[发明专利]一种螺旋铣孔的偏心调节方法

说明书

本发明提供一种螺旋铣孔的偏心调节方法。本发明方法，包括一个外套筒配多个不同偏心量的偏心主轴的形式，所有偏心主轴外形相同，均可安装到外套筒内且可以快速更换，根据加工需求，计算螺旋铣孔装置所需调节偏心量值，选择偏心量调节范围在包含所需偏心量调节值的偏心主轴。安装任何一个偏心主轴时偏心可调节范围都较小，因此可以实现偏心量的准确调整，通过更换偏心主轴又可以实现偏心量的大范围调整。本发明克服传统螺旋铣孔装置偏心调节方法的不足，同时实现了偏心量的高精度调节和大范围调节，增大加工孔径范围，提高加工质量，提高的加工效率，降低加工成本。

技术领域

本发明涉及航空航天飞行器装配中的制孔加工技术领域，尤其涉及一种螺旋铣孔的偏心调节方法。

背景技术

螺旋铣孔是航空制造业出现的新技术，其原理是采用特制立铣刀，刀具自身高速旋转的同时绕被加工孔轴线公转，并在加工孔轴线方向进给，最终在工件上铣削出一个直径大于刀具自身的圆孔，因为刀具进给轨迹呈螺旋线状，因此称之为螺旋铣孔。针对复合材料、钛合金等新型材料的制孔，由于螺旋铣孔轴向切削力较钻孔小，因此表现出优于传统钻孔的特点，螺旋铣孔被应用到飞行器装配中，代替传统钻孔加工一些高质量要求的螺栓孔和铆钉孔，且应用范围不断扩大。区别于传统钻孔，螺旋铣孔的加工孔径不仅取决于刀具直径，还与刀具偏心量直接相关，螺旋铣孔加工孔径等于刀具直径加上偏心量的二倍。

现有螺旋铣孔设备通常采用双偏心套筒原理实现偏心量的调节，内、外套筒偏心量都是不可改变的，偏心量调节范围在设备制造完成后已经确定。但无论偏心量调节范围大小如何，操作时都是通过改变内、外套筒相对转角改变刀具偏心量，且都是在内、外套筒相对旋转180度的过程中实现偏心量从最小值到最大值的改变。因此当偏心量可调节范围很大时，使内、外套筒相对旋转很小的角度偏心量便会发生较大变化，很难实现偏心量的微量调整，影响偏心量调节精度；当偏心量可调节范围很小时，使偏心量变化同样的值需要使内、外套筒相对旋转更大的角度，更容易实现偏心量微量调整，提高偏心调节精度，但螺旋铣孔设备由于偏心量调节范围小可加工孔范围也相应减小。因此对于现有螺旋铣孔设备的偏心量调节方法，提高偏心调节精度和提高调节范围是相互矛盾的，很难同时实现。

综上，螺旋铣孔装置偏心量调节主要困难在于：(1)如果偏心量调节不准确，将直接导致加工孔径不合格。为了加工出尺寸合格的加工孔，螺旋铣孔装置应该通过偏心调节机构将偏心量调整到与理论值的误差足够小，以保证实际加工孔径尺寸合格。(2)如果加工孔径变化范围大，则需要保证偏心量的调节范围足够大，否则在加工过程中需要更换不同直径的刀具满足不同孔径的加工需求，降低了加工效率，增加了加工成本。因此急需提供一种保证偏心量具有足够大的的调整范围和足够高的调整精度的螺旋铣孔偏心调整方法。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种螺旋铣孔的偏心调节方法。本发明采用的技术手段如下：

一种螺旋铣孔的偏心调节方法，包括如下步骤：

S1、螺旋铣孔装置配有一个偏心量为定值的外套筒和多种不同偏心量的偏心主轴，设定一个外套筒偏心量为e₀，n个偏心主轴偏心量分别为e₁，e₂，…，e_n，所有的偏心主轴具有相同的外形尺寸，均可安装在外套筒内使用；

S2、根据步骤S1中的e₀和e_n，计算安装对应偏心量e_n的偏心主轴时的螺旋铣孔装置的偏心量调节范围e_a～e_b，得到n个偏心主轴所对应的偏心量调节范围分别为：|e₁-e₀|～|e₁+e₀|，|e₂-e₀|～|e₂+e₀|，…|e_n-e₀|～|e_n+e₀|；