[发明专利]一种加工半径可调的双回转主轴进给切削工具

说明书

本发明公开了一种加工半径可调的双回转主轴进给切削工具，不仅可以便携式单独使用，也可以集成在关节臂机器人末端进行操作。本发明通过公转主轴、自转主轴、轴向进给的共同运动完成精密孔的加工，亦可利用自转主轴和轴向进给完成钻孔加工。该切削工具包括自转主轴切削系统、公转主轴系统、轴向进给系统、切削半径调整系统、真空排屑系统、MQL位润滑系统；力矩电机通过角度指令驱动内置偏心调整轴改变自转主轴轴线与公转主轴轴线的相对距离来调整刀具的加工范围，公转主轴带动整个轴系旋转，气动轴使刀具相高速旋转，进给系统完成轴向进给，通过两个轴的转动和进给系统的直线进给完成铣孔的加工工艺。

技术领域

本发明涉及一种切削工具，具体是一种加工半径可调的双回转主轴进给切削工具，属于机械加工技术领域。

背景技术

钛合金和碳纤维复合材料的可加工性差，通过传统的钻孔工艺，不仅造成孔加工效率低而且精度低，尤其在钻削钛合金和碳纤维复合材料过程中容易灼伤钛合金内孔表面和造成碳纤维工件表面毛刺的增加，而且同时需要配置各种不同规格的刀具完成不同孔径孔的加工要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种加工半径可调的双回转主轴进给切削工具，在实现多种复合加工的同时，通过有效设计减小复合主轴的整体尺寸和质量使结构更为紧凑合理，同时保持复合主轴工具系统的径向和轴向高刚度的优点。

为实现上述目的，本加工半径可调的双回转主轴进给切削工具主要包括系统支撑座、固定压盖、气动主轴、内置偏心轴、公转主轴、轴向进给、自动调整刀具半径结构；在公转主轴偏心孔内通过角接触球轴承支撑内置偏心轴，内置偏心轴的旋转所需的驱动力通过在机械主轴内的伺服电机实现，在内置偏心转子轴的偏心孔内安装有气动主轴，在加工切削时利用电磁抱闸器的快速响应功能保持内置偏心转子轴相对公转主轴固定；

所述的公转主轴内孔安装有、调整转子轴、内置力矩电机、角度编码器、电磁抱闸器。气动主轴通过法兰固定在内置偏心转子轴上，安装在调整转子轴的偏心内孔中。调整转子轴后端通过高精度的角接触球轴承与公转主轴支撑，转子轴后端使用滚针轴承支撑。

所述的力矩电机安装固定在公转主轴连接端盖的内偏心孔内，并通过端面固定件连接固定在内偏心孔中，使用力矩电机直接驱动。机械主轴通过精密轴承组与公转主轴套筒连接。

所述的公转主轴连接端盖的内偏心孔内设置有光栅读数头、后端连接有导电滑环，公转主轴连接端盖偏心孔内的力矩电机动力线和角度编码器信号线通过滑环转换为滑环引出线。

所述的轴向进给系统包含有进给伺服电机、同步皮带轮、滚珠丝杠、轴向滑套、导向杆、直线轴承、公转主轴套筒、系统支撑体，伺服电机通过同步带轮驱动滚珠丝杠转动，丝杠带动公转主轴套筒在滑套中轴向移动，滑套固定在系统的支撑座上，

丝杠螺母固定在支撑座上，通过导向杆的限位，丝杠驱动整个系统轴向移动。

所述的系统支撑座和固定压盖全部通过螺钉固定于支撑底板。

所述在孔的加工过程中，该主轴装置的伺服电机驱动的机械公转主轴带动整个复合主轴系统旋转进给，气动轴使切削刀具相对高速旋转，轴向进给系统推动复合主轴系统轴向进给，在以上三者的复合作用下共完成工件的切削。在对零件进行钻孔加工，公转主轴回转运动停止，利用该装置的轴向进给运动使气动主轴带动刀具完成钻孔工艺。

所述的公转主轴，力矩电机、气动主轴、轴向进给系统此4个部件的同时连续运动，可以进行锥孔、异形孔的复合加工。

相对现有技术方案，本发明的优点是：

1.本发明在制孔过程中不仅可以完成高效的铣孔工艺，而且可独立完成钻孔工艺的需求。

2.本发明采用复合主轴整体轴向进给结构，同时采用丝杠驱动的滑套结构，不仅有效节省本发明的空间结构，保证高精度进给的同时替代导轨进给布局，实现整机轻量化设计。