专利名称：一种改进的自动螺旋铣孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大型飞机装配过程中，自动钻铆装备是必备的装备，尤其涉 及自动螺旋铣孔装置。
背景技术：
现在我国正处于制造技术快速发展的时期，切削加工作为制造技术的主要基础工 艺。航空航天是制造业最为重要的组成部分之一，是高新技术最为富集的产业。在航空制造 中，大量零部件都需要进行装配，需要加工成千上万的孔。现代飞机装配对自动制孔提出了 新的要求。由于现代飞机结构长寿命、隐身、结构互换性等的要求，所以要求装配制孔更精、 更严；其次复合材料、钛合金等难加工材料应用比重加大，这提高了制孔的难度；飞机特别 是大型飞机对大量大尺寸孔的要求高效高质量，这也提高了制孔的难度。在传统的钻孔过程中，主轴中心的线速度为零，即其钻头的中心不参与切削，而这 一中心区域工件材料的去除完全是依靠钻机向下的推力将其挤出的，因而钻孔加工时的钻 头所承受的Z向力非常大，在加工钛合金等高硬度材料时，刀具的快速磨损失效是很普遍 的现象。传统钻孔加工过程是一个连续的切削过程，刀刃与工件始终接触，切削时刀刃与工 件接触面温度很高，钛合金的导热性又比较差，切削过程导致热量的累积，这也将加速刀具 的磨损失效导致加工表面质量下降。PCT申请PCT/SE94/00085公开了一种利用上述加工工艺制孔的手动工具。该专利 包括一个可以绕其自身的轴线和一个主轴线旋转的刀具夹具，一个用于沿位于该点表面 的垂直方向上调节该刀具夹具的转动轴线部件，一个相对于工件的轴向进给部件，一个用 于调节刀具夹具的主轴线和旋转轴线之间的径向距离的部件。该专利已公开的手动工具不 能提供一种切实可行的使用性方案而且它远不能满足航空领域中对孔加工质量的要求。因 为它的明显缺陷在于定位靠手动，这样严重影响到孔的位置精度，而且手持，不能提供太 大的刚度，这也会影响到孔的同轴度和表面质量。对于该手动工具的一个基本要求就是质 量轻和便于使用，而该专利并没有提供一种结构紧凑且质量轻的结构。专利号为200910306026. 8的“自动螺旋铣孔单元”，同样是利用了螺旋铣孔工艺 来解决航空难加工材料的制孔问题，相对于PCT/SE94/00085专利具有自动化的特点，但是 该方案没有给出气动马达进气与排气的合理通道，而且结构上实现公转的旋转电机位于单 元前端，增加了单元的轴向尺寸，且不利于单元后端供气系统以及控制电路的铺设。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使气动马达进气与排气通 道合理设置，安装方便并且减少了设备的尺寸的一种改进的自动螺旋铣孔装置。本实用新型的一种改进的自动螺旋铣孔装置，它包括刀具自转系统、径向偏移系 统、公转系统，它还包括一个具有内孔的外套筒，所述的外套筒的内孔的轴线与所述的外套 筒的外轮廓的轴线为偏置设置，在所述的外套筒外通过轴承连接有机座，所述的刀具自转系统包括具有圆筒外轮廓的驱动装置，所述的驱动装置的输出轴与一个夹有刀具的卡具相 连，在所述的驱动装置圆筒外轮廓的外部套有内套筒，所述的内套筒通过轴承可转动地设 置在所述的外套筒内孔内，所述的驱动装置的输出轴的轴线与外套筒的外轮廓的轴线偏置 设置，所述的径向偏移系统包括一台具有电磁刹车器的第二旋转电机，第二旋转电机的连 接盖与所述的外套筒固定相连并且其输出轴与所述的内套筒的外轮廓同轴线固定相连，所 述的公转系统包括设置在基座中间的第一旋转电机，所述的第一旋转电机的内圈固联在外 套筒上、外圈固联在机座上。采用本实用新型装置的有益效果是在本实用新型装置中由于将第一旋转电机设置在基座的中部使得气动马达的进 气与排气通道可以合理设置，同时由于驱动径向偏移及公转的电机采用了旋转电机从而减 少了设备的尺寸，并且在气动马达的壳体外装有内套筒使得安装更加方便。
附图是本实用新型的一种改进的自动螺旋铣孔装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照附图，对本实用新型做进一步的说明本实用新型装置是在专利号为200910306026. 8，发明名称为“自动螺旋铣孔单元” 专利基础上的改进。本实用新型的一种改进的自动螺旋铣孔装置，它包括刀具自转系统、径向偏移系 统、公转系统，它还包括一个具有内孔的外套筒5，所述的外套筒5的内孔的轴线与所述的 外套筒的外圆周的轴线为偏置设置，在所述的外套筒外通过轴承连接有机座7，所述的刀具 自转系统包括具有圆筒外轮廓的驱动装置3，所述的驱动装置3的输出轴与一个夹有刀具1 的卡具2相连，在所述的驱动装置圆筒外轮廓的外部套有内套筒4，所述的内套筒4通过轴 承可转动地设置在所述的外套筒内孔内，所述的驱动装置3的输出轴的轴线与外套筒的外 轮廓的轴线偏置设置，所述的径向偏移系统包括一台具有电磁刹车器的第二旋转电机9，第 二旋转电机9的连接盖8与所述的外套筒固定相连并且其输出轴与所述的内套筒的外轮廓 同轴线固定相连，所述的公转系统包括设置在基座中间的具有电磁刹车器的第一旋转电机 6，所述的第一旋转电机6的内圈固联在外套筒5上、外圈固联在机座上。驱动装置可以采 用气动马达3或电主轴。工作原理如下刀具1在绕着刀具中心线自转的同时又在绕着机座轴线公转，这 样用螺旋铣的加工工艺来实现孔的加工。刀具的自转由气动马达3或电主轴来实现的。径 向偏移是通过气动马达3与外套筒5相对转动实现的。外套筒的内轮廓和外轮廓是偏心圆， 而且气动马达外的内套筒外轮廓和刀具的轴线也是不重合的，所以通过第二旋转电机带动 气动马达旋转调整气动马达和外套筒的相对转动就能调整机座轴线和刀具轴线的距离，从 而调整径向偏移距离。公转是通过第一旋转电机的内圈与外套筒5固联，第一旋转电机的 外圈与机座7固联实现的。在公转时，气动马达与外套筒5通过第一旋转电机6的电磁刹 车作用固联，由于刀具与内套筒外轮廓不同轴，所以刀具的轴线会沿着机座的轴线做转动， 完成公转。
权利要求一种改进的自动螺旋铣孔装置，它包括刀具自转系统、径向偏移系统、公转系统，它还包括一个具有内孔的外套筒，所述的外套筒的内孔的轴线与所述的外套筒的外轮廓的轴线为偏置设置，在所述的外套筒外通过轴承连接有机座，所述的刀具自转系统包括具有圆筒外轮廓的驱动装置，所述的驱动装置的输出轴与一个夹有刀具的卡具相连，其特征在于在所述的驱动装置圆筒外轮廓的外部套有内套筒，所述的内套筒通过轴承可转动地设置在所述的外套筒内孔内，所述的驱动装置的输出轴的轴线与外套筒的外轮廓的轴线偏置设置，所述的径向偏移系统包括一台具有电磁刹车器的第二旋转电机，第二旋转电机的连接盖与所述的外套筒固定相连并且其输出轴与所述的内套筒的外轮廓同轴线固定相连，所述的公转系统包括设置在基座中间的第一旋转电机，所述的第一旋转电机的内圈固联在外套筒上、外圈固联在机座上。
2.根据权利要求1所述的一种改进的自动螺旋铣孔装置，其特征在于所述的驱动装 置为气动马达。
3.根据权利要求1所述的一种改进的自动螺旋铣孔装置，其特征在于所述的驱动装 置为电主轴。
专利摘要本实用新型公开了一种改进的自动螺旋铣孔装置，它包括刀具自转系统、径向偏移系统、公转系统，它还包括一个具有内孔的外套筒，在外套筒外连接有机座，刀具自转系统包括驱动装置，驱动装置的输出轴与一个夹有刀具的卡具相连，在驱动装置圆筒外轮廓的外部套有内套筒，内套筒设置在外套筒内孔内，驱动装置的输出轴的轴线与外套筒的外轮廓的轴线偏置设置，所述的径向偏移系统包括第二旋转电机，第二旋转电机的连接盖与外套筒固定相连并且其输出轴与内套筒的外轮廓同轴线固定相连，公转系统包括设置在基座中间的第一旋转电机，第一旋转电机的内圈固联在外套筒上、外圈固联在机座上。采用本装置使得气动马达的进气与排气通道可以合理设置、减少了设备的尺寸，设置安装方便。
文档编号B23C9/00GK201744715SQ20102026368
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者滑松, 王海艳, 王 琦, 秦旭达 申请人:天津大学