行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置，其特征在于，包括自转系统、公转系统、径向偏心量调节系统、夹紧制动系统组件和轴向进给系统。本发明专利技术的径向偏心量调节系统能实现大传动比的微量线性精确调节偏心量，而且所需的输入功率也很小；本发明专利技术的径向偏心量调节系统相对已有公开专利滑块调节结构，调节方便省力，相对于双偏心套结构、偏移滑块结构，使其调节结构体积与自转动力源体积之比大大减小，占用空间减小，同等材料下，相对自重降低；本发明专利技术的夹紧制动系统组件相对于电磁刹车器，制动简单方便，相对于径向螺钉抱紧结构，所需预紧力较小，夹紧可靠，相对于蜗轮蜗杆结构，无自锁失效，工作稳定性高。

Planetary deceleration type adjusting eccentric amount spiral milling hole device

The invention discloses a planetary adjusting eccentricity helical milling device, which is characterized in that the rotation system, including revolution system, radial eccentricity quantity adjusting system, clamping the brake system components and axial feed system. The invention of the radial eccentricity adjusting system can realize the high transmission accuracy than the linear micro adjusting eccentricity, and the input power is very small; the radial eccentricity of the regulating system relative to the existing public patent slider to adjust the structure, convenient adjustment, compared with the double eccentric sleeve structure, offset slider structure, which greatly reduce the volume adjusting structure and rotation power source volume ratio, decreasing the space occupation, the same material, the relative weight decreased; the clamping brake system component of the invention compared with the electromagnetic brake, the brake is simple and convenient, the radial screw hold structure, the required preload is small, reliable clamping, relative to the worm structure, no self lock failure and high working stability.

【技术实现步骤摘要】
行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置
本专利技术是关于碳纤维、钛合金等难加工材料螺旋轨迹制孔技术，涉及一种行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置。
技术介绍
为了提高飞行器的运载能力，钛合金、碳纤维复合材料等难加工材料被广泛应用于大型飞行器的制造，其制孔技术的优劣将直接影响飞行器的装配精度以及使用寿命。据统计70％的飞机机体疲劳失效事故起因于结构连接部位，80％的疲劳裂纹发生于连接孔处。面向柔性制造的大型机器人制孔系统，以其结构简单、柔性高、效率高、适应场合广泛等突出优点，成为国内外航空航天领域大型构件应用最为广泛的制孔方式。传统钻孔加工过程是一个连续的切削过程，刀刃始终与工件相接触。切削时接触面温度很高，而对于导热性差的材料，连续的切削过程使温度不断累积，加速了刀具的磨损，并导致加工表面质量下降。螺旋铣孔过程是断续铣削过程，有利于刀具的散热，从而降低了因温度累积而造成刀具磨损失效的风险。与传统钻孔相比，螺旋铣孔过程中可以采用微量润滑以及空冷方式来实现冷却，是一个绿色环保的过程。偏心加工的方式使得切屑有足够的空间从孔槽排出，排屑方式不再是影响孔表面质量的主要因素。在专利CN200910306026.8、专利CN201020263681.8、专利CN200920308766及专利CN201310604032.8中所示的径向偏移结构均采用内外偏心套筒结构调节偏心量，通过驱动电机在线调整内外套筒相对旋转角度以改变刀具的偏心量，但由于其无位移反馈元件，并存在在线调整控制算法复杂、在线调整可靠性差、对控制系统要求高、调整精度差等一系列问题；在专利CN201110038893.5、专利CN201110088154.7、专利US6382890B1及专利CN201310105521.9中所示的径向偏移结构均采用双偏心结构通过蜗轮蜗杆调节偏心量，但由于蜗轮蜗杆通过大传动比微量旋转调节偏心量，不仅其传动效率低，而且为非线性调节计算复杂，蜗轮蜗杆存在反向间隙，进而影响调节精度；在专利CN201210150627.6及专利CN201220218351.6中均采用双楔块结构，通过步进电机驱动线性微量调节，对控制系统要求较高；在专利CN201020148675.8径向偏移结构采用燕尾槽、偏移滑块结构，通过旋转齿轮驱动镶嵌在偏移滑块上的齿条调节偏心量，紧定螺钉抱紧偏心结构，在专利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑块结构，通过弹簧回复结构、差动螺钉调节偏心量，利用楔块抱死结构紧固偏心距，在专利CN201410334409.7采用偏移滑块结构调节偏心距，通过旋转活动消隙螺母减小反向间隙，旋转抱紧螺杆紧固偏心距，专利CN201020148675.8、专利CN201210157184.3及专利CN201410334409.7均采用直接调节，无法实现大传动比线性微量调节；上述专利均无位移反馈元件，实现精确偏心量调节。在专利CN201210196101.1、专利CN201310604032.8及专利CN201320822144.6中均采用双偏心套筒结构，在自转动力源功率相同外形体积相当时，内外可旋转套筒占用空间体积较大；在专利CN201210150627.6中采用双楔块结构，其双楔块体积与自转动力源体积之比较大；在专利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑块结构，通过弹簧回复结构、差动螺钉调节偏心量，利用楔块抱死结构紧固偏心距，虽然其偏心结构体积与动力源体积比较小，但整体自转机构偏心量由差动螺钉通过燕尾槽滑块结构面接触调整，其摩擦阻力较大，调节力较大；在专利CN201410334409.7，采用偏移滑块，电主轴固定于偏移滑块中，由于偏移滑块为外方内圆，占有空间体积大，导致其调节结构体积与自转动力源体积之比较大。在专利CN200910306026.8及专利CN201020263681.8中均采用双偏心结构，当偏心量调节结束时，通过电磁刹车器固定双偏心结构的位置，其对控制系统要求较高；在专利CN201310604032.8中采用双偏心套筒结构，通过双电机驱动内外套在线调整偏心距，对控制系统要求较高；在专利CN201110038893.5中双偏心结构，蜗轮蜗杆调节调节偏心距，利用蜗轮蜗杆自锁固定偏心量，其在震动过程中容易发生失效；在专利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑块结构，通过弹簧回复结构、差动螺钉调节偏心量，利用楔块抱死结构紧固偏心距、在专利CN201410334409.7采用偏移滑块结构调节偏心距，利用旋转抱紧螺杆紧固偏心距，以上专利由于螺杆与滑块为小面积接触所需预紧力较大，且须借助增力工具调节，调整复杂。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置。本专利技术采用的技术手段如下：一种行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置，包括自转系统、公转系统、径向偏心量调节系统、夹紧制动系统组件和轴向进给系统；所述自转系统包括电主轴，所述电主轴的前端通过弹簧卡套与铣刀刀具连接，所述电主轴的后端设有接线，所述电主轴的前段外壁套接有电主轴固定座Ⅰ，所述电主轴的中段外壁套接有电主轴固定座Ⅱ；所述公转系统包括壳体套筒和公转套筒，所述壳体套筒的前端设有轴承前端盖，所述壳体套筒的后端设有壳体后端盖，所述壳体后端盖上设有锥孔形引导套和与所述接线连接的过孔导电环，所述壳体后端盖和所述壳体套筒之间设有轴承后端盖，所述公转套筒的前端设有公转套筒前端盖，所述公转套筒前端盖上设有所述弹簧卡套穿过的孔，所述公转套筒前端盖的外壁通过公转轴承Ⅰ与所述壳体套筒的内壁连接，所述轴承前端盖套接在所述公转套筒前端盖的外壁上且将所述公转轴承Ⅰ压在所述壳体套筒和所述公转套筒前端盖上，所述公转套筒的后端设有公转套筒后端盖，所述公转套筒后端盖上设有所述接线穿过的孔，所述公转套筒后端盖的外壁通过公转轴承Ⅱ与所述壳体套筒的内壁连接，所述轴承后端盖套接在所述公转套筒后端盖的外壁上且将所述公转轴承Ⅱ压在所述壳体套筒和所述公转套筒后端盖上，所述电主轴后端相对应的所述公转套筒后端盖的内壁设有刚度增强环(所述公转套筒后端盖为薄壁件同时承受较大扭矩，故需要所述刚度增强环)，所述公转套筒后端盖的外壁设有大带轮，所述壳体套筒的外壁设有伺服电机架，所述伺服电机架上设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设有小带轮，所述小带轮通过穿过所述壳体后端盖的同步带与所述大带轮连接；所述径向偏心量调节系统包括位于所述电主轴固定座Ⅰ相对应的所述公转套筒的内壁上的导轨定位环，位于所述电主轴固定座Ⅱ相对应的所述公转套筒的内壁上的导轨定位半环，位于所述电主轴固定座Ⅱ上端的齿条和齿轮轴，所述导轨定位环上设有直线滑轨Ⅰ，所述直线滑轨Ⅰ通过固定在所述电主轴固定座Ⅰ上的滑块Ⅰ与所述电主轴固定座Ⅰ的下端连接，所述导轨定位半环上设有直线滑轨Ⅱ，所述直线滑轨Ⅱ通过固定在所述电主轴固定座Ⅱ上的滑块Ⅱ与所述电主轴固定座Ⅱ的下端连接，所述导轨定位半环的侧壁设有位移传感器，所述滑块Ⅱ上设有传感器连接板，所述位移传感器通过复位弹簧与所述传感器连接板连接，所述直线滑轨Ⅰ和所述直线滑轨Ⅱ的延伸方向均垂直于所述电主轴的轴线，所述导轨定位半环的前侧设有与所述公转套筒的内壁固定连接的齿轮轴定位环，所述导轨定位半环的后侧设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置，其特征在于，包括自转系统、公转系统、径向偏心量调节系统、夹紧制动系统组件和轴向进给系统；所述自转系统包括电主轴，所述电主轴的前端通过弹簧卡套与铣刀刀具连接，所述电主轴的后端设有接线，所述电主轴的前段外壁套接有电主轴固定座Ⅰ，所述电主轴的中段外壁套接有电主轴固定座Ⅱ；所述公转系统包括壳体套筒和公转套筒，所述壳体套筒的前端设有轴承前端盖，所述壳体套筒的后端设有壳体后端盖，所述壳体后端盖上设有锥孔形引导套和与所述接线连接的过孔导电环，所述壳体后端盖和所述壳体套筒之间设有轴承后端盖，所述公转套筒的前端设有公转套筒前端盖，所述公转套筒前端盖上设有所述弹簧卡套穿过的孔，所述公转套筒前端盖的外壁通过公转轴承Ⅰ与所述壳体套筒的内壁连接，所述轴承前端盖套接在所述公转套筒前端盖的外壁上且将所述公转轴承Ⅰ压在所述壳体套筒和所述公转套筒前端盖上，所述公转套筒的后端设有公转套筒后端盖，所述公转套筒后端盖上设有所述接线穿过的孔，所述公转套筒后端盖的外壁通过公转轴承Ⅱ与所述壳体套筒的内壁连接，所述轴承后端盖套接在所述公转套筒后端盖的外壁上且将所述公转轴承Ⅱ压在所述壳体套筒和所述公转套筒后端盖上，所述电主轴后端相对应的所述公转套筒后端盖的内壁设有刚度增强环，所述公转套筒后端盖的外壁设有大带轮，所述壳体套筒的外壁设有伺服电机架，所述伺服电机架上设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设有小带轮，所述小带轮通过穿过所述壳体后端盖的同步带与所述大带轮连接；所述径向偏心量调节系统包括位于所述电主轴固定座Ⅰ相对应的所述公转套筒的内壁上的导轨定位环，位于所述电主轴固定座Ⅱ相对应的所述公转套筒的内壁上的导轨定位半环，位于所述电主轴固定座Ⅱ上端的齿条和齿轮轴，所述导轨定位环上设有直线滑轨Ⅰ，所述直线滑轨Ⅰ通过固定在所述电主轴固定座Ⅰ上的滑块Ⅰ与所述电主轴固定座Ⅰ的下端连接，所述导轨定位半环上设有直线滑轨Ⅱ，所述直线滑轨Ⅱ通过固定在所述电主轴固定座Ⅱ上的滑块Ⅱ与所述电主轴固定座Ⅱ的下端连接，所述导轨定位半环的侧壁设有位移传感器，所述滑块Ⅱ上设有传感器连接板，所述位移传感器通过复位弹簧与所述传感器连接板连接，所述直线滑轨Ⅰ和所述直线滑轨Ⅱ的延伸方向均垂直于所述电主轴的轴线，所述导轨定位半环的前侧设有与所述公转套筒的内壁固定连接的齿轮轴定位环，所述导轨定位半环的后侧设有与所述公转套筒的内壁固定连接的制动盘定位环，所述齿轮轴的一端设有滑块联轴器，所述齿轮轴的另一端依次穿过所述公转套筒后端盖、所述刚度增强环、所述制动盘定位环与所述齿轮轴定位环连接，所述齿轮轴上设有与所述齿条连接的齿轮，所述径向偏心量调节系统还包括通过所述滑块联轴器驱动所述齿轮轴旋转的行星轮减速机构；所述夹紧制动系统组件包括连接盘，摩擦片和压盘，所述连接盘与所述电主轴固定座Ⅰ的前端固定连接，所述摩擦片与所述连接盘的前端固定连接，所述压盘通过滑键与位于所述公转套筒前端盖的内壁上的滑槽连接，所述公转套筒前端盖的前端设有两个中空调整螺杆，所述中空调整螺杆上设有拉杆，所述拉杆的另一端设有限位盘，所述拉杆依次穿过所述公转套筒前端盖和所述压盘，所述压盘位于所述摩擦片的一侧设有容纳所述限位盘的凹槽，所述拉杆上套接有弹簧，所述弹簧位于所述压盘与所述公转套筒前端盖的前端内壁之间，所述夹紧制动系统组件还包括位于所述制动盘定位环和所述电主轴固定座Ⅱ之间的制动盘，所述制动盘与所述电主轴固定座Ⅱ固定连接；所述轴向进给系统包括轴向进给装置和托板，所述壳体套筒通过所述托板与所述轴向进给装置连接。...

【技术特征摘要】
1.一种行星减速式调节偏心量螺旋铣孔装置，其特征在于，包括自转系统、公转系统、径向偏心量调节系统、夹紧制动系统组件和轴向进给系统；所述自转系统包括电主轴，所述电主轴的前端通过弹簧卡套与铣刀刀具连接，所述电主轴的后端设有接线，所述电主轴的前段外壁套接有电主轴固定座Ⅰ，所述电主轴的中段外壁套接有电主轴固定座Ⅱ；所述公转系统包括壳体套筒和公转套筒，所述壳体套筒的前端设有轴承前端盖，所述壳体套筒的后端设有壳体后端盖，所述壳体后端盖上设有锥孔形引导套和与所述接线连接的过孔导电环，所述壳体后端盖和所述壳体套筒之间设有轴承后端盖，所述公转套筒的前端设有公转套筒前端盖，所述公转套筒前端盖上设有所述弹簧卡套穿过的孔，所述公转套筒前端盖的外壁通过公转轴承Ⅰ与所述壳体套筒的内壁连接，所述轴承前端盖套接在所述公转套筒前端盖的外壁上且将所述公转轴承Ⅰ压在所述壳体套筒和所述公转套筒前端盖上，所述公转套筒的后端设有公转套筒后端盖，所述公转套筒后端盖上设有所述接线穿过的孔，所述公转套筒后端盖的外壁通过公转轴承Ⅱ与所述壳体套筒的内壁连接，所述轴承后端盖套接在所述公转套筒后端盖的外壁上且将所述公转轴承Ⅱ压在所述壳体套筒和所述公转套筒后端盖上，所述电主轴后端相对应的所述公转套筒后端盖的内壁设有刚度增强环，所述公转套筒后端盖的外壁设有大带轮，所述壳体套筒的外壁设有伺服电机架，所述伺服电机架上设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设有小带轮，所述小带轮通过穿过所述壳体后端盖的同步带与所述大带轮连接；所述径向偏心量调节系统包括位于所述电主轴固定座Ⅰ相对应的所述公转套筒的内壁上的导轨定位环，位于所述电主轴固定座Ⅱ相对应的所述公转套筒的内壁上的导轨定位半环，位于所述电主轴固定座Ⅱ上端的齿条和齿轮轴，所述导轨定位环上设有直线滑轨Ⅰ，所述直线滑轨Ⅰ通过固定在所述电主轴固定座Ⅰ上的滑块Ⅰ与所述电主轴固定座Ⅰ的下端连接，所述导轨定位半环上设有直线滑轨Ⅱ，所述直线滑轨Ⅱ通过固定在所述电主轴固定座Ⅱ上的滑块Ⅱ与所述电主轴固定座Ⅱ的下端连接，所述导轨定位半环的侧壁设有位移传感器，所述滑块Ⅱ上设有传感器连接板，所述位移传感器通过复位弹簧与所述传感器连接板连接，所述直线滑轨Ⅰ和所述直线滑轨Ⅱ的延伸方向均垂直于所述电主轴的轴线，所述导轨定位半环的前侧设有与所述公转套筒的内壁固定连接的齿轮轴定位环，所述导轨定位半环的后侧设有与所述公转套筒的内壁固定连接的制动盘定位环，所述齿轮轴的一端设有滑块联轴器，所述齿轮轴的另一端依次穿过所述公转套筒后端盖、所述刚度增强环、所述制动盘定位环与所述齿轮轴定位环连接，所述齿轮轴上设有与所述齿条连接的齿轮，所述径向偏心量调节系统还包括通过所述滑块联轴器驱动所述齿轮轴旋转的行星轮减速机构；所述夹紧制动系统组件包括连接盘，摩擦片和压盘，所述连接盘与所述电主轴固定座Ⅰ的前端固定连接，所述摩擦片与所述连接盘的前端固定连接，所述压盘通过滑键与位于所述公转套筒前端盖的内壁上的滑槽连接，所述公转套筒前端盖的前端设有两个中空调整螺杆，所述中空调整螺杆上设有拉杆，所述拉杆的另一端设有限位盘，所述拉杆依次穿过所述公转套筒前端盖和所述压盘，所述压盘位于所述摩擦片的一侧设有容纳所述限位盘的凹槽，所述拉杆上套接有弹簧，所述弹簧位于所述压盘与所述公转套筒前端盖的前端内壁之间，所述夹紧制动系统组件还包括位于所述制动盘定位环和所述电主轴固定座Ⅱ之间的制动盘，所述制动盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：张生芳，马付建，程远涛，沙智华，刘宇，宿崇，黄文丽，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21