[发明专利]带有可径向偏移钻轴的钻孔装置

说明书

本发明涉及一种带有可径向偏移钻轴的钻孔装置。

为了加工出带底切的钻孔，已知的钻孔装置具有作为钻孔工具的钻头，该钻头具有朝向自由端变宽的钻头头部。钻孔底部底切的生成是通过回旋运动使钻头头部作横向位移而实现的。当此运动发生时，在钻孔底部区域内，通过钻头头部上的横向切刃或者横向磨料涂层，钻孔的底切部分被扩出。为了采用这种钻头头部不仅加工出底切而且也加工出钻孔的圆柱形部分，钻头头部的前端表面上设有磨料涂层，例如金刚石片涂层。如果要求使用这种钻头在表面板上也加工出钻孔的圆柱形部分，则钻头头部的整个前端表面要与表面板的硬材料相接合。由于在钻头头部前端表面中心的切削速度低，钻孔作业必须在施加高的压力下进行，而这一高的压力将导致金刚石片过早变钝。钻孔工具的工作寿命因而必然大大地降低。

DE-0S4119350.4公开了一种钻孔装置，用于在表面板上加工出带底切的钻孔，在该装置中，所用的钻孔机以及附着于其上的用于加工底切的钻头被移离中心线并在扩孔期间完全由凸轮板引导。回旋运动是靠手动实现的，因此，在扩孔作业期间钻头的回旋运动仅以低速进行。

因此，本发明的目的在于提供一种钻孔装置，在该装置中钻头头部和要在其上加工出具有圆柱形部分的孔的表面板之间当钻孔时产生径向相对运动，从而增加钻头的工作寿命。

本发明的目的靠将钻头夹具和/或表面板借助径向弹性支承件而安装来达到。因为钻头夹具和/或表面板是径向弹性安装的，所以在钻头头部或表面板处能发生自激振荡。钻头头部的振荡可由略微不平衡的钻头结构引起，特别是，可由带有不对称前端表面的钻头引起。

较佳实施例中提供的钻头夹具是通过弹性轴而附着到钻轴上的。弹性轴可由直径和长度能达到所需的弹性的圆钢制成。

弹性轴可位于由润滑脂或另一种减振剂填充的减振室内，以缓冲轴的振荡也就是钻头头部的振荡。

钻孔装置也可装在带有振动装置的弹性轴区域内，该振动装置产生限定的振荡。一触发脉冲的电磁铁可作为此处的振动装置，其中电磁铁的磁场直接作用到轴上或作用在连接其上的铁磁体上。于是，钻头头部的径向位移可由给定的径向力实现并具有一所需的频率。装在弹性轴上的止挡件可决定钻头头部的最大位移。

同样，通过振动装置，使水平地位于振荡台上的表面板也可被引起水平振荡。也是为此目的，可使用一个电磁铁，它作用到与表面板相连接或与振荡台相连接的电磁铁元件上并引起这些构件振荡。

下面参照附图所示的实施例详细地说明本发明。

图1示出了带有振荡台的钻孔装置，

图2示出了用于图1所示钻孔装置的钻头夹具，它通过弹性轴连到钻轴上，

图3示出了带有图2所示弹性轴的钻轴，但是钻轴还带有电振动装置，

图4示出了作用在弹性轴上的电磁铁纵剖详图，以及

图5示出了图4所示电磁铁的平面图。

图1所示的钻孔装置具有一个带钻轴2的驱动机构1，驱动机构1借助于弹性轴3驱动钻头4。钻头具有成圆锥形加宽的钻头头部5，在钻头头部5的前端磨料表面6处以及在钻头头部5的横表面7上具有金刚石片的磨料涂层。

由于弹性轴3的自激或强力引起的振荡，弹性轴3能使钻头头部5径向弹性位移。借助振动装置8，轴3可被引起振荡，所以在此轴3也可被称作具有限定的位移。

轴3的自激可由钻头头部不对称形状引起。在这里示出了成倾斜端表面的钻头头部50和带有阶梯状端表面的钻头头部51，以作为图示于此的实施例。

钻头4可沿箭头9下放到表面板10上以便生成钻孔。平板10是一块表面板，它位于振荡台11上。振荡台11由径向弹性支承件12旋转地支承着并借助于作为振动装置的不平衡电机13引起水平振动。

在平板10上，虚线示出了要加工出的带底切钻孔的纵向剖面。随着钻孔15圆柱形部分14的形成，在平板10和钻头头部5之间提供了径向相对运动，以便在钻头头部5的磨料表面6中心保持相对高的磨削或切割速度。如果振动装置被用来产生这种相对运动，这些至少在圆柱形部分14的制造期间实现。总之，随着底切16正被扩孔，在这期间，钻头头部以自身所公知的方式实现旋回运动或旋转运动，在钻头头部5和平板10之间发生径向相对运动。

图2示出了钻轴2的结构，钻轴2具有套筒形轴延伸部17，它围绕着减振室18，在减振室18中，弹性轴3被减振剂19围住。增添粉末的润滑脂可用作减振剂19。    

套筒形轴延伸部17被装在径向轴承20内并且它的端表面相对轴3被密封件21密封，固定到轴3上的止挡件22限定弹性轴3的径向位移。