專利名稱：群鉆手動(dòng)刃磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種刃磨群鉆用的刃磨裝置，它的安裝調(diào)整運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是手動(dòng)的。
在現(xiàn)有技術(shù)中，一種公知的對(duì)群鉆的刃磨方法是由工人手持鉆頭在砂輪機(jī)上進(jìn)行刃磨，這種刃磨方法對(duì)工人的技術(shù)水平要求高，只有極少數(shù)的熟練工人能夠磨出合乎要求的群鉆。另一種是在群鉆刃磨機(jī)床上進(jìn)行刃磨，但這種刃磨機(jī)床價(jià)格較貴，未能在一般中、小型機(jī)械廠中推廣使用。1990年，湖南大學(xué)研制成功了微機(jī)控制的群鉆刃磨機(jī)床，這無(wú)疑是先進(jìn)的高技術(shù)產(chǎn)品，但這種設(shè)備價(jià)格昂貴，對(duì)操作者的技術(shù)水平要求很高，不是一般中、小型機(jī)械廠所宜于采用的。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、重量輕、價(jià)格低、便于在中、小型機(jī)械廠推廣使用的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，以便在低成本、低消耗的前提下磨出精度符合要求的群鉆供鉆孔使用。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本裝置由底座(1)，電機(jī)(2)，砂輪(3)，可縱橫移動(dòng)的下、中、上導(dǎo)板(4)、(5)、(6)，鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)，調(diào)整鉆頭伸出長(zhǎng)度的D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)，調(diào)整鉆頭軸心線偏移量的S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)組成。電機(jī)(2)、砂輪(3)和下導(dǎo)板(4)安裝在底座(1)上，中導(dǎo)板(5)通過(guò)驅(qū)動(dòng)絲杠和螺母與下導(dǎo)板(4)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，上導(dǎo)板(6)通過(guò)另一對(duì)絲杠螺母和中導(dǎo)板(5)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在上導(dǎo)板(6)上安裝了轉(zhuǎn)臂(10)，在轉(zhuǎn)臂(10)上端的水平孔中安裝了S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)，S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)通過(guò)心軸(9－1)和D調(diào)整板(8－5)相聯(lián)接，D調(diào)整板(8－5)則通過(guò)銷軸(8－1)和鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)聯(lián)接在一起。
本裝置中的S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)中有帶偏心凸肩的偏心套筒(9－2)，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套筒(9－2)可以改變D調(diào)整板(8－5)的高低位置，從而改變鉆頭(13)軸心線相對(duì)于轉(zhuǎn)臂(10)水平孔軸心線的偏移值。轉(zhuǎn)臂(10)可以相對(duì)于上導(dǎo)板(6)繞鉛垂軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并可以用螺母(12)把轉(zhuǎn)臂(10)按要求的方位固定在上導(dǎo)板(6)上。
本裝置的鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)可以沿D調(diào)整板(8－5)的槽形孔(8－5－1)移動(dòng)，也可以繞槽形孔(8－5－1)中心線上任意點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以便使鉆頭(13)處于任何需要的方位和位置上。
與公知的手動(dòng)刃磨相比，本實(shí)用新型能由普通工人磨出精度合乎要求的群鉆；而與公知的群鉆刃磨機(jī)床或微機(jī)控制的群鉆刃磨機(jī)床相比，本實(shí)用新型不采用步進(jìn)電機(jī)及其相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆頭的安裝調(diào)整運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于維護(hù)保養(yǎng)，且體積小，重量輕，操作省力，在刃磨φ22毫米以下的鉆頭時(shí)，本實(shí)用新型的凈重不超過(guò)70千克，比群鉆刃磨機(jī)床輕得多。


如下圖1為本實(shí)用新型的外觀圖；圖2為本實(shí)用新型的鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)的裝配圖；圖3是本實(shí)用新型的S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)和與其相聯(lián)接的D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)的裝配圖；圖4是D調(diào)整板(8－5)的主視圖；圖5是D調(diào)整板(8－5)的俯視圖；圖6是D調(diào)整板(8－5)的側(cè)視圖；
圖7是D調(diào)整板(8－5)的K向視圖；圖8是壓緊塊(7－6)的主視圖；圖9是壓緊塊(7－6)的側(cè)視圖；圖10是本實(shí)用新型的鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)中螺母(7－7)的示意圖；圖11是本實(shí)用新型的鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)中內(nèi)套筒(7－2)的示意圖；圖12是銷軸(8－1)的主視圖；圖13是銷軸(8－1)的側(cè)視圖。
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例圖1示出了本實(shí)用新型的外貌。電機(jī)(2)、砂輪(3)、下導(dǎo)板(4)安裝在底座(1)上，中導(dǎo)板(5)通過(guò)驅(qū)動(dòng)絲杠和螺母與下導(dǎo)板作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，上導(dǎo)板(6)通過(guò)另一對(duì)絲杠螺母和中導(dǎo)板(5)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在上導(dǎo)板(6)上安裝了轉(zhuǎn)臂(10)，在轉(zhuǎn)臂(10)上端的水平孔中安裝了S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)，S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)通過(guò)心軸(9－1)和D調(diào)整板(8－5)相聯(lián)接(參看圖3)，D調(diào)整板(8－5)通過(guò)銷軸(8－1)、螺母(8－2)和(8－3)、墊片(8－4)與鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)聯(lián)接在一起。
轉(zhuǎn)臂(10)可以相對(duì)于上導(dǎo)板(6)繞鉛垂軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并可以用螺母(12)把轉(zhuǎn)臂(10)按要求的方位固定在上導(dǎo)板(6)上。
圖2示出了鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)的結(jié)構(gòu)，它由中心彈簧夾頭(7－1)、裝彈簧夾頭(7－1)的內(nèi)套筒(7－2)，用來(lái)壓緊彈簧夾頭(7－1)的錐套(7－3)和壓緊螺母(7－4)、裝內(nèi)套筒(7－2)的外套筒(7－5)、用來(lái)壓緊內(nèi)套筒(7－2)的壓緊塊(7－6)和螺母(7－7)組成。外套筒(7－5)開(kāi)口端外圓柱面上的一條指示刻線和內(nèi)套筒(7－2)開(kāi)口端凸緣圓柱面上的刻度線(7－2－3)配合，可以確定鉆頭的周向位置。
參看圖8、圖9、圖10、圖11，壓緊塊(7－6)的內(nèi)圓柱面(7－6－1)和內(nèi)套筒(7－2)的外圓柱面(7－2－1)配合，左端面(7－6－2)和內(nèi)套筒(7－2)的凸臺(tái)(7－2－2)接觸，右端面(7－6－3)、兩個(gè)圓弧形外圓柱面(7－6－4)、(7－6－5)分別和螺母(7－7)的臺(tái)階面(7－7－3)、兩個(gè)內(nèi)圓柱面(7－7－1)、(7－7－2)接觸，以便在本裝置刃磨鉆頭時(shí)夾緊內(nèi)套筒(7－2)。圓弧形外圓柱面(7－6－5)又可以和螺母(7－7)的內(nèi)圓柱面(7－7－1)接觸，用來(lái)在松開(kāi)內(nèi)套筒(7－2)時(shí)支承壓緊塊(7－6)，使之不會(huì)從鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)中掉出，而內(nèi)套筒(7－2)可以根據(jù)要求調(diào)整其方位，或者從外套筒(7－5)中退出。
外套筒(7－5)的筒體上開(kāi)有扇形孔，扇形孔的扇形角比壓緊塊(7－6)圓弧的圓心角略大，槽的軸向?qū)挾缺葔壕o塊(7－6)的軸向長(zhǎng)度略大，外套筒(7－5)的筒體內(nèi)孔和內(nèi)套筒(7－2)外圓錐面配合處的錐頂角不大于60度。
參看圖3，D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)包括D調(diào)整板(8－5)，銷軸(8－1)，螺母(8－2)和(8－3)，墊片(8－4)。D調(diào)整板(8－5)通過(guò)銷軸(8－1)與鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)中的外套筒(7－5)相聯(lián)接，銷軸(8－1)上端方頭上表面中部有一條指示刻線(8－1－1)(參看圖13)，當(dāng)銷軸(8－1)處在D調(diào)整板(8－5)的槽形孔(8－5－1)中的不同位置時(shí)，指示刻線(8－1－1)和D調(diào)整板(8－5)的刻線(8－5－2)配合(參看圖5)，可以指出刃磨鉆頭時(shí)鉆頭(13)超出轉(zhuǎn)臂(10)上部水平孔軸心線的距離。D調(diào)整板(8－5)左側(cè)開(kāi)的槽形孔(8－5－1)的右側(cè)邊緣凸起部分有刻線(8－5－2)，其刻度間距等于Sinρ毫米，ρ是鉆頭軸心線和偏心套筒(9－2)軸心線在共同平行的平面上投影之間的夾角。D調(diào)整板(8－5)在和槽形孔(8－5－1)交叉垂直的面上開(kāi)了另一槽形孔(8－5－3)，用來(lái)和心軸(9－1)矩形頭部的頸部相聯(lián)接，槽形孔(8－5－3)左側(cè)滑槽和心軸(9－1)的矩形頭部緊密滑動(dòng)配合，槽形孔(8－5－3)右側(cè)有兩個(gè)凸臺(tái)(8－5－4)(參看圖7)，凸臺(tái)的間距等于偏心套筒(9－2)端部偏心凸肩的直徑。
由圖3可看出S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)的結(jié)構(gòu)，它包括心軸(9－1)、與心軸(9－1)配合的帶偏心凸肩的偏心套筒(9－2)、固定在心軸(9－1)方頸上的圓環(huán)(9－4)、手柄(9－3)以及偏心夾緊手柄(11)。心軸(9－1)可以通過(guò)手柄(9－3)把偏心套筒(9－2)和與D調(diào)整板(8－5)相聯(lián)接的鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)固定成為一個(gè)剛性整體；偏心套筒(9－2)可由偏心夾緊手柄(11)夾緊或放松。偏心套筒(9－2)凸緣圓周上有刻度線，圓環(huán)(9－4)的圓周表面也有一條指示刻線，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套筒(9－2)，可以改變D調(diào)整板(8－5)的高低位置，從而改變鉆頭軸心線相對(duì)于轉(zhuǎn)臂(10)水平孔軸心線的偏移值，此偏移值可以通過(guò)偏心套筒(9－2)凸緣圓周上的刻度線和圓環(huán)(9－4)圓周表面上的指示刻線讀出。
在刃磨鉆頭時(shí)，第一步是磨鉆頭主刃后刀面。這時(shí)，先將鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)的軸心線調(diào)整到水平位置，選用和鉆頭(13)直徑相適應(yīng)的彈簧夾頭(7－1)，鉆頭(13)裝入彈簧夾頭(7－1)以后，頭部伸出外套(7－5)30毫米，主刃外端稍高于水平位置。根據(jù)要求的后角調(diào)整鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)和D調(diào)整板(8－5)的相對(duì)位置后固緊螺母(8－3)，再根據(jù)要求調(diào)整鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)的軸心線和S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)中偏心套筒(9－2)軸心線的偏移量，上緊夾緊手柄(9－3)以后即可通過(guò)上、中、下導(dǎo)板(6)、(5)、(4)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)鉆頭的進(jìn)給以進(jìn)行刃磨。磨完一個(gè)錐面后，松開(kāi)內(nèi)套筒(7－2)，旋轉(zhuǎn)180°，夾緊，即可磨另一個(gè)錐面。
為了磨出群鉆上的圓弧刃，先將鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)和鉆頭(13)的軸心線置于水平位置，垂直于砂輪(3)的旋轉(zhuǎn)軸心線，鉆頭(13)的主刃處于水平位置，然后鉆頭(13)尾部向下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)αR角｛αR角是圓弧刃的后角｝，最后鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)和鉆頭(13)繞鉛垂軸線轉(zhuǎn)過(guò)αn2角，用砂輪左緣磨出圓弧刃后刀面和內(nèi)刃后刀面。
為了修磨群鉆的橫刃，同時(shí)得到內(nèi)刃的前刀面，刃磨時(shí)鉆頭(13)安裝的初始位置和磨圓弧刃時(shí)的初始位置相同，然后進(jìn)行三次安裝調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)。首先松開(kāi)螺母(7－7)，將內(nèi)套筒(7－2)和鉆頭(13)繞自身軸心線順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)α1角，其次鉆頭(13)尾部向下轉(zhuǎn)過(guò)α2角，最后繞鉛垂軸線轉(zhuǎn)過(guò)α3角。用砂輪右緣進(jìn)行刃磨。
αR、αn2、α1、α2、α3的值列在表Ⅰ中(示例)，表中所列數(shù)值由本裝置發(fā)明人陳良浩所撰寫(xiě)的《群鉆的進(jìn)一步研究——數(shù)學(xué)模型、刃磨方法和計(jì)算機(jī)繪圖》，美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)，工業(yè)工程，卷106，313－324頁(yè)，1984年11月，(《Further Investigation ofMultifacet Drills(MFD’S)－－Mathematical Models，Methodsof Grinding，and Computer Plotting》，Transaction of theASME，Journal of Engineering for Industry.Vol.106，pp，313－324.Nov.1984)文章中的有關(guān)公式算出。
表1 群鉆刃磨參數(shù)
權(quán)利要求1.一種群鉆手動(dòng)刃磨裝置，包括底座(1)、電機(jī)(2)、砂輪(3)，其特征在于，本裝置還包括可以縱橫移動(dòng)的下、中、上導(dǎo)板(4)、(5)、(6)、鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)、調(diào)整鉆頭(13)伸出長(zhǎng)度的D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)、調(diào)整鉆頭軸心線偏移量的S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)，電機(jī)(2)、砂輪(3)和下導(dǎo)板(4)安裝在底座(1)上，中導(dǎo)板(5)通過(guò)驅(qū)動(dòng)絲杠和螺母與下導(dǎo)板(4)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，上導(dǎo)板(6)通過(guò)另一對(duì)絲杠螺母和中導(dǎo)板(5)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在上導(dǎo)板(6)上安裝了轉(zhuǎn)臂(10)，在轉(zhuǎn)臂(10)上端的水平孔中安裝了S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)，S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)通過(guò)心軸(9-1)和D調(diào)整板(8-5)相聯(lián)接，D調(diào)整板(8-5)通過(guò)銷軸(8-1)和鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)聯(lián)接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于，鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)由中心的彈簧夾頭(7－1)、裝彈簧夾頭(7－1)的內(nèi)套筒(7－2)、用來(lái)壓緊彈簧夾頭(7－1)的錐套(7－3)和壓緊螺母(7－4)、裝內(nèi)套筒(7－2)的外套筒(7－5)、用來(lái)壓緊內(nèi)套筒(7－2)的壓緊塊(7－6)和螺母(7－7)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于，鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)的外套筒(7－5)開(kāi)口端的外圓柱面上的一條指示刻線和內(nèi)套筒(7－2)開(kāi)口端凸緣圓柱面上的刻度線(7－2－3)配合，可以確定鉆頭(13)的周向位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于，鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)的壓緊塊(7－6)的內(nèi)圓柱面(7－6－1)和內(nèi)套筒(7－2)的外圓柱面(7－2－1)配合，左端面(7－6－2)和內(nèi)套筒(7－2)的凸臺(tái)(7－2－2)接觸，右端面(7－6－3)、兩個(gè)圓弧形外圓柱面(7－6－4)、(7－6－5)分別和螺母(7－7)的臺(tái)階面(7－7－3)，兩個(gè)內(nèi)圓柱面(7－7－1)、(7－7－2)接觸，以便在本裝置刃磨鉆頭時(shí)夾緊內(nèi)套筒(7－2)，圓弧形外圓柱面(7－6－5)又可以和螺母(7－7)的內(nèi)圓柱面(7－7－1)接觸，用來(lái)在松開(kāi)內(nèi)套筒(7－2)時(shí)支承壓緊塊(7－6)，使之不會(huì)從鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)中掉出，而內(nèi)套筒(7－2)可以根據(jù)要求調(diào)整其方位，或者從外套筒(7－5)中退出。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于，鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)的外套筒(7－5)的筒體上開(kāi)有扇形孔，扇形孔的扇形角比壓緊塊(7－6)圓弧的圓心角略大，槽的軸向?qū)挾缺葔壕o塊(7－6)的軸向長(zhǎng)度略大，外套筒(7－5)的筒體內(nèi)孔和內(nèi)套筒(7－2)外圓錐面配合處的錐頂角不大于60°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)包括D調(diào)整板(8－5)、銷軸(8－1)、螺母(8－2)和(8－3)、墊片(8－4)，D調(diào)整板(8－5)通過(guò)銷軸(8－1)與鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)中的外套筒(7－5)相聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)中的銷軸(8－1)上端方頭上表面中部有一條指示刻線(8－1－1)，當(dāng)銷軸(8－1)處在D調(diào)整板(8－5)的槽形孔(8－5－1)中不同位置時(shí)，指示刻線(8－1－1)和D調(diào)整板(8－5)的刻線(8－5－2)配合，可以指出刃磨鉆頭時(shí)鉆頭(13)超出轉(zhuǎn)臂(10)上部水平孔軸心線的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于，D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)中的D調(diào)整板(8－5)左側(cè)開(kāi)有槽形孔(8－5－1)，孔右側(cè)邊緣凸起部分有刻線(8－5－2)，刻度間距等于Sinρ毫米，ρ是鉆頭(13)軸心線和偏心套筒(9－2)軸心線在共同平行的平面上投影之間的夾角，D調(diào)整板(8－5)在和槽形孔(8－5－1)交叉垂直的面上開(kāi)了另一槽形孔(8－5－3)，用來(lái)和心軸(9－1)矩形頭部的頸部相聯(lián)接，槽形孔(8－5－3)左側(cè)滑槽和心軸(9－1)的矩形頭部緊密滑動(dòng)配合，槽形孔(8－5－3)右側(cè)有兩個(gè)凸臺(tái)(8－5－4)，凸臺(tái)的間距等于偏心套筒(9－2)端部偏心凸肩的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于，S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)包括心軸(9－1)，與心軸(9－1)配合的帶偏心凸肩的偏心套筒(9－2)、固定在心軸(9－1)方頸上的圓環(huán)(9－4)、手柄(9－3)以及偏心夾緊手柄(11)，心軸(9－1)可以通過(guò)手柄(9－3)把偏心套筒(9－2)和與D調(diào)整板(8－5)相聯(lián)接的鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)固定成為一個(gè)剛性整體，偏心套筒(9－2)可由偏心夾緊手柄(11)夾緊或放松。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的群鉆手動(dòng)刃磨裝置，其特征在于，S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)中的偏心套筒(9－2)凸緣圓周上有一條刻度線，此刻度線與固定在心軸(9－1)方頸上的圓環(huán)(9－4)圓周表面上的一條指示刻線相配合，可讀出鉆頭(13)軸心線的偏移量。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種群鉆手動(dòng)刃磨裝置。它由底座(1)、電機(jī)(2)、砂輪(3)及下、中、上導(dǎo)板(4)、(5)、(6)，鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)(7)，D調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)，S調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)等組成。下、中、上導(dǎo)板通過(guò)驅(qū)動(dòng)絲桿作縱、橫移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)鉆頭的進(jìn)給，D調(diào)整機(jī)構(gòu)能調(diào)整鉆頭伸出長(zhǎng)度，S調(diào)整機(jī)構(gòu)可調(diào)整鉆頭軸心線偏移量，從而可將鉆頭(13)調(diào)整到任何需要的方位進(jìn)行刃磨。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、價(jià)格低、操作方便，特別適于中、小型機(jī)械廠使用。
文檔編號(hào)B24B3/00GK2158766SQ9222064
公開(kāi)日1994年3月16日 申請(qǐng)日期1992年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月31日
發(fā)明者陳良浩, 薛菊芬 申請(qǐng)人:西南石油學(xué)院