具有柔性主轴进给的钻孔工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于钻孔工具的微凿单元(micro peck unit)，以及包括所述微凿单元的钻孔工具。微凿单元为提供钻孔工具中钻轴的不均匀进给的驱动机构。本发明也涉及一种停用钻孔工具中的微凿单元的方法。
【背景技术】
[0002]当通过具有不同硬度的数个材料层进行钻孔时，有时发生的是来自相对较硬的材料的废料损坏相对较软的材料的表面。
[0003]可通过提供微凿机构使这些问题达到最小并消除这些问题。微凿意指钻孔以不均匀的方式进行，使得钻轴以脉冲而不是连续进给的方式前进。当钻轴以脉冲的方式前进时，从钻孔中加工掉的废料为碎肩而不是长条的形式。所述碎肩易于通过钻孔设备的旋转得以去除，而不损坏所产生的钻孔的表面。
[0004]由专利说明书FR 2952563 BI已知具有微凿设置的钻孔工具。在该设置中，主轴在第一方向上弹簧承载。此外，其包括具有滚动元件的滚动轴承，所述滚动元件沿着波状滚动表面滚动，以周期性地挤压主轴以在与弹簧的方向相对的第二方向上移动。该设置产生轴向振动移动，所述轴向振动移动伴随着使主轴前进的旋转。
[0005]在一些实施中，不希望具有振动移动。例如，当将锥口孔加工至工件时，不希望具有振动移动。相反，希望具有主轴的均匀前进，使得锥口孔的表面尽可能均匀(即平坦)。振动移动将导致锥口孔的表面为波状。通常，钻孔操作与锥口孔的加工相结合。
[0006]因此，需要一种钻孔工具，其可在需要时产生主轴的振动或不均匀前进，但其也可在其他时候用于进行具有主轴的均匀或非振动前进的钻孔。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的在于提供一种钻孔工具，其可选择性地产生主轴的不均匀前进和主轴的均匀前进。
[0008]该目的通过本发明的第一方面实现，所述第一方面涉及一种用于钻孔工具中设置的微凿单元，所述钻孔工具包括:
[0009]-主轴，
[0010]-至少部分容纳所述主轴的壳体，
[0011]-用于驱动所述主轴的马达，以及
[0012]-进给装置，所述进给装置驱动连接至马达并围绕所述主轴螺纹连接，以在钻孔操作中通过所述进给装置与所述主轴之间的相互旋转而相对于所述壳体轴向进给所述主轴。
[0013]所述微凿单元包括波状凸轮轮廓和设置为抵靠所述凸轮轮廓的从动件，所述单元在操作中设置为所述进给装置和所述壳体之间的轴向支撑，所述凸轮轮廓和所述从动件中的一者相对于所述壳体固定设置，另一者设置为与所述进给装置一起旋转或通过与所述进给装置相互作用而旋转，从而在钻孔操作中在所述进给装置旋转时，所述单元将产生所述进给装置和所述主轴的振动。
[0014]此外，所述微凿单元包括停用机构，所述停用机构包括第一和第二相对的圆形接触表面和一组可插入滚动元件，其中第一圆形接触表面在操作中由壳体轴向支撑，且第二圆形接触表面在操作中由进给装置轴向支撑，其中在相对的圆形接触表面之间存在间隙，所述一组可插入滚动元件设置为在所述间隙中被至少部分地重新定位，从而将所述第一圆形接触表面和所述第二圆形接触表面彼此分离，以同时相对于所述壳体轴向位移所述进给装置，使得所述微凿单元的从动件不抵靠凸轮轮廓，并且当所述可插入滚动元件部分位于两个平面接触表面之间的间隙内时，所述微凿单元不产生振动。
[0015]在本发明的一个具体实施方案中，设置触发楔以控制可插入滚动元件的位置，其中可控制所述触发楔，以将可插入滚动元件从其中所述进给装置由波状凸轮轮廓和从动件轴向支撑的初始位置重新定位至其中所述进给装置由抵靠圆形接触表面的可插入滚动元件轴向支撑的干涉位置。
[0016]在本发明的另一实施方案中，所述可插入滚动元件为设置于第一止推垫圈中的径向轨道中的球，所述第一止推垫圈轴向位于两个圆形接触表面之间。
[0017]在本发明的又一实施方案中，所述微凿单元触发楔为圆柱形且位于主轴的同轴外部，并包括斜切前边缘，所述斜切前边缘设置为在触发楔朝向可插入滚动元件轴向平移时沿着第一止推垫圈的径向轨道在第一径向方向上将所述可插入滚动元件推动至圆形接触表面之间的干涉位置。
[0018]在一个具体实施方案中，所述第一圆形接触表面为倒角的，从而在触发楔平移离开可插入滚动元件时在与第一径向方向相对的第二径向方向上将该组可插入滚动元件推出相对的圆形接触表面之间的间隙。
[0019]在本发明的另一实施方案中，所述触发楔在操作中受到设置于主轴上的止挡环的影响，所述触发楔具有设置为邻接所述止挡环的后端，使得所述触发楔根据主轴的轴向位置而被触发。
[0020]在本发明的又一实施方案中，所述从动件包括一组主滚动元件，所述主滚动元件设置于第一止推垫圈中，以在一侧抵靠波状凸轮轮廓，并在相对侧抵靠连接至进给装置的表面。
[0021]在本发明的另一实施方案中，所述微凿单元包括第二止推垫圈，所述第二止推垫圈包括波状凸轮轮廓和第一圆形接触表面，且其中所述波状凸轮轮廓和所述第一圆形接触表面在所述第二止推垫圈上彼此径向间隔。
[0022]在本发明的一个实施方案中，所述微凿单元包括端部垫圈，所述端部垫圈包括第二圆形接触表面，并在操作中抵靠所述进给装置。
[0023]在一个具体实施方案中，所述微凿单元为单独的单元，其包括单独的壳体和端部垫圈，并可相对于在所述钻孔工具的主轴的同轴外部的钻孔工具的壳体而固定设置。
[0024]根据第二方面，本发明涉及一种钻孔工具，其包括:
[0025]-主轴，
[0026]-至少部分容纳所述主轴的壳体，
[0027]-用于驱动所述主轴的马达，
[0028]-进给装置，所述进给装置驱动连接至所述马达并围绕所述主轴螺纹连接，以在钻孔操作过程中通过所述进给装置与所述主轴之间的相互旋转而在所述主轴的轴向方向上进给所述主轴。所述钻孔工具可包括如上所述的微凿单元。
[0029]在一个具体实施方案中，所述钻孔工具包括用于钻孔和用于产生锥口孔的工具器具，其中止挡环沿着所述主轴设置于特定位置处，从而在产生锥口孔时将所述可插入滚动元件推动至所述干涉位置。
[0030]根据第三方面，本发明涉及一种停用钻孔工具中的振动的方法，所述方法包括如下步骤:
[0031]-在钻孔工具的轴向方向上进给钻孔工具的旋转主轴；
[0032]-通过波状凸轮轮廓和从动件的相互作用而将振动提供至所述主轴，所述波状凸轮轮廓和从动件相对于彼此旋转。所述方法还涉及如下步骤:中断所述波状凸轮轮廓和所述从动件的相互作用，从而可在不将振动提供至所述主轴的情况下旋转所述主轴。
[0033]在所述方法的一个具体实施方案中，通过所述主轴的轴向位置来触发中断所述波状凸轮轮廓和所述从动件的相互作用的步骤，从而在所述主轴到达特定轴向位置时中断所述相互作用。
[0034]在所述方法的另一实施方案中，中断所述波状凸轮轮廓和所述从动件的相互作用的步骤涉及分离所述波状凸轮轮廓和所述从动件使其不彼此接触的动作。
[0035]中断所述波状凸轮轮廓和所述从动件的相互作用的另一方式为将它们锁定而不相互旋转，并在不产生振动的另一点处允许相互旋转。
[0036]根据附图和所示实施方案的详细描述，本发明的其他特征和优点将是显而易见的。
【附图说明】
[0037]在如下【具体实施方式】中，参照所附附图，其中:
[0038]图1显示了根据本发明的一个具体实施方案的钻孔工具；
[0039]图2显示了包括于所示的本发明的实施方案中的第一止推垫圈的示意图；
[0040]图3显示了也包括于所示的本发明的实施方案中的第二止推垫圈；
[0041]图4显示了图1中的环绕部分IV的90°旋转特写图，其中一组可插入滚动元件在初始位置处；
[0042]图5显示了图4中的环绕部分V的特写图；
[0043]图6显示了与图4所示相同的视图，但该组可插入滚动元件在干涉位置处；
[0044]图7显示了图6中的环绕部分VII的特写图；
[0045]图8显示了图7中的环绕部分VIII的特写图；
[0046]图9显示了根据本发明的一个实施方案的单独的微凿单元；
[0047]图10显示了图9的微凿单元的截面图。
【具体实施方式】
[0048]在图1中，显示了钻孔工具10。所述钻孔工具包括马达11和齿轮箱12，经由所述齿轮箱12驱动主轴13。主轴13包括插座14，钻孔器具(未显示)可附接至所述插座14。设置圆柱形壳体45以保护并覆盖主轴13的后端。所示的钻孔工具10为气动钻孔工具。然而，本发明也可在电动钻孔工具上实施。
[0049]钻孔工具10包括用于以不均匀的方式(即通过微凿)使主轴前进的微凿单元。微凿单元33的一个具体实施方案示于图9和10中，其在如下描述中进一步描述。微凿单元33的所示实施方案包括第一止推垫圈15和第二止推垫圈20，所述第一止推垫圈15和第二止推垫圈20分别单独示于图2和3中。
[0050]通过这两个止推垫圈15和20之间的相互作用而实现不均匀前进。图2所示的第一止推垫圈15包括圆形主体16和从动件17。在所示实施方案中，从动件17包括三个圆柱形轮，所述三个圆柱形轮的直径超过第一止推垫圈15的主体16的厚度。
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