周向定位的,与它们分别对应、在刃磨夹具体内安装有至少一个与传动齿轮或者大齿轮的轮齿配合的止回棘爪,齿条安装在拖板上是固定的、这种齿条的后段是一段与削齿面对应的其顶面平行且不低于齿顶面的平面型锁止弧,与齿条相啮合齿轮的首齿的工作齿面一侧的齿顶边缘线基本上位于削齿面上,拖板可以是从动件、在该拖板的一端安装有一个回位手柄,在该拖板或齿条上固联有一个回程终止碰块、在刃磨夹具体上固联有一块对应该碰块的挡块,拖板也可以是主动件、其上齿条的齿数等于传动齿轮削齿区段的或者削齿大齿轮一边的可以啮合的齿的齿数、该齿条的首齿为最高位时约高于平面型锁止弧顶面而最低位时不高于中间齿顶面的棘爪结构、它的末齿与平面型锁止弧等高并可联为一体。
9、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:在刃磨夹具体内可以有一个作为惰齿轮的传动齿轮,大齿轮是偶数齿、它套装在钻夹套上起码是周向定位的,刃磨夹具体内安装有至少一个与惰齿轮或者大齿轮的轮齿配合的止回棘爪,拖板是主动件、其上有一条长于齿条全长而微宽于齿条宽度的滑槽,齿条安装在拖板的这条滑槽中、联系它们的可以是另外增加的至少两根其两端分别与它们绞联的各中心距均相等且各中心联线相互平行的短摆杆、也可以是齿条和拖板滑槽的底面分别有的相互吻合抵触的各一组锯齿型斜面,齿条相对拖板升降的高度差约大于全齿高、在齿条和滑槽的尾端各有一个齿条位于正确啮合高度时相互抵触的端面,齿条的齿数是大齿轮的一半加一个只起对位作用的末齿、在该末齿之后的齿条延伸部分固联有一个高于齿顶面的正行程终止碰块、当对位的末齿正行到与首齿开始进入啮合的瞬间位置重合时、该碰块与齿条所啮合的齿轮相碰,与这些结构匹配的可以是在齿条和滑槽前端的空隙中安装一根分别抵压在它们前端面上的复位压簧、在拖板上固联一块回程过量限止碰块、在刃磨夹具体上固联一块对应该碰块的挡块、也可以是在拖板的滑槽中安装一个其力臂伸出拖板外其阴力臂处于把齿条向上拨动状态的复位杠杆、在刃磨夹具体上固联一块对着复位杠杆力臂的回程过量限止挡块。
10、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:把直廓线移动凸轮和拖板绞联在一起的是一根绞联销轴、该销轴位于它们的一端,在它们的另一端、拖板上有一段与该销轴同轴线的圆弧形槽孔而移动凸轮上固定有一根穿过该槽孔的螺杆、在螺杆的穿出端上套装有一颗锁紧螺母。
11、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:移动从动杆的杆体上有一条纵向调节导轨、该导轨上安装有一或二个调节滑块,一个调节滑块上安装一个从动滚子,移动从动杆杆体的前端上安装导向滚子,有一或二组其构件之一与调节滑块固联为一体的螺栓-螺母组合把调节滑块锁定在调节导轨上。
12、按照权利要求10或11所述的钻头刃磨机,其特征在于:直廓线移动凸轮有前后两个相互平行的且均平行于绞联销轴的外工作廓面,移动从动杆杆体的调节导轨上有前后排列的两个调节滑块、它们之上的从动滚子的外圆周面分别抵触在移动凸轮的两个外工作廓面上。
13、按照权利要求5、6、7、8和9中的任一项所述的钻头刃磨机,其特征在于:在钻夹套中增设有一个与它同轴线的且在其内只被周向定位的内夹套,待磨钻头由内夹套夹持而被间接地同轴线夹持在钻夹套前端,该内夹套的尾部有一段同轴线的内螺纹孔、其内安装有一根同时被轴向定位的钻夹套尾端的进给调节丝杆,该钻夹套是被支承它的轴承轴向定位了的,大齿轮套装在钻夹套上同时是轴向定位的。
14、按照权利要求5、6、7、8和9中的任一项所述的钻头刃磨机,其特征在于:支承钻夹套的两个轴承均是圆柱形孔的滑动轴承、钻夹套的被支承部分的圆柱体长度均长于各自对应的滑动轴承,大齿轮套装在钻夹套上可以同时是轴向定位了的、与该大齿轮啮合的传动齿轮的这部分齿宽或者直接与大齿轮啮合的齿条的齿宽是大齿轮齿宽的若干倍,大齿轮套装在钻夹套上也可以只是周向定位或者只是处于单向传递转矩状态的、该钻夹套上的轴向导向键槽或键的长度或者棘轮齿的齿宽是该大齿轮毂孔长度的若干倍、刃磨夹具体内固联有两块分别抵触在该大齿轮前后端面上的止推挡块。
15、按照权利要求14所述的钻头刃磨机,其特征在于:在刃磨夹具体内安装有一组包括了丝杆和螺母的其推动件的进退方向至少是与钻夹套轴线平行的进给调节机构,该推动件可以由螺母构成、也可以由一或二个起码与丝杆保持轴向定位状态的实体构成、这些推动件均包括有一个前推面和一个后拉面,在钻夹套上或者其上的固联物上有两个分别与前推面和后拉面相抵触的与钻夹套同轴线的旋转面。
16、按照权利要求15所述的钻头刃磨机,其特征在于:钻夹套的尾部有一个同轴的圆柱形孔、它的尾端面是一个同轴旋转面、在该圆柱孔壁上固定安装有至少一个周向导向键或销、该键或销与尾端面方向大体相反的侧面是另一个同轴旋转面的一部分或全部,在刃磨夹具体的后滑动轴承之后有一个大于该轴承孔的同轴圆柱形孔、该孔的孔壁上固定安装有至少一个轴向导向键、其尾端上固定安装有一块有中心通孔的端盖,进给调节机构安装在刃磨夹具体和钻夹套的尾部内、它的丝杆以与钻夹套同轴线的状态穿过端盖的中心通孔并被它轴向定位、丝杆的伸出端上安装有一个旋转手轮、该机构的推动件包括有一个或者一套其外径微小于钻夹套尾部圆柱孔并装入其中的螺母和一个固联在该螺母后部的其外径微小于刃磨夹具体尾部圆柱孔并装入其中的法兰盘,法兰盘的外周有与轴向导向键配合的导向键槽、法兰盘的前端面是与钻夹套尾端面抵触的前推面、螺母上有一圈与周向导向键或销配合的环形导向键槽、该键槽与法兰盘前端面大体相对的一侧端面是一圈与周向导向键或销的所述旋转面部分相抵触的后拉面。
17、按照权利要求16所述的钻头刃磨机,其特征在于:所述的一套螺母包括均有内螺纹孔的一个其外周有所述环形导向键槽的前螺母和一个与法兰盘固联的后螺母,其中任一个螺母在其外圆柱面内固联有至少一根轴向延伸到对方的轴向导向键、而对方这一个螺母对应有至少一条容纳该键的轴向导向键槽、在前后螺母相对的端面间有至少一根抵压在它们端面上的压簧,后螺母与法兰盘为螺栓-螺母式的螺纹联接、另有一锁紧螺母把它们锁定。
18、按照权利要求2所述的钻头刃磨机,其特征在于:砂轮的轴线在一个垂直于摆动心轴的平面上,该平面到钻夹套轴线的距离与砂轮一端平面的半径之间比较起码有以下两种关系,一种是前者对后者的比值在Sin45°~Sin75°之间、另一种是前者不小于后者但又不大于后者与待磨钻头半径之和。
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