一种螺旋铣孔装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机械加工装置领域，尤其涉及一种螺旋铣孔装置，其包括自转机构、公转机构和进给机构，进给机构用于驱动公转机构和自转机构一起沿进给方向运动，公转机构包括公转动力源和被公转动力源驱动转动的公转支架；还包括至少一组偏心量调节机构，该偏心量调节机构设置在公转支架与自转机构之间并位于自转机构的径向外侧；偏心量调节机构包括第一剪叉结构，第一剪叉结构在偏心量调节动力源的驱动下沿铣刀轴的径向方向做伸缩运动，第一剪叉结构的径向内侧端与铣刀轴座铰接，公转支架设置有距离公转机构的公转轴线一定间距的径向支撑结构，第一剪叉结构的径向外侧与径向支撑结构铰接。其径向偏心量调节机构不存在反向间隙，调节精度高。

A spiral milling device

The invention relates to the field of mechanical processing devices, in particular to a spiral milling device, which comprises a rotating mechanism, a rotating mechanism and a feeding mechanism, a feeding mechanism for driving a rotating mechanism and a rotating mechanism to move along a feeding direction together, and a rotating mechanism including a rotating force source and a rotating bracket driven by a rotating force source. It also includes at least one set of eccentricity adjusting mechanism, which is arranged between the rotary bracket and the rotary mechanism and is located on the radial outer side of the rotary mechanism; the eccentricity adjusting mechanism comprises a first scissor structure, which is driven by the eccentricity adjusting power source to telescope along the radial direction of the milling cutter shaft. In motion, the radial inner end of the first scissor structure is articulated with the milling cutter shaft seat, and the rotary bracket is provided with a radial supporting structure with a certain distance from the rotary axis of the rotary mechanism, and the radial outer side of the first scissor structure is articulated with the radial supporting structure. The radial eccentric control mechanism has no reverse clearance and high adjustment accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋铣孔装置
本专利技术涉及机械加工装置领域，尤其涉及一种螺旋铣孔装置。
技术介绍
目前，孔加工在航空航天制造业中占有重要地位，在一条飞行器的装配线上每年要加工千万个孔。传统的制孔技术需经过钻孔、铰孔、锪窝、修毛刺等工序，这就使得传统的制孔技术不但效率低、制得的孔质量低、加工成本高，而且一把刀具仅能加工单一直径孔。同时，现代飞行器装配中大量使用高强度材料，这些高强度材料的可加工性能差，传统的制孔技术难以满足。螺旋铣孔是制孔
内出现的新技术，其突破了传统的钻孔技术中一把刀具只能加工同一直径孔的限制，实现了一把刀具加工一系列直径孔，而且还适用于加工高强度材料，且具有效率高、制得的孔质量高、加工成本低等优点。螺旋铣孔的其中一个关键技术点在于能否精确调节刀具的自转轴线相对于公转轴线的径向偏心量。在中国专利申请201110088154.7中，径向偏移机构通过蜗轮蜗杆的转动进而调节内筒相对外筒的偏心量，即调节了刀具相对于刀柄的偏心量；但在上述结构中，蜗轮蜗杆机构存在反向间隙，增大了偏心量调节误差，进而影响加工精度。在中国专利申请201710103306.3中，径向偏移机构通过齿轮轴和齿条驱动电主轴固定座相对套筒移动进而调节电主轴相对套筒的偏心量；但在上述结构中，由于齿轮间隙的存在，也同样存在反向运动时会影响调节精度的问题，影响加工精度。此外，螺旋铣孔的其中一个关键技术点在于能否精确控制刀具的进给量，在中国专利申请201410637775.X和201710103306.3中，进给机构均采用滑块导轨机构实现轴向进给；但在上述结构中，进给机构占用空间较多，并且由于是一侧偏置安装，会在加工过程中产生较大的偏心力矩，影响加工精度。为此，需要针对现有技术中存在的问题提出改进。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供了一种螺旋铣孔装置，其径向偏心量调节机构不存在反向间隙，调节精度高，加工精度高。(二)技术方案为了达到上述的目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：本专利技术提供了一种螺旋铣孔装置，包括自转机构、公转机构和进给机构，所述进给机构用于驱动所述公转机构和自转机构一起沿进给方向运动，所述自转机构包括用于在末端安装铣刀的铣刀轴、用于驱动所述铣刀轴转动的自转动力源以及支撑所述铣刀轴的铣刀轴座，所述公转机构包括公转动力源和被所述公转动力源驱动转动的公转支架；还包括至少一组偏心量调节机构，该偏心量调节机构设置在所述公转支架与自转机构之间并位于所述自转机构的径向外侧；所述偏心量调节机构包括第一剪叉结构，第一剪叉结构在偏心量调节动力源的驱动下沿所述铣刀轴的径向方向做伸缩运动，第一剪叉结构的径向内侧端与所述铣刀轴座铰接，所述公转支架设置有距离所述公转机构的公转轴线一定间距的径向支撑结构，第一剪叉结构的径向外侧与所述径向支撑结构铰接。进一步的，所述偏心量调节机构还包括由所述偏心量调节动力源驱动转动并保持轴向固定的第一滚珠丝杠，以及与第一滚珠丝杠配合的第一螺母和第二螺母，第一螺母与第二螺母的螺纹方向相反，第一滚珠丝杠的轴线平行于所述公转轴线；第一剪叉结构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一连杆与第二连杆关于一对称面对称设置，第三连杆与第四连杆关于所述对称面对称设置，所述对称面垂直于所述公转轴线；第一连杆的两端分别铰接第一螺母和径向支撑结构，所述第二连杆的两端分别铰接第二螺母和径向支撑结构，第三连杆的两端分别铰接第一螺母和铣刀轴座，第四连杆的两端分别铰接第二螺母和铣刀轴座；所述偏心量调节动力源适于沿所述公转支架的径向滑动并跟随所述公转支架转动。进一步的，所述公转支架设置有径向导轨，所述偏心量调节动力源的外壁设置能够沿所述径向导轨滑动的滑块。进一步的，所述公转支架设置有用于检测所述偏心量调节动力源在所述公转支架的径向方向上的位置的位移传感器。进一步的，第一连杆与所述径向支撑结构铰接的一端设置有第一齿轮，第二连杆与所述径向支撑结构铰接的一端设置有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合；第三连杆与所述铣刀轴座铰接的一端设置有第三齿轮，第四连杆与所述铣刀轴座铰接的一端设置有第四齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合。进一步的，所述公转机构包括能且仅能沿所述进给方向滑动的套筒，所述套筒的内圆周表面设置有齿轮环，所述径向支撑结构包括轴线与所述铣刀轴的轴线平行的第一行星齿轮，第一行星齿轮位于第一剪叉结构的径向外侧，第一行星齿轮与所述齿轮环转动啮合。进一步的，该螺旋铣孔装置包括两组所述偏心量调节机构，该两组偏心量调节机构位于所述自转机构的相对的两侧；还包括两组支撑加强机构，每组所述支撑加强机构包括第二行星轮座、第二行星轮、第一加强连杆和第二加强连杆，第二行星齿轮的轴线与所述铣刀轴的轴线平行；第一加强连杆的两端分别连接该组支撑加强机构内的第二行星轮座和第一组偏心量调节机构内的径向支撑结构，第二加强连杆的两端分别连接该组支撑加强机构内的第二行星轮座和第二组偏心量调节机构内的径向支撑结构，第二行星轮设置在第二行星轮座，第二行星轮与所述齿轮环转动啮合；两个第一行星轮和两个第二行星轮在所述套筒内呈正方形的四个交点的布局分布。进一步的，该螺旋铣孔装置还包括外壳，所述自转机构、公转机构和进给机构从下往上依次容纳在所述外壳中，所述进给机构从所述公转机构的上端推顶所述公转机构；所述进给机构包括进给动力源和第二剪叉结构，第二剪叉结构在所述进给动力源的驱动下沿所述进给方向做伸缩运动，第二剪叉结构的下端与所述公转机构连接，第二剪叉结构的上端与所述外壳的进给机构安装座连接。进一步的，所述进给机构包括进给动力源和被所述进给动力源驱动转动并保持轴向固定的第二滚珠丝杠，以及与第二滚珠丝杠配合的进给螺母，第二滚珠丝杠的轴线与所述公转轴线共线；第二剪叉结构包括第一进给连杆、第二进给连杆、第三进给连杆、第四进给连杆、第五进给连杆、第六进给连杆、进给上支撑和进给下支撑；所述进给上支撑固定在所述进给机构安装座，第一进给连杆的第一端铰接所述进给上支撑，第一进给连杆的第二端铰接第二进给连杆的第一端，第二进给连杆的第二端铰接所述进给下支撑，第三进给连杆的第一端铰接所述进给上支撑，第三进给连杆的第二端铰接第四进给连杆的第一端，第四进给连杆的第二端铰接所述进给下支撑，第五进给连杆的第一端铰接第一进给连杆的中部，第五进给连杆的第二端铰接所述进给螺母，第六进给连杆的第一端铰接第三进给连杆的中部，第六进给连杆的第二端铰接所述进给螺母，所述进给下支撑与所述公转机构连接。进一步的，所述偏心量调节动力源、公转动力源和/或进给动力源包括伺服电机和与所述伺服电机相连的制动器。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：相对于现有技术，本专利技术所提供的螺旋铣孔装置的偏心量调节机构采用剪叉结构来实现，剪叉结构伸缩时不存在反向传动间隙，从而避免了如现有技术中由于反向传动间隙的存在而造成偏心量调节精度低的问题。在优选的方案中，每组偏心量调节机构中采用两副螺旋方向相反的滚珠丝杠螺母副，通过设置四条连杆组成剪叉结构，第一滚珠丝杠转动时，第一螺母与第二螺母相互靠近或远离，从而使剪叉结构沿公转轴线的径向方向伸缩，通过剪叉结构的伸缩来控制自转机构沿径向方向移动，实现偏心量的调节，结构简单，偏心量调节范围大，调节效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋铣孔装置，包括自转机构、公转机构和进给机构，所述进给机构用于驱动所述公转机构和自转机构一起沿进给方向运动，所述自转机构包括用于在末端安装铣刀的铣刀轴、用于驱动所述铣刀轴转动的自转动力源以及支撑所述铣刀轴的铣刀轴座，其特征在于：所述公转机构包括公转动力源和被所述公转动力源驱动转动的公转支架；还包括至少一组偏心量调节机构，该偏心量调节机构设置在所述公转支架与自转机构之间并位于所述自转机构的径向外侧；所述偏心量调节机构包括第一剪叉结构，第一剪叉结构在偏心量调节动力源的驱动下沿所述铣刀轴的径向方向做伸缩运动，第一剪叉结构的径向内侧端与所述铣刀轴座铰接，所述公转支架设置有距离所述公转机构的公转轴线一定间距的径向支撑结构，第一剪叉结构的径向外侧与所述径向支撑结构铰接。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋铣孔装置，包括自转机构、公转机构和进给机构，所述进给机构用于驱动所述公转机构和自转机构一起沿进给方向运动，所述自转机构包括用于在末端安装铣刀的铣刀轴、用于驱动所述铣刀轴转动的自转动力源以及支撑所述铣刀轴的铣刀轴座，其特征在于：所述公转机构包括公转动力源和被所述公转动力源驱动转动的公转支架；还包括至少一组偏心量调节机构，该偏心量调节机构设置在所述公转支架与自转机构之间并位于所述自转机构的径向外侧；所述偏心量调节机构包括第一剪叉结构，第一剪叉结构在偏心量调节动力源的驱动下沿所述铣刀轴的径向方向做伸缩运动，第一剪叉结构的径向内侧端与所述铣刀轴座铰接，所述公转支架设置有距离所述公转机构的公转轴线一定间距的径向支撑结构，第一剪叉结构的径向外侧与所述径向支撑结构铰接。2.根据权利要求1所述的螺旋铣孔装置，其特征在于：所述偏心量调节机构还包括由所述偏心量调节动力源驱动转动并保持轴向固定的第一滚珠丝杠，以及与第一滚珠丝杠配合的第一螺母和第二螺母，第一螺母与第二螺母的螺纹方向相反，第一滚珠丝杠的轴线平行于所述公转轴线；第一剪叉结构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一连杆与第二连杆关于一对称面对称设置，第三连杆与第四连杆关于所述对称面对称设置，所述对称面垂直于所述公转轴线；第一连杆的两端分别铰接第一螺母和径向支撑结构，所述第二连杆的两端分别铰接第二螺母和径向支撑结构，第三连杆的两端分别铰接第一螺母和铣刀轴座，第四连杆的两端分别铰接第二螺母和铣刀轴座；所述偏心量调节动力源适于沿所述公转支架的径向滑动并跟随所述公转支架转动。3.根据权利要求2所述的螺旋铣孔装置，其特征在于：所述公转支架设置有径向导轨，所述偏心量调节动力源的外壁设置能够沿所述径向导轨滑动的滑块。4.根据权利要求3所述的螺旋铣孔装置，其特征在于：所述公转支架设置有用于检测所述偏心量调节动力源在所述公转支架的径向方向上的位置的位移传感器。5.根据权利要求2所述的螺旋铣孔装置，其特征在于：第一连杆与所述径向支撑结构铰接的一端设置有第一齿轮，第二连杆与所述径向支撑结构铰接的一端设置有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合；第三连杆与所述铣刀轴座铰接的一端设置有第三齿轮，第四连杆与所述铣刀轴座铰接的一端设置有第四齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合。6.根据权利要求1所述的螺旋铣孔装置，其特征在于：所述公转机构包括能且仅能沿所述进给方向滑动的套筒，所述套筒的内圆周表面设置有齿轮环，所述径向支撑结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：房立金，梁风勇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21