[发明专利]具有改进的由前进至缩回转换的强制进给工具

说明书

技术领域

本申请要求申请号为61/769,736、申请日为2013年2月26日、标题为进给钻头的美国申请的优先权，并且要求申请号为61/822,959、申请日为2013年5月14日、标题为进给钻头的美国申请的优先权。

背景技术

强制进给工具，例如但不仅限于进给钻头，通常已知的用于执行例如由钢、铝、钛和复合材料制成的工件上的操作。强制进给工具包括将钻头(abit)进给到工件中的工具进给机构。除其他应用外，常见的强制进给工具的应用包括，航空器各个部件中的钻孔。

强制进给工具通常包括配置用于驱动主轴的马达。所述主轴可以旋转，并且每转可以前进预先设定的数值。所述主轴设计为以朝向工件的前进方向和以远离工件的缩回方向移动。

工具10被设计为用于启动主轴由以前进方向移动至以缩回方向移动的转换。典型的用于启动主轴由前进至缩回的转换的方法是机械的凸轮杆或通过气动限制信号驱动的气动活塞。这些机构的操作可靠性对于工具的操作来说是至关重要的。此时的机械故障会导致有缺陷的工具无法脱离前进位置中的主轴。这样会导致工件和/或工具的损坏。

发明内容

本发明针对于配置用于启动主轴由前进方向至缩回方向的转换的强制进给工具。

一实施例针对于配置为以第一模式和第二模式操作的强制进给工具。进给工具包括细长的主轴，所述主轴适合于安装刀具、旋转和沿进给线路轴向移动。主轴配置为以第一模式操作沿进给线路以第一方向轴向移动和以第二模式操作沿进给路线以相反的第二方向轴向移动。主轴进一步配置为用于避免在第一方向上超出停止位置的移动。主轴驱动机构连接主轴以旋转主轴。差动进给齿轮与主轴驱动机构啮合并且通过主轴驱动机构被旋转，并且与主轴隔开。主轴进给齿轮连接至主轴，用于沿进给线路轴向移动主轴。主轴进给齿轮与差动进给齿轮啮合并且通过差动进给齿轮被旋转。第一模式包括主轴驱动机构与主轴啮合以旋转主轴，以及与差动进给齿轮啮合以旋转主轴进给齿轮。主轴进给齿轮位于沿进给线路的第一轴向位置，和主轴驱动机构，并且与差动进给齿轮以第一轴向距离隔开。第二模式包括在沿进给线路的不同的第二轴向位置处的主轴进给齿轮，并且差动进给齿轮与主轴驱动机构以更大的第二轴向距离隔开，并且脱离主轴驱动机构。主轴配置为从第一模式转换为第二模式以响应主轴进给齿轮，所述主轴进给齿轮轴向地沿进给线路从第一位置向第二位置移动。

进给工具可以包括升降环，其轴向地沿进给线路与主轴进给齿轮一起移动。当主轴进给齿轮从第一轴向位置向第二轴向位置移动时，升降环向外径向延伸超出主轴进给齿轮抵靠差动进给齿轮。

升降环和主轴进给齿轮可以是一个单一的组件。

升降环可以围绕主轴延伸并且包括容纳主轴的中央开口。

进给工具可以包括一个或多个坡道，其分别从主轴驱动机构和差动进给齿轮向外延伸，它们各自具有包括凸轮面的坡道，所凸轮面相互接触使主轴驱动机构和差动进给齿轮以第一模式相互啮合。

进给工具可以包括偏动元件，其作用在主轴进给齿轮上以避免主轴进给齿轮从第一轴向位置向第二向线位置移动。

进给工具可以包括气动马达，所述气动马达施加力到主轴驱动机构上从而旋转差动进给齿轮和主轴进给齿轮。

进给工具可以包括活塞，所述活塞通过与活塞一起位于气缸中的杆有效连接至差动进给齿轮，所述气缸包括空气入口。

另一针对进给工具的实施例，其包括细长的适合安装刀具的主轴。主轴配置为沿进给线路以前进方向朝第一位置轴向移动和以相反的方向缩回。主轴驱动齿轮连接至主轴以旋转主轴。主轴进给齿轮连接至主轴以沿进给线路轴向移动主轴。差动进给齿轮与主轴进给齿轮通过匹配齿轮齿而啮合。差动驱动齿轮与主轴驱动齿轮通过匹配齿轮齿啮合，并且进一步与差动进给齿轮啮合。为差动驱动齿轮提供动力以旋转主轴驱动齿轮，并且还通过差动进给齿轮旋转主轴进给齿轮。主轴进给齿轮有效连接至主轴，为了在主轴达到第一位置后使其沿进给路线轴向移动。主轴进给齿轮的移动导致差动进给齿轮远离差动驱动齿轮，并且使差动进给齿轮脱离差动驱动齿轮。

主轴驱动齿轮和主轴进给齿轮可以沿主轴轴向对齐，而差动驱动齿轮和差动进给齿轮可以沿差动进给杆轴向对齐，并且它们与主轴和平行的差动进给杆轴向啮合在一起。

差动驱动齿轮可以包括沿外缘的齿轮齿，当主轴以前进方向移动时所述差动驱动齿轮的齿轮齿与主轴驱动齿轮啮合，并且差动进给齿轮可以包括沿外缘的齿轮齿，当主轴以前进方向移动时所述差动进给齿轮的齿轮齿与主轴进给齿轮啮合。