一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，包括机器人螺旋铣孔执行器及刀具；还包括构成辅助断屑装置的固定组件与旋转组件；所述固定组件连接于机器人螺旋铣孔执行器，其包括原边线圈组件、用于安装原边线圈组件的第一安装座、及用于向旋转部件供给电能的超声电源；所述旋转组件包括副边线圈组件、用于安装副边线圈组件的第二安装座、高频超声振子、用于装夹刀具的夹紧组件，刀具随机器人螺旋铣孔执行器进行螺旋切削的同时，旋转组件使刀具产生相对工件的轴向振动。本发明专利技术将超声振动与螺旋铣孔两种技术相结合，利用高频超声振子诱发刀具产生轴向振动，从而改善底刃断屑效果。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置
本专利技术涉及机器人自动制孔
，尤其涉及一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置。
技术介绍
机器人化螺旋制孔系统集螺旋铣孔和机器人的技术优势于一身，成为了当前世界航空制造业的一个研究热点。由于难切削的航空构件具有显著的尺寸大、体积大、重量重等特点，这些对机器人化螺旋制孔系统更加期待加工全程自动化。作为切削过程的一个必然产物，切屑能否被自动排除将是一个尤为关键的问题。从螺旋铣孔的加工机理来看，刀具侧刃为断续铣削，切出短型切屑；而其底刃为连续铣削，必然会切出长型切屑。螺旋制孔时，由于被切除的材料主要由刀具底刃完成，显然长型切屑仍是阻碍机器人自动制孔的一个重要因素，特别是对高强韧材料的制孔。经检索发现，部分现役螺旋铣孔执行器已采取了吸屑措施，而有关断屑的研究却鲜有报道。要实现机器人化螺旋制孔系统对高强韧材料进行高效精密加工，有必要解决上述的自动排屑问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，将超声振动与螺旋铣孔两种技术相结合，利用高频超声振子诱发刀具产生轴向振动，从而改善底刃断屑效果，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，包括机器人螺旋铣孔执行器及刀具；还包括构成辅助断屑装置的固定组件与旋转组件；所述固定组件连接于机器人螺旋铣孔执行器，其包括原边线圈组件、用于安装原边线圈组件的第一安装座、及用于向旋转部件供给电能的超声电源；所述旋转组件包括副边线圈组件、用于安装副边线圈组件的第二安装座、高频超声振子、用于装夹刀具的夹紧组件，刀具随机器人螺旋铣孔执行器进行螺旋切削的同时，旋转组件使刀具产生相对工件的轴向振动。本专利技术的进一步改进方案是，所述第一安装座通过紧固螺栓A固定于机器人螺旋铣孔执行器动力输出端面的自转法兰上；所述旋转组件位于固定组件远离机器人螺旋铣孔执行器的一端，且旋转组件与机器人螺旋铣孔执行器动力输出端面的自转输出轴同轴固连；所述固定组件与旋转组件之间还设有调整垫片。本专利技术的进一步改进方案是，所述第一安装座呈“T”字型筒状结构，且与机器人螺旋铣孔执行器的自转输出轴同心套装，第一安装座伸出端面上开设有上环形凹槽，原边线圈组件安装于上环形凹槽内，原边线圈组件包括原边线圈和原边磁芯。本专利技术的进一步改进方案是，所述第二安装座呈“T”字型筒状结构，其粗端底板中心孔经周向的键和轴向的紧固螺栓B连接自转输出轴伸出端，高频超声振子安装于第二安装座细端中心孔内；所述第二安装座粗端侧面上开设有下环形凹槽，副边线圈组件安装于下环形凹槽内，副边线圈组件包括副边线圈和副边磁芯。本专利技术的进一步改进方案是，所述固定组件与旋转组件均同轴地套装在机器人螺旋铣孔执行器自转输出轴上；所述上环形凹槽与下环形凹槽上下对应且结构参数相同。本专利技术的进一步改进方案是，所述原边磁芯与副边磁芯均呈筒状且结构参数相同，且原边线圈与副边线圈具组数相同。本专利技术的进一步改进方案是，所述原边线圈经第一安装座侧壁孔与超声电源电性相连；所述副边线圈经第二安装座顶部槽和竖置孔与高频超声振子电性相连。本专利技术的进一步改进方案是，所述高频超声振子包括“十”字型的变幅杆，变幅杆水平法兰通过紧固螺母a固接在第二安装座下端的中心孔内；所述变幅杆竖置上伸轴上依次套装有压电陶瓷和电极片，尾部采用紧固螺母b并紧；所述变幅杆竖置下伸轴下端设有一个锥型组合孔和一段外圆螺纹，夹紧组件安装于锥型组合孔内。本专利技术的进一步改进方案是，所述变幅杆竖置上套装的压电陶瓷和电极片共有四组，副边线圈的正负极分别连接正负电极片。本专利技术的进一步改进方案是，所述夹紧组件包括锥型弹簧夹头和紧固螺母c；所述锥型弹簧夹头安装在变幅杆下端的锥型组合孔内，紧固螺母c与变幅杆下端外圆螺纹连接，锥型弹簧夹头夹紧刀具。本专利技术的有益效果：第一、本专利技术的机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，通过将超声振动与螺旋铣孔两种技术相结合，利用高频超声振子诱发刀具产生轴向振动，从而改善底刃断屑效果，有助解决机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的自动排屑问题，实现机器人螺旋铣削的高效无损制孔。第二、本专利技术的机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，本专利技术通过旋转非接触式电能传输的方法为高频超声振子提供电能，并将原/副边线圈组件同时安装在机器人螺旋铣孔执行器动力输出端面上，方便了与现役机器人化螺旋铣孔系统的集成使用。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术辅助断屑装置的剖视图。图3为图2中的局部放大图。图4为本专利技术的工作示意图。图中：1-辅助断屑装置、11-固定组件、111-原边线圈、112-原边磁芯、113-第一安装座、114-超声电源、12-旋转组件、121-副边线圈、122-副边磁芯、123-第二安装座、124-高频超声振子、1241-变幅杆、1242-压电陶瓷、1243-电极片、1244-紧固螺母b、1245-紧固螺母a、125-夹紧组件、1251-锥形弹簧夹头、1252-紧固螺母c、126-紧箍螺栓B、13-垫片、2-机器人螺旋铣孔执行器、21-自转输出轴、3-紧箍螺栓A、4-刀具。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。实施例1：如图1～3所示，一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，包括机器人螺旋铣孔执行器2及刀具4；还包括构成辅助断屑装置1的固定组件11与旋转组件12；所述固定组件11连接于机器人螺旋铣孔执行器2，其包括原边线圈111组件、用于安装原边线圈111组件的第一安装座113、及用于向旋转部件供给电能的超声电源114；所述旋转组件12包括副边线圈121组件、用于安装副边线圈121组件的第二安装座123、高频超声振子124、用于装夹刀具4的夹紧组件125，刀具4随机器人螺旋铣孔执行器2进行螺旋切削的同时，旋转组件12使刀具4产生相对工件的轴向振动。其中，所述第一安装座113通过紧固螺栓A3固定于机器人螺旋铣孔执行器2动力输出端面的自转法兰上；所述旋转组件12位于固定组件11远离机器人螺旋铣孔执行器2的一端，且旋转组件12与机器人螺旋铣孔执行器2动力输出端面的自转输出轴21同轴固连；所述固定组件11与旋转组件12之间还设有调整垫片13。其中，所述第一安装座113呈“T”字型筒状结构，且与机器人螺旋铣孔执行器2的自转输出轴21同心套装，第一安装座113伸出端面上开设有上环形凹槽，原边线圈111组件安装于上环形凹槽内，原边线圈111组件包括原边线圈111和原边磁芯112。其中，所述第二安装座123呈“T”字型筒状结构，其粗端底板中心孔经周向的键和轴向的紧固螺栓B126连接自转输出轴21伸出端，高频超声振子124安装于第二安装座123细端中心孔内；所述第二安装座123粗端侧面上开设有下环形凹槽，副边线圈121组件安装于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，包括机器人螺旋铣孔执行器（2）及刀具（4）；其特征在于：还包括构成辅助断屑装置（1）的固定组件（11）与旋转组件（12）；/n所述固定组件（11）连接于机器人螺旋铣孔执行器（2），其包括原边线圈组件、用于安装原边线圈组件的第一安装座（113）、及用于向旋转部件供给电能的超声电源（114）；/n所述旋转组件（12）包括副边线圈组件、用于安装副边线圈组件的第二安装座（123）、高频超声振子（124）、用于装夹刀具（4）的夹紧组件（125），刀具（4）随机器人螺旋铣孔执行器（2）进行螺旋切削的同时，旋转组件（12）使刀具（4）产生相对工件的轴向振动。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，包括机器人螺旋铣孔执行器（2）及刀具（4）；其特征在于：还包括构成辅助断屑装置（1）的固定组件（11）与旋转组件（12）；
所述固定组件（11）连接于机器人螺旋铣孔执行器（2），其包括原边线圈组件、用于安装原边线圈组件的第一安装座（113）、及用于向旋转部件供给电能的超声电源（114）；
所述旋转组件（12）包括副边线圈组件、用于安装副边线圈组件的第二安装座（123）、高频超声振子（124）、用于装夹刀具（4）的夹紧组件（125），刀具（4）随机器人螺旋铣孔执行器（2）进行螺旋切削的同时，旋转组件（12）使刀具（4）产生相对工件的轴向振动。


2.如权利要求1所述的一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，其特征在于：所述第一安装座（113）通过紧固螺栓A（3）固定于机器人螺旋铣孔执行器（2）动力输出端面的自转法兰上；所述旋转组件（12）位于固定组件（11）远离机器人螺旋铣孔执行器（2）的一端，且旋转组件（12）与机器人螺旋铣孔执行器（2）动力输出端面的自转输出轴（21）同轴固连；所述固定组件（11）与旋转组件（12）之间还设有调整垫片（13）。


3.如权利要求1或2所述的一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，其特征在于：所述第一安装座（113）呈“T”字型筒状结构，且与机器人螺旋铣孔执行器（2）的自转输出轴（21）同心套装，第一安装座（113）伸出端面上开设有上环形凹槽，原边线圈组件安装于上环形凹槽内，原边线圈组件包括原边线圈（111）和原边磁芯（112）。


4.如权利要求3所述的一种机器人螺旋铣削高强韧材料制孔的辅助断屑装置，其特征在于：所述第二安装座（123）呈“T”字型筒状结构，其粗端底板中心孔经周向的键和轴向的紧固螺栓B（126）连接自转输出轴（21）伸出端，高频超声振子（124）安装于第二安装座（123）细端中心孔内；所述第二安装座（123）粗端侧面上开设有下环形凹槽，副边线圈组件安装于下环形凹槽内，副边线圈组件包括副边线圈（121）和副边磁芯（122）。
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【专利技术属性】
技术研发人员：单以才，张磊，
申请(专利权)人：南京晓庄学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32