端框周向自动打孔机

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端框周向自动打孔机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及航天技术领域的打孔装置，具体是一种端框周向自动打孔机。\n背景技术\n[0002] 火箭由燃料箱、液氧箱、箱间段、尾段、过渡段等舱体组成，舱体之间需要通过两个端框以背靠背的形式相连接，相连接的端框截面分别为“L”型和“Γ”型，材料为铝合金，壁厚6mm，最大外径为Φ3346mm。端框外圆面需要钻Φ2.7mm通孔，作为端框与外围壁板相连接的铆钉孔底孔，每个端框Φ2.7mm铆钉底孔数量约1000多个。\n[0003] 由于端框直径较大，现有技术中没有适应于大直径薄壁件的周向打孔机。目前端框周向打孔方法是：用工装将端框固定，对端框外圆面手工划线，标记需打孔位置，用普通钻枪在简单工装辅助下，对需打孔位置手动打孔。目前方法步骤繁多，操作繁琐，劳动强度大，存在安全隐患。\n[0004] 为了满足自动打孔要求，需要设计端框周向自动打孔机，编制好打孔代码后，由数控系统对打孔过程进行控制。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。\n发明内容\n[0005] 本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种端框周向自动打孔机。\n[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的。\n[0007] 一种端框周向自动打孔机，包括：高精度回转装置、2轴伺服机构、电主轴组件以及数控系统，其中，\n[0008] -高精度回转装置包括：回转台、转接板、伺服电机I以及液压系统，所述转接板固定在回转台的工作台面上，所述伺服电机I通过联轴器与回转台的蜗杆轴相连接，所述液压系统与回转台相连接，用于回转台刹紧时，提供高压油源；\n[0009] -2轴伺服机构包括：十字滑台、伺服电机II以及限位开关，所述伺服电机 II为两个，两个伺服电机II分别通过联轴器与十字滑台的丝杆轴相连接，所述限位开关为4个，4个限位开关分别固定在十字滑台的4个移动极限位置上；\n[0010] -电主轴组件包括：电主轴、水冷机以及气路系统，所述电主轴固定在2轴伺服机构上，所述水冷机向电主轴提供冷却水，所述气路系统向电主轴提供换刀气源和防尘气源；\n[0011] -数控系统，分别与伺服电机I、伺服电机II、气路系统、水冷机和液压系统相连接。\n[0012] 优选地，所述电主轴组件还包括钻头，所述钻头装夹在电主轴上。\n[0013] 优选地，所述端框周向自动打孔机还包括：装夹工装，所述装夹工装用于将端框固定于高精度回转装置的转接板上。\n[0014] 优选地，所述装夹工装包括：销钉、螺栓以及压板，所述销钉用于对端框进行定位，所述压板用于通过螺栓对端框进行压紧。\n[0015] 优选地，所述2轴伺服机构还包括支架，所述十字滑台安装在支架上。\n[0016] 优选地，所述数控系统采用G代码程序控制方式。\n[0017] 工作时，将端框放置于高精度回转装置的转接板上，使用销钉对端框进行定位后，拧紧螺栓，用压板将端框与转接板固定。操作数控系统对高精度回转装置和2轴伺服机构回零位；通过G代码程序，控制电主轴旋转；控制气路系统中防尘气源打开，给电主轴防尘供气；控制水冷机工作，给电主轴冷却；控制2轴伺服机构带动电主轴上下移动和左右移动，配合控制高精度回转装置的旋转运动，实现端框周向打孔。电主轴由2轴伺服机构带动进给打孔时，高精度回转装置固定不动，由液压站提供的高压油提供锁紧动力。钻头由于磨损需要更换时，控制电主轴停止旋动，控制换刀气源打开，电主轴对钻头的锁紧力取消，此时可取下钻头进行更换。\n[0018] 本发明用于端框周向打孔工作，通过数控系统对高精度回转装置和2轴伺服机构进行运动控制，由2轴伺服机构带动电主轴进行打孔，能满足端框周向自动打孔的要求。\n附图说明\n[0019] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：\n[0020] 图1为本发明装配原理图；\n[0021] 图2为销钉结构示意图；\n[0022] 图3为螺栓及压板结构示意图；\n[0023] 图中：1为回转台，2为转接板，3为伺服电机I，4为钻头，5为电主轴，6为十字滑台，7为伺服电机II，8为限位开关，9为支架，10为数控系统，11为气路系统，12为水冷机，13液压系统，14为销钉，15为螺栓，16为压板。\n具体实施方式\n[0024] 下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。\n[0025] 请同时参阅图1至图3。\n[0026] 一种端框周向自动打孔机，包括：高精度回转装置、2轴伺服机构、电主轴组件以及数控系统，其中，\n[0027] -高精度回转装置包括：回转台、转接板、伺服电机I以及液压系统，所述转接板固定在回转台的工作台面上，所述伺服电机I通过联轴器与回转台的蜗杆轴相连接，所述液压系统与回转台相连接，用于回转台刹紧时，提供高压油源；\n[0028] -2轴伺服机构包括：十字滑台、伺服电机II以及限位开关，所述伺服电机II为两个，两个伺服电机II分别通过联轴器与十字滑台的丝杆轴相连接，所述限位开关为4个，4个限位开关分别固定在十字滑台的4个移动极限位置上；\n[0029] -电主轴组件包括：电主轴、水冷机以及气路系统，所述电主轴固定在2轴伺服机构上，所述水冷机向电主轴提供冷却水，所述气路系统向电主轴提供换刀气源和防尘气源；\n[0030] -数控系统，分别与伺服电机I、伺服电机II、气路系统、水冷机和液压系统相连接。\n[0031] 进一步地，所述电主轴组件还包括钻头，所述钻头装夹在电主轴上。\n[0032] 进一步地，所述端框周向自动打孔机还包括：装夹工装，端框通过所述装夹工装固定于高精度回转装置的转接板上。\n[0033] 进一步地，所述装夹工装包括：销钉、螺栓以及压板，所述销钉对端框进行定位，所述压板通过螺栓对端框进行压紧。\n[0034] 进一步地，所述2轴伺服机构还包括支架，所述十字滑台安装在支架上。\n[0035] 进一步地，所述数控系统采用G代码程序控制方式。\n[0036] 具体为，\n[0037] 如图1所示，本实施例包括：高精度回转装置、2轴伺服机构、电主轴组件、装夹工装、数控系统，其中，\n[0038] -高精度回转装置包括：回转台1、转接板2、伺服电机I3、液压系统13，所述转接板2固定在回转台1工作台面上，所述伺服电机II7通过联轴器与回转台1的蜗杆轴相连接，所述液压系统13用于回转台1刹紧时，提供高压油源；\n[0039] -2轴伺服机构包括：十字滑台6、伺服电机II7、限位开关8、支架9，所述十字滑台6安装在支架9上，所述伺服电机II7有2个，分别通过联轴器与十字滑台6的丝杆轴相连接，所述限位开关8有4个，分别固定在十字滑台6的4个移动极限位置；\n[0040] -电主轴组件包括：钻头4、电主轴5、水冷机12、气路系统11，所述钻头4装夹在电主轴5上，所述电主轴5固定在2轴伺服机构上，所述水冷机12用于给电主轴5提供冷却水，所述气路系统11用于给电主轴5提供换刀气源和防尘气源；\n[0041] -装夹工装包括：销钉14、螺栓15、压板16，所述销钉14用于对端框定位，所述压板\n16通过螺栓15对端框进行压紧。\n[0042] -数控系统，分别与伺服电机I、伺服电机II、气路系统、水冷机和液压系统相连接。\n[0043] 工作时，将端框放置于高精度回转装置的转接板2上，使用销钉14对端框进行定位后，拧紧螺栓15，用压板16将端框与转接板2固定。操作数控系统10对高精度回转装置和2轴伺服机构回零位；通过G代码程序，控制电主轴5旋转；控制气路系统11中防尘气源打开，给电主轴5防尘供气；控制水冷机12工作，给电主轴5冷却；控制2轴伺服机构带动电主轴5上下移动和左右移动，配合控制高精度回转装置的旋转运动，实现端框周向打孔。电主轴5由2轴伺服机构带动进给打孔时，高精度回转装置固定不动，由液压系统13提供的高压油提供锁紧动力。钻头4由于磨损需要更换时，控制电主轴5停止旋动，控制换刀气源打开，电主轴5对钻头4的锁紧力取消，此时可取下钻头4进行更换。\n[0044] 本实施例具有打孔精度高、操作简单、降低劳动强度的优点。\n[0045] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上 述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。