[发明专利]一种偏心套筒式螺旋制孔设备的调整装置

说明书

本发明公开一种偏心套筒式螺旋制孔设备的调整装置，包括防转爪盘模块、接触式端面电磁摩擦盘模块、偏心拨爪套筒模块和进给模块。接触式端面电磁摩擦盘模块位于设备中部，偏心拨爪套筒模块和防转爪盘模块分别位于设备前端与末端，防转爪盘模块包括防转部件和供电部件，防转部件能够卡紧接触式端面电磁摩擦盘模块，防止其随阶梯形外偏心套筒转动，供电部件用于使电磁驱动器得电，进给模块用于控制电磁驱动器得电或失电。本发明通过控制前拨爪内偏心套筒与阶梯形外偏心套筒之间的分离与同步转动，实现刀具所在轴线相对所制孔轴线的偏心与倾斜调整，相比现有技术，本发明具有调整精度高、结构简单紧凑、自动化程度高等优势。

技术领域

本发明属于材料加工领域，涉及制孔技术，特别是涉及一种偏心套筒式螺旋制孔设备的调整装置。

背景技术

碳纤维(英文简称：CFRP)/钛合金叠层材料以其优秀的物理特性与机械特性在飞机机翼、机身结构件等重要部件的制造业中得到广泛应用。近年来，碳纤维/钛合金叠层材料在飞机材料中的占比逐渐增加并取代金属结构件成为飞机主要结构件材料。作为结构件，其上通常有许多连接孔，结构件连接孔的精度与质量直接关系到飞机性能与使用寿命。从碳纤维(CFRP)/钛合金叠层材料的制孔性能来看，碳纤维复合材料在制孔中易出现层间分离和孔出入处撕裂等缺陷，同时钛合金的导热性较差但强度高的特性使得加工区域温度过高从而导致刀具寿命较低；两种材料较大的性能差异限制了碳纤维(CFRP)/钛合金叠层材料的推广与应用。

近年来，两种新型制孔技术引起了碳钎维与钛合金加工相关领域学者的广泛关注。第一种是螺旋铣削制孔，即通过铣刀沿螺旋状轨迹逐层铣削，改善了排屑条件的同时大大降低了制孔时的轴向力，对碳纤维(CFRP)/钛合金叠层材料孔具有很好的加工效果。第二种是倾角铣削制孔，即通过让刀具倾斜一个角度，使得孔壁与刀具侧刃间存在一个角度，能够有效避免类似螺旋铣孔方式中刀具侧刃旋向作用造成孔入口处剥落缺陷现象的发生。

随着制造业的不断发展，制孔工艺与装置正在向着智能化、小型化的方向发展。目前公开的螺旋铣削装置虽然相比传统机床与加工装置已经有了长足的改进，但仍存在如下问题：

(1)加工时出现孔壁层间剥落与出入口毛刺，导致加工孔精度与质量较差；

(2)装置体积较大、智能化程度较低等。

因此，需要一种更加智能且结构紧凑的加工装置以实现碳纤维(CFRP)/钛合金叠层材料高质高效制孔加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏心套筒式螺旋制孔设备的调整装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种偏心套筒式螺旋制孔设备的调整装置，包括：

偏心拨爪套筒模块，所述偏心拨爪套筒模块包括套筒模块底座、阶梯形外偏心套筒、后拨爪内偏心套筒、前拨爪内偏心套筒、转动主轴和旋转电机，所述阶梯形外偏心套筒套装于所述套筒模块底座内，并与所述套筒模块底座转动连接，所述旋转电机设置于所述套筒模块底座上并与所述阶梯形外偏心套筒相连；所述后拨爪内偏心套筒和所述前拨爪内偏心套筒依次套装于所述阶梯形外偏心套筒内，所述转动主轴依次穿套于所述后拨爪内偏心套筒和所述前拨爪内偏心套筒内，且所述转动主轴与所述后拨爪内偏心套筒之间、以及所述转动主轴与所述后拨爪内偏心套筒之间均设置有球面滑动轴承；所述后拨爪内偏心套筒、所述前拨爪内偏心套筒以及所述阶梯形外偏心套筒的内孔圆心轴线均与自身外轮廓轴心不重合，所述后拨爪内偏心套筒的靠近所述前拨爪内偏心套筒的端面上每圆周间隔90°设置一后拨爪，所述前拨爪内偏心套筒的靠近所述后拨爪内偏心套筒的端面上每圆周间隔180°设置一前拨爪，所述前拨爪内偏心套筒转动时，能够通过所述前拨爪拨动所述后拨爪带动所述后拨爪内偏心套筒转动；