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专利号: 201911038603X
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种坦克座圈定位销孔用钻机,其包括转向装置、升降装置、伸缩装置、钻孔装置、扇形连接板和电控系统,其特征在于:所述转向装置包括大梁、第一伺服电机和摆动轴,所述大梁上固连有所述电控系统,所述扇形连接板分别固连在所述大梁两端,所述摆动轴通过所述大梁内的滚动轴承进行支撑,所述第一伺服电机与所述摆动轴的第一端固连,所述摆动轴第二端与所述升降装置中的摆臂固连;

所述升降装置包括第三伺服电机、第二减速器、第一减速器连接板、第二丝杠、第二螺母、第三滚动导轨、第三滚动导轨滑座、第四滚动导轨和第四滚动导轨滑座,所述摆臂的端面与所述第一减速器连接板固连,所述第三伺服电机与固连于所述第一减速器连接板上的第二减速器相连,所述第二减速器与所述第二丝杠相连,所述第二丝杠与所述第二螺母相啮合构成螺纹副,所述第二螺母与所述伸缩装置中的滑座固连,以实现所述伸缩装置的升降;

所述第三滚动导轨与所述第四滚动导轨安装于所述摆臂上,所述第三滚动导轨滑座、第四滚动导轨滑座分别与所述第三滚动导轨、所述第四滚动导轨构成滑动副,所述第三滚动导轨滑座、第四滚动导轨滑座分别与所述滑座固连,以对所述伸缩装置的运动起到导向作用;

所述伸缩装置包括第四伺服电机、第三减速器、第二减速器连接板、第一丝杠、第一螺母、第一滚动导轨滑座、第一滚动导轨、第二滚动导轨和第二滚动导轨滑座,所述滑座的端面与所述第二减速器连接板固连,所述第四伺服电机与固连于所述第二减速器连接板上的第三减速器相连,所述第三减速器与所述第一丝杠相连,所述第一丝杠与所述第一螺母相啮合构成螺纹副,所述第一螺母与所述钻孔装置中的主轴箱固连,以实现所述钻孔装置的伸缩;

所述第一滚动导轨与所述第二滚动导轨安装于所述滑座上,所述第一滚动导轨滑座、第二滚动导轨滑座分别与所述第一滚动导轨、所述第二滚动导轨构成滑动副,所述第一滚动导轨滑座、第二滚动导轨滑座分别与所述主轴箱固连,以对所述钻孔装置的运动起到导向作用;

所述钻孔装置还包括第二伺服电机、第一减速器和钻削主轴,所述第二伺服电机与所述第一减速器相连,所述第一减速器与所述钻削主轴相连,所述钻削主轴通过所述主轴箱内的滚动轴承进行支撑,所述钻削主轴的端面设有中央圆锥盲孔,中央圆锥盲孔的底部设有与其相配合的矩形盲孔,矩形盲孔与钻头扁尾配合以传递扭矩。

2.根据权利要求1所述的坦克座圈定位销孔用钻机,其特征在于:所述扇形连接板的外轮廓与坦克车炮塔安装座圈的止口构成间隙配合,所述扇形连接板上设有两个贯穿圆柱孔,并通过螺栓将所述大梁固定在坦克车炮塔安装座圈安装面上;

所述大梁为菱形方管,所述大梁上设有铅垂圆柱孔,该孔轴线与所述大梁的铅垂中心线重合,所述大梁的铅垂孔内安装有滚动轴承。

3.根据权利要求1所述的坦克座圈定位销孔用钻机,其特征在于:所述摆臂为矩形方管,所述第三滚动导轨和所述第四滚动导轨均与所述摆臂的中心线平行,所述第二丝杠的轴线位于所述第三滚动导轨和所述第四滚动导轨的对称平面内;

所述第一滚动导轨和所述第二滚动导轨彼此平行且均与第三滚动导轨垂直,所述第一丝杠的轴线位于所述第一滚动导轨和所述第二滚动导轨的对称平面内;

所述钻削主轴的轴线与第一滚动导轨和第二滚动导轨平行,所述主轴箱设有铅垂向圆柱孔,圆柱孔两端均设有滚动轴承,所述第一减速器的壳体固定在所述主轴箱的端面上。

4.根据权利要求2所述的坦克座圈定位销孔用钻机,其特征在于:所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机均与所述电控系统构成电连接,各伺服电机均内置编码器且带抱闸,所述第四伺服电机设有钻削进给速度模式和快进快退模式。

5.根据权利要求3所述的坦克座圈定位销孔用钻机,其特征在于:坐标系原点设定过程为:调节所述摆臂的中心线与所述大梁的中心线垂直,使所述滑座运动至距所述大梁中心线最近的极限位置,且所述主轴箱位于上极限位置,此时所述钻削主轴的轴线与所述钻削主轴下端面的交点位置设为坐标原点,设此时所述第一伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机的内置编码器的示值为0。

6.一种利用权利要求1-5之一所述的坦克座圈定位销孔用钻机加工坦克座圈定位销孔的方法,其特征在于:其包括以下步骤:S1、利用天车将坦克座圈定位销孔用钻机吊到坦克车炮塔安装座圈安装面上,调整位置使所述扇形连接板上的贯穿圆柱孔与炮塔安装座圈上的相应圆柱孔同轴线,将坦克座圈定位销孔用钻机与坦克车炮塔安装座圈固定在一起;

S2、将钻头安装到所述钻削主轴上,启动所述电控系统使所述钻削主轴的轴线与下端面的交点处于坐标系原点位置处;

S3、启动所述第一伺服电机,通过所述摆动轴带动所述摆臂转动至设定角度,所述第一伺服电机制动并锁紧;

S4、启动所述第三伺服电机,通过所述第二减速器、所述第二丝杠、所述第二螺母带动所述滑座移动至设定位置,所述第三伺服电机制动并锁紧;

S5、按快进快退启动所述第四伺服电机,通过所述第三减速器、所述第一丝杠、所述第一螺母带动所述主轴箱移动至设定位置,所述第四伺服电机改为钻削进给速度模式;

S6、同时,启动所述第二伺服电机,通过所述第一减速器、所述钻削主轴带动所述钻头旋转,当被加工孔达到加工深度后,按快进快退模式启动所述第四伺服电机,使所述主轴箱快速返回原位,所述第四伺服电机、所述第二伺服电机制动,定位销孔加工完成。