專利名稱：磨鉆器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力磨鉆器，特別是涉及一種帶有一個可推入的橫刃鉆尖修薄口(point splitting port)和一個用于收集在鉆頭刃磨的過程中產(chǎn)生的碎屑的管子的動力磨鉆器。
背景技術(shù)：
眾所周知，磨鉆器是應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下的。在大批量生產(chǎn)的過程中，雖然價格高，但是高質(zhì)量、精確的磨鉆器卻被認(rèn)為是物有所值的設(shè)備。磨鉆器的使用將會使鉆頭的有效壽命延長，因此可通過減少鉆頭的消耗和使用鋒利的鉆頭來提高在生產(chǎn)過程中需要鉆孔或洞的產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，從而降低成本。此外，使用一個高質(zhì)量的磨鉆器的經(jīng)濟(jì)性的更詳細(xì)的信息可以在授予Christian和Bernard的專利號為No.5400546的美國專利中看到。
使用高品質(zhì)的磨鉆器可以有很多好處，這已經(jīng)通過一些小產(chǎn)量的生產(chǎn)如機(jī)械車間、其他的小企業(yè)和一些經(jīng)常使用鉆頭的技工和業(yè)余愛好者而了解到。過去，由于鉆頭的使用量很小，精確的磨鉆器的高成本使得它們并不那么物有所值。此外，工業(yè)上所用的磨鉆器非常龐大，帶有一個直徑大約為6英寸或以上的砂輪，整個設(shè)備放置時要占用幾平方英尺的面積(裝置靜止不動時所占據(jù)的面積)。即便這樣的設(shè)備很經(jīng)濟(jì)，很多的小企業(yè)和一些業(yè)余愛好者們也沒有足夠的地方來安裝這樣的一個設(shè)備。
最近，一些發(fā)明人即磨鉆器的設(shè)計者，對磨鉆器作出了一些改進(jìn)，使其在沒有降低使磨鉆器安全可靠、容易使用的安裝和對準(zhǔn)等特性的情況下，減少該設(shè)備的尺寸和制造成本，同時使設(shè)備的精度維持在一個可接受的水平。這些改進(jìn)使高品質(zhì)的磨鉆器有包括小批量生產(chǎn)、小企業(yè)、技工和業(yè)余愛好者的更為廣闊的市場。價格較低卻仍然保持很好的精度，磨鉆器也變得更加的物有所值，這也使得其潛在的市場變得更加的廣闊。美國專利5735732結(jié)合到本申請中作為參考，該專利公開了一種磨鉆器的構(gòu)造，這種磨鉆器結(jié)合了一些改進(jìn)措施，使其提供了適用于小批量生產(chǎn)的緊湊、便宜、精確并可靠的磨鉆器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及對一種緊湊的磨鉆器的進(jìn)一步改進(jìn)，該磨鉆器通常為美國專利號為No.5735732(‘732專利)的專利中所公開的類型。更確切的說，本發(fā)明致力于對前面所述專利中公開的磨鉆器的橫刃鉆尖修薄口的變化和其修薄橫刃鉆尖的方法的改進(jìn)。本發(fā)明中的橫刃鉆尖修薄口比在前面專利中所公開的橫刃鉆尖修薄口的使用更簡單。
本發(fā)明對‘732專利中所公開的磨鉆器作了很大的改進(jìn)。在一優(yōu)選實施方案中，磨鉆器有兩個口，使得保持鉆頭以進(jìn)行打磨的鉆頭卡盤可以插入其中。其中一個口用于把鉆頭送至砂輪以使鉆頭的表面和刃口在打磨過程中能夠被磨光。這個口稱為打磨口。第二個口是如上所述的橫刃鉆尖修薄口。這個口用于在切削面被打磨后，將橫刃鉆尖修薄(即把連接兩個槽內(nèi)部的鉆心去除)。
在鉆頭打磨的過程中，特別是在打磨切削表面時，會產(chǎn)生大量的碎屑。這些碎屑主要是鉆頭材料上被磨下來的顆粒，但也包括從砂輪上掉下來的磨料，也可能包括被打磨的表面所具有的雜質(zhì)。該磨鉆器設(shè)有一個碎屑收集腔，用于收集從砂輪上撒下的碎屑。然而，在本發(fā)明的一優(yōu)選實施方案中，橫刃鉆尖修薄口位于設(shè)備的側(cè)邊，與砂輪和碎屑收集腔大致在同一水平上。同樣，當(dāng)打磨口在使用時，橫刃鉆尖修薄口表現(xiàn)為砂輪附近的一個開口，在該開口處，碎屑能夠從設(shè)備中排出。
在經(jīng)過改進(jìn)后，碎屑收集管可以插進(jìn)橫刃鉆尖修薄口，以基本防止碎屑從設(shè)備中排出。該管有一個蓋，該蓋用作碎屑的物理上的阻擋物，該管被通風(fēng)以使氣流從中通過。如果需要將收集管與一真空設(shè)備相連，蓋則可以卸下。


結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述和其它的特征，及其伴隨而來的優(yōu)點將會在隨后對優(yōu)選實施方案的詳細(xì)說明中得到更好的理解，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施方案的磨鉆器的局部剖切的主視圖。
圖2為根據(jù)另一優(yōu)選實施方案的磨鉆器和卡盤的透視圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明又一可選的優(yōu)選實施方案的外殼的一部分去掉后的磨鉆器和卡盤的透視圖。
圖4為根據(jù)圖1的實施方案的磨鉆器的透視圖。
圖5為根據(jù)圖1的實施方案的磨鉆器的局部切掉并且局部剖開的俯視平面圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施方案得到的砂粒收集管的截面圖。
圖7為與圖1實施方案一致的磨鉆器的側(cè)視圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的磨鉆器包括一外殼10，其包圍著馬達(dá)12和一砂輪組件14。優(yōu)選地，馬達(dá)為能夠以大約15000-20000RPM的速度運轉(zhuǎn)的高速馬達(dá)。優(yōu)選地，砂輪組件基本類似在‘732專利中公開的砂輪組件，形成打磨表面的金剛石板環(huán)的直徑優(yōu)選在1/2到21/2英寸之間。更優(yōu)選的是，該環(huán)的直徑大約為1到11/2英寸。更進(jìn)一步地，直徑優(yōu)選為11/4英寸。
砂輪組件14與馬達(dá)的軸16可操作地相連，優(yōu)選地處于直接驅(qū)動接合。在幾個附圖中可以看到，該設(shè)備是垂直定位的，如同‘732專利中的方式一樣，馬達(dá)的軸垂直向上延伸，同時砂輪組件定位在馬達(dá)上方。或者，磨鉆器也可以如圖1，4和5所示處于水平方向，其中馬達(dá)的軸沿大體為水平的軸線方向延伸。在其他實施方案中，砂輪組件同樣可以以90°方向放置，并且可以在一個垂直的“平面”上旋轉(zhuǎn)。
每一個可選擇的設(shè)計方案都有一打磨口和一橫刃鉆尖修薄口，次外，優(yōu)選地，還具有一鉆頭定位口20，20’，以便鉆頭200能夠正確的定位在保持器中，即定位在‘732專利中所描述類型的卡盤100中。開始時把要進(jìn)行打磨的鉆頭200安裝在卡盤中的過程也如‘732專利所述。
在使用這個磨鉆單元打磨鉆頭時，能夠使鉆頭200保持適當(dāng)對準(zhǔn)的卡盤100被插入到打磨口30，30’中，以‘732專利所披露的方式進(jìn)行打磨。其后，如果需要鉆頭設(shè)有修薄的橫刃鉆尖(或者如果鉆頭一開始就是一個橫刃鉆尖修薄的鉆頭，或如果要求把正在打磨的鉆頭轉(zhuǎn)換為橫刃鉆尖修薄的鉆頭)，卡盤和鉆頭就被定位為插入橫刃鉆尖修薄口40，40’中。在‘732專利中，橫刃鉆尖修薄口被設(shè)計成將卡盤完全容納在其中，而鉆頭并不接觸砂輪。該口被設(shè)計為需要使用者把卡盤100和鉆頭200來回?fù)u動，以便鉆尖的適當(dāng)表面可以和砂輪接觸以從鉆頭的鉆心處去掉材料，從而將橫刃鉆尖修薄。
本發(fā)明中的橫刃鉆尖修薄口允許更簡單的操作。橫刃鉆尖修薄口40，40’相對于砂輪組件14的環(huán)而被定位，以便當(dāng)卡盤100和鉆頭200被插入到適當(dāng)對準(zhǔn)的口中時，槽尖端的內(nèi)部202接觸到磨環(huán)，并且預(yù)定量的材料將會隨著卡盤和鉆頭向橫刃鉆尖修薄口不斷地推進(jìn)而被打磨掉。橫刃鉆尖修薄口具有定位于其中的擋塊42，用以限制卡盤可以插入的深度。這些擋塊被構(gòu)造和定位成能夠與卡盤100正面部分上的兩個相對的平面102接合并與之協(xié)作。
擋塊42具有用于卡盤上的平面102的互補的接合表面，并且開始把卡盤插入橫刃鉆尖修薄口時，其作用就是把卡盤定位到正確的位置，以便使必要的鉆頭表面位于砂輪組件14處。換句話說，當(dāng)使用者開始把卡盤插進(jìn)橫刃鉆尖修薄口時，在平面102與擋塊不相配的任何方位，擋塊42將通過與卡盤的圓柱形表面的物理上的干涉來阻止其插入到該位置。這時使用者就必須旋轉(zhuǎn)卡盤直到平面和擋塊對齊。卡盤然后才可以往橫刃鉆尖修薄口中更深一步地推進(jìn)，以推動鉆頭和砂輪接觸。
在卡盤的進(jìn)一步插入后，擋塊將與卡盤的卡盤套筒104在平面終止的位置處接合。這樣，擋塊就可以阻止卡盤的進(jìn)一步插入，這就提示使用者打磨操作結(jié)束了。橫刃鉆尖修薄的操作要求鉆頭200兩個槽的內(nèi)部都必須要打磨，因此在完成第一次的插入以后，使用者將卡盤縮回，把它旋轉(zhuǎn)180°，然后再重新插入卡盤。當(dāng)卡盤上的平面102與擋塊42對齊時，擋塊又允許卡盤插入。然后使用者就可以把卡盤向前推入到口中來打磨另一個槽以產(chǎn)生完整的修薄的橫刃鉆尖。這樣，僅通過簡單的推入操作，該口就可以將橫刃鉆尖修薄。
在提供僅通過使用一推入操作就可以將橫刃鉆尖修薄的性能中，該口的特殊結(jié)構(gòu)和相對于打磨表面的定位都是非常重要的因素。特別如圖7所示，橫刃鉆尖修薄口大致為圓形，并且為外殼上的圓柱形開口，并具有朝著砂輪向內(nèi)延伸的大體上為圓柱形的壁。優(yōu)選地，擋塊42包括兩個在徑向相對的凸起部分，其中所述凸起部分從圓柱形壁向內(nèi)沿徑向突出。如前所述，擋塊具有兩個互相平行的表面，使卡盤上的平面可以沿其滑動。擋塊42的定位及卡盤平面102的尺寸使得允許卡盤插入到橫刃鉆尖修薄口至預(yù)定距離，在該距離處，由卡盤承載的鉆頭將沿著所需部分在大約1/8英寸處與砂輪接合在一起。將兩個槽的內(nèi)表面打磨到這樣的一個距離就會產(chǎn)生修薄的橫刃鉆尖。如圖7所示，槽能夠被引導(dǎo)為與砂輪24的邊緣26接觸，其中所述邊緣26控制著從鉆槽中被去掉的材料的量。
橫刃鉆尖修薄口有一預(yù)緊件44，其便于每次把卡盤精確插入到該口的同一地方和同一方位角度。橫刃鉆尖修薄口中向內(nèi)凸起的圓柱形壁沿著壁的一部分具有一開口。凸片46延伸進(jìn)這一開口部分中，同時凸片舌狀物被定位在與設(shè)置所述壁大體相同的圓周位置。所述凸片在其舌狀物的自由端具有一徑向向內(nèi)延伸的凸緣48。該凸緣向內(nèi)突起一短距離，突出到由橫刃鉆尖修薄口40的圓柱形壁所限定的開口中。當(dāng)插入卡盤套筒104時，凸緣與卡盤套筒104的外表面相接合，以使卡盤套筒在該口內(nèi)定位或者定心。舌狀物具有一定程度的柔性，用以防止卡盤約束在該口內(nèi)。
該預(yù)緊件44的使用使得橫刃鉆尖修薄口的開口部分的大小比插入的卡盤套筒的大小稍微大一些。如果沒有該預(yù)緊件，為了使卡盤每次都能進(jìn)入到相同的位置，開口部分的尺寸需要與卡盤套筒的外徑幾乎一樣。然而，這將會大大增加制造成本，因為開口尺寸的公差將不得不更小。另外，即使采用緊公差，卡盤被約束在橫刃鉆尖修薄口中的機(jī)會也比較高。預(yù)緊件通過僅與插入的一小部分接觸，并且利用該接觸使卡盤恰當(dāng)?shù)卦谠摽趦?nèi)定心，由此能夠?qū)崿F(xiàn)相同的效果。
如圖4、5和7所示的設(shè)備中，該設(shè)備具有所謂的水平定向，橫刃鉆尖修薄口40位于該設(shè)備的側(cè)面。碎屑收集腔50位于該設(shè)備前方，并且?guī)в幸豢刹鹦兜乃芰仙w52，優(yōu)選地，該塑料蓋是透明或半透明的，并且穿過并環(huán)繞著附圖中所示的暴露區(qū)域延伸?？芍獧M刃鉆尖修薄口40構(gòu)成一相當(dāng)大的開口，當(dāng)使用打磨口30時，碎屑可通過該橫刃鉆尖修薄口被排出。
在該設(shè)備運轉(zhuǎn)時，為了基本上消除或使從該設(shè)備排出的碎屑量最少，優(yōu)選地可以設(shè)置如圖6所示結(jié)構(gòu)的碎屑收集管60。該碎屑收集管以截面圖的形式顯示，但很容易認(rèn)出該管是圓柱形的并且其尺寸可以使其插入到橫刃鉆尖修薄口中(也可以插入到直徑與橫刃鉆尖修薄口基本相同的打磨口中)。優(yōu)選地，該管具有一個或者多個外部肋62，這些外部肋有助于將該管定位在口中，并對抵靠著口40的圓柱形壁的管的密封提供了一些措施。
如該優(yōu)選實施方案所述，管以一彎管的方式形成，并且優(yōu)選地，從口中突出的部分在碎屑通過并流入管中時，能夠在重力作用下向下傾斜以便收集顆粒。在管的外部區(qū)域設(shè)有一蓋64，并且在蓋和收集管之間具有一間隔，使得當(dāng)蓋起作用以將砂粒和其他碎屑限制在收集管中時，該間隔可使空氣排放出來。
優(yōu)選地，蓋做成可拆卸的，以便可以取下，并且可以與一真空軟管如Shop-Vac軟管或管相連使碎屑從砂輪區(qū)排出來。在一優(yōu)選實施方案中，管的外端的尺寸和構(gòu)造使得其能夠和直徑為1-1/4英寸的Shop-Vac管配合。
前述和附圖所示的是本發(fā)明一個或多個優(yōu)選實施方案。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解不同的修改和改進(jìn)，并且這樣的修改和改進(jìn)也在本發(fā)明的精神和實質(zhì)范圍內(nèi)。本發(fā)明的范圍將由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種磨鉆器，其包括一外殼；一砂輪組件；一打磨口，其適于容納保持要打磨的鉆頭的卡盤；以及一橫刃鉆尖修薄口，其包括一大體為圓形的開口和一從外殼朝著砂輪組件向內(nèi)延伸的大體為圓柱形的壁，至少一個從所述大體為圓柱形的壁沿徑向向內(nèi)延伸的突起，所述突起適于與卡盤套筒的圓柱形壁上的形狀互補的凹槽相配合，由此要求所述卡盤以預(yù)定的方向插入，以便使保持在卡盤中的鉆頭相對于所述砂輪組件處于預(yù)定方向；所述至少一個凸起可操作地阻止卡盤和鉆頭在橫刃鉆尖修薄口內(nèi)經(jīng)過預(yù)定終止點的移動；以及其中所述橫刃鉆尖修薄口相對于所述砂輪組件定位，以便由所述卡盤保持的鉆頭的槽將在所述卡盤和鉆頭插入到橫刃鉆尖修薄口后，隨著卡盤和鉆頭在橫刃鉆尖修薄口向砂輪組件移動而與所述砂輪組件的打磨面接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的磨鉆器，其中，所述橫刃鉆尖修薄口具有略大于插入的卡盤套筒的開口，此外其還具有定心裝置，以便于在卡盤插入橫刃鉆尖修薄口時有助于卡盤套筒的定心。
3.如權(quán)利要求2所述的磨鉆器，其中所述定心裝置包括所述大體為圓柱形壁的彈性部分和從所述壁的彈性部分沿徑向向內(nèi)伸出的凸緣。
4.如權(quán)利要求3所述的磨鉆器，其中所述壁的所述彈性部分包括一在所述壁上形成的舌狀物元件，并且該舌狀物元件與所述壁在其一端相連。
5.如權(quán)利要求1所述的磨鉆器，其中所述橫刃鉆尖修薄口還包括位于沿徑向大體上相對位置處的至少兩個從大體為圓柱形壁沿徑向向內(nèi)延伸的突起。
6.如權(quán)利要求5所述的磨鉆器，其中所述至少兩個突起的構(gòu)造和設(shè)置能夠形成兩個大體平行的表面以使卡盤套筒插入。
7.一種磨鉆器包括一外殼；一砂輪組件；一適于牢固地夾持要在其上進(jìn)行打磨的鉆頭的卡盤組件；一適于容納所述卡盤，并適于朝著砂輪組件引導(dǎo)所述卡盤和鉆頭以打磨所述鉆尖的打磨口；以及一橫刃鉆尖修薄口，其包括一基本為圓形的開口和一從外殼向所述砂輪組件向內(nèi)延伸的大體為圓柱形的壁，至少一個從所述大體圓柱形壁沿徑向向內(nèi)延伸的突起，所述突起適于與卡盤套筒壁上的形狀互補的凹槽相配合，由此要求使卡盤以預(yù)定的方向插入，以便使保持在所述卡盤上的鉆頭相對于所述砂輪組件位于預(yù)定方向；所述至少一個凸起可操作地消除所述卡盤和鉆頭在橫刃鉆尖修薄口中經(jīng)過預(yù)定終止點的移動；以及其中所述橫刃鉆尖修薄口相對于所述砂輪組件定位，以便由所述卡盤保持的鉆槽將在所述卡盤和鉆頭插入到橫刃鉆尖修薄口后，就隨著卡盤和鉆頭在橫刃鉆尖修薄口中向砂輪組件移動而與砂輪組件的打磨表面接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的磨鉆器，其中所述橫刃鉆尖修薄口具有比要插入的卡盤套筒略大的開口，其還具有一定心裝置，以便于卡盤插入橫刃鉆尖修薄口時其有助于卡盤套筒的定心。
9.如權(quán)利要求8所述的磨鉆器，其中所述定心裝置包括大體為圓柱形壁的彈性部分和一從所述壁的彈性部分沿徑向向內(nèi)伸出的凸緣。
10.如權(quán)利要求9所述的磨鉆器，其中所述壁的所述彈性部分包括一在壁上形成的舌狀物元件，并且該舌狀物元件與壁在其一端相連。
11.如權(quán)利要求7所述的磨鉆器，其中所述橫刃鉆尖修薄口還包括位于沿徑向基本相對位置處的至少兩個從大體圓柱形壁沿徑向向內(nèi)延伸的突起。
12.如權(quán)利要求11所述的磨鉆器，其中所述至少兩個突起的構(gòu)造和設(shè)置使得所述卡盤插入其中時，能夠形成兩個基本平行的位于卡盤套筒中的表面。
13.一種磨鉆器包括一外殼；一砂輪組件；至少兩個口，保持鉆頭的卡盤可以在向著所述砂輪組件的方向插入其中；以及一碎屑收集管，其構(gòu)造和設(shè)置成可以插入所述至少兩個口中的至少一個中，并且與所述口形成充分的密封以基本上防止碎屑從所述管和開口壁之間排出，所述碎屑收集管進(jìn)一步被構(gòu)造和設(shè)置成可以限制碎屑進(jìn)入該管中。
14.如權(quán)利要求13所述的磨鉆器，其中所述碎屑收集管具有一蓋，其可被固定在與插入所述口的一端相對的一端上。
15.如權(quán)利要求14所述的磨鉆器，其中所述蓋可被排氣，用以當(dāng)安裝在所述管上時，允許氣體流過，同時基本上防止固態(tài)碎屑從蓋中排出。
16.如權(quán)利要求14所述的磨鉆器，其中所述蓋可從所述管上去掉。
17.如權(quán)利要求13所述的磨鉆器，其中所述碎屑收集管具有與插入所述口的一端相對的一端，其適于與真空軟管相連。
18.如權(quán)利要求13所述的磨鉆器，其中所述砂粒收集管的構(gòu)造和設(shè)置為形成一彎管，并且所述管能夠以所述管沒有插入所述口中的一部分可向下傾斜的形式插入到所述口的至少一個中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磨鉆器，其帶有一橫刃鉆尖修薄口，可以使在進(jìn)行打磨的鉆頭(200)上產(chǎn)生修薄的橫刃鉆尖的過程變得更為簡單。橫刃鉆尖修薄口(40)相對于砂輪組件(14)被定位，以便當(dāng)由卡盤(100)保持的鉆頭朝著砂輪前進(jìn)時，鉆尖上的鉆槽與砂輪相接觸。該口有幾個對準(zhǔn)擋塊(42)，該對準(zhǔn)擋塊與卡盤套筒上的平面相配合，以確保相對于砂輪將卡盤和鉆頭正確地對準(zhǔn)。擋塊還限制著卡盤和鉆頭向內(nèi)的運動只能前進(jìn)到一預(yù)定距離。碎屑或砂粒收集管(60)用于插入磨鉆器中未被使用的口中，收集并防止任何碎屑或砂粒從磨鉆器未被使用的口中撒出。
文檔編號B24B3/26GK1694779SQ03824672
公開日2005年11月9日 申請日期2003年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月27日
發(fā)明者D·伯納德, W·克里斯蒂安, S·哈里斯, K·莫斯特勒 申請人:專業(yè)工具制造有限責(zé)任公司