[發明專利]適用于弱剛性設備的自動制孔锪窩刀具

在審

• 申請號: 202010215118.1
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111360301A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 章易鐮;王宇晗;呂振華
• 申請（專利權）人: 上海拓璞數控科技股份有限公司
• 主分類號: B23B51/08
• 分類號: B23B51/08
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供適用于弱剛性設備的自動制孔锪窩刀具，包括用于進行加工的刀具本體和刀具夾持柄部，刀具本體從頂部至底部依次設有鉆削部和锪窩部，鉆削部、锪窩部和刀具夾持柄部一體成型，鉆削部包括鉆尖和切削刃，锪窩部上設有螺旋槽和锪窩刃，螺旋槽和锪窩刃之間設置有過渡圓角，切削刃包括棱邊、橫刃和主切削刃，鉆尖對產品進行制孔，锪窩刃對制孔的產品進行锪窩加工，鉆尖和锪窩刃的中心軸線位于同一直線上。本發明的刀具設計面向弱剛性設備，提高了定心能力，提高了孔徑精度，并減小了鉆孔過程中的震動，刀具的倒錐設計有效避免刀具與孔壁接觸，提高了孔壁光潔度。

技術領域

本發明涉及航空航天制造自動化裝配技術領域，具體而言，涉及適用于弱剛性設備的自動制孔锪窩刀具。

背景技術

目前，國內飛機裝配工藝是采用的傳統人工裝配方法，先鉆初孔，多次擴孔、鉸孔，锪窩等。傳統的鉆孔工藝流程繁雜，效率低，精度差，鉆孔和锪窩分步完成，同軸度差。傳統的人工裝配不能滿足新一代飛機研制的裝配要求。為了完成新一代飛機的裝配任務，實現高效、長壽命設計要求，國內外采用了自動化裝配代替人工裝配的工藝方法，提高飛機裝配質量。飛機裝配是由大量的緊固件連接在一起，疲勞故障絕大部分是發生在連接孔處，提高連接孔的質量可以提高飛機的壽命。新一代飛機的研制，對飛機裝配質量及壽命提出了更高的要求，飛機裝配中制孔質量、制孔孔徑的精度、出口毛刺大小、孔壁粗糙度直接影響到飛機裝配質量，因此對自動化制孔刀具也提出了更高的要求，特別是面向常用的以機器人為代表的弱剛性制孔設備，本發明中“E型”切削刃設計能減小出口毛刺，小棱邊寬、倒錐設計能提高孔精度及光潔度、本發明能有效的解決飛機裝配中制孔質量不佳的問題。

公開號為105642972B的發明涉及一種用于加工鋁合金或鈦合金疊層結構鉆孔加工的鉆鉸锪一體化刀具，一種鉆鉸锪一體化刀具，是在刀體上依次設置鉆削部、鉸削部、锪窩部以及柄部，所述鉸削部與锪窩部相距6～8mm；鉆削部由一條橫刃、兩條主切削刃和兩條副切削刃構成，主切削刃為直線切削刃，刃上各點的前角是一樣的，后角也是一樣的，在前刀面上設置有斷屑槽；鉸削部由兩條螺旋切削刃組成；锪窩部由兩條螺旋切削刃組成。該發明適用于傳統制孔機床設備，較少考慮弱剛性制孔設備的刀具定心能力，較少考慮弱剛性設備的刀具切削力和切削振動適應能力。且其在出口毛刺控制、锪窩角度控制上也無法滿足新一代飛機的自動化裝配需求。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種適用于弱剛性設備的自動制孔锪窩刀具適用于弱剛性設備(如機器人)的自動制孔，能一次完成鉆孔锪窩，提高孔和锪窩的同軸度、孔徑精度、孔壁光潔度、減少刀具用量、降低成本、提高效率、實現清潔無毛刺制孔，以滿足新一代飛機裝配的高效、高質量、長壽命要求。

根據本發明提供的一種用于機器人制孔锪窩一體刀具，包括用于進行加工的刀具本體和刀具夾持柄部，刀具本體從頂部至底部依次設有鉆削部和锪窩部，鉆削部、锪窩部和刀具夾持柄部一體成型，鉆削部包括鉆尖和切削刃，锪窩部上設有螺旋槽和锪窩刃，螺旋槽和锪窩刃之間設置有過渡圓角，切削刃包括棱邊、橫刃和主切削刃，鉆尖對產品進行制孔，锪窩刃對制孔的產品進行锪窩加工，鉆尖和所述锪窩刃的中心軸線位于同一直線上。

可選的或優選的，所述棱邊為小棱邊寬設計，小棱邊寬是分布在刀具切削刃圓周方向，主要是減少刀具徑向與孔壁摩擦，提高孔壁光潔度。

可選的或優選的，所述鉆尖包括多個尖刃，所述尖刃為頂角結構，所述頂角為100°～120°，定心效果好，尤其適用于大型曲率飛機零部件自動制孔裝配。

可選的或優選的，所述切削刃為直線型兼合E型，能精準定心，提高大型曲率飛機零部件自動制孔的孔位置度，切削穿透時產生圓片狀切屑，能去除出口毛刺，所述切削刃的后角為20°，使刀具刃口鋒利，減小切削力，減小薄壁弱剛性零件的變形所述切削刃刀面精拋光，使提高制孔質量。

可選的或優選的，所述橫刃的長度為0.2±0.02mm，減小切削力，尤其適用于弱剛性薄壁零件。