基于数控机床上的螺旋铣孔装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102139388A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102139388A(43)申请公布日2011.08.03(21)申请号201110088154.7(22)申请日2011.04.08(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市白下区御道街29号(72)发明人李亮何宁秦晓杰单以才杨吟飞陈建立(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人叶连生(51)Int.Cl.B23C3/00(2006.01)B23Q5/04(2006.01)B23Q5/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称基于数控机床上的螺旋铣孔装置及方法(57)摘要本发明公开了一种基于数控机床上的螺旋铣孔装置及方法，属于螺旋铣孔加工技术领域。该装置基于螺旋铣削原理，通过加工过的刀柄与数控机床配合，由数控机床提供制孔所需的公转与进给运动，由气动主轴提供自转，由蜗轮蜗杆调节偏移量来实现螺旋铣孔。其装置包括气动主轴固定机构、气动主轴及其供气机构、径向偏移机构。本发明结构简单、调偏便捷、性能可靠、加工精度高、应用范围广、简化了数控编程、显著提高加工效率。CN102398ACCNN110213938802139392A权利要求书1/1页1.一种基于数控机床的螺旋铣孔装置，其特征在于：包括气动主轴固定机构、气动主轴及其供气机构、径向偏移机构、加工刀具（401）；其中气动主轴固定机构包括外筒（101）、内筒（102）、下端盖（103）、下轴承（104）、上端盖（105）、上轴承（106）、刀柄（107）；其中下端盖与外筒下端固定，上端盖与外筒上端固定，内筒上端通过上轴承安装于上端盖上，内筒下端通过下轴承安装于下端盖上；刀柄一端与下端盖固定另一端与数控加工中心相连；其中气动主轴及其供气机构包括固定于下端盖上的环形挡块Ⅰ（201）和环形挡块Ⅱ（202），以及嵌于上述两挡块之间的可与其相对滑动的环形T型块（203），上述两挡块和环形T型块与下端盖形成一个供气腔；上述气动主轴及其供气机构还包括固定于内筒内的偏心安装的气动主轴（204）、一端连接气动主轴另一端连接供气腔的内气管（205）、一端连接供气腔另一端连接气源的外气管（206）；上述气动主轴伸出上端盖并与加工刀具（401）连接；其中径向偏移机构由一个固定且套装于内筒外侧的蜗轮（301）和一个通过轴承安装于外筒上的与该蜗轮配合的蜗杆（302）组成。2.利用权利要求1所述基于数控机床上的螺旋铣孔装置的螺旋铣孔方法，其特征在于包括以下过程：（a）、利用刀柄将螺旋铣孔装置集成到数控机床上，由数控机床的主轴提供公转与进给两方向上的运动；（b）、由气动主轴带动刀具自转；（c）、由蜗轮蜗杆的转动调节内筒相对外筒的偏心量，即调节了刀具相对于刀柄的偏心量。2CCNN110213938802139392A说明书1/4页基于数控机床上的螺旋铣孔装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于数控机床上的螺旋铣孔装置及方法，属于螺旋铣孔加工技术领域。背景技术[0002]数控机床，是现代机器制造业的主流设备，被视为一国国民经济发展的基础。数控机床及由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础,它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵活而多样化的功能引起世人瞩目。它开创了机械产品向机电一体化发展的先河,因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。通过持续地开发研究以及对信息技术的深化应用,促进了数控机床性能和质量的进一步提升,使数控机床成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备。[0003]如何提高数控机床的加工质量成为了人们日益重视的一个问题，本专利针对铣孔这一操作对数控机床进行了一些改进。。[0004]美国专利US0143049公开了一种用于螺旋铣孔的手动工具，专利名称：HandToolApparatusForOrbitalDrilling.该装置包括刀具的自转系统、公转系统、轴向进给系统以及径向偏心调整机构。工作时，偏心调整机构利用螺纹传动将刀具相对孔的轴线进行径向偏心调整，为了实现螺旋铣孔功能，刀具的自转系统、公转系统、轴向进给系统被分别配置了一个气动驱动装置，刀具的公转运动是采用一级齿轮传动，该齿轮承担周向转动与轴向滑动的双重运动功能。[0005]此外，美国专利PCT/SE2008/050719也公开了一种螺旋钻孔单元，专利名称：AnOrbitalDrillingToolUnit.该装置主要包括刀具自转系统、自动偏心调整机构。工作时，其偏心调整是通过在线控制伺服电机经一个齿轮减速器与一级带传动驱动具有内孔外圆偏心的刀具自转系统支撑壳体来实现的。[0006]