一种铲型铅笔削笔装置的制作方法

本实用新型涉及铅笔削笔器领域，更具体地说，涉及一种能够将普通圆柱绘图铅笔加工出满足工程制图加粗用的铲形铅笔削笔装置。

背景技术：

铲型铅笔是大学工程制图课程必不可少的工具，它是绘图最后加粗用的，学生在制图前往往需要花大量的时间去削铲形铅笔，手工削由于用力不均匀容易出现断裂、不平整等问题，浪费了时间和精力。目前，大部分学生都是用小刀徒手切削出铲形状铅笔，不仅铲形难以控制，不能达到均匀的厚度，容易折断，加上平面不平整的铲形铅笔会导致同一线型粗细不一而影响绘图质量。常用的削铅笔工具有普通的转笔刀还有手摇式以及电动式，目前这几类削铅笔工具都只能削出尖锥状的铅笔，而不能削出铲型（外露铅芯有两面平行）铅笔，人工扭转普通铅笔刀切削铅笔起来比较费劲，切削效果不好。因此，为了方便学生，帮助获得标准化的铲形铅笔，就需要一种效率高，质量好的铲型铅笔削笔装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术缺乏专用的铲形铅笔削笔器的缺陷，提供一种针对铲形铅笔的铅笔削笔装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造了一种铲型铅笔削笔装置，其主要特征是输入动力为电动式，包括主箱壳、前盖、侧箱盒、传动机构和切削组合、马达、电池盒、电源USB接口和废屑收集盒；其中，主箱壳与侧箱盒并靠着，位于本装置的底部，而废屑收集盒嵌于主箱壳底端、可抽出，清除积屑后可以插回；前盖垂直于主箱壳、布置在本装置上部最前面；传动机构与切削组合紧密配合，位于本装置的内部中间、安装于主箱壳内上面位置；马达为微型直流电机，安装在马达座上、侧箱盒内的上部；电池盒位于侧箱盒内部、及马达与电源USB接口之间；电源USB接口安装在电池盒和侧箱盒的下面；电池盒内装有干电池，其两极通过导线分别连接马达正负两极，同时还连接了嵌在侧箱盒的电源USB接口，整个部分组成输入构件，安装在侧箱盒内；整个装置的箱体可拆卸成主箱壳、前盖和侧箱盒；侧箱盒可从主箱壳的侧面独立拆卸，便于置换装于其内部已损坏或老化的马达；前盖上有贯穿的插入孔，将铅笔插入孔中，即穿过前盖和小齿轮，插入到装有切削刃的刀架内；主箱壳的后壁也有一插入孔，使插入的铅笔圆柱芯进入到上下一对滚刀的中缝处。

所述传动机构包括同步直齿轮副、锥齿轮副、减速直齿轮副、转轴、主动滚刀轴、从动滚刀轴、联轴器、轴套；其中，同步直齿轮副通过联轴器和轴套，与马达相联，并传递扭矩给主动滚刀轴和从动滚刀轴，从而带动一对滚刀进行铅芯平面切削动作，同时又通过滚刀上的主动滚刀轴传递给锥齿轮副扭矩，从而带动减速直齿轮副、转轴及该转轴上的大齿轮和刀架上小齿轮做旋转动作，实现旋转切削铅笔木杆的动作。

减速直齿轮副由其转轴上的大齿轮与刀架上小齿轮组成；联轴器一端与侧面马达转轴进行花键孔连接，另一端嵌在轴套里，轴套同时联动嵌于其内的主动滚刀轴，同时主动滚刀轴、从动滚刀轴在同步直齿轮副联动下对顶同速旋转，主动滚刀轴、从动滚刀轴被两边的轴定位件定位连接在主箱壳内壁；另外主动滚刀轴与转轴由锥齿轮副联动，带动转轴及其轴上大齿轮旋转，同时大齿轮联动与其啮合组成减速直齿轮副的小齿轮，而刀架的铅笔加工进口端嵌于小齿轮中央，同时带动刀架及其上的切削刃旋转。

所述切削组合是由主动滚刀轴和从动滚刀轴上的一对滚刀、嵌套连接在刀架定位件及小齿轮上的可旋转的刀架、用螺钉紧定在刀架上的切削刃组成；滚刀上下排列构成平面铣削部分，由两个对称排列的轴定位件固定连接在主箱壳内壁；所述切削组合中的切削刃可自由拆卸安装，刀架的切削进口端嵌于小齿轮中央，另一端与刀架定位件顶合以完成定位连接；所述同步直齿轮副为一对上下啮合的直齿圆柱齿轮，分别安装在主动滚刀轴、从动滚刀轴的两端；给马达通电，通过联轴器传递转矩使传动机构运转起来，并直接联动主动滚刀轴、从动滚刀轴上的一对滚刀旋转，这样可以直接提供较高的铣削速度去削平铅芯；转轴上的大齿轮联动与其啮合组成减速直齿轮副的小齿轮，该齿轮减速机构在马达功率恒定的条件下使传递过来的转速减小，这样就会提升转矩并传递给嵌在小齿轮中的刀架和其上的切削刃，从而使切削刃获得较大的旋转切削力去切削铅笔木杆。

主动滚刀轴和大齿轮转轴上的锥齿轮都采用轴肩限位和紧定螺钉定位，且大齿轮转轴首尾两端连接在主箱壳的后壁和前盖；小齿轮中央利用型孔连接嵌入刀架，刀架上的切削刃为普通的转笔刀切削刃，采用螺钉紧定其上，便于取出更换切削刃。

方块形的刀架一端嵌入在小齿轮中央的方槽，一端嵌套连接在刀架定位件上，刀架定位件固定在主箱壳内；另外小齿轮有一轮毂连接在前盖的插入孔内；刀架内为已设定的标准锥度孔，其锥度和长度参考标准铲形绘图铅笔要求，其内孔锥口直径设定为标准加粗铅笔的铅芯直径大小，当切削刃切削铅笔时以保留住所需的铅芯直径；主动滚刀轴和从动滚刀轴上的一对滚刀上下之间留有已设定的间隙，该距离参考标准铲形绘图铅笔厚度。

实施本实用新型，具有以下有益效果：

本铲形铅笔削笔装置是一种新型削笔器，目前市场上锥形铅笔削笔器泛滥，填补了铲形铅笔削笔器的空缺。

本铲形铅笔削笔装置的输入构件的动力可来源于电动马达或手摇曲柄，马达电源可来自内部电池盒内的干电池或外接USB电源输出线。

本铲形铅笔削笔装置刀架上的切削刃能够置换，当切削刃变钝的时候，方便拆卸置换以致再使用，增长了使用寿命。

本铲形铅笔削笔装置提供素描或工程制图手绘者很好的绘图助力工具，提升了绘图质量，填补了手工削铲形铅笔时易断裂、不平整的缺陷。

本铲形铅笔削笔装置将输入的转矩直接传递给一对滚刀，提供了良好的铣削速度去铣削铅芯平面，同时经过齿轮换向和减速，将转矩传递给刀架上的切削刃，提供旋转切削力去切削木杆。

附图说明

图1为本实用新型电动式铲形铅笔削笔装置整体结构示意图。

图2为本实用新型铲形铅笔削笔装置拆去箱壳的内部结构示意图。

图3为本实用新型内部传动机构和切削组合的结构示意图。

图4为本实用新型手摇式铲形铅笔削笔装置内部结构示意图。

图5为本实用新型第一步加工的剖面图。

图6为本实用新型第二步加工的剖面图。

图中：1-轴套，2-同步直齿轮副，3-废屑收集盒，4-滚刀，5-从动滚刀轴，6-轴定位件，7-锥齿轮副，8-转轴，9-主动滚刀轴，10-大齿轮，11-前盖，12-小齿轮，13-刀架，14-切削刃，15-联轴器，16-马达，17-马达座，18-电池盒，19-刀架定位件，20-侧箱盒，21-主箱壳，22-电源USB接口，23-插入孔，24-插入孔，25-手摇曲柄。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种铲形铅笔削笔装置，其主要特征是输入动力为电动式，包括主箱壳21、前盖11、侧箱盒20、传动机构和切削组合、马达16、电池盒18、电源USB接口22和废屑收集盒3；其中，主箱壳21与侧箱盒20并靠着，位于本装置的底部，而废屑收集盒3嵌于主箱壳21底端、可抽出，清除积屑后可以插回；前盖11垂直于主箱壳21、布置在本装置上部最前面；传动机构与切削组合紧密配合，位于本装置的内部中间、安装于主箱壳21内上面位置；马达16为微型直流电机，安装在马达座17上、侧箱盒20内的上部；电池盒18位于侧箱盒20内部、及马达16与电源USB接口22之间；电源USB接口22安装在电池盒18和侧箱盒20的下面；电池盒18内装有干电池，其两极通过导线分别连接马达16正负两极，同时还连接电源USB接口22，整个部分组成输入构件，安装在侧箱盒20内；整个装置的箱体可拆卸成主箱壳21、前盖11和侧箱盒20；侧箱盒20可从主箱壳21的侧面独立拆卸，便于置换装于其内部已损坏或老化的马达16；前盖11上有贯穿的插入孔23，将铅笔插入孔中，即穿过前盖11和小齿轮12，插入到装有切削刃14的刀架13内；主箱壳21的后壁也有一插入孔24，使插入的铅笔圆柱芯进入到上下一对滚刀4的中缝处。

如图2、3所示，展示了本实用新型内部传动机构和切削组合，所述传动机构包括同步直齿轮副2、锥齿轮副7、减速直齿轮副、转轴8、主动滚刀轴9、从动滚刀轴5、联轴器15、轴套1；其中，同步直齿轮副2通过联轴器15和轴套1，与马达16相联，并传递扭矩给主动滚刀轴9和从动滚刀轴5，从而带动一对滚刀4进行铅芯平面切削动作，同时又通过滚刀4上的主动滚刀轴9传递给锥齿轮副7扭矩，从而带动减速直齿轮副、转轴8及转轴8上的大齿轮10和刀架13上小齿轮12做旋转动作，实现旋转切削铅笔木杆的动作。

减速直齿轮副由转轴8上的大齿轮10与刀架13上小齿轮12组成；联轴器15一端与侧面马达转轴进行花键孔连接，另一端嵌在轴套1里，轴套1同时联动嵌于其内的主动滚刀轴9，同时主动滚刀轴9、从动滚刀轴5在同步直齿轮副2联动下对顶同速旋转，主动滚刀轴9、从动滚刀轴5被两边的轴定位件6定位连接在主箱壳21内壁；另外主动滚刀轴9与转轴8由锥齿轮副7联动，带动转轴8及其轴上大齿轮10旋转，同时大齿轮10联动与其啮合组成减速直齿轮副的小齿轮12，而刀架13的铅笔加工进口端嵌于小齿轮12中央，同时带动刀架13及其上的切削刃14旋转。

所述切削组合是由主动滚刀轴9和从动滚刀轴5上的一对滚刀4、嵌套连接在刀架定位件19及小齿轮12上的可旋转的刀架13、用螺钉紧定在刀架13上的切削刃14组成；给马达16通电，通过联轴器15传递转矩使传动机构运转起来，并直接联动主动滚刀轴9、从动滚刀轴5上的一对滚刀4旋转，这样可以直接提供较高的铣削速度去削平铅芯；转轴8上的大齿轮10联动与其啮合组成减速直齿轮副的小齿轮12，该齿轮减速机构在马达功率恒定的条件下使传递过来的转速减小，这样就会提升转矩并传递给嵌在小齿轮12中的刀架13和其上的切削刃14，从而使切削刃14获得较大的旋转切削力去切削铅笔木杆。

主动滚刀轴9和转轴8上的锥齿轮都采用轴肩限位和紧定螺钉定位，且转轴8首尾两端连接在主箱壳的后壁和前盖11；小齿轮12中央利用型孔连接嵌入刀架13，刀架13上的切削刃14为普通的转笔刀切削刃，采用螺钉紧定其上，便于取出更换切削刃14；底端废屑收集盒3可抽出，清除积屑后可以插回。

方块形的刀架13一端嵌入在小齿轮12中央的方槽，一端嵌套连接在刀架定位件19上，刀架定位件19固定在主箱壳21内；另外小齿轮12有一轮毂连接在前盖11的插入孔23内；刀架13内为已设定的标准锥度孔，其锥度和长度参考标准铲形绘图铅笔要求，其内孔锥口直径设定为标准加粗铅笔的铅芯直径大小，当切削刃14切削铅笔时以保留住所需的铅芯直径；主动滚刀轴9和从动滚刀轴5上的一对滚刀4上下之间留有已设定的间隙，该距离参考标准铲形绘图铅笔厚度。

如图4所示，本实用新型还可提供一种手动式铲形铅笔削笔装置；在上述电动式铲形铅笔削笔装置实施例的基础上，从主箱壳21卸下凸出的侧箱盒20，将手摇曲柄25嵌入到联轴器15，此时需要两人合作，一人拿住装置并通过旋转手摇曲柄25输入转矩，另一个插入铅笔进行加工，这样人工可代替马达16为装置提供动力。

本实用新型铲形铅笔削笔装置，将铲形铅笔加工过程分为两个步骤，如图5所示，第一步是削去铅笔的木质杆：为了防止所削铅芯过长，刀架定位件19上设定了铅笔插入加工的长度限位块，以保证削出标准的铅芯长度，此时可以用马达16或手摇曲柄25给联轴器15输入转矩，在内部传动机构的传递作用下，使切削组合中的平面铣削部分和旋转切削部分分别旋转工作起来，然后将铅笔从前盖11的插入孔23内伸入，即伸入到旋转切削部分中装有切削刃14的刀架13内，当感觉到铅笔不能再往里面伸入的时候，即对铅笔木杆切削完毕，完成第一步加工。如图6所示，第二步是将第一步加工得到的外露铅笔圆柱芯加工成铲型，其过程是手执铅笔，快速将外露铅芯的一伸入主箱壳21后壁的插入孔24，即伸入到平面铣削部分中一对滚刀4之间的间隙，当感觉不能再往前伸的时候抽出，即完成对铅芯的上下削平；通过这简单的两步就可以得到一支标准厚度和长度的铲型绘图铅笔。

本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的；本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。