[發(fā)明專利]一種鉆銑復合自動制孔裝置

有效

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• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110216479B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 康仁科;董志剛;楊國林;朱祥龍;高宇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23P23/02
• 分類號: B23P23/02;B23Q3/08;B23Q3/157;B23Q5/36;B23Q11/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 唐楠;李洪福

1.一種鉆銑復合自動制孔裝置，其特征在于，包括動力頭、軸向進給機構、徑向移動機構、壓腳機構及自動換刀機構；

所述動力頭包括第一伺服電機、第二伺服電機、電主軸、內套筒、外套筒及殼體，所述電主軸通過軸承安裝在內套筒中，通過前端蓋定位，可在內套筒中旋轉，電主軸具有自動換刀功能的電主軸刀柄連接端，其可與連接有刀柄的刀具，所述內套筒為偏心結構，其外圓柱面軸線與其內孔軸線具有一定的偏心量，所述內套筒安裝在外套筒中，可在外套筒內旋轉，所述外套筒為偏心結構，其外圓柱面軸線與其內孔軸線具有一定的偏心量，所述內套筒與所述外套筒的偏心量相等，所述外套筒通過軸承安裝在殼體內，可在殼體內旋轉，所述外套筒后端安裝第一同步帶輪，所述內套筒后端安裝第二同步帶輪，所述第一伺服電機安裝在殼體上，其輸出端安裝第三同步帶輪，所述第二伺服電機安裝在殼體上，其輸出端安裝第四同步帶輪，所述第一同步帶輪和所述第三同步帶輪之間通過同步齒形帶連接，所述第二同步帶輪和所述第四同步帶輪之間通過同步齒形帶連接；

所述軸向進給機構，包括第一直線導軌、第一滾珠絲杠、第三伺服電機；所述第一直線導軌上安裝滑塊，滑塊可沿所述第一直線導軌軸向運動，所述動力頭安裝在滑塊上；所述第一滾珠絲杠兩端通過絲杠支撐座固定在第一直線導軌上，絲杠螺母安裝在動力頭上；所述第三伺服電機通過支架固定在第一直線導軌上，所述第三伺服電機的輸出端通過聯(lián)軸器與第一滾珠絲杠輸入端連接；

所述壓腳機構，包括第三直線導軌、壓嘴、氣缸和吸塵管；所述第三直線導軌安裝在底座上，其上安裝滑塊，滑塊可沿所述第三直線導軌軸向運動，所述第三直線導軌與第一直線導軌不在同一水平面上，所述壓嘴，其包括圓筒和用于支撐所述圓筒的支撐架，所述支撐架通過滑塊與所述第三直線導軌滑動連接，可沿第三直線導軌軸向運動，所述圓筒軸線與所述外套筒外圓柱面軸線平行且位于同一水平面內；所述壓嘴上設置有吸出切屑用的吸塵管，其與圓筒連通；所述氣缸安裝在底座上，輸出端與壓嘴連接；

所述自動換刀機構，包括第四伺服電機、減速機、圓形轉盤和卡爪，所述卡爪布置在圓形轉盤的外圓周向上，卡爪尺寸規(guī)格與電主軸使用的刀柄規(guī)格相對應，所述圓形轉盤安裝在減速機輸出端，第四伺服電機安裝在減速機輸入端，所述減速機安裝在底座上；

所述徑向移動機構，包括第二直線導軌、第二滾珠絲杠和第五伺服電機；所述第二直線導軌安裝在底座上且其延伸方向垂直于所述動力頭沿軸向進給方向，所述第二直線導軌上安裝滑塊，滑塊可沿所述第二直線導軌軸向運動，所述第一直線導軌安裝在滑塊上，從而帶動動力頭可沿第二直線導軌軸向運動；所述第二滾珠絲杠兩端通過絲杠支撐座固定在底座上，絲杠螺母安裝在第一直線導軌上；所述第五伺服電機安裝在底座上，輸出端通過聯(lián)軸器與第二滾珠絲杠輸入端連接；

上述裝置制孔加工時的具體步驟如下：

S1、根據(jù)加工孔徑的大小判斷加工方式，加工小孔采用鉆孔方式，加工大孔采用螺旋銑孔方式；

S2、根據(jù)采用的加工方式，通過自動換刀機構，在電主軸刀柄連接端上安裝對應的刀具；

S3、當采用鉆孔時，將偏心量調整為零，當采用螺旋銑孔時，根據(jù)加工孔直徑和刀具直徑，調整正確的偏心量；

S4、根據(jù)壓緊力調整氣缸進氣壓力，通過氣缸控制壓嘴壓在工件上；

S5、當采用鉆孔時，電主軸驅動刀具旋轉，第三伺服電機驅動動力頭向前進給，完成制孔加工，加工中產生的切屑通過壓嘴上的吸塵管排出；當采用螺旋銑孔時，電主軸驅動刀具旋轉，第一伺服電機和第二伺服電機驅動外套筒和內套筒等速旋轉，第三伺服電機驅動動力頭向前進給，完成制孔加工，加工中產生的切屑通過壓嘴上的吸塵管排出；

所述的步驟S2中，進行自動換刀時的具體步驟如下：

S21、通過第一伺服電機和第二伺服電機，將刀具偏心量調整為零；

S22、通過第三伺服電機，將動力頭向后移動到設定位置；

S23、當電主軸刀柄連接端上已安裝有刀具時，通過第四伺服電機驅動圓形轉盤轉動，使一個空的卡爪軸線與電主軸刀柄連接端位于同一水平面內；

S24、通過第五伺服電機，驅動動力頭向自動換刀機構方向移動，直至卡爪16卡住電主軸刀柄連接端上的刀具的刀柄；

S25、電主軸刀柄連接端執(zhí)行松刀動作；

S26、通過第三伺服電機，將動力頭向后移動一定距離，使刀具的刀柄尾部從電主軸刀柄連接端內外圈露出；

S27、通過第四伺服電機驅動圓形轉盤轉動，使安裝有待使用刀具的卡爪軸線與電主軸刀柄連接端位于同一水平面內；

S28、通過第三伺服電機，將動力頭向前移動到步驟S22中所處的位置；

S29、電主軸刀柄連接端執(zhí)行拉刀動作；

S210、通過第五伺服電機，驅動動力頭向遠離自動換刀機構方向移動，回到原位置；

S211、當電主軸刀柄連接端上未安裝有刀具時，通過第三伺服電機，將動力頭向后移動到步驟S26中所處的位置，然后執(zhí)行S27-S210。