[發明專利]螺旋銑孔單元

有效

• 申請號: 201110008476.6
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102049555A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 秦旭達;王琦;王海艷;孫曉太;陸翠
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23C9/00;B23Q5/04;B23Q5/34
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

技術領域

本發明涉及銑孔單元，具體涉及螺旋銑孔單元。

背景技術

現在我國正處于制造技術快速發展的時期，切削加工作為制造技術的主要基礎工藝，隨著制造技術的發展，取得了很大進步，進入了以發展高速切削、開發新的切削工藝和加工方法、提供成套技術為特征的發展新階段。航空航天是制造業最為重要的組成部分之一，是高新技術最為富集的產業。在航空制造中，大量零部件都需要進行裝配，需要加工成千上萬的孔，對此類航空裝配孔要實現高效、高精度、高質量加工，需要一種新型技術來代替傳統鉆孔技術。

PCT申請PCT/SE94/00085公開了一種制孔的手動工具。該專利包括：一個可以繞其自身的軸線和一個主軸線旋轉的刀具夾具，一個用于沿位于該點表面的垂直方向上調節該刀具夾具的轉動軸線部件，一個相對于工件的軸向進給部件，一個用于調節刀具夾具的主軸線和旋轉軸線之間的徑向距離的部件。

盡管上述專利內容總結了一些原理，但是這種已公開的手動工具不能提供一種切實可行的使用性方案而且它遠不能滿足航空領域中對孔加工質量的要求。因為它的明顯缺陷在于：定位靠手動，這樣嚴重影響到孔的位置精度，而且手持，不能提供太大的剛度，這也會影響到孔的同軸度和表面質量。對于該手動工具的一個基本要求就是質量輕和便于使用，而該專利并沒有提供一種結構緊湊且質量輕的設計方案。

天津大學申請的200910306026.8“自動螺旋銑孔單元”，同樣是利用了螺旋銑孔工藝來解決航空難加工材料的制孔問題，相對于PCT/SE94/00085具有自動化的特點。但是它沒有給出氣動馬達進氣與排氣的合理通道，而且結構上實現公轉的旋轉電機位于單元前端，增加了單元的軸向尺寸，且不利于單元后端供氣系統以及控制電路的鋪設。且刀具偏移定位靠旋轉電機的電磁剎車力矩，固定不可靠，且制造單元所需零部件成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種精度高、調節方便并且尺寸小的螺旋銑孔單元。

本發明的螺旋銑孔單元，它包括兩端通過軸承連接在軸承座上的機身主體，在所述的機身主體內開有其縱截面為長方形的第一通孔，在所述的第一通孔內裝有馬達滑座，在所述的馬達滑座內部開有第二通孔并且其外壁為長方形，直線電機固定在機身主體內并且其螺母的軸線沿垂直于馬達滑座的軸線方向設置，直線電機的螺母與馬達滑座外壁固連以帶動馬達滑座在上下方向上移動，氣動馬達通過固定法蘭固定在馬達滑座前端，在所述的氣動馬達的輸出軸上連接有刀具，所述的馬達滑座通過軸線定位裝置在其軸線方向與第一通孔固定設置，在機身主體右端面上連接有第一齒輪，所述的第一齒輪通過與其嚙合配合的并且安裝在步進電機的輸出軸上的第二齒輪與步進電機相連。

本發明的突出優點是：

本裝置單元內部各部件系統位置合理、加工和使用過程中可靠性和精度高，組裝單元樣機便利。本裝置采用直線電機運用于刀具偏移系統，精度高，定位準確，且在加工過程中直線電機斷電自鎖，不會受到其他電磁干擾，且固定可靠。本裝置刀具切削主運動采用氣動馬達，氣動馬達可以運用電動閥控制以及公轉系統運用的步進電機均為電信號控制，易于實現整個單元樣機的智能控制，該單元可以嵌入到大飛機裝配中心的自動鉆鉚系統，組成柔性化、智能化航空裝配系統，也可以與機械手配合使用，能夠精確定位，調節方便，集成控制。

采用本單元能明顯提高孔的工藝的效率，只需要一把刀具就可以加工不同直徑高質量的孔，減少了換刀時間，不需要再進行精加工，這樣大大提高了效率。而且它是便攜式的，在同樣的精度條件下，大大降低了對大型，高精度機床的依賴，同時可以和機械手聯合，能夠完成飛機整部件裝配整體裝配中高精度制孔的工作，提高制孔效率30％～40％；同時相對于傳統的打孔技術，螺旋銑孔顯著的提高了孔質量和強度。螺旋銑孔屬于斷續間歇的切削，較低的銑削力使得所加工的孔無毛刺。散熱快，切削溫度低。刀具直徑比孔小，切屑很好的得到排除，極大地降低孔表面的粗糙度，在加工復合型材料的情況下，消除了以往傳統打孔由于刀尖鈍化導致的脫層、剝離，孔表面質量低的情況。

附圖說明

圖1是本發明的螺旋銑孔單元的主視剖視圖；

圖2是圖1所示的單元的側視圖。

具體實施方式

下面結合具體的實施例，并參照附圖，對本發明做進一步的說明：