[發(fā)明專利]一種偏心套筒式螺旋制孔設(shè)備的調(diào)整裝置

在審

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• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114871825A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳濤;盧禹江;肖輝;劉家強(qiáng);劉剛;王昌紅
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: B23Q5/10
• 分類號: B23Q5/10;B23Q5/28;B23Q15/013;B23C3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 張德才

本發(fā)明公開一種偏心套筒式螺旋制孔設(shè)備的調(diào)整裝置，包括防轉(zhuǎn)爪盤模塊、接觸式端面電磁摩擦盤模塊、偏心撥爪套筒模塊和進(jìn)給模塊。接觸式端面電磁摩擦盤模塊位于設(shè)備中部，偏心撥爪套筒模塊和防轉(zhuǎn)爪盤模塊分別位于設(shè)備前端與末端，防轉(zhuǎn)爪盤模塊包括防轉(zhuǎn)部件和供電部件，防轉(zhuǎn)部件能夠卡緊接觸式端面電磁摩擦盤模塊，防止其隨階梯形外偏心套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，供電部件用于使電磁驅(qū)動(dòng)器得電，進(jìn)給模塊用于控制電磁驅(qū)動(dòng)器得電或失電。本發(fā)明通過控制前撥爪內(nèi)偏心套筒與階梯形外偏心套筒之間的分離與同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀具所在軸線相對所制孔軸線的偏心與傾斜調(diào)整，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有調(diào)整精度高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料加工領(lǐng)域，涉及制孔技術(shù)，特別是涉及一種偏心套筒式螺旋制孔設(shè)備的調(diào)整裝置。

背景技術(shù)

碳纖維(英文簡稱：CFRP)/鈦合金疊層材料以其優(yōu)秀的物理特性與機(jī)械特性在飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身結(jié)構(gòu)件等重要部件的制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。近年來，碳纖維/鈦合金疊層材料在飛機(jī)材料中的占比逐漸增加并取代金屬結(jié)構(gòu)件成為飛機(jī)主要結(jié)構(gòu)件材料。作為結(jié)構(gòu)件，其上通常有許多連接孔，結(jié)構(gòu)件連接孔的精度與質(zhì)量直接關(guān)系到飛機(jī)性能與使用壽命。從碳纖維(CFRP)/鈦合金疊層材料的制孔性能來看，碳纖維復(fù)合材料在制孔中易出現(xiàn)層間分離和孔出入處撕裂等缺陷，同時(shí)鈦合金的導(dǎo)熱性較差但強(qiáng)度高的特性使得加工區(qū)域溫度過高從而導(dǎo)致刀具壽命較低；兩種材料較大的性能差異限制了碳纖維(CFRP)/鈦合金疊層材料的推廣與應(yīng)用。

近年來，兩種新型制孔技術(shù)引起了碳釬維與鈦合金加工相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注。第一種是螺旋銑削制孔，即通過銑刀沿螺旋狀軌跡逐層銑削，改善了排屑條件的同時(shí)大大降低了制孔時(shí)的軸向力，對碳纖維(CFRP)/鈦合金疊層材料孔具有很好的加工效果。第二種是傾角銑削制孔，即通過讓刀具傾斜一個(gè)角度，使得孔壁與刀具側(cè)刃間存在一個(gè)角度，能夠有效避免類似螺旋銑孔方式中刀具側(cè)刃旋向作用造成孔入口處剝落缺陷現(xiàn)象的發(fā)生。

隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，制孔工藝與裝置正在向著智能化、小型化的方向發(fā)展。目前公開的螺旋銑削裝置雖然相比傳統(tǒng)機(jī)床與加工裝置已經(jīng)有了長足的改進(jìn)，但仍存在如下問題：

(1)加工時(shí)出現(xiàn)孔壁層間剝落與出入口毛刺，導(dǎo)致加工孔精度與質(zhì)量較差；

(2)裝置體積較大、智能化程度較低等。

因此，需要一種更加智能且結(jié)構(gòu)緊湊的加工裝置以實(shí)現(xiàn)碳纖維(CFRP)/鈦合金疊層材料高質(zhì)高效制孔加工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種偏心套筒式螺旋制孔設(shè)備的調(diào)整裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種偏心套筒式螺旋制孔設(shè)備的調(diào)整裝置，包括：

偏心撥爪套筒模塊，所述偏心撥爪套筒模塊包括套筒模塊底座、階梯形外偏心套筒、后撥爪內(nèi)偏心套筒、前撥爪內(nèi)偏心套筒、轉(zhuǎn)動(dòng)主軸和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述階梯形外偏心套筒套裝于所述套筒模塊底座內(nèi)，并與所述套筒模塊底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置于所述套筒模塊底座上并與所述階梯形外偏心套筒相連；所述后撥爪內(nèi)偏心套筒和所述前撥爪內(nèi)偏心套筒依次套裝于所述階梯形外偏心套筒內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)主軸依次穿套于所述后撥爪內(nèi)偏心套筒和所述前撥爪內(nèi)偏心套筒內(nèi)，且所述轉(zhuǎn)動(dòng)主軸與所述后撥爪內(nèi)偏心套筒之間、以及所述轉(zhuǎn)動(dòng)主軸與所述后撥爪內(nèi)偏心套筒之間均設(shè)置有球面滑動(dòng)軸承；所述后撥爪內(nèi)偏心套筒、所述前撥爪內(nèi)偏心套筒以及所述階梯形外偏心套筒的內(nèi)孔圓心軸線均與自身外輪廓軸心不重合，所述后撥爪內(nèi)偏心套筒的靠近所述前撥爪內(nèi)偏心套筒的端面上每圓周間隔90°設(shè)置一后撥爪，所述前撥爪內(nèi)偏心套筒的靠近所述后撥爪內(nèi)偏心套筒的端面上每圓周間隔180°設(shè)置一前撥爪，所述前撥爪內(nèi)偏心套筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠通過所述前撥爪撥動(dòng)所述后撥爪帶動(dòng)所述后撥爪內(nèi)偏心套筒轉(zhuǎn)動(dòng)；