钻孔加工装置

阅读:3发布:2023-01-21

专利汇可以提供钻孔加工装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种钻孔加工装置。旋转自由地收纳在第1滑动收纳容器(17-1)内的偏心旋转驱动机构(16)包括外筒(19)、与该外筒(19)的偏心 位置 嵌合的内筒(20)、和收容在该内筒(20)中的第1 气动 马 达(15),在作为气动马达(15)的轴的自 转轴 部(3)的一端固定有钻孔用工具(1),该自转轴部(3)的另一端借助第1减速部件(14-1)与外筒(19)的端面相连结,利用气动马达(15)的旋转使钻孔用工具(1)自转及公转,同时借助第2滑动收纳容器(17-2)内的旋转传递装置,将壳体(7)外的第2气动马达(24)的旋转传递到滚珠 丝杠 (12a),使进给驱动机构(13)前进及后退,从而对被加工物(5)实施钻孔加工。,下面是钻孔加工装置专利的具体信息内容。

1.一种钻孔加工装置,其特征在于,
该钻孔加工装置包括:
偏心旋转驱动机构(16),其一体地构成有偏心筒状体(19)和使第1气动达(15)旋转的空气的通路(20b、20c、20d、20e),所述第1气动马达(15)设置在钻孔用工具(1)的轴线上的自转轴部(3)的长度方向的中间部,形成该通路的筒状体(20)嵌入在所述偏心筒状体(19)中,并且该偏心筒状体(19)借助第1减速部件(14-1)与所述第1气动马达(15)相连结,该偏心筒状体(19)具有与所述工具(1)的轴线平行的偏心轴线;
第1滑动收纳容器(17-1),其旋转自由地收纳有该偏心旋转驱动机构(16);
进给驱动机构(13),其包括第2气动马达(24)、传递部件(26、27、28)、第2减速部件(14-2)和滚珠丝杠(12a),所述传递部件(26、27、28)能传递由该第2气动马达(24)进行的旋转运动;
第2滑动收纳容器(17-2),其收容所述传递部件的一部分、所述滚珠丝杠(12a)的一部分和所述第2减速部件(14-2),利用所述进给驱动机构(13)沿钻孔用工具(1)的轴线方向前进及后退;
壳体(7),其收纳有所述第1滑动收纳容器(17-1)和所述第2滑动收纳容器(17-2),所述壳体(7)包括:
固定螺母构件(12b),其用于将所述滚珠丝杠(12a)同所述壳体(7)的与所述钻孔用工具(1)相反的一侧的端部嵌合;
滑动部件(22a),其使所述第1滑动收纳容器(17-1)和所述第2滑动收纳容器(17-2)滑动,
所述第1滑动收纳容器(17-1)和所述第2滑动收纳容器(17-2)由连结构件(25)连结,
使所述钻孔用工具(1)自转以及绕所述偏心筒状体(19)的所述偏心轴线公转,对被加工物(5)实施钻孔加工。
2.根据权利要求1所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述传动部件包括:
从动侧同步带轮(28),其设置在所述第2滑动收纳容器(17-2)内;
驱动侧同步带轮(26),其设于所述第2气动马达(24)的输出轴
同步带(27),其连结该驱动侧同步带轮(26)和所述从动侧同步带轮(28),所述第2减速部件(14-2)的输入轴与所述从动侧同步带轮(28)的轴的端部相连结,所述滚珠丝杠(12a)与所述减速部件(14-2)的输出轴相连结,此外,所述滚珠丝杠(12a)与固定螺母构件(12b)螺纹配合,
通过使所述第2气动马达(24)旋转,使所述驱动侧同步带轮(26)旋转,利用所述同步带(27)将该旋转传递到所述从动侧同步带轮(28),从而驱动所述第2滑动收纳容器(17-2),使收纳有所述偏心旋转驱动机构(16)的所述第1滑动收纳容器(17-1)沿所述轴线方向前进及后退,对所述被加工物(5)实施钻孔加工。
3.根据权利要求1所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述偏心旋转驱动机构(16)具有在其轴线的自转轴部(3)的前端保持该钻孔用工具(1)的保持件(2),
所述钻孔用工具(1)的轴线在偏离了所述筒状体(20)的轴心的位置上具有旋转轴的轴心,
所述第1减速部件(14-1)连结于所述筒状体(20)的与所述保持件(2)相反的一侧的端部,
所述偏心筒状体(19)与收容在内部的所述筒状体(20)形成为一体而与所述第1减速部件(14-1)的输出轴相连结,并且在偏离了所述偏心筒状体(19)的旋转轴的位置旋转自由地收容所述自转轴部(3),所述偏心筒状体(19)绕与所述钻孔用工具(1)的轴线平行的偏心轴线自由旋转,
在利用所述进给驱动机构(13)的所述第2气动马达(24)的驱动使所述偏心旋转驱动机构(16)沿所述自转轴部(3)的长度方向移动时,利用所述第1气动马达(15)使所述自转轴部(3)旋转而使所述钻孔用工具(1)自转,并且使所述自转轴部(3)的端部的所述第1减速部件(14-1)的输入轴旋转,使与所述第1减速部件(14-1)的输出轴相连结的所述偏心筒状体(19)以规定的减速比绕其偏心轴线旋转,从而使所述钻孔用工具(1)绕其轴线自转且绕所述偏心轴线公转。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
该钻孔加工装置进行的是所述钻孔用工具(1)的所述自转方向和所述公转方向彼此不同的向下剪切。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述连结构件(25)在设置在所述自转轴部(3)的前端的所述钻孔用工具(1)的与所述保持件相反一侧的所述第2滑动收纳容器(17-2)的端部与所述第1滑动收纳容器(17-1)相连结,所述滚珠丝杠(12a)和所述固定螺母构件(12b)与所述偏心筒状体(19)的所述偏心轴线大致配置在同一条线上。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述钻孔用工具(1)是铣刀
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
被加工物(5)是由纤维增强树脂层构成的层叠体,或是该纤维增强树脂层的层叠体与金属材料的复合材料
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
利用由1个空气源驱动的各1台的气动马达(15、24),分别独立地进行所述钻孔加工装置的所述偏心旋转驱动机构(16)及进给驱动机构(13)中的各驱动。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
对于所述钻孔加工装置的所述偏心旋转驱动机构(16)及进给驱动机构(13)中的各驱动,利用设置于第2滑动收纳容器(17-2)的1个切换杆(21b)和止挡部(21a),进行所述进给驱动机构(13)的前进/后退的切换,此外利用速度切换开关(29)检测所述偏心旋转驱动机构(16)的轴向的规定位置,进行所述偏心旋转驱动机构(16)中的钻孔用工具(1)的自转及公转的各转速的切换及所述进给驱动机构(13)的所述前进的速度的切换。
10.一种钻孔加工装置,其特征在于,
该钻孔加工装置包括:
偏心旋转驱动机构(16),其一体地构成有第1电源供给部件(34a、33b)和偏心筒状体(19),所述第1电源供给部件(34a、33b)使设置于钻孔用工具(1)的轴线的自转轴部(3)的长度方向的中间部的第1电动机(31)旋转,收容有该第1电源供给部件的筒状体(20)嵌入在所述偏心筒状体(19)中,并且该偏心筒状体(19)借助第1减速部件(14-1)与所述第
1电动机(31)相连结,该偏心筒状体(19)具有与所述工具(1)的轴线平行的偏心轴线;
第1滑动收纳容器(17-1),其旋转自由地收纳有该偏心旋转驱动机构(16);
进给驱动机构(13),其包括第2电动机(32)、传递部件(26、27、28)、第2减速部件(14-2)、滚珠丝杠(12a)和固定螺母构件(12b),所述传递部件(26、27、28)能传递由该第2电动机(32)进行的旋转运动;
第2滑动收纳容器(17-2),其收容所述传递部件的一部分、所述滚珠丝杠(12a)的一部分和所述第2减速部件(14-2),利用所述进给驱动机构(13)沿钻孔用工具(1)的轴线方向前进及后退;
壳体(7),其收纳有所述第1滑动收纳容器(17-1)和所述第2滑动收纳容器(17-2),使所述钻孔用工具(1)自转以及绕所述偏心筒状体(19)的所述偏心轴线公转,对被加工物(5)实施钻孔加工。
11.根据权利要求10所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述传动部件包括:
从动侧同步带轮(28),其设置在所述第2滑动收纳容器(17-2)内;
驱动侧同步带轮(26),其设于所述第2电动机(32)的输出轴;
同步带(27),其连结该驱动侧同步带轮(26)和所述从动侧同步带轮(28),所述第2减速部件(14-2)的输入轴与所述从动侧同步带轮(28)的轴的端部相连结,所述滚珠丝杠(12a)与所述减速部件(14-2)的输出轴相连结,此外,所述滚珠丝杠(12a)与固定螺母构件(12b)螺纹配合,
通过使所述第2电动机(32)旋转,使所述驱动侧同步带轮(26)旋转,利用所述同步带(27)将该旋转传递到所述从动侧同步带轮(28),从而驱动所述第2滑动收纳容器(17-2),使收纳有所述偏心旋转驱动机构(16)的所述第1滑动收纳容器(17-1)沿所述轴线方向前进及后退,对所述被加工物(5)实施钻孔加工。
12.根据权利要求10所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述偏心旋转驱动机构(16)具有在其轴线的自转轴部(3)的前端保持该钻孔用工具(1)的保持件(2),
所述钻孔用工具(1)的轴线在偏离了所述筒状体(20)的轴心的位置上具有旋转轴的轴心,
所述第1减速部件(14-1)连结于所述筒状体(20)的与所述保持件(2)相反的一侧的端部,
所述偏心筒状体(19)与收容在内部的所述筒状体(20)形成为一体而与所述第1减速部件(14-1)的输出轴相连结,并且在偏离了所述偏心筒状体(19)的旋转轴的位置旋转自由地收容所述自转轴部(3),所述偏心筒状体(19)绕与所述钻孔用工具(1)的轴线平行的偏心轴线自由旋转,
在利用所述进给驱动机构(13)的所述第2电动机(32)的驱动使所述偏心旋转驱动机构(16)沿所述自转轴部(3)的长度方向移动时,利用所述第1电动机(31)使所述自转轴部(3)旋转而使所述钻孔用工具(1)自转,并且使所述自转轴部(3)的端部的所述第1减速部件(14-1)的输入轴旋转,使与所述第1减速部件(14-1)的输出轴相连结的所述偏心筒状体(19)以规定的减速比绕其偏心轴线旋转,从而使所述钻孔用工具(1)绕其轴线自转且绕所述偏心轴线公转。
13.根据权利要求10~12中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
该钻孔加工装置进行的是所述钻孔用工具(1)的所述自转方向和所述公转方向彼此不同的向下剪切。
14.根据权利要求10~13中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述连结构件(25)在设置在所述自转轴部(3)的前端的所述钻孔用工具(1)的与所述保持件(2)相反一侧的所述第2滑动收纳容器(17-2)的端部与所述第1滑动收纳容器(17-1)相连结,所述滚珠丝杠(12a)和所述固定螺母构件(12b)与所述偏心筒状体(19)的轴线大致配置在同一条线上。
15.根据权利要求10~14中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述钻孔用工具(1)是在轴心具有通孔的立铣刀,能够在将冷却用空气或油雾输送到所述通孔中而冷却刀尖的同时,帮助切屑的排出。
16.根据权利要求10~15中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,
所述被加工物(5)是由纤维增强树脂层构成的层叠体,或是该纤维增强树脂层的层叠体与金属材料的复合材料。
17.根据权利要求1~7及10~16中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,对于所述钻孔加工装置的所述偏心旋转驱动机构(16)及所述进给驱动机构(13)的各驱动,利用设置于第2滑动收纳容器(17-2)的1个切换杆(21b)和止挡部(21a),进行所述进给驱动机构(13)的前进/后退的切换,此外利用速度切换开关(29)检测所述偏心旋转驱动机构(16)的轴向的规定位置,进行被固定在所述偏心旋转驱动机构(16)内的所述钻孔用工具(1)的自转及公转的各转速的切换及所述进给驱动机构(13)的所述前进速度的切换。
18.根据权利要求1~7及10~17中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,对于所述钻孔加工装置的所述偏心旋转驱动机构(16)及所述进给驱动机构(13)的各驱动,利用设置于第2滑动收纳容器(17-2)的1个所述切换杆(21b)在进行了所述进给驱动机构(13)的前进驱动后,根据装入在所述固定螺母构件(12b)的端部的检测传感器(37)的电信号的大小的变化,进行被固定在所述偏心旋转驱动机构(16)内的所述钻孔用工具(1)的自转及公转的各转速的自动的切换及所述进给驱动机构(13)的所述前进速度的自动的切换,此外在所述力检测传感器(37)的电信号为零后,进行所述钻孔用工具(1)的自转及公转的各转速的进一步切换及所述进给驱动机构(13)的向高速后退驱动的自动的切换,返回到起动位置后自动停止。
19.根据权利要求1~7及10~18中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,将由所述第1电动机(31)和第2电动机(32)驱动的钻孔加工装置固定于具有5以上的自由度的关节型机器人的机器手。
20.一种CNC控制加工中心,其特征在于,
由权利要求10所述的钻孔加工装置中的第1电动机(31)驱动的偏心旋转驱动机构(16)、其第1滑动收容容器(17-1)、和涉及所述偏心旋转驱动机构(16)的驱动的权利要求
10所述的构件至少安装于CNC控制加工中心或钻床的主轴,与所述加工中心的X、Y、Z方向的进给机构组合。
21.一种CNC控制加工中心,其特征在于,
由权利要求1所述的钻孔加工装置中的第1气动马达(15)驱动的偏心旋转驱动机构(16)、其第1滑动收容容器(17-1)、和涉及所述偏心旋转驱动机构(16)的驱动的权利要求
1所述的构件至少安装于CNC控制加工中心或钻床的主轴,与所述加工中心的X、Y、Z方向的进给机构组合。
22.根据权利要求1~7及10~18中任意一项所述的钻孔加工装置,其特征在于,利用能伸缩的波纹状波纹管覆盖所述钻孔用工具(1)的加工部,能够经由该波纹管的吸引孔将切屑全部吸引回收。

说明书全文

钻孔加工装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能够利用铣刀等钻孔工具对纤维增强树脂及其层叠体等被加工物高精度地实施钻孔加工的钻孔加工装置。

背景技术

[0002] 最近,为了谋求飞机的机身汽车及其他车辆的车身等的轻型化,实现了利用纤维增强树脂(FRP)形成机身本身、车身本身或机身及车身的构成要素。关于该种纤维增强树脂,提供有内含纤维作为增强纤维的热固性树脂(CFRP)、内含玻璃纤维作为增强纤维的热固性树脂(GFRP)、或内含芳香族聚酰、芳香族聚砜、芳香族聚酰亚胺等耐热性合成树脂纤维作为增强纤维的热固性树脂等各种形态的该种纤维增强树脂,通常,公知层叠多个纤维增强树脂层而构成以交替地正交或交替地斜交的方式内含增强纤维的纤维增强树脂的层叠体。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:国际公开2008-146462号公报

发明内容

[0006] 在将纤维增强树脂使用在飞机、汽车等的机身或车身或它们的构成要素中的情况下,需要对构成要素彼此的连结部实施供螺栓等贯穿的钻孔加工,但在利用将钻头等工具安装于轴部而仅使钻头旋转的通用的钻孔加工装置,对纤维增强树脂(例如内含碳纤维和玻璃纤维等作为增强纤维的热固性树脂及其层叠体)进行钻孔加工的情况下,存在如下问题:发生明显的由该钻孔加工中的摩擦阻等引发的发热,对纤维增强树脂等进行钻孔加工的孔的加工面的平滑性显著恶化,并且钻头等钻孔用工具的寿命变得极短。
[0007] 这是因为:在利用通用的钻孔加工装置对纤维增强树脂进行钻孔加工时,在内含的增强纤维(例如碳纤维和玻璃纤维等)沿与钻孔用工具的旋转方向(切削方向)相同的方向排列的位置,由钻头等钻孔用工具的切削刃与增强纤维的摩擦引发的摩擦阻力过大,过度发热并蓄热,该热量对作为纤维增强树脂的基质材料的合成树脂(例如环树脂等热固性树脂)产生影响,使加工面产生凹凸形状。另外,过度的发热对钻孔用工具的切削刃产生不良影响,所以钻孔用工具的寿命变短。
[0008] 发明人鉴于上述这种情况,提出了用于提高钻孔加工的精度,并且充分延长钻孔用工具(特别是切削刃)的寿命的钻孔加工装置及钻孔加工物的制造方法(参照专利文献1)。
[0009] 但是,在专利文献1的技术中,使用单一的气动达作为钻孔加工装置的驱动装置,采取利用这1个驱动装置进行刀的旋转及进给的方式,所以旋转方向、转速和进给速度的调整的自由度受到制约,存在不能容易地设定加工条件的问题等。
[0010] 本发明的目的在于提供一种钻孔加工装置,该钻孔加工装置解决上述这些问题,而且能够更加自由且容易地设定转速和进给速度的组合,进一步改善了复合材料、难切削材料的加工的操作性,而且能够高效率地进行由零切割(日文:ゼロカツト)进行的精加工。
[0011] 根据本发明的一技术方案,钻孔加工装置包括:偏心旋转驱动机构,其一体地构成有偏心筒状体(外筒)和使第1气动马达旋转的空气的通路,上述第1气动马达设置在钻孔用工具的轴线上的自转轴部的长度方向的中间部,形成该通路的筒状体(内筒)嵌入在上述偏心筒状体(外筒)中,并且该偏心筒状体(外筒)借助第1减速部件与上述第1气动马达相连结,该偏心筒状体(外筒)具有与上述工具的轴线平行的偏心轴线;第1滑动收纳容器,其旋转自由地收纳有该偏心旋转驱动机构;进给驱动机构,其包括第2气动马达、传递部件、第2减速部件和滚珠丝杠,上述传递部件能传递由该第2气动马达进行的旋转运动;第2滑动收纳容器,其收容上述传递部件的一部分、上述滚珠丝杠的一部分和上述第2减速部件,利用上述进给驱动机构沿钻孔用工具的轴线方向前进及后退;壳体,其收纳有上述第1滑动收纳容器和上述第2滑动收纳容器,上述壳体包括:固定螺母构件,其将上述滚珠丝杠同所述壳体的与上述钻孔用工具相反的一侧的端部嵌合;滑动部件,其使上述第1滑动收纳容器和上述第2滑动收纳容器滑动,上述第1滑动收纳容器和上述第2滑动收纳容器由连结构件连结,使上述钻孔用工具自转以及绕上述偏心筒状体的上述偏心轴线公转,对被加工物实施钻孔加工。
[0012] 此外,根据本发明的另一技术方案,上述传动部件包括:从动侧同步带轮,其设置在上述第2滑动收纳容器内;驱动侧同步带轮,其设于上述第2电动机输出轴;同步带,其连结该驱动侧同步带轮和上述从动侧同步带轮,上述第2减速部件的输入轴与上述从动侧同步带轮的轴的端部相连结,上述滚珠丝杠与上述减速部件的输出轴相连结,此外,上述滚珠丝杠与固定螺母构件螺纹配合,通过使上述第2电动机旋转,使上述驱动侧同步带轮旋转,利用上述同步带将该旋转传递到上述从动侧同步带轮,从而驱动上述第2滑动收纳容器,使收纳有上述偏心旋转驱动机构的上述第1滑动收纳容器沿上述轴线方向前进及后退,对上述被加工物实施钻孔加工。
[0013] 此外,根据本发明的另一技术方案,上述偏心旋转驱动机构具有在上述钻孔用工具的轴线的自转轴部的前端保持该钻孔用工具的保持件,上述钻孔用工具的轴线在偏离了上述筒状体(内筒)的轴心的位置上具有旋转轴的轴心,上述第1减速部件连结于上述筒状体(内筒)的与上述保持件相反的一侧的端部,上述偏心筒状体(外筒)与收容在内部的上述筒状体(内筒)形成为一体而与上述第1减速部件的输出轴相连结,并且在偏离了上述偏心筒状体(外筒)的旋转轴的位置旋转自由地收容上述自转轴部,上述偏心筒状体(外筒)绕与上述钻孔用工具的轴线平行的偏心轴线自由旋转,在利用上述进给驱动机构的上述第2气动马达的驱动使上述偏心旋转驱动机构沿上述自转轴部的长度方向移动时,利用上述第1气动马达使上述自转轴部旋转而使上述钻孔用工具自转,并且使上述自转轴部的端部的上述第1减速部件的输入轴旋转,使与上述第1减速部件的输出轴相连结的上述偏心筒状体(外筒)以规定的减速比绕其偏心轴线旋转,从而使上述钻孔用工具绕其轴线自转且绕上述偏心轴线公转。
[0014] 此外,根据本发明的另一技术方案,上述钻用加工装置进行的是钻孔用工具的上述自转方向和上述公转方向彼此不同的向下剪切(down cut)。
[0015] 此外,根据本发明的另一技术方案,上述连结构件在设置在上述自转轴部的前端的上述钻孔用工具的与上述保持件相反一侧的上述第2滑动收纳容器的端部与上述第1滑动收纳容器相连结,上述滚珠丝杠和上述固定螺母构件与上述偏心筒状体的上述偏心轴线大致配置在同一条线上。
[0016] 此外,根据本发明的另一技术方案,上述钻孔用工具是立铣刀。
[0017] 此外,根据本发明的另一技术方案,被加工物是由纤维增强树脂层构成的层叠体,或是该纤维增强树脂层的层叠体与金属材料的复合材料。
[0018] 此外,根据本发明的另一技术方案,利用由1个空气源驱动的各1台的气动马达,分别独立地进行上述钻孔加工装置的上述偏心旋转驱动机构及进给驱动机构中的各驱动。
[0019] 此外,根据本发明的另一技术方案,对于上述钻孔加工装置的上述偏心旋转驱动机构及进给驱动机构中的各驱动,利用设置于第2滑动收纳容器的1个切换杆和止挡部,进行上述进给驱动机构的前进/后退的切换,此外利用速度切换开关检测上述偏心旋转驱动机构的轴向的规定位置,进行上述偏心旋转驱动机构中的钻孔用工具的自转及公转的各转速的切换及上述进给驱动机构的上述前进的速度的切换。
[0020] 根据本发明的另一技术方案,利用各1台的电动机分别独立地进行上述钻孔加工装置的上述偏心旋转驱动机构及上述进给驱动机构的各驱动。
[0021] 此外,根据本发明的另一技术方案,对于上述钻孔加工装置的上述偏心旋转驱动机构及上述进给驱动机构的各驱动,利用设置于第2滑动收纳容器的1个切换杆和止挡部,进行上述进给驱动机构的前进/后退的切换,此外利用速度切换开关检测上述偏心旋转驱动机构的轴向的规定位置,进行被固定在上述偏心旋转驱动机构内的上述钻孔用工具的自转及公转的各转速的切换及上述进给驱动机构的上述前进速度的切换。
[0022] 此外,根据本发明的另一技术方案,对于上述钻孔加工装置的上述偏心旋转驱动机构及上述进给驱动机构的各驱动,利用设置于第2滑动收纳容器的1个上述切换杆和上述止挡部,在进行了上述进给驱动机构的前进驱动后,根据装入在上述固定螺母构件的端部的力检测传感器的电信号的大小的变化,进行被固定在上述偏心旋转驱动机构内的上述钻孔用工具的自转及公转的各转速的自动的切换及上述进给驱动机构的上述前进速度的自动的切换,此外在上述力检测传感器的电信号为零后,进行上述钻孔用工具的自转及公转的各转速的进一步切换及上述进给驱动机构的向高速后退驱动的自动的切换,返回到起动位置后自动停止。
[0023] 此外,根据本发明的另一技术方案,将由2个电动机驱动的钻孔加工装置固定于具有5以上的自由度的关节型机器人的机器手。
[0024] 根据本发明的另一技术方案,CNC控制加工中心的特征在于,由上述钻孔加工装置中的第1电动机驱动的偏心旋转驱动机构、该第1滑动收容容器、和涉及上述偏心旋转驱动机构的驱动的上述构件至少安装于CNC控制加工中心或钻床的主轴,与上述加工中心的X、Y、Z方向的进给机构组合。
[0025] 根据本发明的另一技术方案,CNC控制加工中心的特征在于,由上述钻孔加工装置中的第1气动马达驱动的偏心旋转驱动机构、其第1滑动收容容器、和涉及上述偏心旋转驱动机构的驱动的上述构件至少安装于CNC控制加工中心或钻床的主轴,与上述加工中心的X、Y、Z方向的进给机构组合。
[0026] 此外,根据本发明的另一技术方案,利用能伸缩的波纹状波纹管覆盖加工部,能够经由该波纹管的吸引孔将切屑全部吸引回收。
[0027] 采用本发明的钻孔加工装置,能够分别独立地进行由偏心旋转驱动机构的第1气动马达进行的钻孔用工具的旋转驱动操作,和由进给驱动机构的第2气动马达进行的进给装置的前进及后退操作,并且也能更加自由且容易地设定钻孔用工具的转速和进给速度的组合,在复合材料、难切削材料的加工中的操作性等方面是有利的。
[0028] 另外,能够将前进、后退时的钻孔用工具的旋转方向保持为同一方向,高效率地进行由零切割进行的精加工。
[0029] 并且,采用本发明的钻孔加工装置,由于能够利用间歇切削抑制切削位置的温度上升,所以能够实现在CFRP等纤维增强树脂的层叠体的孔内表面实际不存在“月牙洼”的、具有良好的精加工表面的钻孔加工,并且能够抑制加工面的过度的发热,从而能够延长钻孔用工具的寿命,能够提供可满足近年来特别在飞机的机身组装工厂成为问题的、CFRP层叠体与Ti(合金的叠片的便宜·高精度的钻孔加工的需求的加工装置。
[0030] 另外,通过形成为利用各1台的电动机分别独立地进行偏心旋转驱动机构及进给驱动机构的各驱动的结构,能够简化驱动机构,使钻孔加工装置更加轻型化。附图说明
[0031] 图1是表示本发明的钻孔加工装置的第1实施方式的整体侧剖视图。
[0032] 图2是将图1的装置前端部的锥度闩安装于夹具安装板的状态的放大剖视图。
[0033] 图3是在气动马达部分的空气的导入孔位置剖切表示的图1的A-A剖视图。
[0034] 图4是表示壳体与第1滑动收纳容器间的滑动引导件的安装状态的、图1的B-B剖视图。
[0035] 图5是表示偏心量的调整方法的图,(a)是外筒、内筒和轴部的概略俯视剖视图,(b)是表示相对于外筒的内筒的相位为θ时的偏心量的图。
[0036] 图6是表示本发明的钻孔加工装置的第2实施方式的整体侧剖视图。

具体实施方式

[0037] 下面,根据附图详细说明本发明的第1实施方式。
[0038] 如图1所示,本实施方式的钻孔加工装置中的偏心旋转驱动机构16的主要结构包括:筒状体(以下称作“内筒”)20,其内置有由设置于自转轴部3的第1气动马达15(例如涡轮等)构成的空气驱动部件,以使立铣刀等钻孔用加工用具1绕自转轴部3的轴线(图5的C1)自转,同时绕偏心筒状体的轴线(图5的C2)公转;第1减速部件14-1〔例如谐波传动装置(注册商标)〕,其与自保持上述钻孔用工具的保持件2延伸的自转轴部3相连结;偏心筒状体(以下称作“外筒”)19,其与该减速部件的输出侧相连结,并且收容有在偏心的位置旋转自由地内置设有第1气动马达15的自转轴部的筒状体(内筒),该外筒19绕与第1轴线C1平行的第2轴线C2旋转,上述内筒与外筒19借助减速部件相连结,而且嵌合成一体。
[0039] 供给到第1气动马达15中的空气的导入线路是自设于图1和图3(图1的A-A剖视图)中剖视表示的壳体7的导入开口部7b,进入第1滑动收纳容器17-1而后依次通过导入喷嘴17b、槽17a、槽19a、导入喷嘴19b、槽20b和导入喷嘴20c,到达第1气动马达15的线路。使第1气动马达15旋转后,空气通过排出线路、即依次通过图1所示的排出喷嘴20e、槽20d、排出喷嘴19d、槽19c、槽17c和排出喷嘴17d而自设于图1所示的壳体7的排出开口部7c排出。下面,对供给到气动马达15的上述空气的导入线路及排出线路的结构进行说明。
[0040] 如图1所示,在内筒20的外周面,自外螺纹20a所在的一侧依次设有环状的槽20b、20d。自槽20b的一处位置向径向内侧形成有导入喷嘴20c。导入喷嘴20c贯穿至内筒20的内周面,构成被导入到第1气动马达15的空气的导入线路。自槽20d的与导入喷嘴20c相面对的位置向径向内侧形成有排出喷嘴20e。排出喷嘴20e贯穿至内筒20的内周面,构成被导入到第1气动马达15的空气的排出线路。导入喷嘴20c如图3所示沿径向以规定的角度穿设,易于使第1气动马达15旋转。图3中未图示的排出喷嘴20e也可以与导入喷嘴20c同样,沿径向以规定的角度穿设,易于排出空气。
[0041] 如图1所示,在外筒19的外周面,自钻孔用工具1所在的一侧依次设有环状的槽19a、19c。自槽19a的一处位置向径向内侧形成有导入喷嘴19b。导入喷嘴19b贯穿至外筒19的内周面,与内筒20的导入喷嘴20c相连通。自槽19c的与导入喷嘴19b相面对的位置向径向内侧形成有排出喷嘴19d。排出喷嘴19d贯穿至外筒19的内周面,与内筒20的排出喷嘴20e相连通。
[0042] 如图1所示,在第1滑动收纳容器17-1的内周面,自立铣刀等钻孔用工具1所在的一侧依次设有环状的槽17a、17c。自槽17a的一处位置向径向外侧形成有导入喷嘴17b。导入喷嘴17b贯穿至第1滑动收纳容器17-1的外周面,与壳体7的导入开口部7b相连通。
自槽17c的与导入喷嘴17b相面对的位置向径向外侧形成有排出喷嘴17d。排出喷嘴17d贯穿至第1滑动收纳容器17-1的外周面,与壳体7的排出开口部7c相连通。
[0043] 在本实施方式中,如图1和图3所示,在偏心筒状体(外筒19)的内部一体地嵌合有内筒20,该内筒20旋转自由地内置有作为空气驱动部件的第1气动马达15,偏心旋转驱动机构16具备:第1滑动收纳容器17-1,其旋转自由地收容上述外筒19,设有导轨22b,该第1滑动收纳容器17-1能沿轴向滑动;壳体7,其设有滑动件22a(内部内置有许多个滚轮),该滑动件22a能利用设于该第1滑动收纳容器17-1的外表面的导轨22b移动地与该导轨
22b相连结。通常,将导轨22b和上述的在内部内置有许多个滚轮(轴承)的滑动件22a嵌合而成的构件称作滑动引导件22。
[0044] 第1滑动收纳容器17-1如图3和图4所示设于壳体7的内表面,第1滑动收纳容器17-1在沿轴向固定的4个滑动件22a上利用固定于第1滑动收纳容器17-1的2条导轨22b滑动。
[0045] 在本发明中,亦如图2中放大所示,优选的是,在图1所示的壳体7的凸缘部7a处利用螺栓(未图示)固定安装有圆锥状壳体6,该圆锥状壳体6向前端急剧收口,在其前端与后述的锥度闩构件4a螺纹配合,该圆锥状壳体6能够定位设置在具有夹具安装板4的被加工物5的加工作业台上,该夹具安装板4用于安装本发明的钻孔加工装置。
[0046] 如图1和图4所示,自转轴部3的嵌合部3c与自转轴部3的前端的第1减速部件14-1的输入侧嵌合,自转轴部3的旋转传递到上述输入侧。外筒19与自转轴部3的前端的第1减速部件14-1的输出侧相连结。结果,内置有第1气动马达15的内筒20和与该内筒20嵌合的外筒19与自转轴部3的前端的第1减速部件14-1一起一体地收容在第1滑动收容容器17-1内,详见后述,自转轴部3绕自身的中心轴线沿与钻孔用工具1不同的旋转方向旋转,内筒20与外筒19成为一体而绕外筒19的中心轴线沿与钻孔用工具1不同的旋转方向旋转。
[0047] 优选的是,自转轴部3的与钻孔用工具1相反的一侧的端部的第1减速部件14-1使用减速比优选为1/140~1/70左右、特别优选为1/120~1/80的减速部件〔例如谐波传动装置(harmonic drive、注册商标)〕。另外,在本发明中,并不限定于此,作为减速部件,可以用并用了谐波传动装置(注册商标)和差动齿轮机构的部件等。在该情况下,优选的是,并用的各减速部件的减速比优选为1/140~1/70左右,特别优选为1/120~1/80。
[0048] 例如在上述第1减速部件14-1的减速比为1/100的情况下,若钻孔用工具1(例如立铣刀等)的自转转速为2000rpm~3000rpm,则钻孔用工具1的公转转速为20rpm~30rpm,能够较佳地用在本发明的钻孔加工装置中。
[0049] 如上所述,在本实施方式中,可以使自转轴部3的上述端部的第1减速部件14-1的输入轴与输出轴的旋转方向为相反方向,进行的是钻孔用工具1的自转方向和公转方向彼此不同的向下剪切。
[0050] 作为本发明中的钻孔用工具1,例如可以使用各种工具材质的标准矩形立铣刀和加工用立铣刀等立铣刀,该立铣刀使用例如 的矩形立铣刀较佳。在用作本发明中的钻孔用工具1的立铣刀中,在该立铣刀的下表面和侧面分别设有刀刃,利用该立铣刀的下表面的刀刃持续切削被加工物5的表面及孔中的最前端部,并且利用立铣刀的侧面的刀刃持续切削孔的内表面。该立铣刀在轴心具有通孔,能够在将冷却用空气或油雾输送到通孔中而冷却刀尖的同时,帮助切屑的排出。
[0051] 保持件2只要是能够保持立铣刀等钻孔用工具1的部件即可,例如优选是弹簧筒夹。通过将安装在自转轴部3的前端的保持件2更换,能够使用具有的广泛范围的直径的立铣刀等钻孔用工具1。
[0052] 优选的是,如图1和图4所示,自转轴部3包括:前端部3a,其固定保持件2;附台阶部3b,其自前端部3a沿轴向延伸;第1气动马达15;嵌合部3c,其与第1减速部件14-1的输入侧嵌合。自转轴部3借助多个轴承绕自转轴线C1旋转自由地收容在内筒20内。可以为了分别调整第1气动马达15的转速、自转轴部的附台阶部3b及嵌合部3c的转速,在第1气动马达15与前端部3a之间的附台阶部3b、和第1气动马达15与嵌合部3c之间的轴部分别设置行星齿轮减速机等减速机、其他变速装置。
[0053] 偏心旋转驱动机构16如图1和图3所示,主要包括收容配置有自转轴部3和第1气动马达15等的内筒20、和与内筒20嵌合为一体的外筒19。内筒20例如收容自转轴部3和轴承,内筒20插入嵌合在外筒19内。内筒20的外周面形成为随着向自转轴部3和前端部3a侧去而外径变小的锥形。并且,通过将内筒20嵌插在外筒19内,利用偏心量调节螺母18紧固外螺纹20a,能够将内筒20拉出而在两个锥形面接合的位置固定于外筒19。通过松动偏心量调节螺母18的紧固,使内筒20相对于外筒19转动而错开相位后固定,能够调节偏心量。如图1和图5所示,这里,外筒19的内周面(锥形面)的中心轴线C2和内筒20的外周面(锥形面)的中心轴线C3分别偏离自转轴部3的轴线C1,所以通过调节内筒20的相对于外筒19的相位,能够调整第1轴线C1(自转的旋转中心)与第2轴线C2(公转的旋转中心和外筒19的中心线)的距离。
[0054] 如图5所示,本发明中的钻孔用工具1(例如立铣刀等)的直径d、和第1轴线C1与第2轴线C2的距离(偏心量t)的比(d:t)为10:0.1~10:1.5左右较好(图中夸大表示)。
[0055] 采用上述这种结构,如图1和图5所示,通过使自转轴部3旋转,能够使钻孔用工具1(例如立铣刀等)绕轴线C1高速旋转,并且使第1减速部件14-1的输入侧旋转,使与第1减速部件14-1的输出侧相连结的外筒19和与该外筒19一体的内筒20,以规定的减速比绕轴线C2沿与自转轴部3相反的方向旋转,从而钻孔用工具1绕自转轴部3的轴线C1、在本实施方式的情况下顺时针高速自转,并且绕外筒19的轴线C2逆时针低速公转,对被加工物5实施钻孔加工。
[0056] 在本发明的钻孔用加工装置中,如图1和图2所示,圆锥状壳体6利用螺栓等固定于壳体7的先端的凸缘部7a,在该圆锥状壳体6的前端安装有环状的锥度闩构件4a。在进行钻孔加工时,在将锥度闩构件4a插入到压入在夹具安装板4中的圆筒衬套4b中的后,旋转锥度闩构件4a,使锥度闩构件4a的凸缘部锥形面和利用固定螺栓固定于夹具安装板4的附锥形面的衬套4c的锥形面在180°对称的位置上抵接,从而固定钻孔用加工装置。结果,在夹具安装板4中,将安装于钻孔用加工装置的钻孔用工具1(例如立铣刀)在上述圆锥状壳体6的前端部的圆内部配置在偏心的位置。例如当钻孔用工具(例如立铣刀)的直径d为5mm,立铣刀的偏心量t为0.5mm时,由CFRP板5-1和Ti合金板5-2的叠片构成的被加工物5的加工孔径D(参照图2)为6mm,所以圆锥状壳体6的前端部孔径需要比6mm大5%~
20%左右。
[0057] 上述圆锥状壳体6设有吸引孔6a,该吸引孔6a用于以空气吸引的方式将钻孔加工时产生的切屑排出。
[0058] 在本实施方式中,作为使与内置第1气动马达15的内筒20嵌合的偏心筒状体的外筒19沿轴向移动的进给驱动机构,如图1所示,具有由第2气动马达24驱动的进给驱动机构13。
[0059] 例如,本发明中的该进给驱动机构13包括:第2滑动收纳容器17-2,其借助连结构件25设于第1滑动收纳容器17-1的后部;固定螺母12b,其设于壳体7的底部;第2同步带轮28,其收纳在第2滑动收纳容器17-2中;第2同步带轮28的轴线;第2减速部件14-2〔例如谐波传动装置(注册商标)〕,其将该轴线作为输入轴线;滚珠丝杠12,其借助联轴件11(设置在第2滑动收纳容器17-2内)与该减速部件的输出轴相连结,并且该滚珠丝杠
12旋转自由地保持于固定螺母12b(例如滚珠螺母等),此外,该进给驱动机构13还具有作为正反转气动马达的第2气动马达24,该第2气动马达24在输出轴具有利用同步带27与第1同步带轮26相连结的第2同步带轮28,上述第1同步带轮26与第2气动马达24的轴嵌合,并且该第2气动马达24借助连结构件25与第1滑动收纳容器17-1同步滑动。可以为了进一步调整第2气动马达24的转速和滚珠丝杠12的转速,在上述第2减速部件14-2的输出轴与滚珠丝杠12之间的轴部设置行星齿轮减速机等减速机、其他变速装置。另外,如图4所示,壳体7设有开口部30,图1所示的第2滑动收纳容器17-2与第2气动马达24相连结的连结部、切换杆21b和同步带27经过该开口部30而露出在壳体7的外侧。
[0060] 在本发明中,例如在上述滚珠丝杠12a的外周面形成有螺旋状的螺纹槽,作为固定螺母的固定螺母12b(例如滚珠螺母)借助许多个滚珠与该滚珠丝杠12a嵌合。在作为该固定螺母12b的滚珠螺母的内周面形成有螺旋状的螺纹槽。并且,在作为该固定螺母12b的滚珠螺母上使用设有连结槽的挡构件等形成有绕转路径,滚珠在该绕转路径中循环。
[0061] 接下来,说明本实施方式的空气驱动机构用的空气配管的结构。采用该结构,本实施方式的钻孔加工装置只利用1个空气供给源,不用电动设备只利用空气驱动的方式就能进行加工操作。这在进行CFRP层叠体的切削加工的情况下,从保持作业操作性、防爆性和安全性等的层面出发是理想的。
[0062] 为了将空气供给到本发明的钻孔加工装置中,例如利用自空气源(空气储存罐等)分支而成的流路构成上述第1气动马达及上述第2气动马达的驱动及控制的回路。
[0063] 此外,在本发明中,与上述空气供给机构同样设有转速控制装置,该转速控制装置利用速度切换开关29检测第1滑动收纳容器的轴向的规定位置、即作为钻孔用工具1的立铣刀的前端的规定位置,实施由对上述第1气动马达15的转速和上述第2气动马达24的转速的控制而进行的进给速度的控制。
[0064] 此外,在本发明中,根据前进·停止·返回的切换杆21b的位置信号,切换与正反旋转方向相连接的上述第2气动马达的旋转方向,从而进行上述进给驱动机构的前进/后退的切换,通过利用上述速度切换开关29检测上述轴向的规定位置,进行上述进给驱动机构的上述前进的速度的切换。
[0065] 本实施方式中,将收容进给驱动机构13的第2滑动收纳容器17-2设置在收容偏心旋转驱动机构16的第1滑动收纳容器17-1的后表面的结构较佳,但也可以将进给驱动机构13和连结构件25设置在收容偏心旋转驱动机构16的第1滑动收纳容器17-1的侧面侧,从而将进给驱动机构13设置在收容偏心旋转驱动机构16的第1滑动收纳容器17-1的侧面侧。
[0066] 另外,也可以将利用第1气动马达15驱动的偏心旋转驱动机构16、其第1滑动收容容器17-1和涉及偏心旋转驱动机构16的驱动的构件,安装于CNC控制加工中心或钻床的主轴,与上述加工中心的X、Y、Z方向的进给机构组合。
[0067] 下面,大概说明本实施方式的钻孔加工装置的操作方法。
[0068] 本发明的钻孔加工装置例如在最初将设置在止挡部21a附近的上述的进给前进·停止·返回的切换杆21b向前进侧推动而起动前进运动时,工具以高速旋转和高速进给的方式对CFRP层叠体5-1进行螺旋钻孔加工,并且前进。接着,当配置在Ti合金板5-2的面前位置的速度切换开关29工作时,速度调节用单向工作,对供给到旋转用、进给用的气动马达的空气进行调节,调整工具的转速及进给速度,以适于Ti合金的切削条件对Ti合金板进行钻孔加工,在结束了Ti合金板的钻孔加工后,切换杆返回到停止位置,进给运动停止。
[0069] 最后在向返回侧推动上述切换杆时,工具利用与前进工序的最初动作相同的顺时针高速自转·逆时针低速公转运动,进行Ti合金板和CFRP层叠体的零切割(精加工),并且以高速进给的方式返回至起动位置,切换杆返回到停止位置,进给运动停止,一个孔的钻孔加工工序结束。
[0070] 下面,进一步详细说明本发明的钻孔加工装置的操作方法。
[0071] 本发明的钻孔加工装置中的自导入开口部7b向偏心旋转驱动机构16的导入线路送入的压缩空气在使第1气动马达15旋转后,自上述偏心旋转驱动机构16的排出开口部7c排出。此时,自转轴部3从上方看去是顺时针旋转,内筒20和外筒19成为一体而逆时针旋转。结果,作为钻孔用工具1的立铣刀以为了进行CFRP板5-1的钻孔加工而调整的规定的转速顺时针高速自转,并且逆时针低速公转,进行钻孔加工的操作。
[0072] 在上述的钻孔加工中,在上述操作的同时,也将压缩空气送入到进给驱动机构13的第2气动马达24的进气孔中,进给驱动机构以CFRP等纤维增强树脂或其层叠体(例如CFRP板5-1)的钻孔加工用的规定进给速度前进,接着在刀尖即将到达作为下一材料的Ti合金板5-2之前,速度切换开关29工作而输送转速调整信号,于是,将转速和进给速度切换而分别调整为规定的速度,形成为Ti合金板5-2的钻孔加工的切削条件。
[0073] 在以上述转速及进给速度结束Ti合金板5-2的钻孔加工时,钻孔加工装置根据止挡部的接触信号而暂时停止,随后,将空气供给阀切换为返回,从而使作为钻孔用工具1的立铣刀与前进加工时同样地进行顺时针的高速自转及逆时针的低速公转,并且后退,此时,利用零切割以与前进时不同的规定的高速转速和高速进给(后退)速度,对在前进时加工了的孔的内表面进行精加工。
[0074] 采用本发明的钻孔加工装置,通过进行极短的周期内的间歇性的切削加工,能够抑制切削位置的温度上升,所以能够便宜且高精度地对CFRP层叠体、GFRP层叠体等纤维增强树脂层的层叠体、或上述层叠体(例如CFRP板5-1)与Ti合金板5-2的叠片的复合层叠体(被加工物5)进行钻孔加工,能够提供可满足这种加工需求的钻孔加工装置。
[0075] 另外,在本发明的钻孔加工装置中,分别使用2台气动马达使偏心旋转驱动机构和进给驱动机构工作,能够以不同系统的空气供给线路进行偏心旋转驱动和进给驱动,所以在被加工物的钻孔加工中,能够分别单独地操作偏心旋转驱动和进给驱动,并且能够更加自由且容易地调整、设定转速和进给速度的组合,在复合材料、难切削材料的加工方面更加有利。
[0076] 并且,在本实施方式中,能够将钻孔加工装置中的偏心旋转驱动机构的前进和后退时的钻孔用工具的旋转方向保持为同一方向,高效率地进行由零切割进行的精加工。
[0077] 另外,在本实施方式中,能够防止加工面的过度的发热,从而能够延长钻孔用工具的寿命。
[0078] 下面,说明本发明的第2实施方式。
[0079] 在将图1所示的第1气动马达和第2气动马达如图6所示地置换为第1电动机31和第2电动机32,构成为电动机驱动的钻孔加工装置,利用各电子控制装置进行两个电动机的转速控制时,与气动马达驱动的情况相比,能够进一步提高钻孔加工装置的钻孔加工性能。
[0080] 如图6所示,电源软线34与第1电动机31相连接,电源软线36与第2电动机32相连接。电源软线34贯穿第1滑动收纳容器17-1,利用设置于滑动收纳容器17-1的内表面的刷部33a,对贯穿外筒19地设置的电源软线34a供电,此外利用设置于外筒19的内表面的刷部33b(可以是具有与刷部同样的功能的部件。)对第1电动机31供电。此外,第1电动机31的电源开关35安装在滑动收纳容器17-1的设置电源软线34的位置附近。在使用伺服电动机作为电动机的情况下,可以与刷部33a及刷部33b同样的方法设置与电动机转子直接连结的解析器或编码器和相位信号传感器用的电源软线及信号软线。
[0081] 另外,在固定螺母12b的端部装入有力检测传感器37,根据力检测传感器37的电信号自动控制第1电动机31及第2电动机32的转速。例如可以将Ti合金的加工时的推力比CFRP层叠体大5倍~6倍的力检测传感器的电信号读入到两个电动机的电子控制装置中,自动地切换成适于被切削材料的加工条件而进行钻孔加工,能够高效率地进行不同种类的材料的叠片的钻孔加工。在钻孔加工贯穿后,检测到力检测传感器的电信号为零,第1电动机和第2电动机能够切换成快速返回模式,返回到起动位置而停止。
[0082] 通过将电动机驱动的钻孔加工装置高刚性地固定定位于具有5自由度以上的自由度的未图示的多关节型机器人机器手,不用图2所示的夹具安装用具、圆锥状壳体6就能对曲面形状的难切削材料进行钻孔加工。
[0083] 在将电动机驱动的钻孔加工装置固定于上述多关节型机器人机器手而进行钻孔加工时,可以利用能伸缩的波纹状波纹管(未图示)覆盖加工部,经由设于该波纹管的吸引孔将切屑全部吸引回收。
[0084] 另外,也可以将由第1电动机31驱动的偏心旋转驱动机构16、其第1滑动收容容器17-1、和涉及偏心旋转驱动机构16的驱动的构件安装于CNC控制加工中心或钻床的主轴,与加工中心的X、Y、Z方向的进给机构组合。
[0085] 以上,说明了本发明的实施方式,但本发明完全不限定于上述实施方式,上述实施方式只不过是例示,在不脱离本发明的主旨的范围内,当然能够进一步以各种形态实施本发明,本发明的范围由权利要求的内容表示,还包含权利要求所述的等效的意思及范围内的所有变更。
[0086] 本发明的钻孔加工装置可以应用于使用立铣刀等作为钻孔用工具而对作为被加工物的纤维增强树脂(CFRP)等实施钻孔加工的钻孔加工装置。
[0087] 另外,在本发明的钻孔加工装置中,由于能够抑制切削位置的温度上升,所以比较耐高热的加工,对于在高温下比较不会变质的耐热性树脂(例如耐热性环氧系树脂和耐热性热固化型树脂)、纤维增强树脂、该纤维增强树脂的层叠体以及上述这些树脂的层叠体与难切削金属(钛系合金和因科镍系合金)的复合材料的钻孔加工,也能期待良好的结果。
[0088] 附图标记说明
[0089] 1、钻孔用工具;2、保持件;3、自转轴部;3a、前端部;3b、附台阶部;3c、嵌合部;4、夹具安装板;4a、锥度闩构件;4b圆筒衬套;4c、附锥形面的衬套;4d、固定螺栓;5、被加工物;5-1、CFRP(炭素纤维增强树脂)板;5-2、Ti合金板;6、圆锥壳体;6a、吸引孔;7、壳体;7a、凸缘部;7b、导入开口部;7c、排出开口部;11、联轴器;12a、滚珠丝杠;12b、固定螺母;
13、进给驱动机构;14-1、第1减速部件(谐波传动装置(注册商标));14-2、第2减速部件(谐波传动装置(注册商标));15、第1气动马达;16、偏心旋转驱动机构;17-1、第1滑动收纳容器;17-2、第2滑动收纳容器;17a、19a、20b、槽(导入用);17c、19c、20d、槽(排出用);
17b、19b、20c、导入喷嘴;17d、19d、20e、排出喷嘴;18、偏心量调节螺母;19、外筒(或偏心筒状体);20、内筒(或筒状体);20a、外螺纹;21a、止挡部;21b、切换杆;22、滑动引导件;22a、滑动件;22b、导轨;24、第2气动马达;25、连结构件;26、第1同步带轮;27、同步带;28、第2同步带轮;29、速度切换开关;30、开口部;31、第1电动机;32、第2电动机;33a、33b、刷部;
34、34a、电源软线;35、电源开关;36、电源软线;37、力检测传感器;C1、C1’、第1轴线;C2、第2轴线;C3、内筒的中心线;d、钻孔用工具的直径;D、加工孔径;e1、e2、偏心量;t、钻孔用工具的偏心量;θ、相位角。
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