[实用新型]一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置

说明书

技术领域

本实用新型属于复合材料加工技术领域，具体涉及一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，该装置可用于C/E复合材料工件上开相贯线斜孔，该相贯线斜孔的直径在φ40～φ100之间，相贯线斜孔轴线与C/E复合材料工件轴向或径向夹角在25°～65°之间。

背景技术

对于C/E复合材料(树脂基碳环氧复合材料)相贯线斜孔加工方法，国内主要采用设计划线样板来保证。通过制造与相贯线外形一致的金属样板，然后在根据该样板在C/E复合材料表面划出相贯线斜孔轮廓线，在利用磨头或其它刀具按照刻线加工。该方法的主要缺点为相贯线轮廓依靠划线保证，精度较差。在整个加工过程中，没有导向装置因此其与工件的夹角只能依靠工人的手工操作保证。此外，由于加工量大，精加工之前需保留加工余量使加工效率较低。国外的数控加工方式在C/E复合材料上已取得一定的应用，国内目前也尝试数字化加工方式，数控加工能够保证相贯线斜孔的位置精度和尺寸精度，但C/E复合材料属难加工材料，对刀具磨损严重，对于尺寸较大的相贯线斜孔常常未加工完就需要更换新的刀具。此外，碳粉尘对机床有损伤，在加工前需对数控机床传动件进行密封，若需加工斜孔轴线不经过工件轴线且与工件轴线不保持异面垂直的相贯线斜孔则至少需要五轴数控设备，其价格昂贵。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，其加工过程一次性完成，加工效率较高，能够保证相贯线的尺寸精度和位置精度。

实现本实用新型目的的技术方案：一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，它包括用于固定C/E复合材料工件的工作平台，它还包括定位在工作平台上的导向装置，以及设在导向装置上的套料磨头。所述的套料磨头包括一根刀柄，中空结构的刀头通过螺纹连接在刀柄前端；刀柄的后端突出部位为手电钻夹持部分；所述的刀头的前端面和前端外侧面5mm范围内电镀金刚砂颗粒；所述的导向装置包括定位在工作平台上的支座部分，在支座部分上方固定有一个可在垂直方向上下运动的垂直移动平台，在垂直移动平台上方固定一个可在水平方向左右运动的水平移动平台；一个导向支座固定在水平移动平台上；在导向支座上固定一个导向筒，导向筒中心处开有导向孔，导向孔轴线与待开的相贯线斜孔轴线同轴一致，它们与C/E复合材料工件的轴向或径向夹角在25°～65°；在导向孔内设有直线轴承，上述套料磨头的刀柄穿过导向孔，刀柄的中间部分与导向孔内的直线轴承配合。

如上所述的一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，其所述的手电钻夹持部位的直径在10mm～12mm之间，用于手电钻夹持。

如上所述的一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，其所述的刀头的前端面开有排屑槽，刀头和刀柄以及手电钻夹持部位同轴度在0.1mm以内。

如上所述的一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，其所述的水平移动平台包括与步进电机一连接的丝杠一，丝杠一上套有螺母滑块一，螺母滑块一上方连接有滑板一，导向支座则固定在滑板一上，通过步进电机一带动丝杠一转动，使丝杠一上的螺母滑块一左右运动，并带动滑板一左右运动，从而实现导向支座左右运动。

如上所述的一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，其在丝杠一两侧分别设有直线轨道一，在每条直线轨道一上设有滑块一；所述的滑板一与两个直线导轨一上的滑块一相连。

如上所述的一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，其所述的垂直移动平台包括与步进电机二连接的丝杠二，丝杠二上套有螺母滑块二，螺母滑块二连接滑板二，水平移动平台则固定在滑板二上，通过步进电机二带动丝杠二转动，使丝杠二上的螺母滑块二上下运动，并带动滑板二上下运动，从而实现水平移动平台上下运动。

如上所述的一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，其在丝杠二两侧分别设有直线轨道二，在每条直线轨道二上设有滑块二；所述的滑板二与两个直线导轨二上的滑块二相连。

本实用新型的效果在于：本实用新型所述的一种C/E复合材料相贯线斜孔加工装置，通过将C/E复合材料工件与整个加工装置固定在工作平台上，利用手电钻提供动力，依靠套料磨头对C/E复合材料进行磨削加工，并通过导向装置来保证孔轴线与C/E复合材料的夹角。整个加工过程一次性完成，加工效率较高，能够保证相贯线的尺寸精度和位置精度。

通过导向孔轴线角度设置可精确保证相贯线斜孔与C/E复合材料工件在轴向与径向方向的夹角，通过水平移动平台和垂直移动平台能够调节导向孔的高度位置及周向位置，与传统的样板划线加工方式相比，导向孔在空间的角度及位置都能够精确保证。