[实用新型]一种螺旋铣孔装置

说明书

本实用新型属于自动化制孔技术领域，具体涉及一种螺旋铣孔装置；本实用新型的技术解决方案是：一种螺旋铣孔装置包括：自转轴、偏心调整轴、公转轴、公转带轮、调整带轮、控制系统等，还包括调整轴检测光栅尺和公转轴检测光栅尺，对偏心调整轴旋转角度和公转轴与偏心轴的同步性进行全闭环检测；本装置的公转轴、偏心调整轴、自转轴上设有滚道，滚道内卡装滚动体，用自身滚道及滚动体代替了标准轴承；解决了现有螺旋铣孔装置调整偏心轴转动角度调整精度低、偏心调整轴和公转轴转动一致性差，同时整套装置体积大、质量大，造成在关节臂机器人和机床末端使用负载过大，且多层标准轴承嵌套导致误差累积的问题。

技术领域

本实用新型涉及自动化制孔技术领域，具体涉及一种螺旋铣孔装置。

背景技术

一代材料一代装备，随着复合材料、钛合金等高端材料在航空、航天、交通等高端装备制造领域使用量的不断增大，随之而来的是复合材料、难加工材料及其构成的叠层材料在高端装备制造应用中出现的高精度装配孔的高效、高精度加工需求，螺旋铣孔作为新兴的孔加工工艺正在替代传统的钻孔工艺，以满足高端装备中高效、高精的孔加工需求。

螺旋铣孔工艺应用的重点在于开发专用的螺旋铣孔装置替代原有钻孔设备，同时集成在关节臂机器人或者机床末端，形成复合材料、钛合金等高端材料螺旋铣孔设备。螺旋铣孔装置集成在关节臂机器人或者机床末端进行铣孔加工，该装置的核心包含：

1、必须轻量化设计，保证在关节臂机器人或者机床末端使用。

2、必须保证制孔精度，制孔精度主要由偏心量的调整精度和加工过程中调整轴与公转轴的同步运转精度保证。

3、螺旋铣孔装置大都采用多层主轴嵌套装配，则需要多层标准轴承嵌套，此结构带入轴承误差累计，导致刀具在公转过程中径向跳动过大，制孔稳定性差、尺寸精度差。

美国专利《数字化轨道钻孔装备》(公告号：US6663327B2)公开了一种数字化轨道钻孔装备，中国专利《在线调整制孔孔径的制孔装置》(申请号：201310604032.8)，公开了一种在线调整制孔孔径的制孔装置，这两个专利都是通过调整伺服电机带动行星减速机直接驱动十字滑块偏转，来调整偏心调整轴的角度，改变切削半径，没有对偏心调整轴旋转角度进行全闭环反馈，调节精度低；调整伺服电机和公转伺服电机都通过行星减速机驱动公转轴和偏心轴同步运转，电机与行星减速机的传动误差进入系统，两个轴的同步运转缺少检测设备，两轴的一致性运动缺少反馈检测及控制，影响铣孔过程中的孔加工精度。

中国专利《自动螺旋铣孔装置》(申请号：201210208170.X)公开了一种自动螺旋铣孔装置，中国专利《一种自动化螺旋铣孔装置及方法》(申请号：201210300281.3)公开了一种自动化螺旋铣孔装置及方法，这两个专利均采用偏心轴系的轴承嵌套安装，一则增加铣孔装置的整体尺寸，增大铣孔装置的质量，二则通过嵌套的轴承带入累积误差，增大铣削加工刀具的径向跳动，造成制孔精度差。

现有的螺旋铣孔装置过于笨重，导致关节臂机器人和机床末端负载加重，制孔稳定性差；偏心调整轴调整角度精度低，造成调整的刀具切削半径有误差；偏心调整轴和公转轴转动过程中不同步，铣孔过程中，铣削半径不断发生变化，造成加工孔径误差加大；多层标准轴承嵌套带入轴承累积误差，导致刀具在公转过程中径向跳动过大，制孔稳定性差、尺寸精度低。

实用新型内容

为了能够有效解决现有螺旋铣孔装置体积大、质量大，造成在关节臂机器人和机床末端使用负载过大，同时偏心调整轴旋转角度调整精度低、偏心调整轴和公转轴转动一致性差，多层标准轴承嵌套导致误差累积的问题，本实用新型提供了一种螺旋铣孔装置。