[发明专利]一种大深径比长管零件的相交孔边缘加工方法及装置

权利要求书

1.一种大深径比长管零件的相交孔边缘加工装置，其特征在于：包括筒壳、行走单元、环向定位单元、径向定位单元、分度单元、加工单元和观测单元，所述加工单元通过分度单元与行走单元连接；

所述行走单元包括行走机架、行走电机（23）、主动轮（25）、涨紧轮（14）、压缩弹簧A（13）和航空插头（20），所述行走机架包括前圆盘架（11）、槽形架A（18）和后圆盘架（19），所述槽形架A（18）的前后两端分别与前圆盘架（11）和后圆盘架（19）固定连接；所述行走电机（23）通过L型安装架（24）固定安装在槽形架A（18）上，所述行走电机（23）为直角双输出轴的直流减速电机，每个输出轴上安装一个主动轮（25）；所述压缩弹簧A（13）的上端与压杆（17）的一端连接，下端与行走机架连接；所述压杆（17）的另一端通过销轴与铰支座（16）转动连接；所述铰支座（16）固定安装在槽形架A（18）上；所述涨紧轮（14）固定安装在压杆（17）的中段；所述涨紧轮（14）和两个主动轮（25）同时与管道（42）内壁相切、形成三点支撑；所述航空插头（20）安装在后圆盘架（19）上、用于内部电线转接；

所述加工单元包括加工机架、磨料刷刀具（1）、马达组件和刀具进给机构，所述加工机架包括回转架（7）和槽形架B（4），所述回转架（7）与槽形架B（4）的后端固定连接；所述马达组件包括直角输出轴气动马达（33）、外压板（35）、内压板（36）、调节螺钉（38）、上抱箍（32）和下抱箍（31），所述直角输出轴气动马达（33）的长轴段通过上抱箍（32）和下抱箍（31）固定，主轴绕长轴段的旋转角度由调节螺钉（38）定位，所述上抱箍（32）通过刀具进给机构安装在槽形架B（4）上，且上抱箍（32）与刀具进给机构转动连接；所述直角输出轴气动马达（33）的短轴段内部有螺纹孔、端部有键槽，所述磨料刷刀具（1）通过外压板（35）和内压板（36）安装在短轴段的端部、且磨料刷刀具（1）位于外压板（35）和内压板（36）之间；所述内压板（36）通过键安装在短轴段的端部的键槽内，所述外压板（35）通过螺栓安装在短轴段的内部有螺纹孔内；

所述刀具进给机构包括摇摆气缸（5）、鱼眼轴承（6）和压缩弹簧B（30），所述摇摆气缸（5）固定安装在槽形架B（4）上；所述鱼眼轴承（6）有2个，均安装在槽形架B（4）上； 2个鱼眼轴承（6）通过转销（15）连接，所述马达组件中的上抱箍（32）上部设置支耳，所述支耳通过转销（15）与鱼眼轴承（6）内孔连接组成转动副；所述直角输出轴气动马达（33）的长轴段后端与压缩弹簧B（30）连接，上抱箍（32）上部前侧与摇摆气缸（5）的活塞杆上的外六角螺栓（39）接触；所述压缩弹簧B（30）的上端与槽形架B（4）固定连接；当摇摆气缸（5）的活塞杆伸长时，带动外六角螺栓（39）下压上抱箍（32）前侧，从而使磨料刷刀具（1）向下进给，同时使压缩弹簧B（30）被压缩；通过调节外六角螺栓（39）的旋入深度实现不同的磨料刷刀具（1）进给量；当摇摆气缸（5）的活塞杆缩回时，压缩弹簧B（30）则回弹使磨料刷刀具（1）收回；

所述环向定位单元包括外螺纹轴承（21）和直角光电开关（3），所述外螺纹轴承（21）有4个，分别通过轴承安装架（22）两两安装在前圆盘架（11）和后圆盘架（19）的端面上、且在同一个端面上的两个外螺纹轴承（21）对称安装；所述外螺纹轴承（21）深入到管道（42）的膛线凹槽（43）内，用于环向定位；所述直角光电开关（3）安装在槽形架B（4）上，且其光束的中心线指向管道（42）的膛线凹槽（43）中心线；

所述径向定位单元包括两个顶紧气缸（27）和橡胶头螺钉（26），所述顶紧气缸（27）为薄型气缸，顶紧气缸（27）的活塞杆为内螺纹型，所述顶紧气缸（27）有2个、沿槽形架A（18）的长度方向固定安装在槽形架A（18）上，所述橡胶头螺钉（26）安装在活塞杆的螺纹孔中、并通过螺母锁死；橡胶头螺钉（26）用于防止顶紧力过大损伤管道（42）内壁；两个顶紧气缸（27）的活塞杆的伸出方向相反；两个顶紧气缸（27）的轴向安装距离按照管道（42）膛线旋度计算，保证活塞杆的中心线指向对应的膛线凹槽（43）中心；

所述分度单元包括分度机架（28）、交叉滚子轴承（29）、槽轮机构、分度电机（12）和牛眼轴承（8）；所述分度机架（28）为回转箱体结构，分度机架（28）的前端通过交叉滚子轴承（29）与回转架（7）固定连接、后端与前圆盘架（11）连接；所述交叉滚子轴承（29）内圈与槽轮机构固定连接；所述槽轮机构的槽数与管道（42）内同一径向截面的待加工孔数相同；所述分度电机（12）安装在分度机架（28）上，用于驱动槽轮机构；所述牛眼轴承（8）有3个，沿分度机架（28）周向均布，每个牛眼轴承（8）的外端均安装一个支撑金属球，所述支撑金属球与管道（42）内壁接触；所述分度电机（12）为直流减速电机；

所述观测单元包括工业内窥镜（2），工业内窥镜（2）通过U型夹（37）安装在槽形架B（4）上，工业内窥镜（2）的镜头设在侧面，镜头距离管道（42）内壁的距离大于镜头的焦距；

所述筒壳包括加工筒壳和行走筒壳，所述加工筒壳的后端固定安装在加工机架的回转架（7）上，所述行走筒壳的两端分别固定安装在行走机架的前圆盘架（11）和后圆盘架（19）上。