[发明专利]一种便携式半自动制孔设备及制孔方法

权利要求书

1.一种便携式半自动制孔设备，其特征在于，包括：

主轴单元，包括主轴电机、主轴传动装置以及钻孔主轴，所述主轴电机通过所述主轴传动装置驱使所述钻孔主轴转动，所述钻孔主轴的一端设有钻头连接部；

进给单元，所述进给单元位于所述主轴单元的一侧，包括进给动力装置，所述进给动力装置设有进给输出部，所述进给输出部与所述主轴单元连接，所述进给动力装置用于驱使所述主轴单元以使所述钻孔主轴在其轴线方向移动；

控制单元，所述控制单元用于控制、监测所述主轴电机和所述进给动力装置的运行参数，所述控制单元包括控制装置和人机交互装置；

钻体框架，用于安装所述主轴单元和所述进给单元。

2.根据权利要求1所述的一种便携式半自动制孔设备，其特征在于，所述主轴传动装置包括安装于所述钻体框架的花键螺母、与所述花键螺母的转动部分连接的花键同步轮、安装于所述主轴电机的输出轴的主轴同步轮和与所述花键同步轮/主轴同步轮匹配的第一同步带，所述钻孔主轴的外周设有与所述花键螺母匹配的花键槽，所述钻孔主轴能够在所述进给单元的驱使下基于所述花键螺母在其轴向移动。

3.根据权利要求2所述的一种便携式半自动制孔设备，其特征在于，所述进给动力装置包括进给电机、进给丝杠、进给螺母和用于安装所述进给丝杠的丝杠座，所述进给输出部包括进给输出板、安装于所述进给输出板的主轴尾端轴承，所述进给输出板与所述进给螺母连接，所述钻孔主轴区别于设有所述钻头连接部的一端枢接于所述主轴尾端轴承。

4.根据权利要求3所述的一种便携式半自动制孔设备，其特征在于，所述进给丝杠设有两根，相应地所述进给螺母设有两个，所述进给输出部与两个所述进给螺母连接，所述进给动力装置还包括安装于所述进给丝杠的丝杠同步轮、安装于所述进给电机的输出轴的进给同步轮和与所述丝杠同步轮/进给同步轮匹配的第二同步带。

5.根据权利要求1所述的一种便携式半自动制孔设备，其特征在于，所述钻孔主轴还设有低频振动部件。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种便携式半自动制孔设备，其特征在于，还包括钻头套，所述钻头套包括一具有上端开口和下端开口的钻套容腔，所述钻头能够穿出所述下端开口，所述钻套容腔还设有抽吸开口，所述抽吸开口用于匹配抽吸装置。

7.根据权利要求6所述的一种便携式半自动制孔设备，其特征在于，还包括钻体固定单元，所述钻体固定单元包括设置于所述钻头套的：钻套定位凸台、钻套卡接部，所述钻体固定单元还包括钻模板和底模板，所述钻模板安装于所述底模板将待制孔零部件夹持于所述钻模板与所述底模板之间，所述钻模板包括与所述钻套定位凸台匹配的模板孔、与所述钻套卡接部匹配的模板卡接部。

8.一种制孔方法，其特征在于，使用如权利要求7所述的一种便携式半自动制孔设备在由复合材料层与金属材料层组成的叠层部件上制孔，包括以下步骤：

步骤1，选定加工刀具，使用通用机床匹配该加工刀具在由复合材料层构成的单层部件进行钻削，测得该加工刀具在对该单层部件钻削过程中的最大扭矩值T1；

步骤2，利用所述人机交互装置，设置钻削复合材料层的钻削参数1，设置钻削金属材料层的钻削参数2，设置钻削力矩阈值T1，根据该叠层部件的总厚度设置所述进给单元的总进给量；

步骤3，装夹叠层部件，将复合材料层朝向所述钻模板侧，将所述钻套定位凸台卡入所述模板孔，将所述钻套卡接部卡接于所述模板卡接部，操作人使用人机交互装置启动钻孔，控制装置调用钻削参数1实施钻孔，钻孔过程中所述控制单元监测所述进给单元设有的钻孔主轴力矩变化，当钻孔主轴力矩超过T1，调用钻削参数2钻孔；

步骤4，进给单元完成总进给量，进给单元驱使主轴单元退回至初始位置。

9.根据权利要求8所述的一种制孔方法，其特征在于，步骤2与步骤3之间还有步骤2A，将抽吸装置的抽吸输入侧连接所述抽吸开口并开启抽吸装置。