[实用新型]一种螺旋铣孔装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及螺旋铣孔装置领域，可应用于航空航天领域中难加工材料的一体化、高质量、高效率制孔。

背景技术

目前我国正处于制造技术快速发展的时期，切削加工是制造技术的主要基础工艺。航空航天作为制造业重要的组成部分，历来为高新技术最富集的产业。在航空制造中，装配制孔是飞机、大型飞行器制造装配的关键环节，制孔效率直接制约飞机总装周期，而制孔质量也将直接影响连接结构件的抗疲劳性能。传统的钻削加工过程是一个连续的切削过程，对于导热较差的钛合金而言，钻削热量能迅速导致刀具的磨损失效。其次，由于刀具直径与制孔直径相同，高温屑离孔壁太近会造成孔划伤。再次，传统钻削的轴向力很大，对于碳纤增强复合材料来说容易导致分层、撕裂、劈裂、毛刺等致命性缺陷。此外，对于航空领域大量复杂孔系的装配制孔，采用传统的钻削方式需要大量的换刀操作，这直接影响装配制孔的生产效率。针对上述问题，目前螺旋铣削制孔技术，因具有切削力小、加工精度好、制孔效率高等优势，得到了国内外航空制造业及各大研究院所的高度重视。

在专利CN200910068518.8及专利CN201110088154.7中所示结构中径向偏移机构均采用双偏心结构。径向偏移机构通过蜗轮蜗杆驱动内外轮廓偏心的内套筒相对内外轮廓偏心的外套筒旋转调节刀具相对外套筒外轮廓轴心偏心量。在上述结构中由于蜗轮蜗杆间无消隙结构，所以蜗杆反向旋动时，由于蜗轮蜗杆的配合间隙，增大了偏心量调节误差。

专利CN201210150627.6所示结构中其偏移机构采用由外楔块、内楔块、直线电机构成的楔形结构调节偏心量；该结构通过直线电机驱动外楔块沿第一方向在与之配合的中央通孔壁上移动，外楔块通过与内楔块配合的楔面迫使内楔块沿第二运动方向移动且无反向间隙。该结构调节偏心量后，并无抱紧机构将偏移滑块抱紧，因此在螺旋铣孔装置工作过程中，当内楔块运动到结构重力方向指向外楔块楔槽内时，内楔块会沿着楔形面向楔槽内滑动，导致偏心量改变，增大了偏心量调节误差，使结构的工作稳定性差。在专利CN200910068518.8及专利CN201110088154.7中所示径向偏移机构均采用蜗轮蜗杆驱动的双偏心结构。由于内套筒的抱紧力靠涡轮蜗杆间作用力提供且涡轮蜗杆间接触为线接触，所以涡轮蜗杆接触面压强大，变形量大，导致偏心量误差大，影响结构的工作稳定性。

在专利CN200910068518.8及专利CN201110088154.7中所示结构中径向偏移机构采用的双偏心结构靠改变内套筒相对外套筒相对旋转角度调节偏心量，由于旋转角度与偏心量是非完全线性关系使偏心量调节困难。专利CN201210157184.3所示结构中孔径调整装置采用直线调节偏心量结构，文中偏移量即指偏心量，在滑块一端安装差动螺钉，在滑块另一端与底板的空隙间安装弹簧，通过旋动差动螺钉驱动滑块移动改变偏心量，利用弹簧为滑块提供回程和消隙功能；调距完成后通过紧定螺钉与燕尾槽结构将滑块抱紧。但该结构在偏心量增大时，受滑块压动偏移平衡位置距离增大，导致弹簧回复力增大，差动螺钉旋动时所受滑块传递的弹簧回复力增大，导致结构调节偏心量困难。

实用新型内容

针对上述专利提出的结构中存在的偏心量调节误差大、无抱紧装置、径向偏移装置刚度不佳且径向偏移装置会随偏心量越大越难调节的技术问题，本实用新型提供一种调节精度高、工作稳定性好、调节方便的螺旋铣孔装置。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种螺旋铣孔装置，其特征在于，包括带动刀具运动的自转系统、公转系统、进给系统和偏心量调节系统；

自转系统通过偏移滑块安装在公转系统内；

公转系统固定安装在进给系统上；

所述自转系统包括铣刀、弹簧夹头和电主轴，所述铣刀通过所述弹簧夹头固定连接在所述电主轴的输出轴上，所述电主轴输出轴驱动所述弹簧夹头夹持的所述铣刀转动实现自转；