一种方孔钻机

摘要

本发明属于开孔设备技术领域，涉及一种方孔钻机，包括壳体及钻头，壳体中部安装的驱动杆连接，驱动杆的下端固定有定心钻头、中部设置有小齿轮，小齿轮的外侧套装有勒洛三角形块，勒洛三角形块放置在导向方框的中心方孔内，导向方框固定在壳体上，小齿轮与内齿轮啮合传动，勒洛三角形块的下端设置有中空的方孔铣刀，定心钻头的下端位于方孔铣刀的下端面之下，优点是：采用定心钻头直接钻孔定心，操作省力，定心的准确性高，废品率低，勒洛三角形的导向结构及方孔铣刀，钻出方孔的误差小，质量高，标准，噪音小，适用于方孔的钻制。

权利要求

1.一种方孔钻机，包括壳体及钻头，其特征在于：所述的钻头为尖头的定心钻头，壳体中部安装的驱动杆的下端同轴固定有所述的定心钻头，驱动杆的中部设置有带有外齿的小齿轮，小齿轮的外侧套装有带有内齿轮的勒洛三角形块，勒洛三角形块放置在导向方框的方形孔内，方形孔的四角为圆弧过渡，导向方框固定在壳体上，小齿轮的轴心与导向方框的中心重合，内齿轮的分度圆直径大于小齿轮的分度圆直径，小齿轮与内齿轮啮合传动，勒洛三角形块之三个顶点之间的连线构成等边三角形，方形孔的对边距离等于等边三角形的边长，勒洛三角形块的下端设置有中空的方孔铣刀，定心钻头穿过方孔铣刀且其钻尖部位向下露出方孔铣刀的切削端面。

2.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的驱动杆的下端同轴固定有定心钻头的具体结构是：驱动杆的下端同轴设置有带有竖直定位面的台阶槽，所述的定心钻头插接在台阶槽内并通过螺杆或销钉固定连接；或驱动杆的下端居中设置的柱形槽上设置有内螺纹，定心钻头螺接在内螺纹上。

3.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的方孔铣刀固定在勒洛三角形块的下端向下伸出的连接管上并通过销钉固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的方孔铣刀的中部设置有通孔，所述的驱动杆及其上连接的定心钻头位于通孔以内。

5.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的方孔铣刀上设有三个切削刀刃，三个切削刀刃的尖角之间的连线构成等边三角形。

6.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的驱动杆与小齿轮为一体式结构或分体式结构，分体式结构的驱动杆与小齿轮固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的内齿轮的轴线与勒洛三角形块的中心重合，所述的内齿轮一体成型在勒洛三角形块的中空的内圆孔壁上；或所述的内齿轮与勒洛三角形块为分体式结构，分体式结构的内齿轮固定连接在勒洛三角形块的中空的内圆孔壁上。

8.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的定心钻头的切削刃口的旋转圆锥角小于或等于170度。

9.根据权利要求1所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的壳体的下侧轴向滑动设置有防护罩、上侧连接有手握柄，防护罩上设置有与壳体配合限制钻孔深度的限位块，限位块在防护罩上的位置通过螺纹构件或销钉构件可调，防护罩内侧的壳体下端面与限位块之间设置有将防护罩顶紧在最下位置的弹簧，定心钻头及方孔铣刀位于防护罩的内侧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种方孔钻机，其特征在于：所述的壳体的上部固定有电机或气动马达或液压马达，电机或气动马达或液压马达的输出轴为驱动杆，或电机或气动马达或液压马达的输出轴与驱动杆的上端固定连接。

说明书

一种方孔钻机

技术领域

[0001] 本发明属于开孔设备技术领域，特指一种方孔钻机。

背景技术

[0002] 中国专利CN 105598502 A公开了《一种开方孔的装置》，包括固定框，固定框内为正方形的孔，孔的四角为圆角过渡，固定框内配合设置导向座，导向座由一块正三角形板和三块弓形板组成，弓形板为劣弧弓，每块弓形板的弦与正三角形板的边配合，三角形板和弓形板为一体结构；固定框的一面安装支撑架，支撑架上安装旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出轴连接变距万向节的一端，变距万向节的另一端连接连接轴，连接轴与刀座连接，导向座的正三角形板的内切圆的圆心处开设配合孔，连接轴穿过配合孔，连接轴与配合孔配合并且不会相对转动；刀座与导向座配合，刀座上设有至少一个刀头，每个刀头对应导向座一个角，刀头的尖端与导向座的对应的角的直线垂直于导向座的板；刀座位于固定框的另一面，固定框的框体上开设至少四个通孔，每个通孔内穿过一根导向杆，导向杆的外周设置弹簧，弹簧位于固定框的另一面；：所述的连接轴为六角柱，配合孔为六角孔。所述的导向座的外周设置数个滚柱，固定框的内壁开设与滚柱配合的凹槽。所述的导向杆的端部安装吸盘。所述的刀头为三个，刀座上设置加强座。所述的支撑架由两个三角形支撑架组成，三角形支撑架的两个角与固定框固定连接，三角形支撑架的第三个角与旋转驱动装置连接。所述的固定框上设有一圈风琴管，刀座位于风琴管内，风琴管的端部安装固定框，固定框与导向杆的端部固定连接。

[0003] 其不足之处在于：一是劣弧弓的半径若不是三角形板的边长的话，很难形成勒洛三角形，会产生传动干涉或难以钻出方孔；二是驱动装置通过变距万向节连接连接轴及刀头，因所述的刀头在切削时其中心在横向偏摆跳动使万向节也跟着随动偏摆，通过变距万向节连接转动的同时又要承担轴向进给，违反了万向节适用于传递扭力而不适合用于传递轴向力这个传动常识；三是利用导向杆及吸盘进行导向定位明显会刚性不够，由于所欲钻削对象表面粗糙不平使吸盘的吸力小，不足以克服刀头切削时产生的横向偏摆作用力，吸盘容易平移，导致定位不准确而实际不能有效钻出方孔；因此，该方案的传动结构不合理，作业操作性差，定位刚性不足，实用性不高，不能产生积极的效果。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种生产成本低、定位准确，钻出的方孔标准的方孔钻机。

[0005] 本发明的目的是这样实现的：

[0006] 一种方孔钻机，包括壳体及钻头，所述的钻头为尖头的定心钻头，壳体中部安装的驱动杆的下端同轴固定有所述的定心钻头，驱动杆的中部设置有带有外齿的小齿轮，小齿轮的外侧套装有带有内齿轮的勒洛三角形块，勒洛三角形块放置在导向方框的方形孔内，方形孔的四角为圆弧过渡，导向方框固定在壳体上，小齿轮的轴心与导向方框的中心重合，内齿轮的分度圆直径大于小齿轮的分度圆直径，小齿轮与内齿轮啮合传动，勒洛三角形块之三个顶点之间的连线构成等边三角形，方形孔的对边距离等于等边三角形的边长，勒洛三角形块的下端设置有中空的方孔铣刀，定心钻头穿过方孔铣刀且其钻尖部位向下露出方孔铣刀的切削端面。

[0007] 上述的驱动杆的下端同轴固定有定心钻头的具体结构是：驱动杆的下端同轴设置有带有竖直定位面的台阶槽，所述的定心钻头插接在台阶槽内并通过螺杆或销钉固定连接；或驱动杆的下端居中设置的柱形槽上设置有内螺纹，定心钻头螺接在螺纹内上。

[0008] 上述的方孔铣刀固定在勒洛三角形块的下端向下伸出的连接管上并通过销钉固定连接。

[0009] 上述的方孔铣刀的中部设置有通孔，所述的驱动杆及其上连接的定心钻头位于通孔以内。

[0010] 上述的方孔铣刀的下端面及外侧面上均布设有三个切削刀刃，三个切削刀刃的尖角之间的连线构成等边三角形。

[0011] 上述的驱动杆与小齿轮为一体式结构或分体式结构，分体式结构的驱动杆与小齿轮固定连接。

[0012] 上述的内齿轮的轴线与勒洛三角形块的中心重合；所述的内齿轮一体成型在勒洛三角形块的中空的内圆孔壁上；或所述的内齿轮与勒洛三角形块为分体式结构，分体式结构的内齿轮固定连接在勒洛三角形块的中空的内圆孔壁上。

[0013] 上述的定心钻头的切削刃口的旋转圆锥角小于或等于170度；或所述的定心钻头的切削刃口的旋转圆锥角小于或等于120度。

[0014] 上述的壳体的下侧轴向滑动设置有防护罩、上侧连接有手握柄，防护罩上设置有与壳体配合限制钻孔深度的限位块，限位块在防护罩上的位置通过螺纹构件或销钉构件可调，防护罩内侧的壳体下端面与限位块之间设置有将防护罩顶紧在最下位置的弹簧，定心钻头及方孔铣刀位于防护罩的内侧。

[0015] 上述的壳体的上部固定有电机或气动马达或液压马达，电机或气动马达或液压马达的输出轴为驱动杆或电机或气动马达或液压马达的输出轴与驱动杆的上端固定连接。

[0016] 本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

[0017] 1、本发明由于采用标准的勒洛三角形的导向结构及方孔铣刀，由于采用双刀具分别独立切削，切削阻力小，钻出方孔的误差小，质量高，标准。

[0018] 2、本发明采用定心钻头先钻削定心，而后方孔铣刀跟进铣削方孔，有效克服了方孔铣刀在切削时产生的横向偏摆作用力，定位刚性足，操作省力，定心的准确性高，废品率低。

[0019] 3、本发明采用驱动杆上的小齿轮驱动导向方框内的内齿轮即勒洛三角形块转动，进而带动方孔铣刀钻制方孔，齿轮传动的可靠性高，传递扭力大，钻削方孔的效率高。

[0020] 4、本发明的防护罩不仅可以遮挡并收集钻出的废屑，防止转动的方孔铣刀伤人，防护罩上的限位块可以有效控制钻孔深度，并通过螺纹构件或销钉构件调整限位块的限位高度既钻孔深度。

[0021] 5、本发明的结构简单，定位可靠准确，操作简便，所钻出的方孔标准、统一，生产成本低，生产效率高，适用于方孔的钻制。

附图说明

[0022] 图1是本发明的局部剖视图。

[0023] 图2是本发明的仰视图。

[0024] 图3是本发明的A-A向剖视图。

[0025] 图4是本发明的驱动杆的局部剖视图。

[0026] 图5是本发明拆去防护罩及弹簧后的剖视图。

[0027] 图6是本发明的方孔铣刀的局部剖视图。

[0028] 图7是本发明的方孔铣刀的仰视图

[0029] 图8是本发明的方孔铣刀的俯视图

[0030] 图9是勒洛三角形的形成原理示意图。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—图9：

[0032] 一种方孔钻机，包括壳体21及钻头，所述的钻头为尖头的定心钻头20，壳体21中部安装的驱动杆11通过轴承23支撑在壳体21上，驱动杆11的下端同轴固定有所述的定心钻头20，驱动杆11的中部设置有带有外齿的小齿轮22，小齿轮22的外侧套装有带有内齿轮12的勒洛三角形块14(所述的勒洛三角形块14的外轮廓为勒洛三角形，故称勒洛三角形块14)，勒洛三角形块14放置在导向方框13的方孔131内，方孔131的四角为圆弧过渡，导向方框13固定在壳体21上，小齿轮22的轴心与导向方框13的中心重合，内齿轮12的分度圆直径大于小齿轮22的分度圆直径，小齿轮22与内齿轮12啮合传动，勒洛三角形块14之三个顶点之间的连线33构成等边三角形，方形孔的对边距离L2等于等边三角形的边长L1(每根连线33的长度)，勒洛三角形块14的下端设置有中空的方孔铣刀18，定心钻头20穿过方孔铣刀18且其钻尖部位露出并高于方孔铣刀18的切削端面，或者说方孔铣刀18为在刀柄上设置有外端有尖角182的周向均布的三个切削刀刃181形成方孔铣刀18，三个切削刀刃181的尖角182之间的连线184构成等边三角形，定心钻头20的下端位于切削刀刃181的下端面185之下，以确保定心钻头20部分钻入物体内可以起到定位的作用后，方孔铣刀18的三个切削刀刃181再进行方孔的切削或钻制，所述的方孔铣刀18、定心钻头20的刃口均是用钨钢或金刚砂制成，特别适用于钻制较硬的金属、水泥墙体或石材，所述的方孔铣刀18、定心钻头20若采用木工钻头，则可在木材上钻制方孔或方槽。

[0033] 上述的驱动杆11的下端同轴固定有定心钻头20的具体结构是：驱动杆11的下端同轴设置有带有竖直定位面的台阶槽111，所述的定心钻头20插接在台阶槽111内并通过螺杆或销钉固定连接；或驱动杆11的下端居中设置的柱形槽上设置有内螺纹，定心钻头20螺接在螺纹内上。

[0034] 上述的方孔铣刀18固定在勒洛三角形块14的下端向下伸出的连接管131上并通过销钉24固定连接。

[0035] 上述的方孔铣刀18的中部设置有通孔183，所述的驱动杆11及其上连接的定心钻头20位于通孔183以内。

[0036] 上述的定心钻头20的下端位于切削刀刃181下端面185及外侧面上均布设有三个切削刀刃，三个切削刀刃的尖角之间的连线构成等边三角形。

[0037] 上述的驱动杆11与小齿轮22为一体式结构或分体式结构，分体式结构的驱动杆11与小齿轮22固定连接。

[0038] 上述的内齿轮12的轴线与勒洛三角形块14的中心重合；内齿轮12一体成型在勒洛三角形块14的中空141的内圆孔壁上；或所述的内齿轮12与勒洛三角形块14为分体式结构，分体式结构的内齿轮12固定连接在勒洛三角形块14的中空的内圆孔壁上。

[0039] 上述的定心钻头20的切削刃口的旋转圆锥角B小于或等于170度；或所述的定心钻头的切削刃口的旋转圆锥角小于或等于120度。

[0040] 上述的壳体21的下侧轴向滑动设置有防护罩15、上侧连接有手握柄10，防护罩15上设置有与壳体21配合限制钻孔深度的限位块17，限位块17在防护罩15上的位置通过螺纹构件或销钉构件可调(图中未画出)，防护罩15内侧的壳体21下端面与限位块17之间设置有将防护罩15顶紧在最下位置的弹簧16，定心钻头20及方孔铣刀18位于防护罩15的内侧，防护罩15的下端面与切削刀刃181的下端面185齐平。

[0041] 上述的壳体21的上部固定有电机或气动马达或液压马达，电机或气动马达或液压马达的输出轴为驱动杆11或电机或气动马达或液压马达的输出轴与驱动杆11的上端固定连接。

[0042] 所述的勒洛三角形(参见图9)，是以等边三角形每个顶点为圆心，以等边三角形边长L为半径R在另两个顶点间作一段弧30，三段弧30围成的曲边三角形就是勒洛三角形(reuleaux triangle)(图9中粗实线围成的曲边三角形)，也称鲁洛三角形；勒洛三角形是典型的定宽曲线；勒洛三角形的宽度等于构造等边三角形的边长；当勒洛三角形在边长为其宽度的正方形孔内旋转时，每一个角走过的轨迹基本上就是一个带有圆弧过度角的正方形。

[0043] 本发明的使用：将做为动力的电机或气动泵接上电源或气源，手握方孔钻机的手握柄10，将定心钻头20放置在欲钻方孔的中心位置，启动电源或气源，动力带动驱动杆11进而带动定心钻头20部分钻进待钻的物体中，以对欲钻方孔的中心位置定位，继续手握方孔钻机的手握柄10向待钻的物体方向施压，驱动杆11带动小齿轮22转动，小齿轮22带动内齿轮12既勒洛三角形块14转动，在导向方框13的限制下，勒洛三角形块14的三个尖角沿导向方框13中部的方孔运动，方孔铣刀18的三个切削刀刃181的尖角182的运动轨迹也是正方形，三个切削刀刃181切削出的孔即为正方形孔，由于定心钻头20率先钻入欲钻方孔的钻孔深度低于方孔铣刀18的钻孔深度，起到较好的定位作用，因此，手握方孔钻机的手握柄10，使得方孔铣刀18很容易钻出方孔；工作时，定心钻头20以驱动杆的轴心为圆心做自转运动，方孔铣刀18在做自转的同时围绕驱动杆做公转运动，实际上勒洛三角形块14和方孔铣刀18的运动轨迹均为同步的滚动旋转；当然所钻方孔的大小以方孔铣刀18的宽度为准，可以根据钻出方孔大小的需要更换不同宽度的方孔铣刀18，本实施例中的方孔铣刀18所介绍的切削刃为三个等分刃口是为了切削效果的优化设计，实际以单个或两个夹角120度的刀刃也能实现方孔的铣削。

[0044] 上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。