一種手持式超聲電鉆的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手持式超聲電鉆，包括鉆頭、超聲振動子、輸出軸、碳刷、絕緣聯(lián)軸器、電機、外殼、輸電線纜、電鉆控制器、電機轉(zhuǎn)速控制扳機、超聲開關(guān)按鈕、固定環(huán)、集電環(huán)、絕緣環(huán)和超聲電源。所述的輸出軸的輸出端與超聲振動子上的法蘭盤連接，超聲振動子的輸出端安裝鉆頭。所述的超聲電鉆控制器電能輸入端通過輸電線纜與超聲電源用導(dǎo)線電連接。本發(fā)明設(shè)計了一種具有超聲振動的手持式電鉆，超聲振動頻率高達20kHz，能夠顯著的降低鉆孔時的鉆削力，操作者只需要用很小的力就可以對材料進行鉆孔操作，降低操作者的勞動強度，提高鉆孔效率，減小鉆頭磨損。且鉆孔質(zhì)量高，飛邊毛刺少，不損傷周圍材料，對于質(zhì)量要求較高的表面不需要二次加工。
【專利說明】一種手持式超聲電鉆

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動工具領(lǐng)域，具體的說，涉及一種手持式超聲電鉆。

【背景技術(shù)】
[0002]手電鉆是電動工具中用途最多的產(chǎn)品之一，由于其操作簡單，被廣泛應(yīng)用在制造、建筑、家裝等行業(yè)，用于各種材料的鉆孔作業(yè)。其基本原理是利用鉆頭高速旋轉(zhuǎn)進行材料去除。在使用手電鉆對材料進行鉆孔時，操作者需要用力頂住手電鉆，尤其是對石材、混凝土、不銹鋼或者鈦合金等高硬度材料鉆孔，操作者需要施加較大的力，很容易把孔鉆歪。采用手電鉆鉆孔時，操作者的勞動強度大，鉆頭磨損快，鉆孔效率低甚至容易出現(xiàn)鉆頭折斷等問題。此外，現(xiàn)有手電鉆的鉆孔質(zhì)量低，對復(fù)合材料鉆孔時容易形成較大的飛邊毛刺等缺陷，對玻璃、陶瓷等硬脆材料鉆孔時容易形成崩邊、裂紋等缺陷。對于精度和質(zhì)量要求較高的孔，鉆孔后往往需要增加擴孔和絞孔等多道工序才能滿足要求。
[0003]另一種常用鉆孔工具是沖擊鉆，和手電鉆相比，沖擊鉆上增加了振動功能，振動的振幅大(可達到幾毫米甚至十幾毫米)、頻率低(不超過800Hz)。沖擊鉆在石材，混凝土等材料上鉆孔的效率較高。但鉆孔過程中沖擊力大，操作者需要克服這種低頻沖擊。由于沖擊的存在使得沖擊鉆不易把握，導(dǎo)致沖擊鉆鉆出的孔不平整，出現(xiàn)毛刺或裂紋等現(xiàn)象，甚至?xí)χ車牧袭a(chǎn)生破壞。同時沖擊鉆鉆孔時，切屑會成粉末狀散落在空氣中，同時還會產(chǎn)生巨大的噪音，使用環(huán)境惡劣，不適合用于具有精度要求的孔加工。
[0004]超聲輔助加工是應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的一種非常有效的特種加工方法。在超聲輔助加工中，工具對被加工材料進行切削加工的同時，對被加工材料施加超聲振動，振動頻率在16000Hz以上，振幅從幾微米到幾十微米。超聲輔助加工通過刀具的機械切削和高頻微撞擊的復(fù)合作用去除材料。與傳統(tǒng)切削加工相比，超聲輔助加工能有效降低切削力，降低切削熱，提聞加工質(zhì)量，減少工具磨損，提聞加工效率。但目如尚沒有一種具有超聲振動功能的手持式超聲電鉆。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計一種既可以提高鉆孔質(zhì)量，又可以降低勞動強度、改善使用環(huán)境的手持式超聲電鉆。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種手持式超聲電鉆，包括鉆頭、超聲振動子、輸出軸、碳刷、絕緣聯(lián)軸器、電機、外殼、輸電線纜、電鉆控制器、電機轉(zhuǎn)速控制扳機、超聲開關(guān)按鈕、固定環(huán)、集電環(huán)、絕緣環(huán)和超聲電源。
[0007]所述的電機的輸出端與輸出軸的輸入端通過絕緣聯(lián)軸器連接，輸出軸的輸出端與超聲振動子上的法蘭盤連接，超聲振動子的輸出端安裝鉆頭；輸出軸上固定有絕緣環(huán)，絕緣環(huán)端面上固定有集電環(huán)，集電環(huán)端面與碳刷接觸；電機轉(zhuǎn)速控制扳機與電鉆控制器連接。所述的外殼為對稱式塑料外殼，電機、固定環(huán)、軸承、碳刷、電鉆控制器、電機轉(zhuǎn)速控制扳機、輸電線纜及超聲開關(guān)按鈕固定在外殼內(nèi)，輸出軸通過固定環(huán)與軸承固定在外殼內(nèi)。
[0008]所述的電鉆控制器電能輸入端通過輸電線纜與超聲電源用導(dǎo)線電連接，電鉆控制器的另一輸入端與超聲開關(guān)按鈕用導(dǎo)線電連接，電鉆控制器的電機輸出端與電機用導(dǎo)線電連接，超聲輸出端分別與碳刷和固定環(huán)用導(dǎo)線電連接；集電環(huán)通過輸出軸上的過孔與超聲振動子用導(dǎo)線電連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0010]1、本發(fā)明設(shè)計了一種具有超聲振動的手持式超聲電鉆，超聲振動頻率高達20KHz，能夠顯著的降低鉆孔時的鉆削力，操作者只需要用很小的力就可以對材料進行鉆孔操作，降低操作者的勞動強度，提高鉆孔效率，減小鉆頭磨損。
[0011]2、發(fā)明的超聲振動手持式超聲電鉆鉆孔質(zhì)量高，飛邊毛刺缺陷少，不損傷周圍材料，對于孔壁質(zhì)量和精度要求較高的孔不需要二次加工。
[0012]3、本發(fā)明在鉆孔加工中形成的切屑為斷續(xù)切屑，切屑的排出更容易，避免了連續(xù)切屑纏繞于鉆孔工具上并隨之高速旋轉(zhuǎn)，保證了操作者的安全。
[0013]4、本發(fā)明在鉆孔加工中不會產(chǎn)生巨大的噪音和粉塵，加工環(huán)境友好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本發(fā)明僅有附圖1張，其中:
[0015]圖1是本發(fā)明手持式超聲電鉆的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖中:1、鉆頭,2、超聲振動子,3、輸出軸,4、碳刷,5、絕緣聯(lián)軸器,6、電機,7、夕卜殼，8、輸電線纜，9、電鉆控制器，10、電機轉(zhuǎn)速控制扳機，11、超聲開關(guān)按鈕，12、固定環(huán)，13、集電環(huán)，14、絕緣環(huán)。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明要設(shè)計一種手持式超聲電鉆，包括鉆頭1、超聲振動子2、輸出軸3、碳刷4、絕緣聯(lián)軸器5、電機6、外殼7、輸電線纜8、電鉆控制器9、電機轉(zhuǎn)速控制扳機10、超聲開關(guān)按鈕11、固定環(huán)12、集電環(huán)13、絕緣環(huán)14和超聲電源(未給出)。
[0019]所述的電機6的輸出端與輸出軸3的輸入端通過絕緣聯(lián)軸器5連接，輸出軸3的輸出端與超聲振動子2上的法蘭盤連接，超聲振動子2的輸出端安裝鉆頭I ;輸出軸3上固定有絕緣環(huán)14，絕緣環(huán)14端面上固定有集電環(huán)13，集電環(huán)13通過絕緣環(huán)14與輸出軸3保持絕緣，集電環(huán)13端面與碳刷4時刻接觸；電機轉(zhuǎn)速控制扳機10與電鉆控制器9連接。所述的外殼7為對稱式塑料外殼，電機6、固定環(huán)12、軸承、碳刷4、電鉆控制器9、電機轉(zhuǎn)速控制扳機10、輸電線纜8及超聲開關(guān)按鈕11固定在外殼7內(nèi)，輸出軸3通過固定環(huán)12與軸承固定在外殼7內(nèi)。
[0020]所述的電鉆控制器9的電能輸入端通過輸電線纜8與超聲電源(未給出)電連接，超聲電源(未給出)輸出高頻電信號和220V交流電信號，電鉆控制器9的另一輸入端與超聲開關(guān)按鈕11通過導(dǎo)線電連接。電鉆控制器9的電機輸出端輸出220V交流電信號，通過導(dǎo)線與電機6電連接，由電機轉(zhuǎn)速扳機10來控制電機6轉(zhuǎn)速；電鉆控制器9的超聲輸出端輸出高頻電信號，輸出端的正極與碳刷4通過導(dǎo)線電連接，集電環(huán)13與碳刷4是導(dǎo)通的，集電環(huán)13通過輸出軸3上的過孔與超聲振動子2的正極用導(dǎo)線電連接，實現(xiàn)了超聲電源(未給出)超聲輸出端正極與超聲振動子2正極電連接；電鉆控制器9的超聲輸出端的負(fù)極與固定環(huán)12通過導(dǎo)線電連接，由于固定環(huán)12，輸出軸3是導(dǎo)體，且輸出軸3與超聲振動子2的負(fù)極導(dǎo)通，固定環(huán)12與超聲振動子2負(fù)極電連接，實現(xiàn)了超聲電源(未給出)超聲輸出端負(fù)極與超聲振動子2負(fù)極的電連接。超聲振動子2的振幅及輸出頻率由超聲電源(未給出)控制，超聲開關(guān)按鈕11控制超聲振動子2上超聲振動的啟動/停止。
[0021]超聲電源(未給出)通過輸電線纜8同時給電鉆電機6和超聲振動子2供能，超聲電源(未給出)的輸入端是三線插頭，超聲電源(未給出)工作需接220V市電。輸電線纜8中包括四根導(dǎo)線，分別傳遞超聲電能正、負(fù)極信號和220V交流電正、負(fù)極信號。
【權(quán)利要求】
1.一種手持式超聲電鉆，包括鉆頭(I)、輸出軸(3)、電機(6)、外殼(7)和輸電線纜(8)，其特征在于:還包括超聲振動子(2)、碳刷(4)、絕緣聯(lián)軸器(5)、電鉆控制器(9)、電機轉(zhuǎn)速控制扳機(10)、超聲開關(guān)按鈕(11)、固定環(huán)(12)、集電環(huán)(13)、絕緣環(huán)(14)和超聲電源； 所述的電機(6)的輸出端與輸出軸(3)的輸入端通過絕緣聯(lián)軸器(5)連接，輸出軸(3)的輸出端與超聲振動子(2)上的法蘭盤連接，超聲振動子(2)的輸出端安裝鉆頭(I);輸出軸⑶上固定有絕緣環(huán)(14)，絕緣環(huán)(14)端面上固定有集電環(huán)(13)，集電環(huán)(13)端面與碳刷(4)接觸；電機轉(zhuǎn)速控制扳機(10)與電鉆控制器(9)連接；所述的外殼(7)為對稱式塑料外殼(7)，電機￠)、固定環(huán)(12)、軸承、碳刷(4)、電鉆控制器(9)、電機轉(zhuǎn)速控制扳機(10)、輸電線纜⑶及超聲開關(guān)按鈕(11)固定在外殼(7)內(nèi)，輸出軸(3)通過固定環(huán)(12)與軸承固定在外殼(7)內(nèi)； 所述的超聲電鉆控制器(9)電能輸入端通過輸電線纜(8)與超聲電源用導(dǎo)線電連接，電鉆控制器(9)的另一輸入端與超聲開關(guān)按鈕(11)用導(dǎo)線電連接，電鉆控制器(9)的電機(6)輸出端與電機(6)用導(dǎo)線電連接，超聲輸出端分別與碳刷⑷和固定環(huán)(12)用導(dǎo)線電連接；集電環(huán)(13)通過輸出軸(3)上的過孔與超聲振動子(2)用導(dǎo)線電連接。
【文檔編號】B06B1/02GK104400063SQ201410635799
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】董志剛, 康仁科, 劉津延, 朱祥龍, 周平, 王毅丹 申請人:大連理工大學(xué)