[實用新型]螺旋銑孔裝置

無效

• 申請號: 201020148675.8
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN201760639U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 李亮;何寧;單以才;楊吟飛;趙威;卞榮;秦曉杰;陳建立
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;南京信息職業技術學院
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23Q5/04;B23Q5/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐小紅

技術領域

本發明涉及一種螺旋銑孔裝置，尤其涉及大型工件多孔系的高效加工、難加工材料生產中孔的高精度加工的螺旋銑孔方法與裝置，屬于切削加工技術領域。?

背景技術

裝配制孔是飛機、大型飛行器制造裝配的關鍵環節，制孔效率直接制約飛機總裝周期，而制孔質量也將直接影響連接結構件的抗疲勞性能。對此，目前多采用傳統的鉆削加工技術。但是鉆削制孔是一個連續的切削過程，對于導熱較差的鈦合金而言，鉆削熱量能迅速導致刀具的磨損失效。其次，傳統鉆削的軸向力很大，對于碳纖增強復合材料來說容易導致撕裂、劈裂、起毛、分層等致命性缺陷。此外，對于航空領域大量復雜孔系的裝配制孔，采用傳統的鉆削方式需要大量的換刀操作，這直接影響裝配制孔的生產效率。尤其隨著航空結構件向著薄壁化、整體化和復雜化方向發展，機體結構長壽命、高質量、高效率、氣動等方面的要求，使裝配制孔比以往要求更高、更精；同時，復合材料、鈦合金等難加工材料的用量大幅度增加，這些都為大飛機的裝配采用新的制孔方法及其裝置提出了明顯需求。針對上述問題，目前一種基于螺旋銑削原理的制孔工藝，因具有切削力小、加工精度好、制孔效率高等優勢，得到了國內外航空制造業及各大研究院所的高度重視。?

美國專利US2003/0143049、PCT/SE2008/050719、PCT/SE03/00467公開了幾種螺旋銑孔方法及裝置，其工作原理都比較接近，刀具的徑向偏移均是通過分別具有偏心內孔的內、外殼體的相對運動產生兩次偏心調節來實現，且每個裝置都是利用三個驅動系統實現刀具的自轉、公轉和軸向進給。其優點是刀具的自轉、公轉、軸向進給三者的速度可單獨控制，而且通過內外殼體相互運動進行偏心調節，使整個裝置的質量偏心帶來的振動得到了很好抑制。但其裝置組成復雜，增添了影響制孔精度的干擾因素，并且重量較大，這對與其配套的工作平臺的性能要求很高，如工業機器人。?

此外，中國申請(專利)號：200910068518.8，名稱：螺旋銑孔方法及裝置，該裝置也是由刀具的自轉系統、旋轉驅動系統、軸向進給系統、徑向偏移機構四部分組成，但其徑向偏移是采用一個外為橢圓、內為圓孔的內套筒與一蝸輪蝸桿傳動副來實現。刀具的旋轉速度是由旋轉驅動裝置帶動一級齒輪傳動來控制，而刀具的軸向進給是由帶有進排氣量的閥體來控制。?

發明內容

本發明針對結構組成復雜易導致制造困難、制作成本高、加工精度難以保證以及重量大影響應用效益等方面的不足，基于螺旋銑削原理提出了一種利用一級絲杠傳動實現刀具螺旋進給與以光柵尺輔助徑向偏移定位的螺旋銑孔方法及裝置。?

一種螺旋銑孔裝置，其特征在于：?

該裝置包括用以實現刀具的軸向進給與公轉的螺旋進給機構、用以調節刀具相對孔軸線公轉半徑的徑向偏移機構、用于帶動刀具自轉的自轉機構；?

所述螺旋進給機構包括柱形殼體、通過滑槽安裝于柱形殼體內的滑動支架、固定于滑動支架的公轉電機、一端與公轉電機輸出軸相連并通過螺紋運動副安裝于殼體內的柱形中空絲杠；?

所述刀具自轉機構包括自轉電機，自轉電機通過所述徑向偏移機構安裝于上述柱形中空絲杠的另一端。?

所述徑向偏移機構包括：用于與中空絲杠固定相連的支撐端蓋、用于與自轉電機固定相連的偏移滑塊，偏移滑塊上固定安裝或加工有齒條，支撐端蓋上安裝有與偏移滑塊的齒條配合的驅動齒輪；支撐端蓋與偏移滑塊之間還設置有與上述齒條平行的滑槽限位結構，設置有鎖緊螺釘和并緊螺栓。在支撐端蓋與偏移滑塊之間還設置有用于表示偏移量的光柵尺。所述驅動齒輪的內孔一端被套裝于徑向偏移滑塊的固定芯軸上，另一端為內六角的扭轉固定孔。?

另外，上述刀具自轉機構的電源供給是通過固定于中空絲杠底部的導電滑環與固定于滑動支架上的固定電極間的電性連接來實現。?

一種根據上述螺旋銑孔裝置的螺旋銑孔方法，其特征在于包括以下步驟：?

步驟1、刀具通過徑向偏移機構相對孔的中心軸線被調至一定的偏置狀態實現加工孔半徑調節；

步驟2、銑孔時，刀具的螺旋進給通過絲杠副實現，而刀具自轉通過自轉電機實現；?