[發明專利]一種激光螺旋銑磨制孔復合裝置及制孔方法

有效

• 申請號: 201710693785.9
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107350808B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 王磊;盧秉恒
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種激光螺旋銑磨制孔復合裝置，其特征在于：包括分別安裝在調整軸(13)兩個偏心孔內的激光發生器(9)和高速電主軸(10)；所述的調整軸(13)通過設置在其兩端的滾針軸承(6)和角接觸軸承(23)支撐安裝在公轉主軸(5)的偏心孔內；所述的公轉主軸(5)安裝在主軸套筒(3)內，并通過帶輪連接公轉電機(18)，主軸套筒(3)帶動整個主軸系統在進給滑套(2)內完成軸向進給，進給滑套(2)安裝在進給基座(1)中；

所述的調整軸(13)與公轉主軸(5)端部設置有能夠鎖定二者相對位置的電磁抱閘(28)以及用于調整高速電主軸(10)與公轉主軸(5)之間軸線間距的力矩電機(29)；所述的電磁抱閘(28)先將調整軸(13)和公轉主軸(5)鎖死，公轉電機(18)通過帶輪驅動公轉主軸(5)公轉，所述的高速電主軸(10)帶動磨頭(12)高速旋轉對孔壁進行磨削加工，并與公轉主軸(5)一起進行偏心轉動，保證制孔的圓度，進給電機(45)通過絲杠驅動主軸套筒(3)進行軸向進給，通過三個電機的復合運動，完成已加工孔的螺旋銑磨修正。

2.根據權利要求1所述的激光螺旋銑磨制孔復合裝置，其特征在于：激光發生器(9)和高速電主軸(10)對稱安裝，高速電主軸軸線(O₁)與調整軸軸線(O₂)的偏心距為e；激光發生器軸線(O₃)與公轉主軸軸線(O₄)重合，且與調整軸軸線(O₂)的偏心距為e。

3.根據權利要求1所述的激光螺旋銑磨制孔復合裝置，其特征在于：所述的磨頭(12)通過夾套固定的可拆卸式刀柄(11)安裝在高速電主軸(10)的端部。

4.根據權利要求1所述的激光螺旋銑磨制孔復合裝置，其特征在于：力矩電機(29)與調整軸(13)的中心線重合位置安裝角度編碼器，公轉主軸(5)端部設有編碼器讀數頭(38)。

5.根據權利要求4所述的激光螺旋銑磨制孔復合裝置，其特征在于：激光發生器(9)、高速電主軸(10)、力矩電機(29)及角度編碼器的線纜全部通過導電滑環(36)轉換為滑環引出線，所述的導電滑環(36)通過滑環固定套(37)與主軸連接蓋(25)連接。

6.根據權利要求1所述的激光螺旋銑磨制孔復合裝置，其特征在于：所述進給電機(45)通過減速機(46)連接絲杠，進給基座(1)上安裝有導向桿(44)與直線軸承(43)。

7.根據權利要求1或6所述的激光螺旋銑磨制孔復合裝置，其特征在于：所述的進給基座(1)通過固定螺釘(53)可拆卸式安裝在固定基座上，所述的固定基座包括固定底板(52)、真空排屑孔(51)以及能夠貼緊工件表面的壓蓋(50)。

8.一種采用權利要求1所述激光螺旋銑磨制孔復合裝置的制孔方法，其特征在于：

a.將電磁抱閘(28)斷電松開，力矩電機(29)驅動調整軸(13)轉動，使激光發生器軸線(O₃)與公轉主軸軸線(O₄)偏離，激光發生器軸線(O₃)的偏移量與制孔半徑相同；

b.電磁抱閘(28)將調整軸(13)和公轉主軸(5)鎖死，公轉電機(18)通過帶輪驅動公轉主軸(5)公轉，激光發生器(9)隨公轉主軸(5)同時轉動，完成孔的切割加工；

所述力矩電機(29)對激光切割孔的孔徑大小進行調整，一次批量完成多種孔的加工；

c.將磨頭(12)安裝在高速電主軸(10)的軸端，對激光切割孔進行螺旋銑磨修正；

d.進給電機(45)通過絲杠驅動主軸套筒(3)進行軸向進給，依次完成激光發生器(9)以及磨頭(12)對不同規格孔的切割加工與修正加工。