[實用新型]便攜式制孔裝置

有效

• 申請號: 201721817962.1
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN208050982U
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 湯永凱;王磊;盛曉東;盧秉恒
• 申請（專利權）人: 西安增材制造國家研究院有限公司
• 主分類號: B23B45/02
• 分類號: B23B45/02;B23B35/00;B23B47/20;B23Q11/12;B23Q11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種便攜式制孔裝置，包括裝置結構本體、自轉切削系統、排屑循環系統、伺服調整系統、螺旋運動系統和微量潤滑系統；結合增減材復合制造的工藝特點，針對減材制造階段現有切削裝置柔性差、適用范圍小、切削半徑調整的精度低、自動化程度低及缺少微量潤滑系統的設計缺陷，提供一種通過單規格銑刀保證質量、精度、效率、材料要求，加工不同規格孔洞及疊層材料預留孔的裝置；本實用新型特有的螺旋進給機構采用了簡潔的減重設計，其特有的中心潤滑結構改善了刀具切削工況，同時結合伺服機構實現了便攜的自動加工過程，易用性與實用性明顯。

技術領域

本實用新型屬于機械加工技術領域，涉及增材制造的后處理技術，尤其涉及一種采用微量潤滑、適用于鈦合金、碳纖維、鈦合金與碳纖維疊層、鋁合金與碳纖維疊層等材料制孔的便攜式柔性制造裝置。

背景技術

為了發揮增材制造和減材制造各自的優勢，增材制造階段通常用來快速獲得工件的原型或雛形基體，而減材制造階段通常用來獲得更高的加工精度和表面質量，進而實現工件的復合快速制造。

以鈦合金、鋁合金、碳纖維等材料經由疊層(增材)制造工藝獲得的復合材料具有傳統材料難以獲得的輕質、耐磨等特性，但其(減材)加工性能差，采取傳統的鉆削工藝，加工效率低、精度低，易出現刀具灼傷孔壁、造成工件孔洞的入口和出口的毛刺和撕裂現象，尤其易在疊層部位產生分層和撕裂現象，進而影響后序鉚接工藝的裝配質量。

此外，在疊層材料對接預留孔修正過程中，大直徑的預留孔在使用鉆削修正方案時無法保證質量和精度要求，且需要配置不同規格的鉆頭以完成不同孔徑的加工，其效率需要得到改進。

中國實用新型專利說明書CN201310105521.9公開了一種便攜式螺旋銑孔裝置及加工方法，包括：機械主軸、渦輪蝸桿、偏心套筒等部件，刀具半徑調整是通過手動調節渦輪蝸桿使偏心套筒徑向偏移，完成切削孔徑的變化。盡管該方案使用了徑向直接偏移銑孔的原理，但其手動調節和依靠刻度盤確定刀具位置的方法，加工精度和自動化水平有待改進。此外，其滑塊導軌的進給方式，增大了設備重量，且無法提供制孔過程中刀具尖部的微量潤滑。

中國實用新型專利說明書CN87201320822144.6公開了一種便攜式電動螺旋軌跡制孔裝置，使用手動調整的渦輪蝸桿，使內外偏心套筒旋轉一定的角度實現刀具切削半徑調整，刀具的軸向運動采取滑套的軸向滑動進給，整個裝置結構中螺旋進給實現方式通過主軸公轉和滑動軸進給兩套獨立系統，不僅增加系統質量，而且缺少反饋環節，其手動調節精度差和難以適應自動化的加工要求，同時也無法提供制孔過程中刀具尖部的微量潤滑。

發明內容

本實用新型根據增減材復合制造的工藝特點，針對減材制造階段現有切削裝置柔性差、適用范圍小、切削半徑調整的精度低、自動化程度低及缺少微量潤滑系統的設計缺陷，提供一種便攜式制孔裝置及其使用方法，可使用同一規格的銑刀，高質量、高精度、高效率地完成不同材料、不同規格的孔加工及疊層材料預留孔的修正。

為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

本實用新型便攜式制孔裝置，采用特有的結構實現了切削軸系的中心偏移和工件的微量潤滑，包括制孔裝置本體、自轉切削系統、排屑循環系統，其特征在于：所述制孔裝置還包括伺服調整系統、螺旋運動系統和微量潤滑系統；所述微量潤滑系統包括一位于所述制孔裝置內部中心區域分段布置的中心孔，所述中心孔一端與潤滑氣體發生裝置連通，所述中心孔另一端與所述排屑循環系統連通；所述伺服調整系統，包括固定在調整軸系上的電磁制動器、調整電機、角度編碼器、偏心調整軸甲、偏心調整軸乙、偏心調整軸丙，所述伺服調整系統驅動所述調整軸系完成切削軸系的中心偏移。

為了實現為了潤滑，設計了基于設備中心區域多段中心孔的微量潤滑系統，包括潤滑介質接口、滑環支架中心孔、滑環安裝座中心孔、電機安裝座中心孔、電機主軸中心孔及切削軸中心孔；潤滑介質由所述潤滑介質接口進入并依次經由所述各中心孔到達所述切削軸中心孔實現潤滑；完成潤滑的所述潤滑介質經由真空排屑接口與廢屑一同排出。