專利名稱：加工底部有凹槽的孔的鉆孔裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于加工底部帶有凹槽的孔的鉆孔裝置，特別是涉及一種對陶瓷、石料、混凝土或類似材料所制成的面板進行加工的鉆孔裝置。
為了加工底部有凹槽的孔，現有的加工裝置上有一個帶有凹槽的軸承襯套，一個帶有軸環的鉆具支承，所述的鉆具支承可轉動地固定在該軸承襯套內，鉆具在轉動的同時還進行擺動，其側面的切削刃就在鉆孔的底部加工出一個底槽，從而裝有膨脹套筒的可膨脹固定塞就可以互鎖配合的型式插入該凹槽內。
也可以在面板或類似結構中加工出這種底部有凹槽的孔。但此時底部凹槽必須加工得十分精確，以便在可膨脹固定塞插入并膨脹時，所產生的膨脹壓力不會太大。如果膨脹壓力太大，將會導致面板部分開裂。為了加工出精確的底部凹槽，這類加工裝置中的擺動應設計成能進行自動化機械控制。此外，還應該使用裝有金剛石刀片的鉆頭的鉆具。當把與鉆床驅動軸線準直并被固緊的鉆具插進面板時，截錐形鉆頭的整個端面就與被加工面相接觸，這樣就需要較高的鉆具接觸壓力，并且由于鉆具端面中心處的切削速度較慢，會導致金剛石刀片過早地變鈍，這種情況將顯著地減少鉆具的壽命。
為了克服上述缺點，本發明裝置通過一個可以自動化機械操縱的轉動動作來加工底部帶有凹槽的孔，從而延長了用來進行鉆孔和加工底部凹槽的鉆具的使用壽命。
為此本發明提供一種用來加工底部有凹槽的孔的鉆孔裝置，該裝置特別適用于對由陶瓷、石料、混凝土或類似材料所制成的面板進行加工，該裝置包括一個裝有鉆具的連接器，它與鉆床相連接以傳遞轉矩;一個被固定在支承架的固定裝置中的軸承襯套，在該軸承襯套內裝有一個導套，該導套固定地與鉆床相連接，因而通過一個回轉軸承就可以使它旋轉和回轉，其特征在于該連接器包括一個與鉆床相連接的驅動件以傳遞轉矩，以及一個裝有鉆具的刀柄，該驅動件和刀柄之間的位置可以相對轉動，但對轉矩傳遞來說是固定的，此外，刀柄的中心線相對于驅動件的中心線偏轉一個角度，驅動件的中心線則與鉆床的驅動軸線準直。與鉆床軸線準直地相連接的連接器的驅動件把鉆床的扭矩傳遞給裝有鉆具的刀柄。因為刀柄和鉆具的中心線相對于驅動件的中心線偏轉一個角度，鉆具的端面就傾斜地進入待加工的面板中。因此，鉆具的中點就圍繞孔的中心作園形旋轉。與此同時，鉆具的端面也傾斜成某一角度，它在孔的底部加工出一個淺錐形底槽，因而孔與鉆具的端面和外表面只有局部的接觸。當驅動件和刀柄之間的偏角約2°時，鉆具端面上的接觸區相當于某一個圓的扇形面，其中心角約為60°。因此，鉆具的端面只有約六分之一參加了鉆孔工序。在相同的鉆頭進給量情況下，這可以使鉆具的接觸壓力大大減少，并且鉆頭也只被使用了其面積的六分之一。當這部分鉆頭面積磨損后，讓刀柄相對于驅動件轉動，一個尚未使用的鉆頭面積便與被加工面相接觸，這種轉動可以進行多次，直到全部鉆頭面積都被磨損為止。這樣，一方面由于刀柄軸線與鉆床軸線偏轉一個角度，另一方面也由于刀柄相對于驅動件可以轉動，因此本發明鉆具的使用壽命與那些其軸線與鉆床軸線準直的鉆具相比，約可提高4-6倍。同時，由于鉆具上的接觸壓力減少，還可以減小加工裝置本身的變形。
刀柄與驅動件中心線之間的偏角最好在1.5°～3°之間，此時，鉆具端面與被加工面之間接觸面積約為總面積的1/4～1/6。
通過把刀柄固定在驅動件內的一個帶有偏角的安裝件中，就可以實現刀柄相對于驅動件的偏角。通過諸如板彈簧或壓縮彈簧這樣的彈簧元件，刀柄就可以以摩擦或互鎖配合的方式被固緊在該安裝件中。從而可將來自驅動件的扭矩依次傳遞給刀柄及鉆具。在摩擦固緊的情況下，刀柄的轉動推進可以是無級變化的，也可以被定在所需要的特定位置上。在互鎖固緊的情況下例如通過一種齒式結構或連接器來實現，此時齒或連接爪的數目就預定了特定的刀柄的轉動推進角度值。最好將鉆頭面積分為四份或六份，這樣可使隨偏角大小而定的鉆頭工作面積得到最佳的利用。
下們我們將參照附圖，對本發明作出更詳細的說明，其中
圖1示出了本發明裝置完整的主視圖;
圖2示出了一種在刀柄與驅動件之間為摩擦配合的分開式連接器;及圖3示出了一種在刀柄與驅動件之間為互鎖配合的連接器。
用來在面板2上加工底部帶有凹槽的孔的裝置1是一種整體結構，它包括一個支承架3，該支承架3有一個用來支承面板2的支承面4。如果需要，支承架上還有用來固定面板2的壓緊裝置。兩個導軌與固定在支承臺3上的成型導向件6嚙合，該兩導軌被設置在固定裝置5上，以實現該裝置1的垂直運動。
該固定裝置5包括一個由軸承襯套7和安裝在導套8上的球形軸環9所構成的回轉軸承。導套8被固定連接在鉆床10和園形搖擺板11上。連接器13的驅動件12被固緊在鉆床10的鉆頭卡盤上。刀柄14被定位在驅動件12的端面上，它的中心線15相對于驅動件12的中心線16之間的偏角約為2°。裝有金剛石刀片的鉆具17上有一個截錐形的鉆頭18，該鉆具用螺釘擰在刀柄14上。為了對面板2上的孔19進行鉆削，先將搖擺板11置于水平位置，合上鉆床開關，然后通過齒條齒輪傳動和杠桿或類似裝置(未示出)，使鉆孔裝置1向下移動，就可以鉆出園柱形孔。當鉆孔達到規定深度以后，在鉆床轉動的同時，通過致動和操縱氣缸20，使搖擺板11發生傾斜，直到該搖擺板停靠在該氣缸對面位置上的止動銷21上為止。然后，鉆床和轉具的軸線就以相反方向圍繞回轉軸承的中心點轉動。氣缸20安裝在繞連接器的圓周上，按順時針或逆時針方向連續操縱氣缸20，產生的搖擺運動可使鉆孔19的底部凹槽被加工出來。經1次或2次回轉以后，該搖擺板返回到它的水平位置，然后將鉆具從孔中退出。
在圖2所示的連接器13中，擰在活接頭螺母26的內螺紋23中的螺紋擋塊24被擰在驅動件12的螺紋部分25上。螺紋擋塊24的外螺紋27制成相對于內螺紋25有一個偏角，從而使擰在螺紋擋塊24上的活接頭螺母26的中心線15與驅動件12的中心線16之間也產生相同大小的偏角。螺紋擋塊24的端面可用作刀柄14的止動面，該止動面與螺紋擋塊的外螺紋27成直角。因此，刀柄14也處于由螺紋擋塊24的外螺紋27相對于驅動件12的中心線16所確定的偏角位置。鉆具17擰在刀柄14上(為此鉆具17上應加工有內螺紋)，它與刀柄14的中心線15對中，因而鉆頭18的端面就依照刀柄的這個偏角位置進入面板2內。鉆頭18的端面位置傾斜和鉆具旋轉就可在孔的底部加工出一個淺圓錐形底槽，它與鉆具端面的接觸部分類似于一個扇形面。板彈簧28使刀柄14牢固地靠緊在螺紋擋塊24的止動面上，這樣所產生的摩擦力就可以把轉矩從驅動件12傳遞給刀柄14，然后再傳遞給鉆具17。
一旦鉆頭18這個特定接觸面被磨損之后，可將刀柄14向前轉動一個角度，該角度的范圍在60°～90°之間。這樣，一個未曾使用過的鉆頭面積便可用來進行加工。2°左右的偏角所產生的刀具加工區范圍是圓心角為60°左右的扇形面。根據偏角的變化(最好在1.5°～3°之間)，鉆具上有4～8個加工區可用來與被加工面相接觸。
在圖3中所示的實施例中，刀柄30上有一段螺紋部分31，鉆具17就擰在其上。刀柄30由驅動件34的安裝孔33內的螺栓32所固定。為起到支撐作用，止動螺母35擰在該螺栓32的末端，壓緊在閉合擋塊36上的壓縮彈簧37和止動螺母35接合，刀柄30通過壓縮彈簧緊靠在驅動件34的端面上。安裝孔33的中心線15與驅動件34的中心線16之間有一個預定的偏角。由于驅動件34的端面與安裝孔33的中心線15成直角，所以刀柄30及鉆具17也和安裝孔一樣具有相同的偏角。分布在刀柄30上的定位銷38與驅動件34端面上的相對應的凹槽39相嚙合，利用這種互鎖裝置就可使刀柄30沿轉動方向與驅動件34卡緊在一起。例如一種在刀柄上有4個凸臺38和驅動件上有4個凹槽39的構造就可以將其分割為4個部分，從而可使刀柄30轉動地推進4次。這樣，工具就有4個工作區可以使用。如果需要有比4個更多的工作區進行工作，就需要相應增加凸臺和凹槽的數量。
在驅動件12、34，刀柄14、30和鉆具17中開有一個連續的中央孔40，因而可以使水進入鉆孔進行沖洗并使鉆頭冷卻。
權利要求
1.一種用來加工底部有凹槽的孔的鉆孔裝置，該裝置特別適用于對由陶瓷、石料、混凝土或類似材料所制成的面板進行加工，該裝置包括一個裝有鉆具的連接器，它與鉆床相連接以傳遞轉矩；一個被固定在支承架的固定裝置中的軸承襯套，在該軸承襯套內裝有一個導套，該導套固定地與鉆床相連接，因而通過一個回轉軸承就可以使它旋轉和回轉，其特征在于該連接器(13)包括一個與鉆床(10)相連接的驅動件(12，34)，以傳遞轉矩，以及一個裝有鉆具(17)的刀柄(14，30)，該驅動件和刀柄之間的位置可以相對轉動，但對轉矩傳遞來說是固定的，此外，刀柄(14，30)的中心線(15)相對于驅動件(12，34)的中心線(16)偏轉一個角度，驅動件的中心線則與鉆床的驅動軸線準直。
2.如權利要求1中所述的裝置，其特征在于刀柄(14，30)和驅動件(12，34)中心線之間的偏轉角在1.5°～3°之間。
3.如權利要求1中所述的裝置，其特征在于刀柄(14，30)被固定在驅動件(12，34)內的一個安裝件上，以確定偏轉角度，并通過彈簧元件(28，37)使刀柄與驅動件以摩擦或互鎖配合的方式相壓緊。
4.如權利要求3中所述的裝置，其特征在于用來使刀柄(14)和驅動件(12)之間實現摩擦壓緊的彈簧元件是一個板彈簧(28)。
5.如權利要求3中所述的裝置，其特征在于刀柄(30)與驅動件(34)之間可以通過一種齒形結構(38、39)、連接器或類似結構以互鎖配合進行固緊以傳遞轉矩。
全文摘要
一種用于加工底部有凹槽的孔的鉆孔裝置，它特別適于對面板的加工。該裝置包括一個裝有鉆具并與鉆床相連的連接器，一個軸承襯套，其中裝有一個導套，以便通過回轉軸承使它轉動和回轉。為了延長鉆具的使用壽命，上述連接器包括一個驅動件和一個裝有鉆具的刀柄，它們之間的位置可以相對轉動，但對扭矩傳遞來說是固定的。此外，刀柄的中心線相對于驅動件的中心線偏轉一個角度，而驅動件的中心線則與鉆床的驅動軸線準直。
文檔編號B23B41/06GK1078421SQ9310503
公開日1993年11月17日 申請日期1993年5月5日 優先權日1992年5月5日
發明者H·波內特, W·豪格, S·林德 申請人:阿圖爾-費希爾股份公司費希爾廠