CN115121844B - 一种铝合金薄壁结构件铣削装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金薄壁结构件铣削装置，涉及铣削装置技术领域，包括机架、铝合金薄壁管件，所述机架上设置有调节夹持机构，用于夹持不同口径的铝合金薄壁管件，铝合金薄壁管件通过调节夹持机构固定于装置上；所述机架上设置有移动铣削机构，用于对铝合金薄壁管件内壁进行高效铣削操作；所述机架上设置有冷却机构，用于铣削铝合金薄壁管件过程中对其进行降温处理；所述机架上设置有碎屑收集机构，用于将铣削下来的铝合金碎屑进行收集。本发明通过能够带动刀具在铝合金薄壁管件内部移动的同时进行旋转，对铝合金薄壁管件的内壁进行高效、高质量的铣削操作，有效解决当前铣削装置适用性不足的问题。

Description

一种铝合金薄壁结构件铣削装置

技术领域

本发明涉及铣削装置技术领域，特别涉及一种铝合金薄壁结构件铣削装置。

背景技术

铝合金具有良好的铸造性能、塑性加工性能好、良好机械性能、可使用性好、耐磨性好、抗腐蚀性能强、抗氧化性好等优良特点，广泛应用于航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具等领域，铝合金薄壁结构件具有降低飞行器自身结构重量，提高其机动性，携带负载能力等突出优势。

公开号为CN113798915A的中国专利所公开的一种铝合金薄壁件铣削加工的精度控制机构，包括机架，所述机架的顶部活动连接有铣削机构，所述铣削机构的内壁转动连接有铣削刀，所述铣削刀的顶部固定连接有铣削旋转机构，所述铣削旋转机构的外壁活动连接有环套卡夹。该铝合金薄壁件铣削加工的精度控制机构，初始时，铣削刀正常旋转，滑块受到离心力拉伸离心簧，当铣削刀的铣削速度降低，滑块受到离心簧的弹力作用向转轴的位置靠近，滑块利用联动杆将环套层顶起，环套层将环套卡夹顶起，环套卡夹沿着竖轨滑动，环套卡夹利用杠杆改变拉块的高度，拉块利用顶簧推移拉板，拉板移动降低变阻器的阻值，使得铣削刀的旋转速度提高。

上述技术方案还存在以下问题。

1、目前铝合金薄壁结构件的铣削装置适用性不足，不能针对管件内壁进行有效铣削操作，导致铣削效率低、铣削出来的成品质量差。

目前铝合金薄壁结构件的铣削装置采用传统冷却液进行降温处理，由于铝合金薄壁结构件的轻薄特性、以及良好的散热性能，选取冷却液降温具有不合理性，加之冷却液会造成严重的环境污染，受热挥发形成烟雾会引起工人肺部疾病。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种铝合金薄壁结构件铣削装置，解决目前铝合金薄壁结构件铣削装置适用性不足、不能针对管件内壁进行有效铣削操作，降温方式不合理的问题。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种铝合金薄壁结构件铣削装置，包括机架、铝合金薄壁管件，所述机架上设置有调节夹持机构，用于夹持不同口径的铝合金薄壁管件，铝合金薄壁管件通过调节夹持机构固定于装置上；所述机架上设置有移动铣削机构，用于对铝合金薄壁管件内壁进行高效铣削操作；所述机架上设置有冷却机构，用于铝合金薄壁管件铣削过程中对其进行降温处理；所述机架上设置有碎屑收集机构，用于将铣削下来的铝合金碎屑进行收集；所述机架上设置有退料机构，用于将铣削完成的铝合金薄壁管件推出铣削区域并导出；所述移动铣削机构、冷却机构、碎屑收集机构、退料机构四者实现联动；所述移动铣削机构包括连接架和丝杠，连接架滑动安装于机架上，丝杠转动安装于机架上，丝杠贯穿连接架且两者螺纹连接，机架上安装有电机，丝杠一端与电机输出轴同轴连接，连接架上转动安装有主轴，主轴同轴连接有第一齿轮，主轴端部滑动安装滑动杆，滑动杆端部安装有铣削刀具，滑动杆上套设有用于铣削刀具缓冲的第一弹簧，机架上转动安装第一转轴，第一转轴同轴连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮，第一转轴通过第一皮带轮组与丝杠实现联动。

进一步地，所述冷却机构包括储水箱和环形冷却箱，储水箱设置于机架上，储水箱上连接有回水管，回水管与环形冷却箱连接，机架上安装有水泵，第一转轴通过第二皮带轮组与水泵实现联动，储水箱上连接有导水管，导水管与水泵的输入端连接，环形冷却箱与连接架连接，环形冷却箱可拆卸连接于铝合金薄壁管件外侧，环形冷却箱上连接有进水管，进水管与水泵的输出端连接。

进一步地，所述调节夹持机构包括支撑导杆和第一夹件，支撑导杆一端与机架连接，支撑导杆贯穿第一夹件且两者滑动连接，支撑导杆上连接有连接块，支撑导杆在连接块两侧均套设有第二弹簧，支撑导杆上套设有第二夹件且两者滑动连接，第二夹件与第一夹件对称设置，两侧的第二弹簧分别与第一夹件、第二夹件固定连接，第一夹件、第二夹件之间具有间隙，铝合金薄壁管件一端被夹持于第一夹件与第二夹件之间。

进一步地，所述碎屑收集机构包括过渡风箱和吹风筒，第一转轴贯穿过渡风箱，过渡风箱通过第一转轴安装于机架上，过渡风箱一侧连接有若干喷气管，喷气管位于铝合金薄壁管件一端内侧，吹风筒一端与过渡风箱连接，吹风筒内转动安装有风扇叶，风扇叶同轴连接有传动轴，机架上转动安装有第二转轴，第二转轴一端通过锥齿轮组与传动轴实现联动，第二转轴另一端通过第三皮带轮组与丝杠实现联动，机架上滑动连接有支撑杆，支撑杆一端连接有挡罩，挡罩、喷气管分别位于铝合金薄壁管件的两端，挡罩下侧连接有排出管，支撑杆上套设有为挡罩提供作用力的第三弹簧。

进一步地，所述退料机构包括推顶分离件和导料槽，推顶分离件一端与连接架连接，推顶分离件另一端斜面设置，用于插设在第一夹件、第二夹件之间的间隙中，导料槽一端与储水箱连接，导料槽倾斜设置。

本发明的有益效果为：（1）本发明通过设置的移动铣削机构，能够带动刀具在铝合金薄壁管件内部移动的同时进行旋转，对铝合金薄壁管件的内壁进行高效、高质量的铣削操作，有效解决当前铣削装置适用性不足的问题。

（2）本发明通过设置的冷却机构，能够随着刀具移动将冷却箱覆盖至铝合金薄壁管件被铣削的位置，通过水的连续循环对铣削位置进行冷却操作，具有环保、安全、良好的散热效果。

（3）本发明通过设置的碎屑收集机构，能够对铣削产生的合金碎屑进行快速收集，防止合金碎屑的飞溅，提高整体加工效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图一。

图2为本发明的整体结构示意图二。

图3为本发明的移动铣削机构示意图一。

图4为本发明的移动铣削机构示意图二。

图5为图4中A处的放大图。

图6为本发明的调节夹持机构示意图一。

图7为本发明的调节夹持机构示意图二。

图8为本发明的碎屑收集机构示意图一。

图9为本发明的碎屑收集机构示意图二。

图10为图8中B处的放大图。

图11为本发明的推顶分离件位置示意图。

图12为图11中C处的放大图。

附图标记：1、机架；2、铝合金薄壁管件；3、调节夹持机构；31、支撑导杆；32、第一夹件；33、连接块；34、第二弹簧；35、第二夹件；4、移动铣削机构；41、连接架；42、丝杠；43、电机；44、主轴；45、第一齿轮；46、滑动杆；47、铣削刀具；48、第一弹簧；49、第一转轴；410、第二齿轮；411、第一皮带轮组；5、冷却机构；51、储水箱；52、环形冷却箱；53、回水管；54、水泵；55、第二皮带轮组；56、导水管；57、进水管；6、碎屑收集机构；61、过渡风箱；62、吹风筒；63、喷气管；64、风扇叶；65、传动轴；66、第二转轴；67、锥齿轮组；68、第三皮带轮组；69、支撑杆；610、挡罩；611、排出管；612、第三弹簧；7、退料机构；71、推顶分离件；72、导料槽。

具体实施方式

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，本实施例提供的一种铝合金薄壁结构件铣削装置，包括机架1、铝合金薄壁管件2，机架1上设置有调节夹持机构3，用于夹持不同口径的铝合金薄壁管件2，铝合金薄壁管件2通过调节夹持机构3固定于装置上；机架1上设置有移动铣削机构4，用于对铝合金薄壁管件2内壁进行高效铣削操作；机架1上设置有冷却机构5，用于铝合金薄壁管件2铣削过程中对其进行降温处理；机架1上设置有碎屑收集机构6，用于将铣削下来的铝合金碎屑进行收集；机架1上设置有退料机构7，用于将铣削完成的铝合金薄壁管件2推出铣削区域并导出；移动铣削机构4、冷却机构5、碎屑收集机构6、退料机构7四者实现联动。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，移动铣削机构4包括连接架41和丝杠42，连接架41滑动安装于机架1上，本实施例中连接架41通过滑块的方式滑动安装于机架1上，丝杠42转动安装于机架1上，丝杠42贯穿连接架41且两者螺纹连接，机架1上安装有电机43，丝杠42一端与电机43输出轴同轴连接，连接架41上转动安装有主轴44，主轴44同轴连接有第一齿轮45，主轴44端部滑动安装滑动杆46，滑动杆46端部安装有铣削刀具47，滑动杆46上套设有用于铣削刀具47缓冲的第一弹簧48，机架1上转动安装第一转轴49，第一转轴49同轴连接有与第一齿轮45啮合的第二齿轮410，第一转轴49通过第一皮带轮组411与丝杠42实现联动。

如图1、图2、图3所示，冷却机构5包括储水箱51和环形冷却箱52，储水箱51设置于机架1上，储水箱51上连接有回水管53，回水管53与环形冷却箱52连接，机架1上安装有水泵54，第一转轴49通过第二皮带轮组55与水泵54实现联动，储水箱51上连接有导水管56，导水管56与水泵54的输入端连接，环形冷却箱52与连接架41连接，环形冷却箱52可拆卸连接于铝合金薄壁管件2外侧，环形冷却箱52上连接有进水管57，进水管57与水泵54的输出端连接，环形冷却箱52具有良好的导热效果，将铝合金薄壁管件2上的热量快速传导至环形冷却箱52内部，通过循环的水实现快速冷却的效果。

如图1、图2、图6、图7所示，调节夹持机构3包括支撑导杆31和第一夹件32，支撑导杆31一端与机架1连接，支撑导杆31贯穿第一夹件32且两者滑动连接，支撑导杆31上连接有连接块33，支撑导杆31在连接块33两侧均套设有第二弹簧34，支撑导杆31上套设有第二夹件35且两者滑动连接，第二夹件35与第一夹件32对称设置，两侧的第二弹簧34分别与第一夹件32、第二夹件35固定连接，第一夹件32、第二夹件35之间具有间隙，铝合金薄壁管件2一端被夹持于第一夹件32与第二夹件35之间。

如图1、图2、图8、图9、图10所示，碎屑收集机构6包括过渡风箱61和吹风筒62，第一转轴49贯穿过渡风箱61，过渡风箱61通过第一转轴49安装于机架1上，过渡风箱61一侧连接有若干喷气管63，喷气管63位于铝合金薄壁管件2一端内侧，吹风筒62一端与过渡风箱61连接，吹风筒62内转动安装有风扇叶64，风扇叶64同轴连接有传动轴65，机架1上转动安装有第二转轴66，第二转轴66一端通过锥齿轮组67与传动轴65实现联动，第二转轴66另一端通过第三皮带轮组68与丝杠42实现联动，机架1上滑动连接有支撑杆69，支撑杆69一端连接有挡罩610，挡罩610、喷气管63分别位于铝合金薄壁管件2的两端，挡罩610下侧连接有排出管611，支撑杆69上套设有为挡罩610提供作用力的第三弹簧612。

如图1、图2、图11、图12所示，退料机构7包括推顶分离件71和导料槽72，推顶分离件71一端与连接架41连接，推顶分离件71另一端斜面设置，用于插设在第一夹件32、第二夹件35之间的间隙中，导料槽72一端与储水箱51连接，导料槽72倾斜设置。

本发明工作原理如下。

步骤一：初始状态时，环形冷却箱52靠近第一夹件32、第二夹件35，将铝合金薄壁管件2一端穿过环形冷却箱52后夹持在第一夹件32与第二夹件35之间，第一夹件32与第二夹件35可适应铝合金薄壁管件2的尺寸进行夹持，此时两个第二弹簧34处于拉伸状态，为稳定夹持提供作用力，使得挡罩610与铝合金薄壁管件2的另一端抵接。

步骤二：进行铣削操作，运行电机43带动丝杠42转动，丝杠42带动第一皮带轮组411运动，使得第一转轴49转动，第一转轴49旋转带动第二齿轮410转动，第二齿轮410带动与其啮合的第一齿轮45转动，丝杠42在转动的同时，连接架41开始在机架1上滑动，靠近挡罩610一侧运动，进而实现主轴44、铣削刀具47的旋转以及移动实现铣削操作。

步骤三：铣削过程中，第一转轴49通过第二皮带轮组55带动水泵54运转，水泵54通过导水管56将储水箱51内的水抽出，并抽送至进水管57内，进水管57将冷却用水导入环形冷却箱52内，环形冷却箱52内的水通过回水管53流入储水箱51内，实现水的连续循环，环形冷却箱52在铝合金薄壁管件2周侧滑动并与铣削刀具47同步运行，对铣削的位置进行环保冷却操作。

步骤四：进行铣削操作的同时，丝杠42转动带动第三皮带轮组68运动，第三皮带轮组68带动第二转轴66转动，第二转轴66通过锥齿轮的传动作用，使得传动轴65、风扇叶64旋转，旋转的风扇叶64将风传递至过渡风箱61中，最后由喷气管63导出，将铝合金薄壁管件2内部掉落的合金碎屑吹送至排出管611内实现收集。

步骤五：待铣削操作完成之后，连接架41带动推顶分离件71插设在第一夹件32、第二夹件35的间隙中，使得第一夹件32、第二夹件35之间的间隙更大，推顶分离件71继续运动与铝合金薄壁管件2接触，并将铝合金薄壁管件2从第一夹件32、第二夹件35上推下，最后掉落在导料槽72中导出。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铝合金薄壁结构件铣削装置，包括机架（1）、铝合金薄壁管件（2），其特征在于：所述机架（1）上设置有调节夹持机构（3），用于夹持不同口径的铝合金薄壁管件（2），铝合金薄壁管件（2）通过调节夹持机构（3）固定于装置上；所述机架（1）上设置有移动铣削机构（4），用于对铝合金薄壁管件（2）内壁进行高效铣削操作；所述机架（1）上设置有冷却机构（5），用于铝合金薄壁管件（2）铣削过程中对其进行降温处理；所述机架（1）上设置有碎屑收集机构（6），用于将铣削下来的铝合金碎屑进行收集；所述机架（1）上设置有退料机构（7），用于将铣削完成的铝合金薄壁管件（2）推出铣削区域并导出；所述移动铣削机构（4）、冷却机构（5）、碎屑收集机构（6）、退料机构（7）四者实现联动；

所述移动铣削机构（4）包括连接架（41）和丝杠（42），连接架（41）滑动安装于机架（1）上，丝杠（42）转动安装于机架（1）上，丝杠（42）贯穿连接架（41）且两者螺纹连接，机架（1）上安装有电机（43），丝杠（42）一端与电机（43）输出轴同轴连接，连接架（41）上转动安装有主轴（44），主轴（44）同轴连接有第一齿轮（45），主轴（44）端部滑动安装滑动杆（46），滑动杆（46）端部安装有铣削刀具（47），滑动杆（46）上套设有用于铣削刀具（47）缓冲的第一弹簧（48），机架（1）上转动安装第一转轴（49），第一转轴（49）同轴连接有与第一齿轮（45）啮合的第二齿轮（410），第一转轴（49）通过第一皮带轮组（411）与丝杠（42）实现联动。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金薄壁结构件铣削装置，其特征在于：所述冷却机构（5）包括储水箱（51）和环形冷却箱（52），储水箱（51）设置于机架（1）上，储水箱（51）上连接有回水管（53），回水管（53）与环形冷却箱（52）连接，机架（1）上安装有水泵（54），第一转轴（49）通过第二皮带轮组（55）与水泵（54）实现联动，储水箱（51）上连接有导水管（56），导水管（56）与水泵（54）的输入端连接，环形冷却箱（52）与连接架（41）连接，环形冷却箱（52）可拆卸连接于铝合金薄壁管件（2）外侧，环形冷却箱（52）上连接有进水管（57），进水管（57）与水泵（54）的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金薄壁结构件铣削装置，其特征在于：所述调节夹持机构（3）包括支撑导杆（31）和第一夹件（32），支撑导杆（31）一端与机架（1）连接，支撑导杆（31）贯穿第一夹件（32）且两者滑动连接，支撑导杆（31）上连接有连接块（33），支撑导杆（31）在连接块（33）两侧均套设有第二弹簧（34），支撑导杆（31）上套设有第二夹件（35）且两者滑动连接，第二夹件（35）与第一夹件（32）对称设置，两侧的第二弹簧（34）分别与第一夹件（32）、第二夹件（35）固定连接，第一夹件（32）、第二夹件（35）之间具有间隙，铝合金薄壁管件（2）一端被夹持于第一夹件（32）与第二夹件（35）之间。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金薄壁结构件铣削装置，其特征在于：所述碎屑收集机构（6）包括过渡风箱（61）和吹风筒（62），第一转轴（49）贯穿过渡风箱（61），过渡风箱（61）通过第一转轴（49）安装于机架（1）上，过渡风箱（61）一侧连接有若干喷气管（63），喷气管（63）位于铝合金薄壁管件（2）一端内侧，吹风筒（62）一端与过渡风箱（61）连接，吹风筒（62）内转动安装有风扇叶（64），风扇叶（64）同轴连接有传动轴（65），机架（1）上转动安装有第二转轴（66），第二转轴（66）一端通过锥齿轮组（67）与传动轴（65）实现联动，第二转轴（66）另一端通过第三皮带轮组（68）与丝杠（42）实现联动，机架（1）上滑动连接有支撑杆（69），支撑杆（69）一端连接有挡罩（610），挡罩（610）、喷气管（63）分别位于铝合金薄壁管件（2）的两端，挡罩（610）下侧连接有排出管（611），支撑杆（69）上套设有为挡罩（610）提供作用力的第三弹簧（612）。

5.根据权利要求2所述的一种铝合金薄壁结构件铣削装置，其特征在于：所述退料机构（7）包括推顶分离件（71）和导料槽（72），推顶分离件（71）一端与连接架（41）连接，推顶分离件（71）另一端斜面设置，用于插设在第一夹件（32）、第二夹件（35）之间的间隙中，导料槽（72）一端与储水箱（51）连接，导料槽（72）倾斜设置。