一种用于穿透工件的穿透工具系统技术方案

一种用于穿透工件的穿透工具系统，其中基本相对运动被建立在工件和系统之间，包括一穿透件，例如钻头、刀片、锯片或类似物；第一装置，它施加给穿透件一辅助往复位移，该位移迭加在基本相对运动之上并且具有相对工件对穿透的反作用力基本不随时间改变的频率和振幅；以及第二装置，用于在系统中产生一个力，其方向基本与往复位移方向相反，使至少部分平衡由该往复位移产生于该系统中的惯性负载和反作用力。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种穿透工具系统，在这种工具系统中，穿透工具被设计成，例如通过穿孔、镗孔、钻孔、切割，锯割，剪切，铣削或类似的方式穿透工件。这种穿透工具系统的实例是各种不同类型，例如锯床，钻床，缝纫机，刨床，剪切机或类似的机床。这些系统可结合在手动或轻便工具中，或者固定机床中。所有这些公知系统，都施加给穿透工具或相对工具施加给工件一基本位移，其可以是直线或旋转的，并且也可以是单向或往复运动的。因此，例如一个手锯施加给锯条一往复直线基本运动，而缝纫机的针也也属于这种情况。然而，在大多数公知的穿透工具系统之中，工具穿透工件涉及显著的能量消耗(并随其而来产生热)以及在很多情况下产生废料(可能产生污染)例如锯屑或类似物。因此，例如，用钻削混凝土或类似物的大多数手电钻包括使用一锤机构，该机构除伴随大量的能量消耗外，还包括相当昂贵的必须频繁更换的零件。本专利技术的目的是提供一种新的和改进的穿透工具系统，其中上述不足和缺点基本得到克服或减少。根据本专利技术，提供一种用于穿透工件的穿透工具系统，其中基本相对运动建立在工件和该系统之间，其包括一个穿透件;第一装置，用于把一辅助往复位移施加给穿透件，使其与该基本运动相迭加，其具有相对工件对穿透的反作用力，基本不变的频率和振幅;和第二装置，用于在该系统中产生一个力，其方向基本与该辅助往复位移相对，以至少部分平衡在系统中辅助往复位移所产生的惯性负载和反作用力。为了保证辅助往复位移施加给穿透件，基本不随时间变化，把辅助往复位移施加给穿透件的装置的特征在于所谓“刚性强制运动学”的特征，并且由此，该系统与大多数迄今为止已被公知和提出的系统明显不同。大多数已被公知和提出的系统中，任何施加给穿透件的往复位移(例如，由电磁，液压或气动装置，或借助具有典型件，例如弹性件，弹簧或类似物的一旦变形会产生振动的装置)，其相对工件的反作用力，是随时间变化的。同时，它提供了一般情况下的技术操作和特殊情况下穿透表面质量的两方面的改进。因此，根据本专利技术，可以获得完全新型的技术操作，例如，切削整个范围的材料而不产生粉末和切屑，以及钻混凝土或类似物而不用锤钻。利用本专利技术的工具系统，把辅助往复位移施加给穿透件可显著地促进穿透作用并随之显著减少动力消耗。然而，利用这些工具，特别是手动工具，要提供在工具中产生惯性力的装置，该惯性力与辅助位移所产生的力方向相对，以至少部分平衡这些力并且以这样的方式把使用者所感受到的任何不需要的振动减至最少。尽管这种平衡惯性力是以几乎不变的方式提供的，但在具有固定安装刀具的手动工具的情况下，一般仅在所施加的辅助往复位移大于0.5mm的振幅的场合才需要提供这种平衡力。如上所述，基本相对位移必须总是建立在穿透件和工件之间。在穿孔件，如刀，销或冲头的情况下，可以是一穿进和穿过工件的单向直线运动;或者在钻孔情况下，这可能是一单向旋转运动。这种基本的单向直线运动当然能够通过由使用者施加在工具上的对着工件的压力施加给穿透件。另外，基本位移也可是往复运动，例如缝纫机的针，或锯床的锯，与施加的辅助往复位移相比，其频率显著比它小，而振幅则显著比它大。所施加的辅助往复位移可以是一种简单的，直线往复运动，例如，沿轴线施加给穿孔件;或者所施加的辅助往复位移也可以是往复旋转运动。在基本旋转对称件的情况下，例如钻头，所施加的辅助位移可采取往复直线运动的形式或往复旋转运动的形式或适当地把两者结合起来的形式。对所施加的辅助位移频率的适当范围是50-500Hz，最佳频率基本上是100Hz。振幅的适当范围是0.1-10mm，最佳振幅对切削件基本是1-2mm，对钻削工具直到大约0.5mm。所采用的特定的频率和振幅取决于工件的材料。因此，例如，材料弹性越小，选用的频率越高。进一步说，材料越脆，选用的振幅愈大。为了更好地理解本专利技术并且说明在实践中如何实施它，现参照附图作详细说明，其中图1构成说明后面附图中所用的位移符号的图例符号;图2到13表面施加给一穿透件的不同类型位移的图示;图14是一表示根据本专利技术的具有一直线位移的穿透工具件的手持式穿透工具示意图;图15是一表示根据本专利技术的具有一直线位移穿透工具件的穿透工具的进一步的形式;图16是一结合图14所示切削工具机构，表示了根据本专利技术进一步的一种工具图;图17是一表示根据本专利技术的一种旋转手钻示意图;图18是一表示根据本专利技术的能够交替作为直线位移穿透工具或作为旋转钻的一种手持式工具示意图;图19是一表示根据本专利技术固定钻/铣床的第一种形式的示意图;图19a是一图19中所示工具一部分的示意侧视图;图20是一表示根据本专利技术的固定钻/铣床的第二种形式的示意图;图20a是一图20所示机床一部分的示意侧视图;图21是一表示根据本专利技术旋转钻床的进一步的形式的示意图;图22是一根据本专利技术的一固定机架锯床机构的侧视图;图23是一图22所示固定机架锯床机构的俯视图;图24是一图22所示机构的端视细节图;图25是一图22所示机构的正视细节图;图26是一图22所示机构的局部剖视图;图27是一根据本专利技术的具有一直线位移剪式刀片的固定穿透工具机构的示意正视图;图28是一图27所示工具机构的示意侧视图;图29是一表示根据本专利技术的剪式机构的示意图;图30是一图29中所示机构的沿×××-×××线所取的局部剖视图。如图1所示，基本往移由单箭头表示，而辅助往复位移由双箭头表示。因此，图1a表示一直线基本位移，而图1b表示一旋转基本位移，图1c表示直线辅助往复位移，图1d表示一角度辅助往复位移。如图2所示，一切削工具(在所有情况下均用T表示)已施加一直线基本位移，在该位移上又迭加了一直线辅助往复位移。在图3所示实施例中，给工具提供一种直线和旋转的复合基本位移，并在其上迭加一直线辅助往复位移。在图4所示实施例中，给工具提供一直线基本位移，在其上迭加一角度辅助往复位移。在图5所示实施例中，工具已被施加一直线基本位移，在其上又迭加直线和角度辅助往复复合位移。在图6所示实施例中，工具已被施加了直线和旋转复合基本位移，在其上又迭加直线和角度辅助往复复合位移。在图7所示实施例中，工具已被施加一基本直线往复运动，在其上又迭加一直线辅助往复位移。因此，图2到7可以是工具系统的各种代表，其中，穿透件由销、针、刀、钻头、锯或类似物所组成。图8中所示工具件T，其可以，例如，具有非规则形状的切削刃，工具T可以具有相对于x和y轴的基本直线位移，和/或绕轴线o的一基本旋转位移。还有相对于x和y轴的辅助往复位移和/或相对于同一轴线o或是相对于任何其他轴线o′的辅助往复角位移迭加到这些基本位移上。在穿透件是由一工具，其绕其纵向轴线是对称的，例如一冲头或一螺旋钻头，所构成时，该工具系统可以被施加图2到图7中所示的任何一种位移。然而，当工具系统结合了一冲头，例如图9a和9b所示，绕其纵轴线为不对称时，无论如图9a所示具有一封闭形状的切削刃，或是如图9b所示具有一开放形状的切削刃，都只能采用图2所示的位移形式。与其相似，当工具系统设计用来为工件穿透一非圆但却是对称的孔(例如方孔)时，可以采用具有方形切削刃的冲头，在这种情况下，也仅可给它施加图2所示的位移。在图10所示实施例中，一具有曲线形切削刃的切削穿透件，绕轴线o用枢轴安装，沿x方向给其施加了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于穿透工件的穿透工具系统，其中基本相对运动建立在工件和该系统之间，其包括：一个穿透件；第一装置，用于把一辅助往复位移施加给该穿透件，使其与该基本相对运动相迭加，其具有相对工件对穿透的反作用力，基本不随时间变化的频率和振幅；和第二装置，用于在该系统中产生一个力，其方向基本与该辅助往复位移方向相反，以至少部分平衡在系统中该辅助往复位移所产生的惯性负载和反作用力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D史库卢特，B西宁，R格斯坦，R波特纳，
申请(专利权)人：俐落有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]