具有柔性主轴进给的钻孔工具的制作方法_2

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]此外,可插入滚动元件18设置于第一止推垫圈15中。在所示的实施方案中,这些可插入滚动元件18为设置于沿着主体16的内径设置的径向轨道19中的多个球的形式。轨道19在固体部分40和41之间形成。更厚的固体部分41将可插入滚动元件18分成四个一组,更薄的固体部分40在一组内将滚动元件18彼此分开。从动件17设置于第一止推垫圈15的更厚的固体部分41内。
[0052]从动件17的直径超过第一止推垫圈15的主体16的厚度,球形可插入滚动元件18的直径超过从动件17的直径。这些关系对于本发明的本实施方案如预期的那样起作用是重要的,这在下文将是显而易见的。
[0053]示于图3中的第二止推垫圈20包括波状凸轮轮廓21和在凸轮轮廓21的径向内部的倒角边缘22。在所示的实施方案中,凸轮轮廓21包括三个峰23和介于三个峰23之间的三个谷24。
[0054]在所示的微凿单元的实施方案中,第一和第二止推垫圈15和20形成单元功能的重要部分。
[0055]两个止推垫圈15和20彼此相邻设置,使得第一止推垫圈15的从动件17抵靠第二止推垫圈20的环形凸轮轮廓21。圆柱形轮17与凸轮轮廓21之间的相互作用将导致止推垫圈15和20在相对于彼此旋转时相对于彼此在近端位置和远端位置之间振动。在近端位置中,第一止推垫圈15的从动件17与第二止推垫圈20的谷24相对设置,使得止推垫圈15和20之间的间隙为最小。在远端位置中,第一止推垫圈15的从动件17与第二止推垫圈20的峰23相对设置,使得止推垫圈15和20之间的间隙为最大。
[0056]在所示实施方案中,近端位置和远端位置间隔120°,使得止推垫圈15和20以3次/相互旋转而彼此往返振动。在所示的实施方案中,从动件17由三个圆柱形轮组成。圆柱形轮的数量应该至少为3,但也可为4、5、6或更多。峰23和谷24的数量应该优选对应于圆柱形轮的数量。或者,峰23和谷24的数量等于圆柱形轮的数量,或者其为圆柱形轮的数量的倍数。止推垫圈15和20的相互振动将确保钻孔主轴13以不均匀的方式前进。这将参照相对于图1顺时针旋转90°的图4-8在下文解释。
[0057]应了解,所示的圆柱形轮为设置为跟随凸轮轮廓21的从动件17的一个具体实施方案。然而,通过凸轮轮廓21和圆柱形轮的相互作用而实现的功能可以其他方式实现,特别是在不使用圆柱形轮或其他滚动元件的情况下。实现振动移动是由于从动件跟随凸轮轮廓21。圆柱形轮和其他滚动元件的使用是有利的,因为其降低相对表面的摩擦和磨损。然而,其他构造,例如不具有滚动元件,也是可想到的,并包括于本发明的范围内。
[0058]在图4和5中,主轴13的一部分以横截面图显示。主轴通过驱动装置(未显示)而连续旋转,所述驱动装置驱动连接至马达11。此外,主轴通过进给装置25而前进和回缩。进给装置设置为在主轴13的同轴外部,并螺纹接合至主轴13。止挡环28接近主轴13的后端设置。止挡环28设置为标志钻孔操作的结束,因为其构成停止主轴13的进一步前进的物理阻挡。例如钻孔具有特定深度是重要的时,或者当锥口孔(countersinking)在钻孔操作的最后阶段产生时,这是有用的。
[0059]止推垫圈15和20之间的振动将使得主轴以不均匀的方式前进。这是因为进给装置25经由微凿壳体26和两个止推垫圈15和20通过工具壳体37轴向支撑,使得止推垫圈15和20的相互振动将导致进给装置25相对于工具壳体37振动。微凿壳体26至少在钻孔工具10的操作过程中紧密附接至钻孔工具10的壳体37。对于每个旋转,第一止推垫圈15相对于第二止推垫圈20旋转,进给装置25将来回振动三次。然而,振动将连同主轴13前进一起出现。振动和主轴的相应的不均匀前进的效果在于,在产生钻孔时加工掉的废料以均匀的间隔被切掉,使得废料为碎肩而不是长条的形式。这对于所产生的对钻孔表面的损坏的风险达到最小是重要的。
[0060]如图5中显而易见的,端部垫圈27位于第一止推垫圈15与进给装置25之间。端部垫圈27设置为密封由壳体26封装的微凿单元。此外,端部垫圈27设置为与进给装置25一起旋转。端部垫圈27以作为使进给装置25的表面上的磨损达到最小的可替换的磨损保护的方式而起作用。第二止推垫圈20相对于壳体26固定。实际上,第二止推垫圈20甚至可以作为壳体26的一体部分而形成。
[0061]第一止推垫圈15的所示实施方案以进给装置25和端部垫圈27的速度的一半旋转。这是因为第一止推垫圈15的从动件17由旋转的圆柱形轮组成,所述的旋转的圆柱形轮在一侧处与端部垫圈27的内表面32接触,在相对侧处与静态第二止推垫圈20的凸轮轮廓21接触。
[0062]在另一未显不的实施方案中,第一止推垫圈15和第二止推垫圈20可形成为不具有滚动元件。相反,可通过相对于彼此旋转的两个波状交界的表面而实现振动。然而,为了使交界的表面之间的摩擦达到最小,滚动元件是有用的。如果不使用滚动元件,则第一止推垫圈15及其从动件优选设置为与进给装置25 —起旋转。
[0063]微凿单元包括停用机构,所述停用机构设置为停止止推垫圈15和20之间的振动相互作用。所述停用机构设置为以非振动的方式支撑进给装置25,从而当触发停用机构时,主轴13的进给将是均匀的。例如当在钻孔开口处产生锥口孔时,可使用停用机构。即,当产生锥口孔时,希望主轴均匀前进,使得锥口孔的表面尽可能均匀(即平坦)。然而,可在任何给定点时(即当需要时)触发停用机构。
[0064]在钻孔操作的最后阶段中,通常在已钻整个孔之后产生锥口孔。因此,在所示的实施方案中,在钻孔操作的最后阶段中触发停用机构。
[0065]停用机构包括触发楔29,所述触发楔29设置于壳体26内,并包括介于触发楔29与壳体26之间的多个球30。触发楔29具有设置于主轴13的同轴外部的圆柱形本体。在图4和5所示的位置中,触发楔29搁在第一止推垫圈15的可插入滚动元件18上。在该位置中,触发楔29基本上不在可插入滚动元件18上施加压力。为了停用微凿功能,需要将压力施加于触发楔29上,所述压力将被传输至可插入滚动元件18,并径向向外挤压可插入滚动元件18。
[0066]在钻孔操作的最终阶段,如图6-8所示,主轴13已前进至如下的点:止挡环28与触发楔29接触,以向第一止推垫圈15推动触发楔29。因此,随着触发楔29向第一止推垫圈15轴向平移,触发楔29在第一止推垫圈15的可插入滚动元件18上施加力。
[0067]触发楔29具有斜切前边缘31,所述斜切前边缘31设置为在施加力时径向向外推动第一止推垫圈15的可插入滚动元件18。随着可插入滚动元件18被径向向外推动,它们将与第二止推垫圈20的倒角边缘22接触。随着可插入滚动元件18在径向方向上被进一步向外推动,它们将在第二止推垫圈20上施加压力,所述压力足以机械增加止推垫圈15和20之间的间隙。因此,第一和第二止推垫圈15和20被推动彼此远离。当可插入滚动元件18 —直被推动至图6-8所示的位置时,止推垫圈15和20之间的间隙将增加,使得圆柱形轮17不再与第二止推垫圈20的环形凸轮轮廓21接触。相反,进给装置25经由端部垫圈27、可插入滚动元件18和第二止推垫圈20的倒角边缘22由壳体26轴向支撑。因此,在该位置中,圆柱形轮17和第二止推垫圈20的凸轮轮廓21之间的不均匀相互作用被设定为停止。原则上,可插入滚动元件18由触发楔30的斜切前边缘31轴向支撑到一定程度。然而,轴向支撑的主要部分由第二止推垫圈20的倒角边缘22提供。触发楔30的斜切前边缘31设置为控制可插入滚动元件18的径向位置,而不是轴向支撑可插入滚动元件18。
[0068]钻孔操作的最终阶段进行时主轴13均匀前进,从而以均匀的方式形成锥口孔。因此,将形成具有平坦均匀表面的锥口孔。第二止推垫圈20的倒角边缘22确保一旦施加在触发楔29上的压力被释放,就径向向内重新定位可插入滚动元件18。即,在此时,来自进给装置25的轴向压力经由端部垫圈27向第二止推垫圈20的倒角边缘22挤压可插入滚动元件18。倒角边缘22径向向内推动可插入滚动元件18,从而推开触发楔29,且进给装置25再次经由波状凸轮轮廓21与从动件17之间的相互作用而由壳体26轴向支撑。
[0069]在图9和10中,微凿单元33显示为从钻孔工具10上移出的独立的单元。如图9中可见,微凿单元33包括壳体26,所述壳体26适配成紧紧地配合在钻孔工具10的壳体37内。此外,单元33包括用于刚性附接至钻孔工具10的壳体37的两个凸缘34。单元33还包括开口 35。开口 35设置为提供从微凿单元33外部至其内部的通路。具体而言,如可在图6中注意到,开口 35提供了锁定机构38的杠杆39与止挡环28相互作用的通路。然而,锁定机构38及其与止挡环28的相互作用并非本发明的部分,且在本申请中不详细描述。
[0070]在图10中,显示了微凿单元33的截面图,其中可观察到单元的不同组件的相互作用。具体而言,可注意到壳体26在微凿单元33面向进给装置25的端部处包括薄端部分26a。薄端部分26a提供了宽的入孔,当微凿单元33插入钻孔工具10时,进给装置25可被容纳于所述入孔内。
[0071]壳体26的内部包括多个肩部。第一肩部42设置为确保触发楔29不向后滑出位置。第二肩部43设置为轴向支撑第二止推垫圈20。此外,圆形轨道44在薄端部分26a内并接近壳体26的开口设置。阻挡环36设置于所述圆形轨道44内,以在从钻孔工具中移出单元
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