一种便携式滚珠花键联动制孔装置的制作方法

本发明属于制孔加工装备设计领域，尤其涉及一种便携式滚珠花键联动制孔装置。

背景技术：

1、航天装备在进行装配过程中需要高质高效加工出数以万计的装配孔，当零部件尺寸较大，结构复杂且装配质量要求高时，制孔环节通常在装配现场进行，传统的机床无法进行加工。随着便携式制孔设备的出现，上述问题能够很好的解决，但是现有的制孔设备存在的问题在于：(1)整体尺寸大、体积大、不便携；(2)结构复杂、成本高；(3)气压驱动工作速度稳定性较差，工作压力较低。

技术实现思路

1、根据上述提出的技术问题，从而提供一种便携式滚珠花键联动制孔装置。本发明采用的技术手段如下：

2、一种便携式滚珠花键联动制孔装置，该装置包括外壳、把手和电源；在此基础上，主要包括主轴自转机构和进给机构；所述主轴自转机构实现主轴旋转运动，所述进给机构用于带动主轴进行轴向进给运动；

3、所述主轴自转机构包括第一电机、减速机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主轴、滚珠花键、滚珠花键固定套、主轴轴承i，所述第一电机通过减速机连接主动锥齿轮，所述减速机支撑在外壳上；所述滚珠花键安装在主轴上，且滚珠花键通过自身法兰盘固定在滚珠花键固定套上，所述的滚珠花键固定套通过主轴轴承ⅰ支撑在外壳上，所述从动锥齿轮连接在滚珠花键固定套上；所述从动锥齿轮与主动锥齿轮呈直角咬合，实现将第一电机输出的旋转动力转向90度后传递给主轴。

4、对于上文所述的技术方案，进一步优选的情况下，所述进给机构包括第二电机、进给机构动力传递单元、光轴、平动板、丝杠、丝杠螺母、直线轴承。第二电机固定在外壳上，与进给机构动力传递单元相连接，通过进给机构动力传递单元将旋转动力传递给丝杠；丝杠平行于主轴，一端通过轴承固定在外壳上，另一端与进给机构动力传递单元相连接；丝杠螺母固定在平动板中部，丝杠螺母与丝杠相连接，用于将丝杠的旋转动力转化为轴向进给动力；两个光轴平行于丝杠，两端支撑固定在外壳上，并通过直线轴承安装在平动板下部，实现平动板的进给方向限位；平动板垂直于主轴、丝杠、光轴，可以由丝杠螺母带动做轴向进给运动。

5、对于上文所述的技术方案，进一步优选的情况下，所述进给机构动力传递单元的结构如下：进给机构动力传递单元仅由联轴器组成。固定在外壳上的第二电机通过联轴器直接与丝杠连接，将旋转动力传递给丝杠，在这种结构方案中，可以实现进给动力传递更直接、更快速显著，同时由于第二电机与丝杠直接连接，并且较适用于纵向空间较窄、轴向空间较长的工况。

6、对于上文所述的技术方案，进一步优选的情况下，所述主轴自转机构中的主轴靠近进给机构一端，通过主轴轴承ii与进给机构中的平动板顶端固定连接，主轴轴承ii与主轴轴承i共同作用实现主轴旋转运动的限定，同时主轴轴承ii也用于将进给机构中平动板的轴向进给运动传递给主轴。

7、对于上文所述的技术方案，进一步优选的情况下，所述主轴中心为空心结构，设置有中心冷却孔。

8、对于上文所述的技术方案，进一步优选的情况下，所述的中心冷却孔内还设置通气气管，外部干燥压缩空气或油雾通过通气气管深入主轴内部的中心冷却孔，在加工中配合有冷却孔的刀具实现切削区域的冷区降温、润滑和加工切屑的有效排出。

9、对于上文所述的技术方案，进一步优选的情况下，所述主轴外端与通气气管间有密封件，可以确保干燥压缩气体或油雾从刀具侧单向通过，并避免杂物、液体或灰尘进入主轴内部，保证装置正常运行。

10、本发明具有以下优点：

11、(1)本发明便携式滚珠花键联动制孔装置采用滚珠花键支撑主轴，滚珠花键能使主轴实现旋转和直线运动，有较高的扭矩刚性、高度灵敏性、大幅度提升负载能力、定位精度高，且装配简单，安装方便。

12、(2)本发明便携式滚珠花键联动制孔装置通过平动板、同步带形齿轮、光轴等协调第一、二传动机构的空间关系，使结构紧凑，体积小，可便携，操作方便，具备良好的实用性。

13、(3)本发明便携式滚珠花键联动制孔装置的驱动方式为电驱动，具有精度高、节约能源、降低噪声等优点。

技术特征：

1.一种便携式滚珠花键联动制孔装置，具有外壳(1)、把手(4)和电源(5)，其特征在于：主要包括主轴自转机构(2)和进给机构(3)；所述主轴(25)自转机构(2)实现主轴(25)旋转运动，所述进给机构(3)实现主轴(25)轴向进给运动；其中：

2.根据权利要求1所述的便携式滚珠花键联动制孔装置，其特征在于：所述进给机构(3)包括第二电机、进给机构(3)动力传递单元、光轴(37)、平动板(36)、丝杠(34)、丝杠螺母(35)、直线轴承(38)；

3.根据权利要求2所述的便携式滚珠花键联动制孔装置，其特征在于：所述的进给机构(3)动力传递单元仅由联轴器(39)组成；固定在外壳(1)上的第二电机通过联轴器(39)直接与丝杠(34)连接，将旋转动力传递给丝杠(34)。

4.根据权利要求2所述的便携式滚珠花键联动制孔装置，其特征在于：所述主轴(25)自转机构(2)中的主轴(25)靠近进给机构(3)一端，通过主轴轴承i(270)i与进给机构(3)中的平动板(36)顶端固定连接，主轴轴承i(270)i与主轴轴承i(270)共同作用实现主轴(25)旋转运动的限定，同时主轴轴承i(270)i也用于将进给机构(3)中平动板(36)的轴向进给运动传递给主轴(25)。

5.根据权利要求2所述的便携式滚珠花键联动制孔装置，其特征在于：所述的主轴(25)中心为空心结构形成中心冷却孔。

6.根据权利要求2所述的便携式滚珠花键联动制孔装置，其特征在于：所述的中心冷却孔内还设置通气气管；通过设置的通气气管将外部干燥压缩空气或油雾深入主轴(25)内部。

7.根据权利要求6所述的便携式滚珠花键联动制孔装置，其特征在于：所述的主轴(25)外端与通气气管间有密封件。

技术总结本发明公开一种便携式滚珠花键联动制孔装置，具有外壳、把手和电源，主要包括主轴自转机构和进给机构；所述主轴自转机构实现主轴旋转运动，所述进给机构实现主轴轴向进给运动；该装置采用滚珠花键支撑主轴，滚珠花键能使主轴实现旋转和直线运动，有较高的扭矩刚性、高度灵敏性、大幅度提升负载能力、定位精度高，且装配简单，安装方便，且该装置通过平动板、同步带形齿轮、光轴等协调第一、二传动机构的空间关系，使结构紧凑，体积小，可便携，操作方便，还具有精度高、节约能源、降低噪声等优点。在这种结构方案中，可以实现进给动力传递更直接、更快速显著，同时由于第二电机与丝杠直接连接，并且较适用于纵向空间较窄、轴向空间较长的工况。技术研发人员：王晨,王洪涛受保护的技术使用者：创研港（大连）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17