本發(fā)明涉及一種機(jī)器人自動(dòng)銑削加工裝置，特別是公開一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于航空領(lǐng)域大型裝備裝配過程中對自由曲面的裝配余量的加工。

背景技術(shù)：

目前，航空領(lǐng)域飛機(jī)裝配生產(chǎn)線上飛機(jī)大部件（如蒙皮）對接裝配時(shí)，常采用人工打磨裝配余量，由于裝配精度要求高，所以工作強(qiáng)度大，效率低下，特別是在打磨復(fù)合材料時(shí)還會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)影響工人身心健康。為了滿足生產(chǎn)的需求及職業(yè)健康需求，需要設(shè)計(jì)一套裝置來代替人力勞動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種生產(chǎn)效率高的自動(dòng)銑削加工裝置，公開一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)，在機(jī)器人自動(dòng)銑削時(shí)機(jī)器人自身絕對精度達(dá)不到加工精度要求時(shí)配套使用，實(shí)現(xiàn)工作范圍內(nèi)的任意自由曲面的自動(dòng)銑削加工。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)直接與機(jī)器人連接，在機(jī)器人自身絕對精度達(dá)不到加工精度要求時(shí)使用；所述的三軸加工機(jī)構(gòu)包括法蘭板（1）、大底板（2）、擺動(dòng)底板（6）和刀座（10），所述的大底板（2）上設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)裝置（3），所述的擺動(dòng)底板（6）上設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)裝置（7）和第三驅(qū)動(dòng)裝置（11），所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置（3）下端連接有第一滾柱絲桿裝置（4），所述的法蘭板（1）與大底板（2）之間設(shè)有第一直線導(dǎo)軌（5）和第二直線導(dǎo)軌（16），所述的大底板（2）受第一滾柱絲桿裝置（4）作用做橫向進(jìn)給移動(dòng)，所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置（7）連接有齒輪齒條（8）和兩個(gè)弧形導(dǎo)軌（9），所述的擺動(dòng)底板（6）受齒輪齒條（8）傳動(dòng)作用進(jìn)行左右擺動(dòng)，使刀具（15）與自由曲面法線保持重合，所述的第三驅(qū)動(dòng)裝置（11）下端連接有第二滾柱絲桿裝置（12），所述的刀座（10）與第三直線導(dǎo)軌（13）連接，刀座（10）受第二滾柱絲桿裝置（12）作用做縱向移動(dòng)。

所述的刀座（10）上固定有主軸電機(jī)（14），所述的刀具（15）安裝于主軸電機(jī)（14）上，隨主軸電機(jī)（14）旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，第三驅(qū)動(dòng)裝置（11）控制刀具（15）作切削深度調(diào)整，第一驅(qū)動(dòng)裝置（3）控制刀具（15）作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置（7）滿足了自由曲面法線變化的調(diào)整要求，所述的自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)滿足了切削三要素要求，實(shí)現(xiàn)了對自由曲面的自動(dòng)銑削加工。所述的自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)通過機(jī)器人關(guān)節(jié)不同位置及不同角度的調(diào)整而到達(dá)不同的位置點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)工作范圍內(nèi)的任意自由曲面的自動(dòng)銑削加工。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過第一驅(qū)動(dòng)裝置、第一滾柱絲桿裝置、第一直線導(dǎo)軌和第二直線導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)銑削的橫向進(jìn)給動(dòng)作，本發(fā)明通過第三驅(qū)動(dòng)裝置、第二滾柱絲桿裝置和第三直線導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)銑削的縱向切深調(diào)整動(dòng)作，本發(fā)明通過主軸電機(jī)帶動(dòng)刀具的高速旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明滿足了切削的基本三要素。本發(fā)明通過第二驅(qū)動(dòng)裝置和齒輪齒條結(jié)構(gòu)使刀具左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了刀具始終與曲面法線重合的要求。本發(fā)明可以與機(jī)器人法蘭盤連接，在機(jī)器人工作范圍內(nèi)，通過調(diào)整機(jī)器人關(guān)節(jié)不同位置和不同角度而到達(dá)不同的位置點(diǎn)來適應(yīng)飛機(jī)大部件自由曲面的銑削加工。本發(fā)明代替了人工打磨飛機(jī)對接大部件裝配前的余量，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)降低了人力成本，保障了工人職業(yè)健康安全要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)的軸側(cè)圖。

圖2是本發(fā)明一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖中：1、法蘭板； 2、大底板； 3、第一驅(qū)動(dòng)裝置； 4、第一滾柱絲桿裝置； 5、第一直線導(dǎo)軌； 6、擺動(dòng)底板； 7、第二驅(qū)動(dòng)裝置； 8、齒輪齒條； 9、弧形導(dǎo)軌； 10、刀座； 11、第三驅(qū)動(dòng)裝置； 12、第二滾柱絲桿裝置； 13、第三直線導(dǎo)軌； 14、主軸電機(jī)； 15、刀具； 16、第二直線導(dǎo)軌。

具體實(shí)施方式

根據(jù)附圖1～4，本發(fā)明一種用于飛機(jī)大部件機(jī)器人自動(dòng)銑削的三軸加工機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括法蘭板1、大底板2、擺動(dòng)底板6和刀座10。所述的大底板2上設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)裝置3，所述的擺動(dòng)底板6上設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)裝置7和第三驅(qū)動(dòng)裝置11，所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置3下端連接有第一滾柱絲桿裝置4，所述的法蘭板1與大底板2之間設(shè)有第一直線導(dǎo)軌5和第二直線導(dǎo)軌16，所述的大底板2受第一滾柱絲桿裝置4作用做橫向進(jìn)給移動(dòng)，所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置7連接有齒輪齒條8和兩個(gè)弧形導(dǎo)軌9，所述的擺動(dòng)底板6受齒輪齒條8傳動(dòng)作用進(jìn)行左右擺動(dòng)，使刀具15與自由曲面法線保持重合，所述的第三驅(qū)動(dòng)裝置11下端連接有第二滾柱絲桿裝置12，所述的刀座10與第三直線導(dǎo)軌13連接，刀座10受第二滾柱絲桿裝置12作用做縱向移動(dòng)。

所述的刀座10上固定有主軸電機(jī)14，所述的刀具15安裝于主軸電機(jī)14上隨主軸電機(jī)14作高速旋轉(zhuǎn)，第三驅(qū)動(dòng)裝置11使刀具15作切削深度調(diào)整，第一驅(qū)動(dòng)裝置3使刀具15作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。所述的自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)滿足了切削三要素要求；所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置7滿足了自由曲面法線變化的調(diào)整要求，所述的自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)滿足了自由曲面的銑削要求。所述的自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)通過機(jī)器人關(guān)節(jié)不同位置及不同角度的調(diào)整而到達(dá)不同的位置點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)銑削三軸加工機(jī)構(gòu)工作范圍內(nèi)的任意自由曲面的自動(dòng)銑削加工。

在工作過程中，首先本發(fā)明以加工工位停留在待加工工件附近，啟動(dòng)主軸電機(jī)14帶動(dòng)刀具15高速旋轉(zhuǎn)，第三驅(qū)動(dòng)裝置11通過第二滾柱絲桿裝置12帶動(dòng)刀座10及刀具15縱向調(diào)整到相應(yīng)的切削深度，然后第一驅(qū)動(dòng)裝置3通過第一滾柱絲桿裝置4帶動(dòng)大底板2作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，同時(shí)第二驅(qū)動(dòng)裝置7通過齒輪齒條8帶動(dòng)擺動(dòng)底板6沿著弧形導(dǎo)軌9作左右擺動(dòng)，使刀具15與曲面法線重合，直至完成該區(qū)域段的銑削加工。然后本發(fā)明移動(dòng)至下一個(gè)加工區(qū)域段繼續(xù)加工，直至完成整個(gè)工件的銑削加工。

本發(fā)明通過第一驅(qū)動(dòng)裝置、第一滾柱絲桿裝置、第一直線導(dǎo)軌和第二直線導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)銑削的橫向進(jìn)給動(dòng)作，本發(fā)明通過第三驅(qū)動(dòng)裝置、第二滾柱絲桿裝置和第三直線導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)銑削的縱向切深調(diào)整動(dòng)作，本發(fā)明通過主軸電機(jī)帶動(dòng)刀具的高速旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明滿足了切削的基本三要素。本發(fā)明通過第二驅(qū)動(dòng)裝置和齒輪齒條結(jié)構(gòu)使刀具左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了刀具始終與曲面法線重合的要求。本發(fā)明可以通過法蘭板與機(jī)器人法蘭盤連接，在機(jī)器人工作范圍內(nèi)，通過調(diào)整機(jī)器人關(guān)節(jié)不同位置和不同角度而到達(dá)不同的位置點(diǎn)來適應(yīng)飛機(jī)大部件自由曲面的銑削加工。本發(fā)明代替了人工打磨飛機(jī)對接大部件裝配前的余量，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)降低了人力成本，保障了工人職業(yè)健康安全要求。