便携式制孔装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式制孔装置，包括装置结构本体、自转切削系统、排屑循环系统、伺服调整系统、螺旋运动系统和微量润滑系统；结合增减材复合制造的工艺特点，针对减材制造阶段现有切削装置柔性差、适用范围小、切削半径调整的精度低、自动化程度低及缺少微量润滑系统的设计缺陷，提供一种通过单规格铣刀保证质量、精度、效率、材料要求，加工不同规格孔洞及叠层材料预留孔的装置及方法；所述方法包括模式切换及各模式下的制孔方案，为实际应用中解决工艺问题提供了简洁的步骤；本发明专利技术特有的螺旋进给机构采用了简洁的减重设计，其特有的中心润滑结构改善了刀具切削工况，同时结合伺服机构实现了便携的自动加工过程，易用性与实用性明显。

Portable hole-making device and its application method

【技术实现步骤摘要】
便携式制孔装置及其使用方法
本专利技术属于机械加工
，涉及增材制造的后处理技术，尤其涉及一种采用微量润滑、适用于钛合金、碳纤维、钛合金与碳纤维叠层、铝合金与碳纤维叠层等材料制孔的便携式柔性制造装置及其使用方法。
技术介绍
为了发挥增材制造和减材制造各自的优势，增材制造阶段通常用来快速获得工件的原型或雏形基体，而减材制造阶段通常用来获得更高的加工精度和表面质量，进而实现工件的复合快速制造。以钛合金、铝合金、碳纤维等材料经由叠层（增材）制造工艺获得的复合材料具有传统材料难以获得的轻质、耐磨等特性，但其（减材）加工性能差，采取传统的钻削工艺，加工效率低、精度低，易出现刀具灼伤孔壁、造成工件孔洞的入口和出口的毛刺和撕裂现象，尤其易在叠层部位产生分层和撕裂现象，进而影响后序铆接工艺的装配质量。此外，在叠层材料对接预留孔修正过程中，大直径的预留孔在使用钻削修正方案时无法保证质量和精度要求，且需要配置不同规格的钻头以完成不同孔径的加工，其效率需要得到改进。中国专利技术专利说明书CN201310105521.9公开了一种便携式螺旋铣孔装置及加工方法，包括：机械主轴、涡轮蜗杆、偏心套筒等部件，刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.便携式制孔装置，包括制孔装置本体（100），自转切削系统（200），排屑循环系统（500），其特征在于：所述制孔装置还包括伺服调整系统（300）、螺旋运动系统（400）、微量润滑系统（600）；所述微量润滑系统（600）包括一位于所述制孔装置内部中心区域分段布置的中心孔，所述中心孔一端与润滑气体发生装置连通，所述中心孔另一端与所述排屑循环系统（500）连通；所述伺服调整系统（300），包括固定在调整轴系上的电磁制动器（20），调整电机（22），角度编码器（27），偏心调整轴甲（14），偏心调整轴乙（5），偏心调整轴丙（19），所述伺服调整系统（300）驱动所述调整轴系完成切削轴系的中心偏移...

【技术特征摘要】
1.便携式制孔装置，包括制孔装置本体（100），自转切削系统（200），排屑循环系统（500），其特征在于：所述制孔装置还包括伺服调整系统（300）、螺旋运动系统（400）、微量润滑系统（600）；所述微量润滑系统（600）包括一位于所述制孔装置内部中心区域分段布置的中心孔，所述中心孔一端与润滑气体发生装置连通，所述中心孔另一端与所述排屑循环系统（500）连通；所述伺服调整系统（300），包括固定在调整轴系上的电磁制动器（20），调整电机（22），角度编码器（27），偏心调整轴甲（14），偏心调整轴乙（5），偏心调整轴丙（19），所述伺服调整系统（300）驱动所述调整轴系完成切削轴系的中心偏移。2.如权利要求1所述的制孔装置，其特征在于，所述微量润滑系统（600）包括润滑介质接口（29），滑环支架中心孔（30），滑环安装座中心孔（39），电机安装座中心孔（38），电机主轴中心孔（17-2）及切削轴中心孔（13-2）；润滑介质由所述润滑介质接口（29）进入并依次经由所述各中心孔到达所述切削轴中心孔（13-2）实现润滑；完成润滑的所述润滑介质经由真空排屑接口（8）与废屑一同排出。3.如权利要求1所述的制孔装置，其特征在于，所述螺旋运动系统（400）为一偏心公转主轴复合螺旋运动系统，包括轴向运动系统（401）与旋转运动系统（402）；所述轴向运动系统（401）包括进给伺服电机（33），进给导向杆（34），丝杠（36），进给带轮系（37）；所述进给伺服电机（33）驱动所述进给带轮系（37）转动使所述丝杠（36）轴向进给，所述丝杠（36）带动电机支架（25）驱动复合轴承（26）使所述偏心公转主轴（1）在壳体（3）支承的密珠导套（2）内实现轴向运动；所述旋转运动系统（402），包括公转带轮系统（24），电机支架（25），偏心公转主轴（1），密珠导套（2），公转伺服电机（23）驱动公转带轮系统（24）带动所述偏心公转主轴（1）在所述壳体（3）支承的所述密珠导套（2）内和所述复合运动轴承（26）的支承作用下实现旋转运动。4.如权利要求1所述的制孔装置，其特征在于，所述电磁制动器（20），调整电机（22），角度编码器（27）同轴安装在偏心调整轴甲（14），偏心调整轴乙（5），偏心调整轴丙（19）的圆周上，所述电磁制动器（20）断电后，所述调整电机（22）和所述编码器（27）驱动调整轴系转动后，所述电磁制动器（20）上电锁紧，调整轴系完成切削轴系的中心偏移。5.如权利要求1所述的制孔装置，其特征在于，所述自转切削系统（200）包括切削电机（4），刀具（10），刀具夹紧装置（11），夹紧刀柄（12），切削轴（13-1），行星减速器（16），所述切削电机（4）驱动电机主轴乙（17-1）转动，电机主轴-2前端插入行星减速机（16），通过所述行星减速机（16）驱动切削轴(13-1)转动，通过所述夹紧刀柄（12）及所述刀具夹紧装置（11）连接在所述切削轴（13-1）前端的刀具实现自转切削。6.如权利要求1至5中的任一所述的制孔装置，其特征在于，所述装置本体（100），包括壳体（3），电机支架（25），滑环支架（28），鼻端加紧装置（9），所述鼻端加紧装置（9）固定在壳体（3）的前端面，所述电机支架（25）通过复合运动轴承（26）支承在偏心公转主轴（1）上，所述滑环支架（28）固定在调整电机安装座（31）的后端面。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：汤永凯，王磊，盛晓东，卢秉恒，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61