一种群钻刃磨夹具的制作方法

本实用新型属于工具刃磨技术领域，特别是涉及一种群钻刃磨夹具。

背景技术：

群钻是把普通钻头的一条主刃分为外刃、圆弧刃和内刃三段, 使普通钻头的不合理的参数得到改善,在提高孔加工质量的同时，也提高了普通钻头的钻削用量和使用寿命，在机械钻孔加工中发挥了巨大的作用。但当群钻使用到一定的程度后，如果不及时进行刃磨，其尖、刃部会变钝，刃形也会变差，会大幅度地降低产品的加工质量和生产效率。而群钻的钻形为三尖七刃, 刃形和几何参数复杂, 对称度要求高，刃磨难度较大, 特别是徒手刃磨很难保证精度，常出现扩孔、缩孔、打尖、折断、出直切屑等不良现象。为了降低群钻的刃磨难度，保证刃磨质量，目前，国内外设计研制了不同类型的群钻刃磨机,并配有自动刃磨数控软件系统，但是这些不同类型的群钻刃磨机一方面价格比较昂贵，另一方面多数工人不会操作使用，因而影响了它们的推广应用。因而，目前许多中小企业仍然沿用凭经验徒手刃磨群钻，导致孔加工质量差，甚至被加工的零部件报废，成为群钻推广应用的瓶颈。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种制作成本低，易于操作，并且能够降低群钻的刃磨难度，保证刃磨质量的群钻刃磨夹具。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

设计一种群钻刃磨夹具，包括底座、夹紧定位装置、水平旋转定位装置和前后旋转定位装置，其中夹紧定位装置与水平旋转定位装置固连在一起，水平旋转定位装置与前后旋转定位装置固连在一起，前后旋转定位装置与底座固连在一起；

所述夹紧定位装置包括座板、用以夹持刃磨群钻的卡盘及卡盘上所设的用以调节夹持松紧的手柄、顶尖及顶尖横向往复平移机构，其中卡盘与顶尖分置于座板左右两侧，并沿同一轴线设置；

所述水平旋转定位装置包括转轴、右定位杆、右弧形板和右定位块，其中转轴转动支撑在所述座板的左端，右定位杆设在所述座板的右端，右弧形板设在所述座板的下方，右定位块有两个，安装在右弧形板所设的弧形槽上，并分置在右定位杆两侧，用以调节待刃磨群钻需角度值；同时在右弧形板与所述座板之间还设有制动机构；

所述前后旋转定位装置包括转动臂、左定位杆、左弧形板、左定位块，其中转动臂右端安装在所述底座上，左定位杆固定在转动臂的左端，相应的，左弧形板固定在底座上，左定位块有两个，安装在左弧形板所设的弧形槽上，并分置在左定位杆两侧，用以调节待刃磨群钻需角度值；所述转轴安装在转动臂的顶部，右弧形板安装在转动臂的右侧。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述顶尖横向往复平移机构为丝杠螺母水平调节机构，该丝杠螺母水平调节机构包括丝杠和螺母板，其中丝杠两端转动支撑在左立板和右立座上，螺母板中部设有与丝杠相螺接的螺纹通孔，螺母板部与导轨纵向滑动配合连接；所述顶尖安装在螺母板上部的通孔内并通过顶紧件固定；所述卡盘通过支撑板固定安装在座板上。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述丝杠中间为丝杆段，右端加工有限位台阶和与右立座上圆通孔配合的光杆段，在丝杠的左端加工有与左立板上圆通孔配合的光杆段，在丝杠两端光杆段上设有限位结构；所述丝杠的其中一端设有把手或者驱动电机。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述限位结构为设于左立板和右立座外侧丝杠两端光杆段上所设径向圆通孔内的开口销及平垫圈；保证丝杠只能够作旋转运动，而不能够沿轴线方向运动。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述螺母板为倒U型结构，螺母板的底部设有燕尾槽，相应的，导轨为与螺母板底部所设燕尾槽相适配的燕尾柱型结构。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述制动机构包括摩擦板和丝母丝杆调节机构，其中丝母丝杆调节机构安装在所述右弧形板上，摩擦板安装在丝杆的末端。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述左、右定位块上分别设有螺纹杆，螺纹杆穿过弧形槽，螺纹杆一端焊接有滑块，另一端通过锁紧螺母固定。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述转动臂为倒L型结构；且转动臂通过连接螺栓及并紧螺母安装在底座上。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述卡盘为三爪自定心卡盘。

优选地，在上述群钻刃磨夹具中，所述卡盘的右端面以及左、右弧形板上弧形槽的周边分别设有用以参照调节的旋转角度刻度坐标。

本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型群钻刃磨夹具通过卡盘夹紧，再辅以顶尖对钻头的中心孔定位，待刃磨的钻头夹紧、定位精度高；增设水平旋转定位装置和前后旋转定位装置，即采用定位杆、定位块以及弧形板上所设弧形槽相配合，并使两定位块之间的圆弧夹角等于刃磨群钻需要的角度值，以及群钻采用卡盘装夹，通过手柄调节，还可绕自身旋转一定的角度，以配合群钻刃磨，设计合理；当群钻的一边各项参数刃磨（或修磨）好后，翻转180º，即可按照同样的方法刃磨（或修磨）群钻的另一边各项参数，故刃磨后钻头的对称性好，其钻出的孔不会出现孔位偏移或钻出扁圆孔等不良现象，钻孔质量有保证。从而降低群钻的刃磨难度，保证刃磨质量。并且，相对于现有设备，制作成本低，易于操作。

此外，本实用新型在卡盘右端面上、水平旋转定位装置中右弧形板上弧形槽周边和前后旋转定位装置中左弧形板上弧形槽周边均加工有用以参照调节的旋转角度刻度坐标，进行旋转角度调整时，只需旋转卡盘上的手柄，拧松水平旋转定位装置和前后旋转定位装置中定位块上螺纹杆端的锁紧螺母，就可以按照旋转角度刻度坐标进行群钻刃磨角度的调整，调整好后，只需再次旋转卡盘上的手柄，拧紧水平旋转定位装置和前后旋转定位装置中定位块上螺纹杆端的锁紧螺母，就可以以保证调整的旋转角度不发生变化；故旋转角度调整方便，调整准确度有保证。卡盘采用精密三爪自定心卡盘，其自身不仅定心简便准确，夹紧方便可靠，自行对中精确度高；本群钻刃磨夹具可与任何万能工具磨床配合使用时，不仅可以刃磨群钻，也可以刃磨普通麻花钻，适用范围较为广泛。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型群钻刃磨夹具的结构示意图；

图2为本实用新型所含螺母板的结构示意图；

图3为本实用新型所含左弧形板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围，在以下实施例中所涉及的仪器元件如无特别说明，均为常规仪器元件。

参见图1-3，图中，本实用新型群钻刃磨夹具，包括底座、夹紧定位装置、水平旋转定位装置和前后旋转定位装置，其中夹紧定位装置与水平旋转定位装置固连在一起，水平旋转定位装置与前后旋转定位装置固连在一起，前后旋转定位装置与底座固连在一起。

具体的，如图1、图2所示，夹紧定位装置由连接螺钉10（4个）、支撑板12、三爪卡盘13、手柄14、开口销15、平垫圈16（2个）、顶尖17、螺母板18、紧定螺钉19、丝杠20、右立座板21、把手22、螺钉23、导轨33、轴承座板24、左立板34组成。支撑板12由矩形钢板弯折而成梯形，在它的下部左右两端分别加工有2个圆通孔；螺母板18为倒“U”结构， 它的上部前后对称处加工有一个圆通孔37，它的中下部前后对称处加工有一个螺纹通孔38，它的下端前后对称处加工有一个燕尾槽39；三爪卡盘13为精密三爪自定心卡盘，其自行对中精确度为0.05-0.15mm； 左立板34为矩形，它的上部前后对称处分别加工有一个圆通孔；右立座板21由矩形立板和矩形底板焊接而成，立板的上部前后对称处加工有一个圆通孔，底板前后对称各加工有一个圆通孔；导轨33为燕尾柱型；手柄14由正四棱柱体弯折而成，它的上端焊接有一个球头，它的下端四棱柱体与三爪卡盘上的四方孔相匹配；轴承座板24为矩形，它的左侧加工有一个轴承座孔，轴承座孔周围均匀加工有3个螺纹孔，轴承座孔左、右两侧对称加工有4个螺纹孔，轴承座板24的右侧前后对称分别加工有2个螺纹孔；丝杠20中间为丝杠段，右端设有把手同时右端加工有限位台阶和与右立座上圆通孔配合的光杆段，在丝杠的左端加工有与左立板上圆通孔配合的光杆段径向圆通孔，安装上开口销15后和限位台阶共同作用保证丝杠只能够作旋转运动，而不能够沿轴线方向运动，从而能够带动螺母板18沿轴线方向运动；手柄14的下端安装在三爪卡盘13的四方孔内，三爪卡盘13与支撑板12焊接在一起，支撑板12通过4个连接螺钉11与轴承座板24固连在一起；左立板34和导轨33分别焊接在轴承座板24上，螺母板18下端的燕尾槽39与燕尾柱形导轨33配合，右立座板21通过螺钉23固连在轴承座板24上；把手22焊接在丝杠20的右端面上；丝杠20从左端穿入一个平垫圈后再穿入右立座板21上的圆通孔内，穿出后与螺母板18上的螺纹孔38螺纹连接，丝杠20的左端从左立板34上的圆孔穿出后，再把另一个平垫圈16穿到丝杠20上，开口销15从丝杠20左端的圆通孔穿出后，将穿出段弯折；顶尖17穿入到螺母板18上端的圆通孔37内，用紧定螺钉19加以固定。夹紧定位装置通过轴承座板24与水平旋转定位装置连接。

如图1所示，水平旋转定位装置由转轴7、轴承盖8（2个）、轴承9、连接螺钉11（6个）、右定位杆25、右定位块26、右弧形板27、螺母28、固定螺钉30、螺母29、摩擦板32组成。转轴7由圆柱体加工自成一体的阶梯轴；轴承9为深沟球轴承；轴承盖8为圆盘状，中间加工有一圆通孔，圆通孔周围均匀加工有三个圆通孔，与轴承座孔周围均匀加工的3个螺纹孔相对应，它的一侧端面上加工有圆环形凸台，与所选用的轴承9的内圈端面相对应；右弧形板27为矩形，其上加工有弧形槽和螺纹通孔，弧形槽的周边加工有刻度坐标；右定位杆25为正四棱柱形；右定位块26由矩形块和螺纹杆焊接而成。转轴7与轴承9的内圈配合连接，轴承座板24与轴承9的外圈配合连接，轴承盖8通过螺钉11与轴承座板24固连；右弧形板27焊接在转动臂6的右端面上；右定位块26的螺纹杆部穿入到右弧形板27上的弧形槽内后与螺母28形成螺纹连接；右定位杆25的上端焊接在轴承座板24的右侧下端面前后对称处，下端位于两右定位块之间；固定螺钉30拧上螺母29与右弧形板27螺纹连接后，再与摩擦板32铆接；转轴7的下端焊接在转动臂6的左上端面上，将水平旋转定位装置与前后旋转定位装置连接起来。

如图1所示，前后旋转定位装置由左定位块2、螺母3、左弧形板4、左定位杆5、转动臂6、螺栓31、螺母35组成。左定位块2由矩形块和螺纹杆焊接而成；左弧形板4为矩形，其上加工有弧形槽40，弧形槽的周边加工有刻度坐标41；转动臂6为由矩形块加工自成一体的倒“L”型，它的右下部加工有一个圆通孔。左弧形板4焊接在底座1上，左定位块2的螺纹杆部穿入到左弧形板4上的弧形槽40内后与螺母3形成螺纹连接；左定位杆5的上端焊接在转动臂6的左侧臂板的下面前后对称处，下端位于两左定位块之间；转动臂6的右下部的圆通孔与底座1上的圆通孔用螺栓31、螺母35连接，将前后旋转定位装置与底座1连接起来。

所述底座1由座板、立板组成，两者均为矩形，立板上部加工有一个圆通孔。立板垂直的焊接在座板上，立板上部的圆通孔通过螺栓31与转动臂6的右下部的圆通孔连接。

本实用新型具体使用过程所涉及的基本使用调整方法如下：

应用时，先将本群钻刃磨夹具安装固定在万能工具磨床的工作台上，再把待刃磨的群钻安装在三爪卡盘13上，顺时针转动把手22，丝杠20在左立板34和右立座板21的圆孔内做旋转运动，螺母板18向左移动，带动顶尖17顶动钻头接近安装在万能工具磨床上的砂轮轴，进行群钻与万能工具磨床之间对刀，然后转动三爪卡盘13上的手柄14，将钻头夹紧，并将顶尖17顶紧在钻头柄部的中心孔上。选用适宜的砂轮安装在万能工具磨床的砂轮轴上，启动万能工具磨床，带动砂轮转动，根据群钻的刃磨量，操纵万能工具磨床上的纵向或横向进给手柄，对群钻进行刃磨。

因群钻的钻形有三尖七刃,在刃磨群钻的过程中，常需要水平旋转定位装置和前后旋转定位装置以及群钻绕自身旋转一定的角度来加以配合，其各自的旋转操作方法大致如下：（1）水平旋转定位装置旋转角度的调整方法：拧松固定螺钉30上的螺母29，转动固定螺钉30，使摩擦板32脱离轴承座板24的下底面；再拧松右定位块26上螺纹杆上的螺母28，调整两右定位块之间的距离，参照右弧形板27上弧形槽周边的刻度坐标，使两右定位块之间的圆弧夹角等于刃磨群钻需要的角度值，然后再将两右定位块上螺纹杆上的螺母28拧紧，以保证水平旋转定位装置调整的旋转角度不发生变化；（2）前后旋转定位装置旋转角度的调整方法：先拧松螺栓31上的螺母35，再拧松左定位块2上螺纹杆上的螺母3，调整两左定位块之间的距离，参照左弧形板4上弧形槽40周边的刻度坐标41，使两左定位块之间的圆弧夹角等于刃磨群钻需要的角度值，然后再将两左定位块上螺纹杆上的螺母3拧紧，以保证前后旋转定位装置调整的旋转角度不发生变化；（3）群钻绕自身中心线旋转方法：旋转手柄14，放松三爪卡盘13对群钻的夹紧，根据刃磨群钻旋转角度的要求，按照三爪卡盘13右端面上的角度刻度坐标旋转群钻，直到旋转到刃磨群钻需要的角度值，再旋转手柄14，使三爪卡盘13对群钻进行夹紧，以保证群钻调整的旋转角度不发生变化。

另外，刃磨外刃长度由磨床本身纵向行程微调冲块限位调节；横 刃长、槽距、槽宽、断屑台宽度和梭边长度由磨床本身横向手轮调节控制；断屑台深度、棱边宽度由磨床本身升降手轮调节控制。

当群钻的一边的各项参数刃磨（或修磨）好后，翻转180，即可按照同样的方法刃磨（或修磨）磨群钻的另一边各项参数。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“左”、 “右”、“前”、“后”、“水平”、“横向”“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是不可拆卸连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，比如采用驱动电机代替把手，以降低工人劳动强度，提高机械自动化作业程度，提高作业效率等，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。