一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置，包括导轨、底架、纵轴移位进给机构和加工模块；所述纵轴移位进给机构和加工模块均安装在底架上；所述纵轴移位进给机构通过齿轮与机床上的导轨座内侧齿条配合实现加工模块的纵向精确移动；所述纵轴移位进给机构参与多轴联动实现加工模块的精确插补运动。本发明专利技术的加工模块包括多种不同加工特征的功能模块，可实现多种加工特征的高效加工，极大地扩展了加工装置的应用范围。本发明专利技术采用气动马达作为加工主轴驱动，并使用气缸进行垂直进给，相较于电主轴与电机驱动进给，同功率下气动马达体积长度远小于电动马达，且在驱动部分省去了减速器设计，大大减小了相关整个装置的体积。

A narrow and deep cavity track type multi power head processing device

The invention discloses a small deep cavity track type multi power head machining device, including the guide rail, the bottom frame, the longitudinal shift feed mechanism and the processing module. The longitudinal axis shift feed mechanism and the machining module are installed on the bottom frame, and the longitudinal axis shift feed mechanism is realized by the gear and the inner rack of the guide seat on the machine bed. The longitudinal axis shift feed mechanism is involved in multi axis linkage to realize the precise interpolation movement of the machining module. The processing module of the invention includes various functional modules of different processing features, which can realize the efficient processing of various processing features and greatly expand the application range of the processing device. The invention adopts the pneumatic motor as the machining spindle drive, and uses the cylinder to feed the vertical feed. Compared to the electric spindle and the motor drive, the volume length of the pneumatic motor under the same power is much smaller than the electric motor, and the reducer design is omitted in the driving part, and the volume of the whole device is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置
本专利技术属于航空航天加工领域，涉及一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置。
技术介绍
航空航天领域大型构件一体式加工需求越来越多，如舱段与筒体等构件在整体成型后通常需要进行铣槽、制孔等加工工艺，从而满足构件的连接装配要求，但此类构件的加工位置通常位于狭小空间的深腔内壁中，不便于自动化加工，通常采用工人手工加工的方式进行加工，构件内腔狭小，工人工作环境恶劣。目前，针对深腔构件的加工，主要采用长悬臂伸入式及主轴穿越式加工设备，长悬臂伸入式结构由于悬臂长度限制，在大长宽比的构件加工应用较为困难，而主轴穿越式结构由于机构集成在主轴上，设备体积庞大，在内腔空间有限的条件下也难以应用。基于以上加工方式的局限性，考虑采用轨道式结构进行狭窄深腔构件的加工。狭小深腔轨道式加工装置通常应用在航空航天设备的连接装配领域，但由于其设计较为有针对性，往往一种加工装置只能实现一种加工方式，如单一的钻孔或单一的镗孔，且多轴设备体积较大，因此在狭长深腔构件的加工难以用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可实现多种加工方式的、可实现多轴联动且体积更小的狭小深腔轨道式多动力头加工装置，解决深腔构件大长宽比条件下的加工难题，并实现深腔构件的多特征多结构高效自动化加工。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置，包括导轨、底架、纵轴移位进给机构和加工模块；所述底架通过滑轨块与导轨相连，纵轴移位进给机构和加工模块均安装在底架上；所述纵轴移位进给机构通过齿轮与机床上的导轨座内侧齿条配合实现加工模块的纵向精确移动；所述纵轴移位进给机构参与多轴联动实现加工模块的精确插补运动。所述加工模块包括多个不同加工特征的功能模块，各功能模块通过数控系统控制实现多轴联合进给或插补运动。所述功能模块包括测量模块、铣削模块、钻削模块或装配模块。进一步地，所述加工模块包括垂直钻削模块和垂直镗铣模块；所述垂直钻削模块包括钻削用气动主轴、钻削用主轴座、钻削滑动板和钻削垂直进给气缸；所述钻削用气动主轴安装在钻削用主轴座的一侧，所述钻削用主轴座与钻削垂直气缸相连，钻削垂直进给气缸安装在钻削滑动板上，钻削滑动板安装在底架上；所述钻削垂直进给气缸通过滑轨辅助，驱动钻削用主轴座的垂直进给运动；所述垂直镗铣模块包括镗铣用气动主轴、镗铣用主轴座、镗铣滑动板、镗铣垂直进给气缸和镗铣横轴进给机构，所述镗铣横轴进给机构由滑动座、蜗轮座和蜗杆座组成；所述镗铣用气动主轴安装在镗铣用主轴座上，所述镗铣用主轴座与镗铣垂直进给气缸相连，镗铣垂直进给气缸安装在镗铣滑动板上，并通过滑轨辅助，驱动镗铣用主轴座的垂直进给运动；所述镗铣滑动板与镗铣横轴进给机构的滑动座相连，所述滑动座安装在蜗轮座上，蜗杆座安装在底架上，蜗轮座与蜗杆座通过蜗轮蜗杆啮合连接，滑动座上的驱动装置驱动蜗轮转动，并通过滑轨辅助，实现滑动座的横轴进给运动；所述垂直镗铣模块通过镗铣垂直进给气缸控制垂直进给，通过纵轴移位进给机构和镗铣横轴进给机构实现垂直镗铣模块的横向和纵向联合进给，并通过数控系统协同控制进行插补加工。进一步地，所述钻削用气动主轴有两个，并排安装在钻削用主轴座上。所述钻削用气动主轴与镗铣用气动主轴结构相同，均由气动马达与主轴体组成；所述主轴体内的主轴通过联轴器与气动马达的输出轴相连，气动马达的壳体通过螺栓连接在主轴体顶部。所述纵轴移位进给机构安装在底架的中部。所述纵轴进给移位机构包括齿轮、齿条和驱动体，所述驱动体安装在底架上，齿轮通过齿轮轴轴肩安装在驱动体内，齿条安装在导轨座内侧，与齿轮啮合实现纵轴移位机构精确移动。本专利技术的效果和益处是：1、本专利技术的加工模块包括多种不同加工特征的功能模块，且功能模块可以相互替换，针对不同加工需求可实现多种加工特征的高效加工，极大地扩展了加工装置的应用范围；2、本专利技术采用气动马达作为加工主轴驱动，并使用气缸进行垂直进给，相较于电主轴与电机驱动进给，同功率下气动马达体积长度远小于电动马达，且在驱动部分省去了减速器设计，由此大大减小了相关机构的体积；3、本专利技术采用特殊的纵轴移位进给机构设计，在实现精准定位的同时，作为纵轴进给机构也可以与其他模块的其他方向的轴进给机构协同实现多轴联动，除了实现铣槽加工外，也可以实现大孔的螺旋铣制孔等多种复杂形式的镗铣加工，同时避免了纵轴转换误差，并减小了整个装置体积；4、本专利技术采用精密齿轮齿条与蜗轮蜗杆传动设计，在保证了加工精度的同时，大大减小了传动系统的体积，使得整个装置得以在狭窄深腔内进行高质高效高精度加工。附图说明图1是本专利技术的加工装置的结构示意图。图2是本专利技术的纵轴移位进给机构的结构示意图。图3是本专利技术的垂直钻削模块结构示意图。图4是本专利技术的垂直镗铣模块结构示意图。图中：100、导轨，200、底架，300、纵轴移位进给机构，310、齿轮，320、齿条，330、驱动体，400、垂直钻削模块，410、钻削用气动主轴，411、气动马达，412、主轴体，420、钻削用主轴座，430、钻削滑动板，440、钻削垂直进给气缸，500、垂直镗铣模块，510、镗铣用气动主轴，520、镗铣用主轴座，530、镗铣滑动板，540、镗铣垂直进给气缸，550、镗铣横轴进给机构，551、滑动座，552、蜗轮座，553、蜗杆座。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。如图1-4所示，一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置，包括导轨100、底架200、纵轴移位进给机构300和加工模块；所述底架200通过滑轨块与导轨100相连，纵轴移位进给机构300和加工模块均安装在底架200上；所述纵轴移位进给机构300通过齿轮310与机床上的导轨100座内侧齿条320配合实现加工模块的纵向精确移动；所述纵轴移位进给机构300参与多轴联动实现加工模块的精确插补运动。所述加工模块包括多个不同加工特征的功能模块，各功能模块通过数控系统控制实现多轴联合进给或插补运动。所述功能模块包括测量模块、铣削模块、钻削模块或装配模块。进一步地，所述加工模块包括垂直钻削模块400和垂直镗铣模块500；所述垂直钻削模块400包括钻削用气动主轴410、钻削用主轴座420、钻削滑动板430和钻削垂直进给气缸440；所述钻削用气动主轴410安装在钻削用主轴座420的一侧，所述钻削用主轴座420与钻削垂直气缸相连，钻削垂直进给气缸440安装在钻削滑动板430上，钻削滑动板430安装在底架200上；所述钻削垂直进给气缸440通过滑轨辅助，驱动钻削用主轴座420的垂直进给运动；所述垂直镗铣模块500包括镗铣用气动主轴510、镗铣用主轴座520、镗铣滑动板530、镗铣垂直进给气缸540和镗铣横轴进给机构550，所述镗铣横轴进给机构550由滑动座551、蜗轮座552和蜗杆座553组成；所述镗铣用气动主轴510安装在镗铣用主轴座520上，所述镗铣用主轴座520与镗铣垂直进给气缸540相连，镗铣垂直进给气缸540安装在镗铣滑动板530上，并通过滑轨辅助，驱动镗铣用主轴座520的垂直进给运动；所述镗铣滑动板530与镗铣横轴进给机构550的滑动座551相连，所述滑动座551安装在蜗轮座552上，蜗杆座553安装在底架200上，蜗轮座552与蜗杆座553通过蜗轮蜗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置，其特征在于：包括导轨(100)、底架(200)、纵轴移位进给机构(300)和加工模块；所述底架(200)通过滑轨块与导轨(100)相连，纵轴移位进给机构(300)和加工模块均安装在底架(200)上；所述纵轴移位进给机构(300)通过齿轮(310)与机床上的导轨(100)座内侧齿条(320)配合实现加工模块的纵向精确移动；所述纵轴移位进给机构(300)参与多轴联动实现加工模块的精确插补运动；所述加工模块包括多个不同加工特征的功能模块，各功能模块通过数控系统控制实现多轴联合进给或插补运动；所述功能模块包括测量模块、铣削模块、钻削模块或装配模块。

【技术特征摘要】
1.一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置，其特征在于：包括导轨(100)、底架(200)、纵轴移位进给机构(300)和加工模块；所述底架(200)通过滑轨块与导轨(100)相连，纵轴移位进给机构(300)和加工模块均安装在底架(200)上；所述纵轴移位进给机构(300)通过齿轮(310)与机床上的导轨(100)座内侧齿条(320)配合实现加工模块的纵向精确移动；所述纵轴移位进给机构(300)参与多轴联动实现加工模块的精确插补运动；所述加工模块包括多个不同加工特征的功能模块，各功能模块通过数控系统控制实现多轴联合进给或插补运动；所述功能模块包括测量模块、铣削模块、钻削模块或装配模块。2.根据权利要求1所述的一种狭小深腔轨道式多动力头加工装置，其特征在于：所述加工模块包括垂直钻削模块(400)和垂直镗铣模块(500)；所述垂直钻削模块(400)包括钻削用气动主轴(410)、钻削用主轴座(420)、钻削滑动板(430)和钻削垂直进给气缸(440)；所述钻削用气动主轴(410)安装在钻削用主轴座(420)的一侧，所述钻削用主轴座(420)与钻削垂直气缸相连，钻削垂直进给气缸(440)安装在钻削滑动板(430)上，钻削滑动板(430)安装在底架(200)上；所述钻削垂直进给气缸(440)通过滑轨辅助，驱动钻削用主轴座(420)的垂直进给运动；所述垂直镗铣模块(500)包括镗铣用气动主轴(510)、镗铣用主轴座(520)、镗铣滑动板(530)、镗铣垂直进给气缸(540)和镗铣横轴进给机构(550)，所述镗铣横轴进给机构(550)由滑动座(551)、蜗轮座(552)和蜗杆座(553)组成；所述镗铣用气动主轴(510)安装在镗铣用主轴座(520)上，所述镗铣...

【专利技术属性】
技术研发人员：高航，姚舜铭，鲍永杰，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21