CN108161088A - 电机串列式螺旋铣孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机串列式螺旋铣孔装置，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，一种电机串列式螺旋铣孔装置，包括机头、机壳、驱动组件和夹头，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。优点：本电机串列式螺旋铣孔装置，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。

Description

电机串列式螺旋铣孔装置
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螺旋铣孔装置，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：
一种电机串列式螺旋铣孔装置，包括机头、机壳、驱动组件和夹头，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；
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，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的内表面上滑动设置两个圆弧形的滑块；在外偏心套驱动齿圈的外表面设置与机壳连接的第二外螺纹段。
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，在机头外壳内对应第二外螺纹段设置外壳内螺纹段；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和驱动组件安装，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。
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。
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，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，两个圆弧形的滑块外凸设置在滑动环上，两个圆弧形的滑块位于滑动环的端面上，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，两个圆弧形的滑块均布设置。
本发明的有益效果是：
1、本电机串列式螺旋铣孔装置，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。
2、本电机串列式螺旋铣孔装置，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、本电机串列式螺旋铣孔装置，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、本电机串列式螺旋铣孔装置，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、本电机串列式螺旋铣孔装置，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是电机串列式螺旋铣孔装置的第一总图。
图2是电机串列式螺旋铣孔装置的第二总图(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第一结构示意图。
图15是机壳的剖视图。
图16是驱动组件的总图。
图17是主轴驱动组件的总图。
图18是主轴驱动齿轮套的剖视图。
图19是齿套的结构示意图。
图20是内偏心套驱动组件的结构示意图。
图21是外偏心套驱动组件的结构示意图。
图22是夹头的剖视图。
图23是外偏心套驱动齿圈的第一结构剖视图。
图24是滑动环的结构示意图。
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螺旋铣孔装置，包括机头200、机壳300、驱动组件400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。
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。
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的一端外凸设置行星齿轮222，行星齿轮222与第一内齿轮221同轴。
如图9所示，本实施例提出另一种实施方式的内外齿轮组件220，内外齿轮组件220由内齿轮221和右端的行星齿轮222组成。第一内齿轮221的左端设有内齿轮，右端实心轴上通过键223固定安装着行星齿轮222；行星齿轮222也可以由在内齿轮221的右端直接加工外齿轮来代替。
内外齿轮组件220通过第三轴承237转动安装在内偏心套组件230内。如图6和7所示。
如图10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的外表面与外偏心套241的内孔之间为小间隙滑动配合。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，内齿轮套233通过圆柱销234及螺钉与内偏心套231固定联接；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，外偏心套驱动齿圈242通过圆柱销及螺钉与外偏心套241的右端相连；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；如图12和14所示。
如图12所示，在外偏心套驱动齿圈242的内表面上滑动设置两个圆弧形的滑块243；滑块243的底部设置有钩形环板，钩形环板与一圈第二内啮合齿242-1的沟槽配合，滑块243在沟槽内滑动。
在外偏心套驱动齿圈242的外表面设置与机壳300连接的第二外螺纹段242-2。外偏心套驱动齿圈242内部加工有一圈第二内啮合齿242-1，外部加工有高精度的第二外螺纹段242-2；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，第二外螺纹段242-2与机头外壳的内螺纹高精度配合；外偏心套驱动齿圈242通过圆柱销及螺钉固定安装在外偏心套241的右端，安装后与外圆同轴。
如图23和24所示，本实施例提出另一种两个圆弧形的滑块243与外偏心套驱动齿圈242的滑动结构：两个圆弧形的滑块243外凸设置在滑动环243-1上，两个圆弧形的滑块243位于滑动环243-1的端面上，两个圆弧形的滑块(243)均布设置。滑动环243-1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243-1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15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。在机头外壳301内对应第二外螺纹段242-2设置外壳内螺纹段；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。
机头200通过外圆与机头外壳301滑动安装，并通过第二外螺纹段242-2与机头外壳301的内螺纹高精度联接。
如图16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16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。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内的线缆441汇总后接电。
如图17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呈圆形。第一电机安装板412通过螺钉417固联两个滑块243；第一电机411通过螺栓固定在第一电机安装板412上，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。如图18所示，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19所示。
如图17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20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呈圆形。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21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呈圆形。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22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。
本电机串列式螺旋铣孔装置的工作过程：
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。
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)

1.一种电机串列式螺旋铣孔装置，其特征在于：包括机头(200)、机壳(300)、驱动组件(400)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；
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)，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)的内表面上滑动设置两个圆弧形的滑块(243)；在外偏心套驱动齿圈(242)的外表面设置与机壳(300)连接的第二外螺纹段(242-2)。
2.采用权利要求1所述的电机串列式螺旋铣孔装置，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)，在机头外壳(301)内对应第二外螺纹段(242-2)设置外壳内螺纹段；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所述的电机串列式螺旋铣孔装置，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所述的电机串列式螺旋铣孔装置，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1所述的电机串列式螺旋铣孔装置，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。
6.采用权利要求1所述的电机串列式螺旋铣孔装置，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。
7.采用权利要求1所述的电机串列式螺旋铣孔装置，其特征在于，在外偏心套(241)的左端设置防尘板(245)。
8.采用权利要求1所述的电机串列式螺旋铣孔装置，其特征在于，两个圆弧形的滑块(243)外凸设置在滑动环(243-1)上，两个圆弧形的滑块(243)位于滑动环(243-1)的端面上，滑动环(243-1)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(243-1)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)。
9.采用权利要求1所述的电机串列式螺旋铣孔装置，其特征在于，两个圆弧形的滑块(243)均布设置。
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