CN85104797A - 一种磨麻花钻头的改进装置 - Google Patents

Abstract

用于研磨麻花钻头的装置包括：一根轴和有一个磨面且刚性地卡紧在轴上的磨轮以及一个钻头引导机构，该机构朝向磨面，在轴向同磨面分开且不可移动。它形成许多引导通道，每个通道至少有一个引导爪与引导通道对齐并且适当延伸通过相应的引导通道伸入出屑槽里。所有的引导爪都固定在可在钻头引导机构和研磨面之间运动的引导爪座上。并且由弹簧使其偏离研磨面。引导爪座上至少卡紧一个由比磨轮硬度高的材料制成的支座，其中一个支座面平行于研磨面并可与之啮合。

Description

本发明涉及的是一种磨麻花钻头的装置。这种麻花钻头有几个留隙面（clearance    surface）和同每个留隙面相连的螺旋出屑槽;这种磨钻头装置包括：一个可转动的驱动轴，一个有磨面并刚性连接到所述的驱动轴上的磨轮，和一个钻头导引机构（drillguiding    body），这个钻头导引机构面对着所说的磨面，而且相对于磨面是轴向固定的，而且它有直径各不相同的一些导引通道（guiding    passage），分别适用于把不同直径的麻花钻头的留隙面导引到所述的磨面上;这台磨钻头装置跟各所说导引通道对齐还至少有一个导引凸块（guide    projection），它伸进那个进入所述导引通道的麻花钻头的出屑槽里，这里所有的导引凸块都由安排在钻头导引机构和磨面之间的导引凸块座（guide    projection    carrier）支撑着。

这种不必卡住，就能磨钻头的装置，已经从美国的3，3，742，652专利中了解到，在这种已知装置中，导引凸块座被轴向固定，并相对于驱动轴的轴线是可转动的，这样可调整导引凸块相对于导引通道的角位置。

美国3，753，320号专利的图1b所示的一种类似的磨钻头的装置中，导引凸块是同钻头导引机构固定连接的，而钻头导引机构在轴向相对于磨面是可调节的，以便能调节从导引凸块到磨面的距离。

在这样的装置中，磨钻头操作的效果将决定性地取决于在磨着的留隙面相对于磨面的位置是否合适。留隙面的位置将依赖于导引凸块相对于导引通道的角位置，而且由于麻花钻的螺旋出屑槽的缘故，也取决于导引凸块到磨面的轴向距离。

所述的这种已知装置的一个缺点在于：从磨面到导引凸块的距离将随着所述的磨面的磨损而增加，因此必须重新调整导引凸块和磨面之间正确的轴向距离（美国专利3，753，320），要不就得改变导引凸块相对于导引通道的径向位置（美国专利3，742，652）。

这种已知装置的另一缺点发生在长时间磨小直径麻花钻头的情况下。由于这种钻头直径很小，在磨轮一转中接触不到整个磨面，这时就会在磨面上形成一条沟槽，这就是这一缺点之所在。当后来再磨大直径钻头时，这沟槽就会通过磨完的留隙面反映出来，也就是通过这些大点的钻头的切削边反映出来。当这种沟槽达到一定大小时，这磨轮便不能再用了。

本发明的目标是提供一种装置，它是上面一开头谈到的那种装置它可用来磨不同直径的麻花钻头而不必卡住所说的钻头;而且在这装置中，从磨面到导引凸块（guide    projection）的正确的轴向距离以及磨面原来的形状都将继续保持不变。

在上面一开头谈到的装置中，这目标根据本发明是以下述方式实现的：这里，导引凸块座（guide    projection    carrier）轴向可活动地装在钻头导引机构（drill-guiding    body）和磨面之间，而且一个弹簧使它偏向磨面;至少有一个支座（abutment）卡在导引凸块座里，支座是由比磨轮硬度更大的材料做成的，例如由硬金属或金属陶瓷，象烧结碳化物这样的材料做成;支座有一个支座面（abutment    surface），它是安排来限制弹簧把导引凸块座推向磨面的运动的。

在这装置中，磨面尽管在磨损，但每个导引凸块和磨面之间的距离将保持为常数，而且排除了磨面损坏导引凸块的情况。

由于旋转看的磨轮不仅在同钻头的接触中，而且也在同支座（abutment）的接触中发生磨损，所以磨面会不断地恢复到支座面的形状，这样，这磨面就能不断保持其原来形状，并防止了磨面的变形。

可能有人会非难说，这些支座会把磨面上的磨粒（abrasive    particle）弄钝，而使研磨作用下降。事实上，可以证明，这样的弄钝发生得很迅速。但是也可以证明，这样弄钝了的磨面，在它被用来不同支座接触磨钻头时，它很快又重新变锋利了。

在本发明范围内，可以在很大程度上避免这些支座对磨轮的研磨作用的这种不希望的影响。

例如，在本发明的一种具体实现中，磨面和支座面的径向直径大于磨这装置导引通道所能接受的最大的麻花钻头所需要的尺寸;而且这样来选配所说的径向尺寸和弹簧力，使所说的径向突出部分之间的接触压力低于麻花钻头的留隙面和磨面之间予期平均磨压力。在这方面，必须记住磨压力是用手来加的，而且随着这压力的增大，磨面的磨损也将增加。

刚才叙述的这一特点最成功地体现在下面这装置中：其磨面是锥形的，导引通道同驱动轴的轴线至少近似平行，而且这些导引通道至少近似地同一个想象的园柱面毗邻，这园柱面同驱动轴同轴线，而且若磨面是中空园锥的内表面，它就在径向安排在导引通道的外面;若磨面是这园锥的外表面，便在径向安排在导引通道的里面。

这样一些安排产生的影响将参照下面这例子加以解释。

这磨钻头的装置有一个无锋的中空园锥形磨面，支座面和磨面之间的接触压力低于钻头和磨面之间的磨压力，若在这装置中磨一个直径4mm的麻花钻头，则被这麻花钻头接触的那部分磨面，宽度大约为2mm，会磨损得快些，这一部分就会不接触地从支座旁边通过，这样，这部分就被磨锋利了。

磨锋利了的这一部分被安排在中空园锥磨面的最外面部分，后来再磨一支直径8mm的钻头时，其留隙面最里面部分，宽度2mm，将为磨钝了的磨钝了的磨面部分磨，这样，磨面的这部分也就在这磨的过程中被磨锋利了;这留隙面最外面宽度为2mm的部分，将被磨面的锋利部分磨着。由于这些麻花钻头的特殊几何形状，这8mm钻头大约有2/3面积的留隙面被安排在最外面部分。因此，甚至在磨钻头操作一开头，也能在这8mm钻头的 2/3 面积的留隙面上达到充分的研磨作用。尽管磨面的变形不能完全避免，但在这情况下，实践中发现，若弹簧力和支座面的面积选得合适的话，这变形将在很小范围内。

本发明的一种具体实现中，装备了一个止动装置（stop），这装置卡紧在钻头导引结机上或卡紧在一个同这钻头导引结构刚性连在一起的一个结构上，而且所说的止动装置在轴向是可调的，安排它来限制弹簧把导引凸块座推向磨面的运动，这样能调整从导引凸块座到磨面的距离。

在这样的装置中，导引凸块到磨面之间的距离可调整到两个极限位置之间的任意值，其中一个极限位置是支座与磨面啮合的位置，另一个是导引凸块座同钻头导引结构啮合的位置。在这样的装置中，麻花钻头的留隙面相对于磨面的位置可以在很宽范围内选择，这样使切削边可磨成不同的留隙角（clearance    angle）。

支座通常是由硬金属，或者金属陶瓷，象烧结碳化物这样的材料制成的。在同钢玉（Alumina）制成的磨轮的接触中，硬金属或金属陶瓷的磨损小到可以忽略;而磨这里讨论的这种麻花钻头通常都用钢玉制磨轮。

经验证明，磨轮的磨粒和硬金属之间在研磨硬度方面甚至只有相当小一点差别，就能提供满意的磨轮磨损同支座磨损的比。一般说来支座必须由一种比磨轮硬度更大的材料来制造，这里，磨轮的硬度就是粘接剂把磨粒保持在磨轮上的强度。

支座也可由硬金属或金属陶瓷以外的其他材料制成，如由多晶金刚石（微粒金刚石）或立方结晶的氮化硼（cubic    boron    nitride，CBN）制成。用这样的材料制成的支座可以同加进了比钢玉更硬的材料，象碳化硅，的磨轮一起使用。

图的简要说明

图1是一个沿图2的I-I′平面剖开的纵向剖面图。它示出了实现本发明的磨钻头的装置。

图2是从图1箭头A方向看去的正视图，它示出了导引爪座（guide    lug    carrier）和钻头导引机构（drill-guidingbody）

图3是表示一对导引爪的正视图。

图4和图5是放大了的剖面图，它表示出钻头导引机构、导引爪和最大导引通道（guiding    passage）和最小导引通道附近的磨盘（guiding    disk）。

图6是类似于图4和图5的剖面图，只是它表示出与一个支座（abwtment）相邻的结构。

图7表示出一个普通麻花钻的顶部

图8是一个表示出图7的麻花钻顶部的顶视图。

图9是一个类似于图1的纵向剖面图，它表示出本发明的另一种具体实现。

这里将参照着图更详细地说明本发明的两个例证性的实现。

在图1至图8所示的具体实现中，驱动轴1有一个延长枢轴2，这枢轴适合于夹在一台钻床的卡盘中，这里钻床没有画出。

磨轮3被连接到磨轮底座5上，此磨轮底座被夹在卡环6和螺母7之间的驱动轴上。

此卡环固定在轴1上，而螺母7跟轴1上螺纹配合，拧紧在轴上磨轮3有一个环形磨面部分4a，用以同麻花钻的留隙面啮合，这磨面部分4a是中空园锥形的，它的外部同一个环形磨面部分4b紧挨着;4b所在的平面垂直于驱动轴1的轴线。

驱动轴1可转动地固定在滚珠轴承组件8上，组合件8固定在一个钻头导引机构9的中空园柱部分9c内，钻头导引机构9面向着磨面部分4a并跟它之间留有空隙。

钻头导引机构9有许多导引通道15，这些导引通道都平行于轴1的轴线，它们的直径各异，以便把不同直径的麻花钻导向磨面部分4a，导引通道15分布在一个园周16内（图2），这园周与所有导引通道相切，而且它的直径等于磨面部分4a的外径。钻头导引机构9的中心在磨轮轴上，而且它也包括一个中空的园柱延伸区9a，9a围绕着磨轮3。钻头导引机构9跟手柄9b构成一个整体。钻头导引机构9的中空园柱部分9c，在它的外表面，有一个环形槽，槽内固定了卡环（retaining    ring）10。

导引爪座（gwide    lug    carrier）包含两个大体上刚性互连的环形盘11和12，盘11有孔17，各个孔都跟各自的导引通道15对准，而且跟相应的导引通道15有相等的直径。盘12有一个开口18，跟各自的孔17对齐。两个导引爪（guide    lug）20（图3）伸入每个开口18中，而且这些导引爪20要这样安排，以使当麻花钻头穿过相应的导引通道15时（图8），能稍微有点间隙地伸进麻花钻上的出屑槽里。每个导引爪20都在相反的径向边上有两个边缘面21，以便在麻花钻头进入相应的导引通道15并在导引爪20之间穿过时，用来限制该钻头在顺时针方向和逆时针方向上的转动。导引爪座11、12的两个在直径方向对着的爪或凸条22向外延伸进入中空园柱延伸区9a的配合槽23中，以保证导引爪座11、12上的开口20、21准确对准钻头导引机构9中各自的导引通道15中，导引爪座11、12是轴向可活动地安装在钻头导引机构9上的，在这机构中，导引爪座的大体上为园柱形的外园周表面跟钻头导引机构9的园柱内表面是滑动接触。

由硬金属或金属陶瓷构成的3个支座（abutment）13是焊到导引爪座11和12上正对着磨轮的那一边上，并且是规则地分布在其园周方向上，每个支座都由支座面24a和支座面24b组成;支座面24a面对着磨面部分4a并同它平行;支座面24b在径向向支座面24a外部延伸，面对着磨面的外部环形部分4b并同它平行。

一个压缩弹簧14一端压在一个装在钻头导引机构9上环形凹座25中，另一端则压在导引爪座11和12上，因而由导引爪座1112支持的支座13被这弹簧的力推动而靠在磨面4a、4b上。

上面描叙的这种具体实现有下面的工作模式：

把轴1的延长枢轴2卡进一台手动电钻床的卡头里去，用一只手握住把手9b，然后开动钻床，这样卡头的转动就通过轴1和磨轮底座5转动磨轮3。用另一只手把要磨的麻花钻头推进可以容得下这钻头的最窄的导引通道15里去，活动伸到与所述的导引通道15^＊相对应的两个导引爪20之间的麻花钻，直到它的一个留隙面26压到磨面部分4a上为止。麻花钻在轻微的均匀的压力下，被推动并靠到磨面部分4a上。与此同时，使其在导引爪20的边缘面21之间完成多次左右振动，然后再把麻花钻从导引爪20中轴向退出，转过180°，重复上述的程序去磨钻头的另一个留隙面。上述的两个研磨循环，可以重复进行直到这钻头磨到所希望的程度。

这样，这麻花钻头就被同心地磨到了在实践中满意的公差以内，其留隙面被磨得使这麻花钻有合适的留隙27（clearance）（图7）、有所希望的留隙角 （图7）和一个所希望的凿尖角（chiseledge angle）r（图8）。如果希望有更大的留隙等，可把要磨的钻头插进一个稍大一点的导引通道15中去。

在研磨操作过程中与麻花钻头相接触的磨面部分4a被这个钻头磨损，没有跟钻头相接触的其他磨面部分被支座13磨损，这样就避免了磨面变形。另一方面，跟支座相接触的这部分磨面将被磨钝，而损失一部分研磨能力。

经验表明，施加到正在磨的麻花钻头上的力随着钻头直径成比例地增加，因而在磨面部分4a和钻头留隙面26之间的压力对各种不^＊原文此处误为19-译者注。

同直径的钻头来说近似相等，也就是说，这个压力将不依赖于麻花钻直径的大小。也可以认为，在实践中由不同的个人所产生的平均磨压力将会局限在一个相当窄的范围内。

径向的外磨面部分4b的径向宽度、每个径向的外支座24b的面积和弹簧14的力能如此相匹配，以使面4b和24b之间的接触压力低于所述的予期的平均磨压力，而在这情况下，磨面部分4a与给定麻花钻相接触的那条带将磨损的比较快，因而它将离开支座面24a而被磨锋利了。

从图2、4和5可以清楚，任何一个正在磨的麻花钻将跟磨面部分4a的外直径相切，因而锋利区将与磨面部分4a的外园周相邻接

如果希望设计一个上面所描述的装置，比方说要磨的钻头直径从3mm到10mm，磨面部分4a的径向宽度28（图4）将为5mm由于这装置有可能用于磨不同直径的麻花钻，因而有一个径向宽度大约为2.5mm的锋利带。这锋利带靠近所述磨面部分4a的外径，由于麻花钻头的特殊几何形状，一个10mm钻头的大约2/3的留隙面面积将在这个锋利区。

偏置导引爪座11和12的弹簧14使支座13靠到磨面部分4a上。结果，尽管磨轮有磨损，从导引爪20到磨面部分4a的距离将大体上保持不变。由于这原因，麻花钻头就能大体上磨得一样，直到导引爪座11、12碰到卡环10为止。这时，磨轮必须更换了。

图9所示的具体实现，包括一个停止环（stop    ring）28′，设置的这个带有外螺纹的停止环同钻头导引机构9′的中空延伸区9a′上的内螺纹拧在一起，这个具体实现的所有其余部分都跟前面讨论的例证性实现的相应部分一样。

导引爪座11、12与这停止环28′的顶部凸缘啮合。停止环28′的伸出部分28a′可以在一个方向或另一方向转动，以使导引爪座11′、12′能在两个端位置之间作轴向运动。在一个端位置，支座13′与磨面部分4a′啮合;在另一端位置，导引爪座11′、12′与钻头导引机构9′相啮合。

如前面所叙述的那样，每个麻花钻的留隙面相对于磨面的位置将依赖于从导引爪到磨面的轴向距离。因而可以调整如图9所示的装置以改变麻花钻留隙面的位置。调整的范围取决于导引爪11′、12′的端位置之间的距离，这样，就可以得到不同的留隙、留隙角和凿尖角。

上面已经讨论了本发明的两个例证性实现，但是本发明决不局限于这些具体实现。例如，可以把已经讨论过的这个例证性实现设计成一个手动钻床的附件。另外本发明也可以实现成装有马达的独立单元

可以相信，假如同麻花钻接触的磨面以每秒大约3米到30米的面速度旋转时，就磨轮对麻花钻的研磨作用和支座对磨面的作用而言效果都比较满意;最佳效果发在大约每秒20米面速度时，对于外径大约为80mm的磨轮，所说的面速度对应于速度在大约700到7000转/分，范围内，或者对应于最佳转速5000转/分。

Claims (7)

1、用来磨有几个留隙面和分别同所说留隙面相联系的螺旋出屑槽的麻花钻头的装置，它包括：

一个可转动的驱动轴；

一个磨轮，它有一个环形磨面并刚性地卡紧在所说的轴上；

一个钻头导引机构，它在轴向同所述的磨面隔开一段固定的距离它有许多在园周方向分布的直径各不相同的导引通道；这些导引通道在两头敞开。其中一头离开而又面对着磨面，而且这些导引通道中的每一个都适合于接受一个麻花钻头到这样的位置上：使所述的麻花钻头的一个留隙面接触到在轴向同所述的导引通道对齐的那一部分所述的磨面；

一个导引凸块座。它被安排在所述钻头导引机构和所述磨面＊之间，它在同每个所述导引通道轴向对齐的位置上至少有一个导引凸块这导引凸块适应于在麻花钻头插入所说导引通道时，伸进其所说的一个出屑槽里去。

改进在于：

所说导引凸块座是轴向可动地安装在所说钻头导引机构和所说磨面之间；

设置了弹簧装置，把所说的导引凸块座从轴向推向所说的磨面；

在所说的导引凸块座上至少卡紧着一个支座。它由一种比所说磨轮在所说磨面处硬度更大的材料制成，它有一个对着所说磨面并与之平行的支座面，并与所说磨面啮合以限制所说导引凸块座向所说磨面的轴向运动。

2、权项1中所提出的改进装置，这里，磨面和支座面的径向尺^＊原文此处误为guiding surface-译者注。寸比磨最大的麻花钻头所需要的要大，这里的最大钻头是指该装置任何一个导引通道所能接受的最大的;而且这么来匹配所说的径向尺寸和弹簧力，使所说的径向突出部分之间的接触压力小于麻花钻头的留隙面和磨面之间予期的平均磨压力。

3、权项2中所提出的改进，用于下面这样的装置：其导引通道至少大致地平行于所说的驱动轴的轴线，而且紧挨着想象的同所说轴的共轴线的园柱面，这里

所说的磨面构成一个中空园锥的内表面部分;以及所说的园柱面包围着这些所述的导引通道。

4、权项2中提出的改进，用于下面这样的装置：其导引通道至少大致地平行于所说的驱动轴的轴线，而且紧挨着想象的与所说轴共轴线的园柱面，这里，

所说的磨面构成一个园锥的外表面部分;以及所说的导引通道围绕所说的园柱面分布开。

5、权项1中所提出的改进，这里，设置了一个止动装置，它相对于所说的钻头导引机构轴向可调，而且被安排在所说的导引凸块座朝着所说磨面那一侧;而且所说的止动装置在所说弹簧装置作用下同所说的导引凸块座啮合，以限制从所述导引凸块座到所说磨面之间的距离。

6、权项5中提出的改进装置，其中，所说的止动装置是轴向可调地安装在所说的钻头导引机构上。

7、权项5中所提出的改进下面的装置：它包括一个刚性连到所述钻头导引结构上的零件，这里，所说的止动装置是轴向可调地安装在所说的这另件上。

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