[實用新型]自動螺旋銑孔裝置

有效

• 申請號: 201220280200.3
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN202963571U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 單以才;李一民;章婷;舒平生;聶睿瑞;任長春
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23Q5/32;B23Q5/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝;王玉梅

技術領域

本實用新型公開了一種用于大型工件多孔系的自動螺旋銑孔裝置，屬于柔性切削加工技術領域。?

背景技術

隨著國產支線飛機ARJ21成功投產以及大客C919研制不斷推進，如何提高大型骨架件裝配制孔的質量與效率成為了整機總裝階段的研究熱點。機器人化自動制孔系統，是今后飛機大型、超大型工件智能化制孔的發展主流。但該類制孔系統由于多采用傳統的鉆孔技術，導致制孔時軸向力過大，目前僅適用于小孔徑的加工場合，而且鉆孔工藝往往需要采用多道組合工序，需要設置大量的換刀環節。為了滿足不同航空材料的大孔徑制孔要求，尤其是鈦合金、碳纖增強復合材料、高強度航空鋁合金等難加工材料，迫切需要開發一些面向大型工件的新型高效精密制孔裝置。?

螺旋銑孔，也稱為軌道式銑孔，是一項以銑削方式對實體工件直接制孔的新技術，它不是鉆削與銑削兩種加工方法的簡單組合，而是利用刀具相對工件的三維螺旋進給完成孔的加工。制孔時，刀具相對待制孔軸線的偏置，使該項技術具有了一刀加工多種孔徑的功能，同時能通過較少工序使孔在位置精度、形狀精度、表面粗糙度等方面達到規定的使用要求。因此，基于螺旋銑孔技術的機器人化制孔系統在航空、航天、造船等領域的大型工件高效精密制孔中具有廣闊的應用前景。至今，國內外航空領域相繼出現一些基于螺旋銑孔技術的制孔裝置專利報導。?

如，美國專利PCT/SE2008?/050719、US2003/0143049、PCT/SE03/00467公開了幾種螺旋銑孔裝置，這些裝置都包括刀具公轉半徑調節系統、刀具自轉系統、刀具公轉系統、刀具軸向進給系統。四個子系統均采取獨立控制，使整個裝置集成度不高，導致整機質量偏重，這對與之配套的工作平臺的性能要求很高，尤其是關節型機械手。?

又如，中國專利CN101633060A公開的一種自動螺旋銑孔單元，該銑孔單元主要包括由刀具自轉系統、徑向偏移系統、公轉系統三部分，但此螺旋銑孔單元因缺少軸向進給系統，使其工程應用受到了一定限制。?

再如，中國專利CN101664821A公開的一種銑孔裝置，該裝置具有公轉半徑調節功能，但公轉半徑的大小因受到傳動齒輪尺寸的制約，使部分小孔徑的加工難以完成，而且其?軸向進給系統沒有給出相關實施詳案。?

另外，中國專利CN101786180A、CN102145405?A公開了兩種螺旋銑孔裝置，這兩種螺旋銑孔裝置都不具備公轉半徑自動調節功能，因而使孔的加工效率受到了一定影響。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是現有螺旋銑孔裝置設計方案存在自動化程度不高、組成結構復雜、整機重量偏大。?

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種用于大型工件多孔系的自動螺旋銑孔裝置，包括L型的組合支架、設置在組合支架上的螺旋進給機構，以及裝于螺旋進給機構內部的公轉半徑調節機構、刀具自轉調速機構；組合支架：包括水平方向的底板、垂直方向的背板；螺旋進給機構：包括軸向進給殼體、絲桿、支撐筒，以及位于支撐筒內的軸向滑塊；軸向進給殼體的底部通過滑塊與組合支架底板上導軌滑動相連；支撐筒位于背板的后部，其內壁上沿軸向設有導向條，導向條與軸向滑塊的外側面之間以滑軌副連接；軸向進給驅動輸出軸上設有主動齒輪，與主動齒輪相嚙合的從動齒輪套接在絲桿的輸入端；絲桿從后向前依次貫穿裝于軸向滑塊上軸承一、背板以及過渡端蓋一的組合軸承后，其輸出端插入過渡端蓋二內孔；與過渡端蓋一相連的軸向進給殼體通過兩端內孔的軸承與公轉殼體相連，軸向進給殼體公轉殼體小端設有一個偏心內孔；公轉半徑調節機構：包括與公轉殼體內孔端面相連的支撐端蓋、裝于支撐端蓋上的公轉半徑調節驅動，以及內嚙合的小齒輪和大齒輪；公轉半徑調節驅動輸出軸連接小齒輪，大齒輪連接刀具自轉調速機構；支撐端蓋也設有一個偏心內孔；刀具自轉調速機構：包括自轉殼體、自轉殼體端蓋、刀桿、刀具、設置在自轉殼體內的自轉驅動；自轉殼體安裝于公轉殼體的偏心孔內，其與偏心孔內壁之間還設有連接軸承一，其輸入端穿過軸承二，并套接有前述大齒輪；自轉驅動裝于自轉殼體端蓋的偏心孔內，其輸出軸連接刀桿；刀桿前端裝有刀具，采用螺母夾緊。?

為提高組合支架的支撐效果，支架還包括兩個直角三角形的加強板，加強板的兩條直角邊分別貼合連接底板和背板。?

為保證絲桿的旋轉運動能實現刀具的螺旋進給，上述絲桿與公轉殼體的過渡端蓋二采用花鍵連接，并用防松螺母軸向并緊，同時絲桿與軸向進給殼體的過渡端蓋一的組合軸承過盈相配。?