通用型钻尖研磨设备的制作方法

本实用新型涉及领域钻头加工设备领域，具体涉及一种通用型钻尖研磨设备。

背景技术：

目前，大型钻头(直径50mm至75mm)研磨设备修磨出的钻头后角为圆锥后角或圆柱后角。研磨出的钻头容易发生“翘角”(钻头后角研磨不合理，容易和主切削刃发生干涉)，影响孔加工质量，降低钻头使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通用型钻尖研磨设备，能够研磨出呈渐开线的后角，提高研磨精度，保证钻头的质量。同时在修磨另一侧时，避免重复装夹钻头，提高修磨效率。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：通用型钻尖研磨设备，包括底座，所述底座上设置有横向走台和纵向走台，所述横向走台连接有驱动横向走台直线运动的横向驱动机构，所述纵向走台连接有驱动纵向走台直线运动的纵向驱动机构，所述横向走台的移动轨迹垂直于横向走台的移动轨迹；所述横向走台上设置有砂轮组件，所述纵向走台上设置有进给组件；

所述进给组件包括钻头夹持机构、固定支架、第一连接支架和第二连接支架，所述钻头夹持机构固定安装在第一连接支架上，所述第一连接支架可转动地与第二连接支架相连；所述第二连接支架上设置有导向杆和定位轴，所述固定支架固定在纵向走台上，所述固定支架的侧面设置有渐开线导槽，渐开线导槽的旁边设置有长槽，所述定位轴可转动地安装于长槽内并与长槽滑动配合，所述导向杆插入渐开线导槽中并与渐开线导槽滑动配合。

进一步地，所述钻头夹持机构包括上夹壳、下夹壳、上夹持块、下夹持块和锁紧杆，所述上夹壳与下夹壳可拆卸连接并围成圆柱形的夹持腔，所述上夹壳与下夹壳的内壁设置有滑槽，所述上夹持块位于上夹壳的滑槽内并与该滑槽滑动配合，所述下夹持块位于下夹壳的滑槽内并与该滑槽滑动配合，所述上夹持块和下夹持块的一端均设置有螺纹孔，且上夹持块与下夹持块的螺纹孔的螺纹旋向相反，所述锁紧杆的上部和下部均设置有外螺纹，且上部和下部的螺纹旋向相反，锁紧杆上部的螺纹与上夹持块的螺纹孔配合，锁紧杆下部的螺纹与下夹持块的螺纹孔配合。

进一步地，所述上夹壳和下夹壳的两端设置有转动盘，所述转动盘通过连接件同时与上夹壳和下夹壳相连。

进一步地，还包括定位支架和锁定销，所述转动盘的外圆通过第一轴承安装于定位支架内，所述定位支架与第一连接支架固定连接；所述锁定销沿贯穿夹持腔的轴向贯穿定位支架后插入转动盘内。

进一步地，所述定位支架上设置有螺纹通孔，所述转动盘上设置有偶数个光孔，光孔以转动盘的中心线为中心呈圆周形均匀分布，所述锁定销包括螺纹段和光杆段，所述光杆段插入光孔内，所述螺纹段与螺纹通孔配合。

进一步地，所述锁紧杆上部的螺纹与下部的螺纹之间设置有定位槽，所述定位槽内插有定位键，所述定位键的长度方向为夹持腔的轴向。

进一步地，所述第一连接支架上设置有竖直的通孔，所述通孔内设置有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉与第二连接支架螺纹配合，且锁紧螺钉能够将第一连接支架压紧固定在第二连接支架上。

进一步地，所述横向驱动机构和纵向驱动机构均为摇动手柄，所述摇动手柄通过传动机构与横向走台或纵向走台相连。

进一步地，所述砂轮组件包括电机、传动轴和砂轮，所述电机与水平的传动轴传动连接，所述砂轮安装在传动轴的端部。

进一步地，所述长槽内设置有一对能够在长槽内滑动的第二轴承，所述定位轴安装于第二轴承内，且定位轴的外端设置有限位螺母。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于设置了渐开线导槽，在研磨时，可控制钻头的移动轨迹呈渐开线，从而研磨出标准的钻头后角轮廓，提高研磨精度，保证钻头的质量。

附图说明

图1为本实用新型的整体主视示意图；

图2是本实用新型的整体俯视示意图；

图3是钻头夹持机构和第一连接支架的连接示意图；

图4是钻头夹持机构的侧视剖视示意图；

图5是钻头夹持机构的主视剖视示意图；

图6是第二连接支架与固定支架连接的侧视示意图；

图7图6中A-A的剖视示意图；

图8是上夹持块的示意图；

图9是锁紧杆的示意图。

附图标记：1—底座；2—横向走台；3—纵向走台；4—横向驱动机构；5—纵向驱动机构； 6—固定支架；7—第一连接支架；8—第二手房连接支架；9—钻头夹持机构；91—上夹壳； 92—下夹壳；93—上夹持块；94—下夹持块；95—锁紧杆；96—螺纹孔；97—转动盘；98—定位支架；99—第一轴承；910—锁定销；911—定位槽；912—定位键；10—渐开线导槽；11 —长槽；12—导向杆；13—定位轴；14—锁紧螺钉；15—电机；16—传动轴；17—砂轮；18 —第二轴承；19—限位螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图9所示，本实用新型的通用型钻尖研磨设备，包括底座1，所述底座1上设置有横向走台2和纵向走台3，所述横向走台2连接有驱动横向走台2直线运动的横向驱动机构4，所述纵向走台3连接有驱动纵向走台3直线运动的纵向驱动机构5，所述横向走台2 的移动轨迹垂直于横向走台2的移动轨迹；所述横向走台2上设置有砂轮组件，所述纵向走台3上设置有进给组件。

底座1用于支撑整个设备，可通过地脚螺栓等固定在厂房的地面上。横向走台2用于安装砂轮组件，砂轮组件一般包括电机15、传动轴16和砂轮17，所述电机15与水平的传动轴 16传动连接，具体可通过联轴器、齿轮、皮带等传动件相连，所述砂轮17安装在传动轴16 的端部，电机15通过传动轴16带动砂轮17按照一定的速度转动，实现对钻头的研磨。纵向走台3用于安装进给组件，进给组件用于固定待研磨钻头并驱动待研磨钻头移动进给，使钻头与砂轮17接触，实现对后角轮廓的成型。横向走台2能够在横向驱动机构4的驱动下移动，从而将砂轮组件移动到合适位置，纵向走台3能够在纵向驱动机构5的驱动下移动，从而进给组件移动到合适的位置，使固定在进给组件上的钻头与砂轮配合完成研磨。

横向驱动机构4和纵向驱动机构5可以采用电机、液压系统等作为动力源，优选的，所述横向驱动机构4和纵向驱动机构5均为摇动手柄，所述摇动手柄通过传动机构与横向走台 2或纵向走台3相连。摇动手柄由工人手动操作，能够十分灵敏地控制移动距离，保证位置精度。传动机构可采用现有常规的传动结构，如在底座1上设置丝杆，在横向走台2和纵向走台3上设置滑块，丝杆与滑块螺纹连接，摇动手柄固定在丝杆的一端，利用摇动手柄带动丝杆转动时，丝杆就能驱动滑块直线滑动。也可以在底座1上设置齿条，在横向走台2和纵向走台3上设置齿轮，齿轮与齿条啮合，摇动手柄与齿轮连接。

所述进给组件包括钻头夹持机构9、固定支架6、第一连接支架7和第二连接支架8，所述钻头夹持机构9固定安装在第一连接支架7上，所述第一连接支架7可转动地与第二连接支架8相连；所述第二连接支架8上设置有导向杆12和定位轴13，所述固定支架6固定在纵向走台3上，所述固定支架6的侧面设置有渐开线导槽10，渐开线导槽10的旁边设置有长槽11，长槽11的长度方向为水平方向，所述定位轴13可转动地安装于长槽11内并与长槽11滑动配合，所述导向杆12插入渐开线导槽10中并与渐开线导槽10滑动配合。

钻头夹持机构9用于夹持钻头，固定支架6固定在纵向走台3上，用于支撑钻头夹持机构9、第一连接支架7和第二连接支架8。由于钻头夹持机构9固定安装在第一连接支架7上，第一连接支架7与第二连接支架8相连，且第一连接支架7能够相对于第二连接支架8水平转动，从而调整钻头修磨时的锋角大小。渐开线导槽10为渐开线形，与钻头后角轮廓一致，长槽11为长条形的腰型孔。当定位轴13可转动地安装于长槽11内并与长槽11滑动配合，即定位轴13能够既绕自身的中心线转动，又能够在长槽11内左右滑动。由于在第二连接支架8上设置了导向杆12，导向杆12插入渐开线导槽10中，当第二连接支架8转动时，定位轴13自转，同时导向杆12沿着渐开线导槽10移动，在渐开线导槽10槽壁的限位作用下，导向杆12会反推第二连接支架8移动，此时，定位轴13在长槽11中平移。

本设备的使用过程为：将钻头装夹在钻头夹持机构9中，头部朝向砂轮17且超出钻头夹持机构9的长度为30mm左右，柄部远离砂轮17，为了使钻头的装夹角度准确，可以在钻头夹持机构9的端面设置一刻度线，装夹时保证钻头的一个横刃对齐刻度线。装夹完成后，利用横向驱动机构4将砂轮17移动至合适位置，利用纵向驱动机构5将钻头移动至合适位置，然后工人手持钻头的柄部，在水平面内转动钻头，钻头朝着砂轮17的方向运动，同时带动第一连接支架7转动，当钻头接触砂轮17后，再次转动钻头，带动第二连接支架8在竖直面内转动，第二连接支架8上的定位轴13绕自身回转中心自转，同时在导向杆12的反推作用下，第二连接支架8和定位轴13水平运动，反推钻头夹持机构9以及钻头水平移动，钻头的水平移动与转动运动同时进行，使钻头的运动轨迹呈渐开线形，该运动轨迹与钻头后角轮廓一致，从而能够研磨出标准的钻头后角轮廓，提高研磨精度，保证钻头的质量。

钻头夹持机构9可采用现有任意结构的夹具，优选的，所述钻头夹持机构9包括上夹壳 91、下夹壳92、上夹持块93、下夹持块94和锁紧杆95，所述上夹壳91与下夹壳92可拆卸连接并围成圆柱形的夹持腔，所述上夹壳91与下夹壳92的内壁设置有滑槽，所述上夹持块 93位于上夹壳91的滑槽内并与该滑槽滑动配合，所述下夹持块94位于下夹壳92的滑槽内并与该滑槽滑动配合，滑槽限制了上夹持块93和下夹持块94轴向运动的自由度和转动地自由度，使上夹持块93和下夹持块94只能够上下移动。所述上夹持块93和下夹持块94的一端均设置有螺纹孔96，且上夹持块93与下夹持块94的螺纹孔96的螺纹旋向相反，所述锁紧杆95的上部和下部均设置有外螺纹，且上部和下部的螺纹旋向相反，锁紧杆95上部的螺纹与上夹持块93的螺纹孔96配合，锁紧杆95下部的螺纹与下夹持块94的螺纹孔96配合。

上夹壳91和下夹壳92的横截面呈半圆环形，两者配合后围城圆柱形的夹持腔。上夹壳 91与下夹壳92可拆卸连接，以便于安装上夹持块93和下夹持块94。上夹持块93和下夹持块94均为V形块，上夹持块93的V形槽朝下，下夹持块94的V形槽朝上，两者配合能够将钻头夹紧。为了方便推动上夹持块93和下夹持块94移动并夹紧钻头，利用了锁紧杆95连接上夹持块93和下夹持块94，由于锁紧杆95的上端和下端分别通过螺纹与上夹持块93和下夹持块94相连，但上下螺纹的旋向相反，那么在转动锁紧杆95时，锁紧杆95上部螺纹推动上夹壳91向下移动，下部螺纹推动下夹壳92向上运动，从而将钻头快速夹紧。拆卸钻头时，反转锁紧杆95即可。为了方便省力地转动锁紧杆95，可以在锁紧杆95的上下端面上设置内六角孔，操作时可采用内六角扳手驱动锁紧杆95转动。

上夹壳91和下夹壳92可采用现有任意的可拆卸连接方式，如采用螺钉直接连接，优选的，所述上夹壳91和下夹壳92的两端设置有转动盘97，所述转动盘97通过连接件同时与上夹壳91和下夹壳92相连。转动盘97设置有供钻头穿过的中心孔，采用转动盘97连接上夹壳91和下夹壳92后，连接强度高，连接稳定。

钻头的锋角成对设置，每个钻头需要研磨两条后角轮廓，采用传统的装夹结构时，当完成一条后角轮廓的研磨时，需要松开夹具，将钻头转动180度，然后重新夹紧钻头，这样每根钻头需要进行两次装夹，效率低，操作存在的误差影响两处锋角的对称性，不利于保障钻头的加工精度，因此，本实用新型的钻头夹持机构9还包括定位支架98和锁定销910，所述转动盘97的外圆通过第一轴承99安装于定位支架98内，所述定位支架98与第一连接支架 7固定连接，定位支架98具体可通过螺栓与第一连接支架7相连。所述锁定销910沿贯穿夹持腔的轴向贯穿定位支架98后插入转动盘97内。转动盘97的外圆通过第一轴承99安装于定位支架98内后，转动盘97可带动上夹壳91、下夹壳92、上夹持块93、下夹持块94和锁紧杆95整体转动，在使用时，将钻头装夹后，利用锁定销910对转动盘97进行锁定，防止转动盘97转动；当完成一条后角轮廓的研磨后，取下锁定销910，转动转动盘97，即可使上夹壳91、下夹壳92、上夹持块93、下夹持块94、锁紧杆95和钻头同步转动，转动180后，再利用锁定销910重新锁定转动盘97，即可进行另一条后角轮廓的研磨。采用这种结构后，钻头只需要装夹一次，提高效率，且减小操作带来额误差，有利于保证两个锋角的对称性，提高研磨精度。

为了方便的拆装锁定销910，所述定位支架98上设置有螺纹通孔，所述转动盘97上设置有偶数个光孔，光孔以转动盘97的中心线为中心呈圆周形均匀分布，所述锁定销910包括螺纹段和光杆段，所述光杆段插入光孔内，所述螺纹段与螺纹通孔配合。安装锁定销910时，先将光杆段贯穿螺纹通孔并插入光孔内，然后旋转锁定销910使螺纹段与螺纹通孔配合，即可使锁定销910保持固定，取下锁定销910时，反向转动即可。为了保证转动盘97的角度为 180度，设置偶数个呈圆周形均匀分布的光孔，具体可以是2个、4个或6个。

所述锁紧杆95上部的螺纹与下部的螺纹之间设置有定位槽911，所述定位槽911内插有定位键912，所述定位键912的长度方向为夹持腔的轴向。锁紧杆95整体呈圆柱体，定位槽 911为圆环形，定位键912为长条形，横截面呈矩形，其中间位置位于定位槽911中，两端固定，从而防止锁紧杆95在竖直方向上移动，有利于保证上夹持块93和下夹持块94的夹持稳定性。

第一连接支架7可通过销钉等与第二连接支架8相连，实现第一连接支架7相对于第二连接支架8的转动运动，优选的，所述第一连接支架7上设置有竖直的通孔，所述通孔内设置有锁紧螺钉14，所述锁紧螺钉14与第二连接支架8螺纹配合，且锁紧螺钉14能够将第一连接支架7压紧固定在第二连接支架8上。在不使用时，可通过锁紧螺钉14压紧第一连接支架7，防止第一连接支架7自动移动，保证设备的安全。

所述长槽11内设置有一对能够在长槽11内滑动的第二轴承18所述定位轴13安装于第二轴承18内，可减小摩擦，保证定位轴13的顺畅转动，定位轴13的外端设置有限位螺母19，限位螺母19与定位轴13螺纹连接，起到定位的作用，防止定位轴13从长槽11中脱落。