CN107953003A - 电机串列式独立进给螺旋铣削装置 - Google Patents
电机串列式独立进给螺旋铣削装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107953003A CN107953003A CN201810044622.2A CN201810044622A CN107953003A CN 107953003 A CN107953003 A CN 107953003A CN 201810044622 A CN201810044622 A CN 201810044622A CN 107953003 A CN107953003 A CN 107953003A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- gear
- eccentric bushing
- component
- mounting plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003801 milling Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 10
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009711 regulatory function Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G1/00—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor
- B23G1/32—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor by milling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G11/00—Feeding or discharging mechanisms combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, thread-cutting machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电机串列式独立进给螺旋铣削装置，解决的技术问题：针对背景技术中提及的现有螺旋铣孔装置存在缺陷不能满足当前航空叠层构件实现高效精密制孔需求的技术问题。采取的技术方案，一种电机串列式独立进给螺旋铣削装置，包括机头、机壳、驱动组件、进给组件和夹头，夹头与机头连接，机头部分位于机壳内，驱动组件位于机壳内给机头提供动力，进给组件位于机壳内驱动机头进给或后退。优点：本电机串列式独立进给螺旋铣削装置，减小了装置的整体直径，减轻了整机重量；具备半径调节功能；在铣孔时，具备刀具自转功能，刀具公转功能和刀具轴向进给功能；同时还采用了单独电机驱动进给，可以螺旋铣削盲孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于大型工件的多孔系终端制孔执行器，具体涉及一种电机串列式独立进给螺旋铣削装置，属于柔性切削加工技术领域。
背景技术
螺旋铣孔，是一项以铣削方式对实体工件直接制孔的新技术。为了满足不同航空材料的大孔径制孔要求，尤其是钛合金、碳纤增强复合材料、高强度航空铝合金等难加工材料，迫切需要开发一些面向大型工件的新型高效精密制孔装置。基于螺旋铣孔技术的机器人化制孔系统在航空、航天、造船等领域的大型工件高效精密制孔中具有广阔的应用前景。
各种新型的机器人化制孔制孔系统不断涌现，国内外航空领域对于螺旋铣孔技术的制孔装置有研究有过不少报导，但还不太成熟，如集成度不高，整机质量偏重，有的缺少轴向进给系统，有的不具备公转半径自动调节功能，因而使孔的加工效率受到了一定影响。开发具有切削力小和自动化程度高的终端制孔执行器，是当前航空叠层构件实现高效精密制孔的较佳选择。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的现有螺旋铣孔装置存在的集成度不高，整机质量偏重，有的缺少轴向进给系统，有的不具备公转半径自动调节功能，因而使孔的加工效率受到了一定影响，不能满足当前航空叠层构件实现高效精密制孔需求的技术问题。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种电机串列式独立进给螺旋铣削装置，包括机头、机壳、驱动组件、进给组件和夹头，夹头与机头连接，机头部分位于机壳内，驱动组件位于机壳内给机头提供动力，进给组件位于机壳内驱动机头进给或后退；
机头包括主轴转子、内外齿轮组件、内偏心套组件和外偏心套组件，主轴转子前端连接夹头，主轴转子后端连接内外齿轮组件，内偏心套组件套设在主轴转子和内外齿轮组件的外周，主轴转子部分位于内偏心套组件内；外偏心套组件套设在内偏心套组件的外周；
主轴转子包括主轴，在主轴上套设两个第一轴承并通过第一弹性挡圈限制轴承的轴向位置，两个第一轴承之间设置轴套，在主轴的前端设置有连接夹头的第一外螺纹段，在轴的后端通过键设置第一齿轮；
内外齿轮组件包括与第一齿轮啮合的第一内齿轮，在第一内齿轮的一端外凸设置台阶轴，在台阶轴上设置第四轴承，第四轴承靠近第一内齿轮，在台阶轴上通过键设置行星齿轮，行星齿轮与第一内齿轮同轴；
内偏心套组件包括内偏心套，在内偏心套的内壁上对应两个第一轴承内凹设置两个第一轴承孔，在两个第一轴承孔之间为第一轴承孔连接通孔，两个第一轴承孔和第一轴承孔连接通孔这三个孔同轴，定义该轴的轴线为第一轴线；在内偏心套内壁的右端内凹设置有第一安装孔，第一安装孔与内偏心套的外表面同轴，定义该轴的轴线为第二轴线；第一轴线与第二轴线不同轴，且之间存在第一偏心量；在内偏心套的外表面上套设耐磨衬套，耐磨衬套右端接触内偏心套外表面的轴肩上，耐磨衬套左端接触套装在内偏心套的外表面上两个第二轴承，两个第二轴承通过第二弹性挡圈限制轴承的轴向位置；在内偏心套右端插入内齿轮套且内齿轮套部分位于第一安装孔内，在第一安装孔内设置第三轴承；在内齿轮套的内表面上设置一圈第一内啮合齿；一圈第一内啮合齿构成的内齿轮的分度圆的轴心线与第二轴线同轴；
外偏心套组件包括外偏心套，外偏心套的外圆表面的轴线定义为第三轴线，外偏心套的内孔的轴线定义为第四轴线，第三轴线与第四轴线不同轴，且之间存在第二偏心量，第二偏心量与第一偏心量相同；在外偏心套的内孔里对应两个第二轴承设置第二轴承孔，在第二轴承孔上设置用于限制轴承的轴向位置的第三弹性挡圈；在外偏心套的右端设置外偏心套驱动齿圈，在外偏心套驱动齿圈的内表面设置一圈第二内啮合齿，一圈第二内啮合齿构成的内齿轮的分度圆的轴心线与第三轴线同轴；在外偏心套驱动齿圈内设置滑动环，在滑动环上外凸设置两个圆弧形的滑块，滑动环的一侧端面通过第一滚珠支架和滚珠转动压紧第一垫环，第一垫环紧贴在外偏心套驱动齿圈的内表面的凸起；滑动环的另一侧端面通过第一滚珠支架和滚珠转动压紧第二垫环，第二垫环通过圆柱销固联外偏心套驱动齿圈。
对本发明技术方案的改进，机壳包括机头外壳和与机头外壳相连的驱动组件外罩，在驱动组件外罩的内表面上沿驱动组件外罩长度方向设置导向键。分体式机壳的设计便于机头、驱动组件和进给组件安装，同时也是便于机壳的加工。
对本发明技术方案的改进，驱动组件包括主轴驱动组件、内偏心套驱动组件和外偏心套驱动组件，
主轴驱动组件包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩内的第一电机安装板，第一电机安装板通过螺钉固联两个滑块；在第一电机安装板上设置第一电机，第一电机的电机轴垂直于第一电机安装板设置且伸出第一电机安装板；第一电机的轴线与第三轴线同轴；在第一电机的电机轴上通过键连接主轴驱动齿轮套，在主轴驱动齿轮套左端的内表面上设置一圈主轴驱动内啮合齿，主轴驱动内啮合齿与内外齿轮组件内的行星齿轮啮合；在主轴驱动齿轮套的右端延伸设置轴套且轴套靠近第一电机安装板安装；在轴套外周面上通过第二滚珠支架和滚珠转动设置齿套，齿套与内齿轮套的内表面上的第一内啮合齿啮合；
内偏心套驱动组件包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩内的第二电机安装板，第二电机安装板的边沿处卡合导向键设置第一导向槽；在第二电机安装板上设置第二电机，第二电机的电机轴垂直于第二电机安装板设置且伸出第二电机安装板；第二电机的电机轴轴线与第三轴线同轴；在第二电机的电机轴上通过键连接第二齿轮，与第二齿轮外啮合设置第三齿轮，第三齿轮通过第一传动轴转动设置在第二电机安装板上，第一传动轴与第二电机不共面；在第一传动轴的自由端设置第四齿轮，第四齿轮与空套在主轴驱动齿轮套右端的轴套上的齿套啮合；
外偏心套驱动组件包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩内的第三电机安装板，第三电机安装板的边沿处卡合导向键设置第二导向槽；在第三电机安装板上设置第三电机，第三电机的电机轴垂直于第三电机安装板设置且伸出第三电机安装板；在第三电机的电机轴上通键连接第五齿轮，第五齿轮外啮合过渡齿轮，过渡齿轮通过轴转动设置在第三电机安装板上，过渡齿轮外啮合第六齿轮，第六齿轮通过第二传动轴转动设置在第三电机安装板上，第二传动轴与第三电机不共面；在第二传动轴的自由端设置第七齿轮，第七齿轮与外偏心套组件右端的外偏心套驱动齿圈的内表面的第二内啮合齿啮合。本发明中驱动组件是给机头提供动力，现有技术中能达到此目的的驱动组件都能应用于本发明技术方案中。但是本发明优先选用上述的驱动组件。本驱动组件采用驱动电机的串列式布局，结构紧凑，使整机的重量减小。
本发明中提及的电机串列式，只是指各电机的空间排挤列位置，电机各轴并没有联结。
对本发明技术方案的改进，主轴驱动组件内的第一电机安装板与内偏心套驱动组件内的第二电机安装板之间通过拉杆螺栓和套筒连接，内偏心套驱动组件内的第二电机安装板与外偏心套驱动组件内的第三电机安装板之间通过拉杆螺栓和套筒连接。本发明中主轴驱动组件、内偏心套驱动组件和外偏心套驱动组件通过拉杆螺栓和套筒实现串列联接固定，结构紧凑，使整机的重量减小。
对本发明技术方案的改进，进给组件包括固定在驱动组件外罩内的第四电机安装板，在第四电机安装板上设置第四电机，第四电机的电机轴垂直于第四电机安装板设置且伸出第四电机安装板；在第四电机的电机轴上通过键连接第八齿轮，在第四电机安装板上转动设置两根螺杆且两根螺杆与第四电机不共面，在两根螺杆的一端均设置第九齿轮，两个第九齿轮分别与第八齿轮外啮合；两根螺杆同时与螺板上的螺孔旋合，螺板通过拉杆螺栓和套筒与第三电机安装板固联。本发明技术中的的进给组件，采用单独电机驱动进给，可以螺旋铣削盲孔。
对本发明技术方案的改进，夹头包括与主轴的前端的第一外螺纹段连接的夹头体，在夹头体的前端设置弹性夹头，弹性夹头通过锁紧螺母压紧在夹头体的前端。
对本发明技术方案的改进，耐磨衬套与内偏心套的外表面之间为过盈配合。
对本发明技术方案的改进，在外偏心套的左端设置防尘板。
对本发明技术方案的改进，两个圆弧形的滑块均布设置。
本发明的有益效果是：
1、本电机串列式独立进给螺旋铣削装置，减小了装置的整体直径，减轻了整机重量；具备半径调节功能；在铣孔时，具备刀具自转功能，刀具公转功能和刀具轴向进给功能；同时还采用了单独电机驱动进给，可以螺旋铣削盲孔。
2、本电机串列式独立进给螺旋铣削装置，主轴驱动电机驱动主轴转动采用了内外齿轮组件作为中间传动齿轮，即两组行星齿轮副的串联结构，使得主轴驱动电机的轴心可以与整机中心保持同心，有效解决了在刀具的公转时因电机偏心设置而导致的振动问题，有利于保证孔的加工质量。
3、本电机串列式独立进给螺旋铣削装置，主轴驱动电机相对于壳体只有平动，没有转动，方便了主轴驱动电机和内外偏心套驱动电机的同轴固定安装，减小了体积和重量，有利于机械手的稳定操控，更适用于一些难加工材料的铣孔加工。
4、本电机串列式独立进给螺旋铣削装置，机头的公转和进给由内偏心套驱动组件和外偏心套驱动组件同步驱动实现，简化了装置组成，结构更紧凑。
5、本电机串列式独立进给螺旋铣削装置，刀具的偏心量调节由内偏心套驱动电机直接调节，便于对不同孔径材料的柔性化铣孔加工，提高了操作效率。
附图说明
图1是电机串列式独立进给螺旋铣削装置的第一总图。
图2是电机串列式独立进给螺旋铣削装置的第二总图(图中机壳半剖)。
图3是图1剖视图的以F-F为断裂线的右半部分示意图(图中未示意出铣刀)。
图4是图1剖视图的以F-F为断裂线的左半部分示意图(图中未示意出铣刀)。
图5是夹头和机头的安装总图。
图6是图5的第一剖视图(图中未示意出铣刀)。
图7是图5的第二剖视图(图中未示意出铣刀)。
图8是主轴转子的总图。
图9是内外齿轮组件的剖视图。
图10是内偏心套组件的剖视图。
图11是内偏心套的剖视图。
图12是外偏心套组件的剖视图。
图13是外偏心套的结构示意图。
图14是外偏心套驱动齿圈的剖视图。
图15是滑动环的结构示意图。
图16是机壳的剖视图。
图17是驱动组件的总图。
图18是主轴驱动组件的总图。
图19是主轴驱动齿轮套的剖视图。
图20是齿套的结构示意图。
图21是内偏心套驱动组件的结构示意图。
图22是外偏心套驱动组件的结构示意图。
图23是进给组件的结构示意图。
图24是夹头的剖视图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图24和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2、3和4所示，本实施例中电机串列式独立进给螺旋铣削装置，包括机头200、机壳300、驱动组件400、进给组件500和夹头100，夹头100与机头200连接，机头200部分位于机壳300内，驱动组件400位于机壳300内给机头200提供动力，进给组件500位于机壳300内驱动机头200进给或后退；
如图5、6和7所示，机头200包括主轴转子210、内外齿轮组件220、内偏心套组件230和外偏心套组件240，主轴转子210前端连接夹头100，主轴转子210后端连接内外齿轮组件220，内偏心套组件230套设在主轴转子210和内外齿轮组件220的外周，主轴转子210部分位于内偏心套组件230内；外偏心套组件240套设在内偏心套组件230的外周。
如图8所示，主轴转子210包括主轴211，在主轴211上套设两个第一轴承212并通过第一弹性挡圈214限制轴承的轴向位置，两个第一轴承212之间设置轴套213，在主轴211的前端设置有连接夹头100的第一外螺纹段，在轴211的后端通过键设置第一齿轮215。
主轴转子210通过两个第一轴承212转动安装在内偏心套组件230的内偏心套231内。如图6所示。
如图9所示，内外齿轮组件220包括与第一齿轮215啮合的第一内齿轮221，在第一内齿轮221的一端外凸设置台阶轴221-1，在台阶轴221-1上设置第四轴承224，第四轴承224靠近第一内齿轮221，在台阶轴221-1上通过键223设置行星齿轮222，行星齿轮222与第一内齿轮221同轴。
如图6和7所示，内外齿轮组件220通过在第一内齿轮221的外表面套设第三轴承237转动安装在内偏心套组件230内。
如图10和11所示，内偏心套组件230包括内偏心套231，在内偏心套231的内壁上对应两个第一轴承212内凹设置两个第一轴承孔231-1，在两个第一轴承孔231-1之间为第一轴承孔连接通孔231-2，两个第一轴承孔231-1和第一轴承孔连接通孔231-2这三个孔同轴，定义该轴的轴线为第一轴线A；在内偏心套231内壁的右端内凹设置有第一安装孔231-3，第一安装孔231-3与内偏心套231的外表面同轴，定义该轴的轴线为第二轴线B；第一轴线A与第二轴线B不同轴，且之间存在第一偏心量。如图11所示，第一安装孔231-3内用于安装第三轴承237和内齿轮套233。
如图10所示，在内偏心套231的外表面上套设耐磨衬套232，耐磨衬套232与内偏心套231的外表面之间为过盈配合。耐磨衬套232右端接触内偏心套231外表面的轴肩上，耐磨衬套232左端接触套装在内偏心套231的外表面上两个第二轴承235，两个第二轴承235通过第二弹性挡圈236限制轴承的轴向位置；在内偏心套231右端插入内齿轮套233且内齿轮套233部分位于第一安装孔231-3内，在第一安装孔231-3内设置第三轴承237；在内齿轮套233的内表面上设置一圈第一内啮合齿233-1；一圈第一内啮合齿233-1构成的内齿轮的分度圆的轴心线与第二轴线B同轴。
如图12所示，外偏心套组件240包括外偏心套241，外偏心套241的外圆表面的轴线定义为第三轴线C，外偏心套241的内孔的轴线定义为第四轴线D，第三轴线C与第四轴线D不同轴，且之间存在第二偏心量，第二偏心量与第一偏心量相同。如图13所示。
如图12、14和15所示，在外偏心套241的内孔里对应两个第二轴承235设置第二轴承孔241-1，在第二轴承孔241-1上设置用于限制轴承的轴向位置的第三弹性挡圈244；在外偏心套241的右端设置外偏心套驱动齿圈242，在外偏心套驱动齿圈242的内表面设置一圈第二内啮合齿242-1，一圈第二内啮合齿242-1构成的内齿轮的分度圆的轴心线与第三轴线C同轴；在外偏心套驱动齿圈242内设置滑动环243，在滑动环243上外凸设置两个圆弧形的滑块243-1，两个圆弧形的滑块243-1均布设置。滑动环243的一侧端面通过第一滚珠支架247和滚珠转动压紧第一垫环246，第一垫环246紧贴在外偏心套驱动齿圈242的内表面的凸起；滑动环243的另一侧端面通过第一滚珠支架247和滚珠转动压紧第二垫环249，第二垫环249通过圆柱销248固联外偏心套驱动齿圈242。
如图12所示，在外偏心套241的左端设置防尘板245。
如图16所示，机壳300包括机头外壳301和与机头外壳301相连的驱动组件外罩302，机头外壳301与驱动组件外罩302通过端部法兰利用螺栓固定联接。在驱动组件外罩302的内表面上沿驱动组件外罩302长度方向设置导向键303。分体式机壳的设计便于机头、驱动组件和进给组件安装，同时也是便于机壳的加工。
如图3和4所示，机头200通过外圆与机头外壳301滑动安装。
如图17所示，驱动组件400包括主轴驱动组件410、内偏心套驱动组件420和外偏心套驱动组件430。
如图17所示，驱动组件400内的三个驱动组件通过拉杆螺栓442和套筒443实现串列联接固定；并通过第二电机安装板422和第三电机安装板432在驱动组件外罩302内在导向键303的导向下轴向滑动。具体为：主轴驱动组件410内的第一电机安装板412与内偏心套驱动组件420内的第二电机安装板422之间通过拉杆螺栓442和套筒443连接，内偏心套驱动组件420内的第二电机安装板422与外偏心套驱动组件430内的第三电机安装板432之间通过拉杆螺栓442和套筒443连接。同时进给组件500的螺板506通过拉杆螺栓442和套筒443固定在驱动组件400的后端与第三电机安装板432固联。主轴驱动组件410、内偏心套驱动组件420、外偏心套驱动组件430以及进给组件500内的线缆441汇总后接电。
如图18、19和20所示，主轴驱动组件410包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩302内的第一电机安装板412，第一电机安装板412通过螺钉417固联两个滑块243；在第一电机安装板412上设置第一电机411，第一电机411的电机轴垂直于第一电机安装板412设置且伸出第一电机安装板412；第一电机411的轴线与第三轴线C同轴；在第一电机411的电机轴上通过键连接主轴驱动齿轮套413，在主轴驱动齿轮套413左端的内表面上设置一圈主轴驱动内啮合齿413-1，主轴驱动内啮合齿413-1与内外齿轮组件220内的行星齿轮222啮合；在主轴驱动齿轮套413的右端延伸设置轴套418且轴套418靠近第一电机安装板412安装；在轴套418外周面上通过第二滚珠支架416和滚珠414转动设置齿套415，齿套415与内齿轮套233的内表面上的第一内啮合齿233-1啮合。
如图18所示，第一电机411的轴线与第三轴线C同轴。第一电机411通过主轴驱动齿轮套413驱动内外齿轮组件220，内外齿轮组件220再驱动主轴转子210高速转动。进而带动联接在主轴转子210端部卡头100上的铣刀高速转动。第一电机安装板412的两侧还留有供第一传动轴426和第二传动轴437穿过的通孔。
如图21所示，内偏心套驱动组件420包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩302内的第二电机安装板422，第二电机安装板422的边沿处卡合导向键303设置第一导向槽423；在第二电机安装板422上设置第二电机421，第二电机421的电机轴垂直于第二电机安装板422设置且伸出第二电机安装板422；第二电机421的电机轴轴线与第三轴线C同轴；在第二电机421的电机轴上通过键连接第二齿轮424，与第二齿轮424外啮合设置第三齿轮425，第三齿轮425通过第一传动轴426转动设置在第二电机安装板422上，第一传动轴426与第二电机421不共面；在第一传动轴426的自由端设置第四齿轮427，第四齿轮427与空套在主轴驱动齿轮套413右端的轴套418上的齿套415啮合。
第四齿轮427与空套在主轴驱动齿轮套413右端的齿套415啮合，齿套415再与内齿轮套233的内表面上的第一内啮合齿233-1啮合，可以驱动内偏心套组件230转动，以调节内偏心组件与外偏心组件的偏心量，以便控制螺旋铣孔的直径。
如图22所示，外偏心套驱动组件430包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩302内的第三电机安装板432，第三电机安装板432的边沿处卡合导向键303设置第二导向槽433；在第三电机安装板432上设置第三电机431，第三电机431的电机轴垂直于第三电机安装板432设置且伸出第三电机安装板432；在第三电机431的电机轴上通键连接第五齿轮434，第五齿轮434外啮合过渡齿轮435，过渡齿轮435通过轴转动设置在第三电机安装板432上，过渡齿轮435外啮合第六齿轮436，第六齿轮436通过第二传动轴437转动设置在第三电机安装板432上，第二传动轴437与第三电机431不共面；在第二传动轴437的自由端设置第七齿轮438，第七齿轮438与外偏心套组件240右端的外偏心套驱动齿圈242的内表面的第二内啮合齿242-1啮合。
如图21所示，第三电机431的动力通过第五齿轮434传给过渡齿轮435，再传给第六齿轮436，通过第二传动轴437驱动第七齿轮438。
第七齿轮438与外偏心套组件240右端的外偏心套驱动齿圈242的内表面的第二内啮合齿242-1啮合，可以驱动外偏心套组件240转动，可以用于调节内偏心组件与外偏心组件的偏心量，以便控制螺旋铣孔的直径。
当内偏心套组件和外偏心套组件同步转动时，可以带动铣刀公转，实现铣孔。
如图23所示，进给组件500包括固定在驱动组件外罩302内的第四电机安装板502，在第四电机安装板502上设置第四电机501，第四电机501的电机轴垂直于第四电机安装板502设置且伸出第四电机安装板502；在第四电机501的电机轴上通过键连接第八齿轮503，在第四电机安装板502上转动设置两根螺杆505且两根螺杆505与第四电机501不共面，在两根螺杆505的一端均设置第九齿轮504，两个第九齿轮504分别与第八齿轮503外啮合；两根螺杆505同时与螺板506上的螺孔旋合，螺板506通过拉杆螺栓442和套筒443与第三电机安装板432固联。
进给组件，采用单独电机驱动进给，可以螺旋铣削盲孔。第四电机501通过第八齿轮503驱动两个第九齿轮504使两根螺杆505同时同相转动，通过螺板506推动驱动组件400带动机头200实现进给或后退。
如图24所示，夹头100包括与主轴211的前端的第一外螺纹段连接的夹头体101，在夹头体101的前端设置弹性夹头103，弹性夹头103通过锁紧螺母102压紧在夹头体101的前端。这里提及的夹头100为通用件，具体结构不详细介绍。
本电机串列式独立进给螺旋铣削装置的工作过程：
1、半径调节系统：通过内偏心套驱动组件420转动内偏心套组件230来实现。根据所需加工孔径的大小先调节内偏心组件与外偏心组件的偏心量。具体调节可以通过内偏心套驱动组件420来转动内偏心套231来实现：第二电机421主轴上的第二齿轮424驱动第三齿轮425,第三齿轮425通过第一传动轴426驱动第四齿轮427。第四齿轮427驱动齿套415，齿套415通过内齿轮套233带动内偏心套组件230相对于外偏心套转动，以调节内偏心套231的轴心相对于外偏心套外圆轴心的的偏移距离。(主轴转子210的中心与内偏心套231的轴心是同轴的)。
2、铣孔时，需要刀具自转系统、刀具公转系统、刀具轴向进给系统同时工作。
2.1、刀具自转系统：通过主轴驱动组件410驱动主轴转子210实现。
刀具自转：主轴驱动组件410的第一电机411带动主轴驱动齿轮套413转动，主轴驱动齿轮套413通过主轴驱动内啮合齿413-1驱动行星齿轮222，行星齿轮222带动第一内齿轮221，第一内齿轮221通过第一齿轮215来驱动主轴转子210高速转动。
2.2、刀具公转系统：通过内偏心套驱动组件420和外偏心套驱动组件420同时分别驱动内偏心套组件230和外偏心套组件240同步转动实现。
刀具公转：内偏心套驱动组件420驱动内偏心套组件230转动：第二电机421主轴上的第二齿轮424驱动第三齿轮425,第三齿轮425通过第一传动轴426驱动第四齿轮427，第四齿轮427驱动齿套415，齿套415通过内齿轮套233带动内偏心套组件230相对于外偏心套转动；
外偏心套驱动组件420驱动外偏心套组件240转动：第三电机431主轴上的第五齿轮434通过过渡齿轮435驱动第六齿轮436，第六齿轮436通过第二传动轴437驱动第七齿轮438，第七齿轮438直接驱动外偏心套驱动齿圈242来转动外偏心套组件240。
内偏心套组件230和外偏心套组件240同步转动，实现刀具的公转。
3、刀具轴向进给系统：外偏心套驱动组件420驱动外偏心套组件240公转的同时，外偏心套组件240的第二外螺纹段242-2相对于机头外壳301上的内螺纹转动，使机头200和驱动组件400轴向进给，实现刀具的轴向进给。外偏心套组件240反转时，实现退刀。
4、机头进给系统：第四电机501通过第八齿轮503驱动两个第九齿轮504使两根螺杆505同时同相转动，通过螺板506推动驱动组件400带动机头200实现进给或后退。
凡本发明说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于：包括机头(200)、机壳(300)、驱动组件(400)、进给组件(500)和夹头(100)，夹头(100)与机头(200)连接，机头(200)部分位于机壳(300)内，驱动组件(400)位于机壳(300)内给机头(200)提供动力，进给组件(500)位于机壳(300)内驱动机头(200)进给或后退；
机头(200)包括主轴转子(210)、内外齿轮组件(220)、内偏心套组件(230)和外偏心套组件(240)，主轴转子(210)前端连接夹头(100)，主轴转子(210)后端连接内外齿轮组件(220)，内偏心套组件(230)套设在主轴转子(210)和内外齿轮组件(220)的外周，主轴转子(210)部分位于内偏心套组件(230)内；外偏心套组件(240)套设在内偏心套组件(230)的外周；
主轴转子(210)包括主轴(211)，在主轴(211)上套设两个第一轴承(212)并通过第一弹性挡圈(214)限制轴承的轴向位置，两个第一轴承(212)之间设置轴套(213)，在主轴(211)的前端设置有连接夹头(100)的第一外螺纹段，在轴(211)的后端通过键设置第一齿轮(215)；
内外齿轮组件(220)包括与第一齿轮(215)啮合的第一内齿轮(221)，在第一内齿轮(221)的一端外凸设置台阶轴(221-1)，在台阶轴(221-1)上设置第四轴承(224)，第四轴承(224)靠近第一内齿轮(221)，在台阶轴(221-1)上通过键(223)设置行星齿轮(222)，行星齿轮(222)与第一内齿轮(221)同轴；
内偏心套组件(230)包括内偏心套(231)，在内偏心套(231)的内壁上对应两个第一轴承(212)内凹设置两个第一轴承孔(231-1)，在两个第一轴承孔(231-1)之间为第一轴承孔连接通孔(231-2)，两个第一轴承孔(231-1)和第一轴承孔连接通孔(231-2)这三个孔同轴，定义该轴的轴线为第一轴线(A)；在内偏心套(231)内壁的右端内凹设置有第一安装孔(231-3)，第一安装孔(231-3)与内偏心套(231)的外表面同轴，定义该轴的轴线为第二轴线(B)；第一轴线(A)与第二轴线(B)不同轴，且之间存在第一偏心量；在内偏心套(231)的外表面上套设耐磨衬套(232)，耐磨衬套(232)右端接触内偏心套(231)外表面的轴肩上，耐磨衬套(232)左端接触套装在内偏心套(231)的外表面上两个第二轴承(235)，两个第二轴承(235)通过第二弹性挡圈(236)限制轴承的轴向位置；在内偏心套(231)右端插入内齿轮套(233)且内齿轮套(233)部分位于第一安装孔(231-3)内，在第一安装孔(231-3)内设置第三轴承(237)；在内齿轮套(233)的内表面上设置一圈第一内啮合齿(233-1)；一圈第一内啮合齿(233-1)构成的内齿轮的分度圆的轴心线与第二轴线(B)同轴；
外偏心套组件(240)包括外偏心套(241)，外偏心套(241)的外圆表面的轴线定义为第三轴线(C)，外偏心套(241)的内孔的轴线定义为第四轴线(D)，第三轴线(C)与第四轴线(D)不同轴，且之间存在第二偏心量，第二偏心量与第一偏心量相同；在外偏心套(241)的内孔里对应两个第二轴承(235)设置第二轴承孔(241-1)，在第二轴承孔(241-1)上设置用于限制轴承的轴向位置的第三弹性挡圈(244)；在外偏心套(241)的右端设置外偏心套驱动齿圈(242)，在外偏心套驱动齿圈(242)的内表面设置一圈第二内啮合齿(242-1)，一圈第二内啮合齿(242-1)构成的内齿轮的分度圆的轴心线与第三轴线(C)同轴；在外偏心套驱动齿圈(242)内设置滑动环(243)，在滑动环(243)上外凸设置两个圆弧形的滑块(243-1)，滑动环(243)的一侧端面通过第一滚珠支架(247)和滚珠转动压紧第一垫环(246)，第一垫环(246)紧贴在外偏心套驱动齿圈(242)的内表面的凸起；滑动环(243)的另一侧端面通过第一滚珠支架(247)和滚珠转动压紧第二垫环(249)，第二垫环(249)通过圆柱销(248)固联外偏心套驱动齿圈(242)。
2.采用权利要求1所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，机壳(300)包括机头外壳(301)和与机头外壳(301)相连的驱动组件外罩(302)，在驱动组件外罩(302)的内表面上沿驱动组件外罩(302)长度方向设置导向键(303)。
3.采用权利要求2所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，驱动组件(400)包括主轴驱动组件(410)、内偏心套驱动组件(420)和外偏心套驱动组件(430)，主轴驱动组件(410)包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩(302)内的第一电机安装板(412)，第一电机安装板(412)通过螺钉(417)固联两个滑块(243)；在第一电机安装板(412)上设置第一电机(411)，第一电机(411)的电机轴垂直于第一电机安装板(412)设置且伸出第一电机安装板(412)；第一电机(411)的轴线与第三轴线(C)同轴；在第一电机(411)的电机轴上通过键连接主轴驱动齿轮套(413)，在主轴驱动齿轮套(413)左端的内表面上设置一圈主轴驱动内啮合齿(413-1)，主轴驱动内啮合齿(413-1)与内外齿轮组件(220)内的行星齿轮(222)啮合；在主轴驱动齿轮套(413)的右端延伸设置轴套(418)且轴套(418)靠近第一电机安装板(412)安装；在轴套(418)外周面上通过第二滚珠支架(416)和滚珠(414)转动设置齿套(415)，齿套(415)与内齿轮套(233)的内表面上的第一内啮合齿(233-1)啮合；
内偏心套驱动组件(420)包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩(302)内的第二电机安装板(422)，第二电机安装板(422)的边沿处卡合导向键(303)设置第一导向槽(423)；在第二电机安装板(422)上设置第二电机(421)，第二电机(421)的电机轴垂直于第二电机安装板(422)设置且伸出第二电机安装板(422)；第二电机(421)的电机轴轴线与第三轴线(C)同轴；在第二电机(421)的电机轴上通过键连接第二齿轮(424)，与第二齿轮(424)外啮合设置第三齿轮(425)，第三齿轮(425)通过第一传动轴(426)转动设置在第二电机安装板(422)上，第一传动轴(426)与第二电机(421)不共面；在第一传动轴(426)的自由端设置第四齿轮(427)，第四齿轮(427)与空套在主轴驱动齿轮套(413)右端的轴套(418)上的齿套(415)啮合；
外偏心套驱动组件(430)包括采用滑动配合设置在驱动组件外罩(302)内的第三电机安装板(432)，第三电机安装板(432)的边沿处卡合导向键(303)设置第二导向槽(433)；在第三电机安装板(432)上设置第三电机(431)，第三电机(431)的电机轴垂直于第三电机安装板(432)设置且伸出第三电机安装板(432)；在第三电机(431)的电机轴上通键连接第五齿轮(434)，第五齿轮(434)外啮合过渡齿轮(435)，过渡齿轮(435)通过轴转动设置在第三电机安装板(432)上，过渡齿轮(435)外啮合第六齿轮(436)，第六齿轮(436)通过第二传动轴(437)转动设置在第三电机安装板(432)上，第二传动轴(437)与第三电机(431)不共面；在第二传动轴(437)的自由端设置第七齿轮(438)，第七齿轮(438)与外偏心套组件(240)右端的外偏心套驱动齿圈(242)的内表面的第二内啮合齿(242-1)啮合。
4.采用权利要求3所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，主轴驱动组件(410)内的第一电机安装板(412)与内偏心套驱动组件(420)内的第二电机安装板(422)之间通过拉杆螺栓(442)和套筒(443)连接，内偏心套驱动组件(420)内的第二电机安装板(422)与外偏心套驱动组件(430)内的第三电机安装板(432)之间通过拉杆螺栓(442)和套筒(443)连接。
5.采用权利要求3所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，进给组件(500)包括固定在驱动组件外罩(302)内的第四电机安装板(502)，在第四电机安装板(502)上设置第四电机(501)，第四电机(501)的电机轴垂直于第四电机安装板(502)设置且伸出第四电机安装板(502)；在第四电机(501)的电机轴上通过键连接第八齿轮(503)，在第四电机安装板(502)上转动设置两根螺杆(505)且两根螺杆(505)与第四电机(501)不共面，在两根螺杆(505)的一端均设置第九齿轮(504)，两个第九齿轮(504)分别与第八齿轮(503)外啮合；两根螺杆(505)同时与螺板(506)上的螺孔旋合，螺板(506)通过拉杆螺栓(442)和套筒(443)与第三电机安装板(432)固联。
6.采用权利要求1所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，夹头(100)包括与主轴(211)的前端的第一外螺纹段连接的夹头体(101)，在夹头体(101)的前端设置弹性夹头(103)，弹性夹头(103)通过锁紧螺母(102)压紧在夹头体(101)的前端。
7.采用权利要求1所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，耐磨衬套(232)与内偏心套(231)的外表面之间为过盈配合。
8.采用权利要求1所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，在外偏心套(241)的左端设置防尘板(245)。
9.采用权利要求1所述的电机串列式独立进给螺旋铣削装置，其特征在于，两个圆弧形的滑块(243-1)均布设置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810044622.2A CN107953003B (zh) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | 电机串列式独立进给螺旋铣削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810044622.2A CN107953003B (zh) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | 电机串列式独立进给螺旋铣削装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107953003A true CN107953003A (zh) | 2018-04-24 |
| CN107953003B CN107953003B (zh) | 2019-01-25 |
Family
ID=61956247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810044622.2A Active CN107953003B (zh) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | 电机串列式独立进给螺旋铣削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107953003B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108723428A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 南京航空航天大学 | 一种基于电机电流的叠层材料在线变参数制孔方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017944A1 (en) * | 1993-02-05 | 1994-08-18 | Ab Strukturteknologier I Stockholm | HAND TOOL FOR MAKING HOLES IN e.g. FIBRE-REINFORCED COMPOSITES, BY MEANS OF AN ORBITALLY MOVING CUTTER |
| US20030012615A1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-16 | Linderholm Dag G. | Method and apparatus for producing a hole in a workpiece |
| US20030113181A1 (en) * | 1999-09-01 | 2003-06-19 | Novator Ab | Orbital hand tool apparatus for drilling |
| WO2008146462A1 (ja) * | 2007-05-18 | 2008-12-04 | Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion | 穴あけ加工装置及び穴あけ加工物の製造方法 |
| WO2009005446A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-08 | Novator Ab | An orbital drilling tool unit |
| CN103659403A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-26 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 在线调整制孔孔径的制孔装置 |
| CN104439445A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-03-25 | 大连理工大学 | 一种自动调整孔径的螺旋铣孔装置及其工作方法 |
-
2018
- 2018-01-17 CN CN201810044622.2A patent/CN107953003B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017944A1 (en) * | 1993-02-05 | 1994-08-18 | Ab Strukturteknologier I Stockholm | HAND TOOL FOR MAKING HOLES IN e.g. FIBRE-REINFORCED COMPOSITES, BY MEANS OF AN ORBITALLY MOVING CUTTER |
| US20030113181A1 (en) * | 1999-09-01 | 2003-06-19 | Novator Ab | Orbital hand tool apparatus for drilling |
| US20030012615A1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-16 | Linderholm Dag G. | Method and apparatus for producing a hole in a workpiece |
| WO2008146462A1 (ja) * | 2007-05-18 | 2008-12-04 | Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion | 穴あけ加工装置及び穴あけ加工物の製造方法 |
| WO2009005446A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-08 | Novator Ab | An orbital drilling tool unit |
| CN103659403A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-26 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 在线调整制孔孔径的制孔装置 |
| CN104439445A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-03-25 | 大连理工大学 | 一种自动调整孔径的螺旋铣孔装置及其工作方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108723428A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 南京航空航天大学 | 一种基于电机电流的叠层材料在线变参数制孔方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107953003B (zh) | 2019-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108161088B (zh) | 电机串列式螺旋铣孔装置 | |
| CN107627112A (zh) | 一种带谐波减速器的数控回转工作台 | |
| CN110434894A (zh) | 一种机器人一体式关节旋转执行器 | |
| CN107882949A (zh) | 一种超短设计寿命的重载单波形发生器谐波减速器 | |
| CN107953003A (zh) | 电机串列式独立进给螺旋铣削装置 | |
| CN105904340A (zh) | 一种rv减速器轴承座孔磨削工装及轴承座孔的定位方法 | |
| CN207495087U (zh) | 一种切削动力机构 | |
| CN208696340U (zh) | 电动卡盘 | |
| CN208078815U (zh) | 交流永磁伺服电机直驱的螺旋挤压装置 | |
| CN104162691B (zh) | 动力刀塔装置及数控车床 | |
| CN206779496U (zh) | 一种五金加工线轨机床高速精密弹簧夹头装置 | |
| CN201960157U (zh) | 摩托车方向柱连接板多孔同时钻削装置 | |
| CN115126838A (zh) | 基于锥蜗杆传动侧隙可调式的双自由度机械臂 | |
| CN111659914B (zh) | 一种超声振动增速刀柄 | |
| CN100566082C (zh) | 高性能机电驱动机构 | |
| CN104759651B (zh) | 一种内置动力电机的轴向动力刀塔 | |
| CN208050982U (zh) | 便携式制孔装置 | |
| CN209294344U (zh) | 双级减速行走减速机 | |
| CN202715843U (zh) | 新型三爪卡盘 | |
| CN210059929U (zh) | 一种新型内花键铣头 | |
| CN210046365U (zh) | 一种铝型材加工送料机构 | |
| CN203236027U (zh) | 一种腔体零件内沉孔、内沉槽的铣削装置 | |
| CN108889968A (zh) | 一种数控飞刀车床 | |
| CN205816892U (zh) | 锂电枪 | |
| CN219151852U (zh) | 一种组合式大功率搅拌摩擦焊电主轴 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240130 Address after: 230000 B-1015, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui. Patentee after: HEFEI MINGLONG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 210013 99 Wen Lan Road, Xianlin University Town, Nanjing, Jiangsu Patentee before: NANJING College OF INFORMATION TECHNOLOGY Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |