专利名称：石材铣孔机机头的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑幕墙、装饰等行业使用的石材钻孔、拓孔机械设备，特别涉及石材铣孔机机头。
背景技术：
现有石材铣孔机机头采用固定轴结构，这种结构会使钻头处于点磨损状态，造成钻头局部磨损，作业一段时间后需要手工转位，以改变切削面。这就造成钻头不均匀磨损，影响切削能力和精度，同时钻头的寿命也大大降低。手工转位动作操作十分麻烦，误差大，不易撑握。
现有石材铣孔机机头在打孔作业时采用手工进给方式，机械限位打孔深度。手工作业打孔，深度控制精度差，操作不方便。
现有石材铣孔机机头扩孔作业时采用手工操作，手工操作扩孔精度差，扩孔量也不可调节，劳动强度大。
在现有技术中，还有一种石材铣孔机机头，它安装在数控机床上，利用数控机床进行控制，精度高，但是这种石材铣孔机机头结构简单，只有自转轴，只能进行钻孔作业，不能进行拓孔作业，在加工不同直径尺寸的孔时，需要使用不同直径尺寸的钻头，加工复杂工件时需要经常更换钻头，钻头的形状决定孔的形状，随着钻头的磨损，加工的孔也随之产生畸形。钻头的公差决定孔的公差，质量不可控制。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种石材铣孔机机头，它采用自转、公转相结合的方式进行钻孔、拓孔，用数控机床伺服控制孔加工的深度和拓孔范围，能使用普通钻头加工多切面孔，生产效率高、加工精度高、成本低，钻头使用寿命长。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种石材铣孔机机头，包括机壳、公转机构、自转机构、偏移机构、水封总成、钻头总成，公转机构由公转轴、大皮带轮组成，自转机构由自转轴、小皮带轮组成，偏移机构由上、下轴承盒以及上、下十字转盘组成，其特征是所述机壳的中部有一圆筒形空腔，该空腔内装有内衬套和上、下大轴承，上、下大轴承分别安装在内衬套的上方和下方，所述公转轴设置在内衬套中，公转轴是一个短粗的空心轴，公转轴的上、下两端分别由所述上、下大轴承支承，公转轴的外壁中部设置有一环形的导气明槽，导气明槽的上部和下部设置有密封组件，密封组件将公转轴的外壁与内衬套的内壁之间的空隙密封，内衬套上与导气明槽对应的位置开有导气孔，在机壳中部与内衬套上导气孔对应的位置开有进气孔，该进气孔上安装有进气管，公转轴的侧壁上设置有轴向的导气管，导气管的上端管口设置在公转轴的顶面上，导气管的下端管口设置在公转轴的底面上，导气管的中部与导气明槽连通，所述自转轴是一个细长的空心轴，自转轴穿置在公转轴的内腔中，自转轴的上部和下部从公转轴的内腔中伸出，所述机壳的上部和下部设置有圆形的上、下凹腔，上十字转盘安装在机壳的上凹腔中，上十字转盘的本体上开有横向的滑槽，滑槽的前部和后部分别安装有前、后定位块，前、后定位块上设置有楔形的凸台，上十字转盘的左、右两端分别设置有左、右缸体，左缸体的里端与所述滑槽连通，左缸体的外端由螺堵封堵，左缸体的内腔中装有活塞，活塞上套有密封圈，左缸体内腔的底部开有导气暗槽，右缸体的里端与所述滑槽连通，右
缸体的外端由螺堵密封，右缸体的内腔中装有顶块和弹簧；上十字转盘通过螺钉固接在公转轴的顶端，所述上轴承盒由盒体、两个高速轴承、盒盖组成，两个高速轴承装在盒体内，盒盖通过螺钉固接在盒体的开口上，盒体的前、后两端设置有燕尾形的凹槽，上轴承盒安装在上十字转盘的滑槽内部前、后定位块之间，所述大皮带轮通过螺钉固接在上十字转盘的顶端，自转轴的上部从上轴承盒中穿过，小皮带轮安装在自转轴上部的轴肩上，小皮带轮与上轴承盒之间设置有上隔套，上隔套也套在自转轴上，所述水封总成连接在自转轴的顶端，下十字转盘与上十字转盘的结构相同，下十字转盘的滑槽内的前部和后部也分别安装有前、后定位块，下十字转盘安装在机壳的下凹腔中，下十字转盘通过螺钉固接在公转轴的底端，下轴承盒与上轴承盒结构相同，下轴承盒安装在下十字转盘的滑槽内部前、后定位块之间，自转轴的下部从下轴承盒中穿过，所述钻头总成连接在自转轴的底端，钻头总成与下轴承盒之间设置有下隔套，上十字转盘左缸体上的导气暗槽与公转轴侧壁上的导气管的上端管口连通，下十字转盘左缸体上的导气暗槽与公转轴侧壁上的导气管的下端管口连通。
所述水封总成由筒体、顶盖、底盖、石墨密封座、石墨密封圈、橡胶弹簧座、螺旋压縮弹簧以及两个高速轴承组成，所述筒体的内部设置有一环形凸缘，该环形凸缘将筒体内腔分为上腔和下腔，两个高速轴承安装在筒体的下腔中，所述石墨密封座安装在筒体的上腔中，石墨密封圈安装在石墨密封座中，橡胶弹簧座压在石墨密封圈上，螺旋压缩弹簧套接在橡胶弹簧座的外侧，顶盖、底盖分别螺接在筒体的顶端和底端。
所述钻头总成由连接套、六角锁母、钻头组成，连接套螺接在自转轴的底端，钻头螺接在连接套上，六角锁母螺接在钻头上。
所述左缸体的两侧设置有调节螺孔，右缸体的两侧也设置有调节螺孔，每个调节螺孔上穿置有一个调节螺丝，每个调节螺丝上螺接有一个锁母。
本发明有以下积极有益效果本产品是石材幕墙背栓干挂专用石材铣孔机机头，可对石材、玻璃、瓷砖等进行背栓铣孔，自动化程度高、适应性强整个打孔过程一次完成。它
采用数控技术和机械构造相结合，使自转轴既能高速自转(12000转/分钟)又能随公转轴快速公转(600转/分钟)，工作效率高 一次打孔过程仅需要几秒钟。
钻头利用率高，设置有偏移机构，通过偏移机构，能自动调节自转轴公转的半径，使钻头线速度达到铣削要求，双切面燕尾孔直径任意调节，燕尾孔位置上下任意调节。从根本上解决了钻头直径磨小就不能用的缺点， 一支
金刚石钻头打孔数量不低于500个(花岗岩)。
用小直径钻头(8-10毫米)在石材背面铣出大直径(9-16毫米)的不同形状双切面燕尾孔，其铣孔过程一次完成。从而解决了数控机床在自转轴快速公转情况下不能够完成的铣削功能。本产品性能可靠，工作效率高，填补了国际、国内石材打孔机械的空白。
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是图1的半剖视图。
图3是图2的分解图。
图4是图3中机壳的分解图。
图5是图3中公转轴、自转轴的装配结构示意图。
图6是图5中水封总成的分解图。
图7是图5的分解图。
图8是图7的仰视图。
图9是图7的分解图。
图IO是上轴承盒的分解图。
图ll是上十字转盘的分解图。
图12是上十字转盘的局部剖视图。
图13是前、后定位块与上十字转盘的装配结构示意图。
图14是上、下轴承盒与自转轴的装配结构示意图。
图15是密封组件与公转轴的装配结构示意图。
图16是公转轴、自转轴、钻头总成的装配结构示意图。
图17是图1的横向剖视图。
图18是图1的纵向剖视图。
具体实施例方式
图中标号
1机壳 2自转轴 3小皮带轮 4公转轴 5大皮带轮
6水封总成 7钻头总成 8下隔套 9上隔套10上十字转盘
14左缸体
18凹腔
22前定位块
24左缸体
27导气暗槽
30上轴承盒
33高速轴承
36螺堵
40下轴承盒
43挡杆
45螺钉
50导气明槽
53密封圈
57调节螺孔
60凸缘
64石墨密封座
67螺旋压縮弹J
70螺钉
73钻头
76挡水碗
79销钉
82螺堵
86密封垫
11滑槽15右缸体19凹腔
23后定位块
25右缸体28凸台3J^盒体
34高速轴承
37活塞
41盒体
44挡杆
46螺钉
51密封圈
54顶簧
58调节螺丝
61筒体
65石墨密封E
68高速轴承
71连接套
74挡水盘
77底板
80螺钉
83顶块
87油堵
12前定位块
16大轴承20下十字转盘
26导气管29凸台32 "^盖35螺钉38密封圈42盒盖
13后定位块17大轴承21内衬套
39导气孔
48凹槽52密封圈55环套59锁母
62顶盖
66橡胶弹簧座
69高速轴承
72六角锁母
75挡水盘
78螺钉
81进气管
84弹簧
88注油孔
49凹〗
56轴端卡套
63底盖
85键89螺钉
请参照图l、图2、图3、图4,本发明是一种石材铣孔机机头，包括机壳1、公转机构、自转机构、偏移机构、水封总成、钻头总成，自转机构由自转轴2、小皮带轮3组成，公转机构由公转轴4、大皮带轮5组成，偏移机构由上、下十字转盘IO、 20以及上、下轴承盒30、 40组成。
机壳1的中部有一筒形的空腔，该空腔中内装有内衬套21和上、下大轴承16、 17，上、下大轴承16、 17分别安装在内衬套21的上方和下方，公转轴4设置在内衬套21中，公转轴4是一个短粗的空心轴，公转轴4的上、下两端分别由上、下大轴承16、 17支承。
请参照图14、图15、图17、图18，公转轴4的外壁中部设置有一环形的导气明槽50，导气明槽50的上部和下部分别设置有一副密封组件，每副密封组件由三个密封圈51、 52、 53、 一个顶簧54、 一个环套55、 一个轴端卡套56构成，第一个密封圈51嵌装在公转轴4外圆上的凹槽中，第二个密封圈52压在公转轴4的轴肩上，顶簧54压在第二个密封圈52上，环套55压在顶簧54上，第三个密封圈53压在环套55上，轴端卡套56压在第三个密封圈53上，密封组件将公转轴4的外壁与内衬套21的内壁之间的空隙密封。
请参照图4、图17，内衬套21上与导气明槽50对应的位置开有导气孔39,在机壳l中部与内衬套21上导气孔对应的位置开有进气孔，进气孔上安装有进气管81。
请参照图15、图16、图17，公转轴4的侧壁上设置有轴向的导气管26，导气管26的上端管口设置在公转轴4的顶面上，导气管26的下端管口设置在公转轴4的底面上，导气管26的中部与所述导气明槽50连通。
请参照图5、图6、图7、图8，自转轴2是一个细长的空心轴，自转轴2穿置在公转轴4的内腔中，自转轴2的上部和下部露出于公转轴4的内腔。
请参照图2、图3、图4，机壳1的上部和下部分别设置有圆形的上、下凹腔18、 19，上十字转盘10安装在上凹腔18中。
请参照图11、图12、图13，上十字转盘10的本体上开有横向的滑槽11，滑槽11的前部和后部分别安装有前、后定位块12、 13，前、后定位块12、13分别通过螺钉45、 46固接在滑槽11内，前、后定位块12、 13上分别设置有楔形的凸台28、 29。
上十字转盘10的左、右两端分别设置有左、右缸体14、 15，左缸体14的里端与滑槽11连通，左缸体14的外端由螺堵36封堵，左缸体14的内腔中装有活塞37，活塞37上套有密封圈38，左缸体14内腔的底部开有导气暗槽27,右缸体15的里端与滑槽11连通，右缸体15的外端由螺堵82封堵，右缸体15的内腔装有顶块83、弹簧84;请参照图13，上十字转盘10通过螺钉70固接在公转轴4的顶端。
请参照图5、图7、图8、图9，下十字转盘20与上十字转盘10的结构相同，下轴承盒40与上轴承盒30的结构相同。下十字转盘20的本体上开有横向的滑槽，滑槽的前部和后部分别安装有前、后定位块22、 23，下十字转盘20的左、右两端分别设置有左、右缸体24、 25，左缸体24的内腔中装有活塞，活塞上套有密封圈，与上十字转盘10的左缸体14的结构相同。
左缸体24内腔的底部开有导气暗槽27如图17所示，右缸体25的里端与滑槽连通，右缸体25的外端由螺堵封堵，右缸体25的内腔装有顶块、弹簧，与上十字转盘10的右缸体15的结构相同。
请参照图12，图17，上十字转盘10的左缸体14上的导气暗槽27与公转轴4侧壁上的导气管26的上端管口连通，下十字转盘20的左缸体24上的导气暗槽27与公转轴4侧壁上的导气管26的下端管口连通。
当公转轴4自转时，导气明槽50始终与进气管81保持连通。由于密封组件的密封作用，所以从进气管81输入的气体会经导气明槽50进入导气管26中，并沿导气管26向上和向下流动，经导气暗槽27进入上、下十字转盘10、 20的左缸体14、 24中，推动左缸体14、 24中的活塞37前移。从而带动自转轴2发生偏移，从而在石材上铣削出双切面燕尾孔。
请参照图10，上轴承盒30由盒体31、盒盖32以及两个高速轴承33、 34组成，两个高速轴承33、 34装在盒体31内，盒盖32通过螺钉固接在盒体31的开口上，盒体31的前、后两端设置有燕尾形的凹槽48、 49。
请参照图7、图8、图13、图14，上轴承盒30安装在上十字转盘10的
滑槽内部前、后定位块12、 13之间，前、后定位块12、 13上的凸台28、 29
分别嵌入上轴承盒30的盒体前、后两端的凹槽48、 49中，其作用是防止上
轴承盒30从滑槽11中脱出。
请参照图5、图7、图8，大皮带轮5通过螺钉89固接在上十字转盘10
的顶端。
请参照图11、图13，左缸体14的两侧设置有调节螺孔57，右缸体15的两侧也设置有调节螺孔，每个调节螺孔上穿置有一个调节螺丝58，每个调节螺丝58上螺接有一个锁母59。通过调节螺丝58可以对上轴承盒30的位移量进行微调。
请参照图5、图6，自转轴2的上部从上轴承盒30中穿出，小皮带轮3安装在自转轴2上部的轴肩上，并通过键85与自转轴2固接。
请参照图9、图14，小皮带轮3与上轴承盒30之间设置有上隔套8，上隔套8也套在自转轴2上。
请参照图6，水封总成6连接在自转轴2顶端，水封总成6由筒体61、顶盖62、底盖63、石墨密封座64、石墨密封圈65、橡胶弹簧座66、螺旋压縮弹簧67以及两个高速轴承68、 69组成。
筒体61的内部设置有一环形凸缘60，该环形凸缘60将筒体内腔分为上腔和下腔，两个高速轴承68、 69安装在筒体的下腔中，石墨密封座64安装在筒体的上腔中，石墨密封圈65安装在石墨密封座64中，橡胶弹簧座66压在石墨密封圈65上，螺旋压縮弹簧67套在橡胶弹簧座66的外侧，顶盖62、底盖63分别螺接在筒体61的顶端和底端。两个高速轴承68、 69套在自转轴2的顶端，与自转轴2成紧配合连接。
请参照图3、图5，在小皮带轮3与水封总成6之间设置有挡水盘74，挡水盘74由自转轴2的轴肩定位。钻头在工作时，水泵通过水封总成6向自转轴2的内腔中注水，水从钻头73的中心孔喷出，冲洗石材，挡水盘74可防止水进入机壳1内。
请参照图l、图2、图3、图4，在筒体61上设置有挡杆43，在机壳l的顶部设置有对应的挡杆44，挡杆43、44起限位作用，当自转轴2高速旋转时，水封总成6上的挡杆43抵靠在挡杆44上，水封总成6不会随自转轴2旋转。
请参照图2、图3，下十字转盘20安装在机壳1的下凹腔19中，请参照图9，下十字转盘20通过螺钉80固接在公转轴4的底端，请参照图8，下轴承盒40安装在下十字转盘20的滑槽内部的前、后定位块22、 23之间。
请参照图14，自转轴2的下部从下轴承盒40中穿过，钻头总成7连接在自转轴2的底端，钻头总成7与下轴承盒40之间设置有下隔套9，下隔套9通过销钉79固定在自转轴2上。
请参照图16，钻头总成7由连接套71、六角锁母72、钻头73组成，连接套71螺接在自转轴2的底端，钻头73螺接在连接套71上，六角锁母72螺接在钻头73上。
请参照图l、图2、图3、图4,在机壳1的底部设置有底板77，底板77通过螺钉78连接在机壳1上。底板77的下方连接有挡水碗76，请参照图4、图17，在机壳1的侧壁上开有注油孔，该注油孔内装有密封垫87和油堵86。内衬套21上对应的位置也开有注油孔88，通过注油孔88可以向机壳1内注入润滑油，从而防止顶簧54生锈。
请参照图17、图18，在优选实施方案中，在下隔套9的轴肩上安装有挡水盘75。
使用时，将本机固定的数控机床上，用大传动带将大皮带轮5与数控机床上的大伺服电机连接，用小传动带将小皮带轮3与数控机床上的小伺服电机连接，将进气管81与数控机床上的气泵连接，将水封总成6与水泵连接。
在数控机床程序的控制下，小皮带轮3带动自转轴2以12000转/分钟速度高速旋转，完成打孔作业，同时，大皮带轮5带动公转轴4以600转/分钟的速度低速旋转，当需要拓孔时，数控机床启动气泵，向进气管81的注入高压气体，公转轴4在自转过程中，导气明槽50始终与进气管81保持连通。由于密封组件的密封作用，所以高压气体进入导气管26中，并沿导气管26向上或向下进入上、下十字转盘10、 20的左缸体14、 24中，推动左缸体14、24中的活塞37前移，使上、下轴承盒30、 40发生偏移，导致自转轴2也发生偏移，从而完成拓孔的作业。这种工作方式的工作效率高 一次打孔、拓孔过程仅需要十几秒钟。
权利要求
1.一种石材铣孔机机头，包括机壳、公转机构、自转机构、偏移机构、水封总成、钻头总成，公转机构由公转轴、大皮带轮组成，自转机构由自转轴、小皮带轮组成，偏移机构由上、下轴承盒以及上、下十字转盘组成，其特征是所述机壳的中部有一圆筒形空腔，该空腔内装有内衬套和上、下大轴承，上、下大轴承分别安装在内衬套的上方和下方，所述公转轴设置在内衬套中，公转轴是一个短粗的空心轴，公转轴的上、下两端分别由所述上、下大轴承支承，公转轴的外壁中部设置有一环形的导气明槽，导气明槽的上部和下部设置有密封组件，密封组件将公转轴的外壁与内衬套的内壁之间的空隙密封，内衬套上与导气明槽对应的位置开有导气孔，在机壳中部与内衬套上导气孔对应的位置开有进气孔，该进气孔上安装有进气管，公转轴的侧壁上设置有轴向的导气管，导气管的上端管口设置在公转轴的顶面上，导气管的下端管口设置在公转轴的底面上，导气管的中部与导气明槽连通，所述自转轴是一个细长的空心轴，自转轴穿置在公转轴的内腔中，自转轴的上部和下部从公转轴的内腔中伸出，所述机壳的上部和下部设置有圆形的上、下凹腔，上十字转盘安装在机壳的上凹腔中，上十字转盘的本体上开有横向的滑槽，滑槽的前部和后部分别安装有前、后定位块，前、后定位块上设置有楔形的凸台，上十字转盘的左、右两端分别设置有左、右缸体，左缸体的里端与所述滑槽连通，左缸体的外端由螺堵封堵，左缸体的内腔中装有活塞，活塞上套有密封圈，左缸体内腔的底部开有导气暗槽，右缸体的里端与所述滑槽连通，右缸体的外端由螺堵密封，右缸体的内腔中装有顶块和弹簧；上十字转盘通过螺钉固接在公转轴的顶端，所述上轴承盒由盒体、两个高速轴承、盒盖组成，两个高速轴承装在盒体内，盒盖通过螺钉固接在盒体的开口上，盒体的前、后两端设置有燕尾形的凹槽，上轴承盒安装在上十字转盘的滑槽内部前、后定位块之间，所述大皮带轮通过螺钉固接在上十字转盘的顶端，自转轴的上部从上轴承盒中穿过，小皮带轮安装在自转轴上部的轴肩上，小皮带轮与上轴承盒之间设置有上隔套，上隔套也套在自转轴上，所述水封总成连接在自转轴的顶端，下十字转盘与上十字转盘的结构相同，下十字转盘的滑槽内的前部和后部也分别安装有前、后定位块，下十字转盘安装在机壳的下凹腔中，下十字转盘通过螺钉固接在公转轴的底端，下轴承盒与上轴承盒结构相同，下轴承盒安装在下十字转盘的滑槽内部前、后定位块之间，自转轴的下部从下轴承盒中穿过，所述钻头总成连接在自转轴的底端，钻头总成与下轴承盒之间设置有下隔套，上十字转盘左缸体上的导气暗槽与公转轴侧壁上的导气管的上端管口连通，下十字转盘左缸体上的导气暗槽与公转轴侧壁上的导气管的下端管口连通。
2.如权利要求1所述的石材铣孔机机头，其特征是所述水封总成由筒体、顶盖、底盖、石墨密封座、石墨密封圈、橡胶弹簧座、螺旋压縮弹簧以及两个高速轴承组成，所述筒体的内部设置有一环形凸缘，该环形凸缘将筒体内腔分为上腔和下腔，两个高速轴承安装在筒体的下腔中，所述石墨密封座安装在筒体的上腔中，石墨密封圈安装在石墨密封座中，橡胶弹簧座压在石墨密封圈上，螺旋压縮弹簧套接在橡胶弹簧座的外侧，顶盖、底盖分别螺接在筒体的顶端和底端。
3. 如权利要求1所述的石材铣孔机机头，其特征是所述钻头总成由连接套、六角锁母、钻头组成，连接套螺接在自转轴的底端，钻头螺接在连接套上，六角锁母螺接在钻头上。
4. 如权利要求1所述的石材铣孔机机头，其特征是所述左缸体的两侧设置有调节螺孔，右缸体的两侧也设置有调节螺孔，每个调节螺孔上穿置有一个调节螺丝，每个调节螺丝上螺接有一个锁母。
全文摘要
一种石材铣孔机机头，包括机壳、公转机构、自转机构、偏移机构、水封总成、钻头总成，公转机构由公转轴、大皮带轮组成，自转机构由自转轴、小皮带轮组成，偏移机构由上、下轴承盒以及上、下十字转盘组成，公转轴设置在机壳的内衬套中，自转轴穿置在公转轴的内腔中，上十字转盘安装在机壳的上凹腔中，上轴承盒安装在上十字转盘的滑槽内部前、后定位块之间，大皮带轮固接在上十字转盘的顶端，小皮带轮安装在自转轴的上部，水封总成连接在自转轴的顶端，下十字转盘安装在机壳的下凹腔中，下轴承盒安装在下十字转盘中的滑槽内部前、后定位块之间，钻头总成连接在自转轴的底端。本产品采用自转、公转相结合的方式进行钻孔、拓孔，效率高、精度高、成本低，钻头使用寿命长。
文档编号B28D1/14GK101564872SQ200910147838
公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者王召鹏 申请人:王召鹏