本发明专利技术提供了了一种航空发动机机匣锪孔加工刀具、加工装置以及加工方法,该加工刀具具有平衡部、限位件、回转支承以及定位减震销；该加工装置以除了包括上述的加工刀具外，还包括驱动机床、多自由度机械臂、摄像头、数据处理器和运动调节器。该加工方法依赖于前述的加工装置而实现，包括采集图像、确定加工数据、调整位姿以及数据反馈等步骤。本申请公开的加工刀具、加工装置、加工方法能够最大限度地降低该加工刀具的共振情况以及提高该加工刀具的断削稳定性，以保证最终形成的锪孔满足相应的标准要求，提高了该锪孔加工的灵活性和空间自由度以及改善了该锪孔加工的精确性和效率，从而实现锪孔加工方案的优化。实现锪孔加工方案的优化。实现锪孔加工方案的优化。
【技术实现步骤摘要】
航空发动机机匣锪孔加工刀具、加工装置以及加工方法
[0001]本专利技术涉及航空发动机加工
，尤其涉及航空发动机机匣锪孔加工刀具、加工装置以及加工方法。
技术介绍
[0002]航空发动机机匣需要进行锪孔加工才能用作航空发动机的零部件。目前，航空发动机机匣的锪孔加工通常通过特定的刀具来进行的，而现有的刀具的刀柄悬臂的长度超过刀柄直径的10倍，这使得刀具刀柄的刚性严重下降，并且由于刀具的加工方式是断削加工，这导致刀具在进行锪孔加工过程中会使整个刀柄产生共振，从而使得刀具无法正常地和稳定地进行锪孔加工或者使得加工形成的锪孔不满足标准需求。可见，现有技术的锪孔加工刀具普遍存在共振和加工不稳定的缺陷，这严重地影响航空发动机机匣的正常加工和应用。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种航空发动机机匣锪孔加工刀具。该加工刀具通过设置平衡部和定位减震销使得在锪孔加工过程中，有效地消除了锪孔加工过程由于断削加工动作而引起的共振，提高锪孔加工质量。
[0004]基于同样的专利技术构思 ，本专利技术还提供了一种航空发动机机匣锪孔加工装置和加工方法，该加工装置和加工方法同样可以提高航空发动机锪孔加工质量。
[0005]具体地，航空发动机机匣锪孔加工刀具，该加工刀具包括刀柄和刀体，所述刀柄包括接头部、刀柄杆部和连接部，所述刀体设置在所述连接部处；所述刀柄还包括：平衡部，具有第一表面和第二表面 ，所述第一表面和第二表面分别位于所述平衡部的相对侧；限位件，包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件扣设于所述第一表面，所述第二限位件扣设于所述第二表面，所述第一限位件、第二限位件通过挤压对所述平衡部构成限位；回转支承，包括第一回转支承和第二回转支承，所述第一回转支承与所述第一限位件相连接，所述第二回转支承与所述第二限位件相连接；其中，所述平衡部位于所述刀柄杆部临近所述接头部处，且自刀柄杆部的外表面沿着垂直于刀柄杆部的轴向方向向外延伸。
[0006]上述公开的航空发动机机匣锪孔加工刀具的工作原理为：刀柄的接头部与机床主轴同轴的中心固接；第一回转支承和第二回转支承分别与机床主轴的中心外的端面固接，或者与机床主轴上的基准座等附属件固接，以使回转支承轴心与刀柄重合，并随刀具同步旋转及进给。装配时，先将一回转支承的外圈与基准座固接，并将第一限位件与该回转支承
的内圈固接；接着将刀柄与机床主轴固接；然后将另一限位件与另一回转支承的内圈固接，并将另一回转支承的外圈与基准座固接。如此，即可完成对该刀具的安装。
[0007]装配后的刀具由于具有平衡部，该平衡部位于刀柄杆部临近所述接头部处，即靠近机床主轴的一端处，且平衡部的延伸方向垂直于刀柄的轴向方向，当刀具的铣削端发生振动偏移时，平衡部在一定程度上可以吸收该振动，降低振动频率，从而消除共振现象，此外通过限位件对平衡部进行限位，可以增大平衡部，从而构成一个固定的回转体，这样也增加了刀具整体的稳定性，进而降低了刀具铣削端的振动与偏移。
[0008]可选地，在本申请公开的一个实施例中：所述刀体包括刀体本体和定位减震销；所述定位减震销设置在所述刀体本体的一端上，所述定位减震销不与所述刀体本体接触的一端上设置有导向斜面结构。
[0009]可选地，在本申请公开的一个实施例中，所述平衡部还设有柔性套。
[0010]可选地，在本申请公开的一个实施例中：所述平衡部的整体轮廓呈盘状；所述平衡部一体设置有从该平衡部外沿到中心逐渐增厚的加强层；所述限位件包括对应于平衡部盘面的环部以及对应于平衡部周面的棱部；所述环部设有沉孔，并通过穿设于沉孔中的螺栓与对应的回转支承的内圈相固接。
[0011]本申请还提供了一种航空发动机机匣锪孔加工装置，该加工装置包括前述所述的航空发动机机匣锪孔加工刀具以及驱动机床、多自由度机械臂、摄像头、数据处理器和运动调节器；其中，所述驱动机床包括机床主轴和驱动电机；所述驱动电机的驱动输出轴与所述机床主轴连接，并向所述机床主轴输出旋转驱动力；所述机床主轴与所述加工刀具的接头部相连接，且该机床主轴的端面与所述第一回转支承和第二回转支承的外圈相连接，以使带动所述加工刀具整体进行旋转运动；所述多自由度机械臂用于夹持所述驱动机床，并带动所述驱动机床进行多自由度的运动；所述摄像头设置在所述多自由度机械臂的前端侧，其用于拍摄所述加工刀具对发动机机匣的锪孔加工影像；所述数据处理器用于对所述锪孔加工影像进行分析处理，以此生成位姿调整信号；所述运动调节器用于根据所述位姿调整信号，来调整所述多自由度机械臂的位姿姿态。
[0012]本申请还提供了一种航空发动机机匣锪孔加工方法，所述航空发动机机匣锪孔加工方法包括如下步骤：步骤S1，采集航空发动机机匣的多角度图像，并根据所述多角度图像，确定所述航空发动机机匣的锪孔加工形状、锪孔加工尺寸、锪孔加工位置；步骤S2，根据所述航空发动机机匣的锪孔加工形状、锪孔加工尺寸、锪孔加工位
置，确定所述的航空发动机机匣锪孔加工装置的位姿移动数据和切削加工数据；步骤S3，根据所述位姿移动数据和所述切削加工数据，指示所述航空发动机机匣锪孔加工装置对所述发动机机匣进行锪孔加工操作；步骤S4，在所述锪孔加工操作过程中，采集所述航空发动机机匣锪孔加工装置的实时锪孔加工影像，并根据所述实时锪孔加工影像生成位姿调整信号和/或切削动作调整信息，以此对所述锪孔加工操作进行反馈调整。
[0013]可选地，在本申请公开的一个实施例中，所述步骤S1具体包括：步骤S101，对所述航空发动机机匣进行多目拍摄，以此采集得到关于所述航空发动机机匣的若干帧存在相互重叠区域的多角度图像；步骤S102，对所述若干帧存在相互重叠区域的多角度图像进行关于所述航空发动机机匣轮廓、色调和纹理的提取处理，以此获取所述航空发动机机匣的轮廓信息、色调信息和纹理信息；步骤S103，将所述轮廓信息、所述色调信息和所述纹理信息进行组合重构处理，以此获得关于所述发动机机匣的三维重构图像；步骤S104，根据所述三维重构图像，确定所述航空发动机机匣的锪孔加工形状、锪孔加工尺寸、锪孔加工位置。
[0014]可选地，在本申请公开的一个实施例中，所述步骤S2具体包括：步骤S201，根据所述的锪孔加工形状、锪孔加工尺寸、锪孔加工位置，确定所述航空发动机机匣锪孔加工装置在加工所有锪孔的过程中，其包括的多自由度机械臂的空间六自由度移动数据，以作为所述位姿移动数据；步骤S202，根据所述的锪孔加工形状、锪孔加工尺寸、锪孔加工位置，确定所述航空发动机机匣锪孔加工装置在加工所有锪孔的过程中，其包括的驱动机床对应的输出驱动力值、输出驱动力持续时长和输出驱动力方向中的至少一者，以作为所述切削加工数据。
[0015]可选地，在本申请公开的一个实施例中，所述步骤S3具体包括：步骤S301，根据所述位姿移动数据和所述切削加工数据，向所述航空发动机机匣锪孔加工装置中的多自由度机械臂输入位移驱动信号，及向所述航空发动机机匣锪孔加工装置中的驱动机床输入机床运转驱动信号；步骤S302，在所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.航空发动机机匣锪孔加工刀具，该加工刀具包括刀柄和刀体，所述刀柄包括接头部、刀柄杆部和连接部，所述刀体设置在所述连接部处；其特征在于，所述刀柄还包括：平衡部，具有第一表面和第二表面 ，所述第一表面和第二表面分别位于所述平衡部的相对侧；限位件，包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件扣设于所述第一表面，所述第二限位件扣设于所述第二表面，所述第一限位件、第二限位件通过挤压对所述平衡部构成限位；回转支承，包括第一回转支承和第二回转支承，所述第一回转支承与所述第一限位件相连接，所述第二回转支承与所述第二限位件相连接；其中，所述平衡部位于所述刀柄杆部临近所述接头部处，且自刀柄杆部的外表面沿着垂直于刀柄杆部的轴向方向向外延伸。2.根据权利要求1所述的航空发动机机匣锪孔加工刀具，其特征在于：所述刀体包括刀体本体和定位减震销；所述定位减震销设置在所述刀体本体的一端上，所述定位减震销不与所述刀体本体接触的一端上设置有导向斜面结构。3.根据权利要求1或2所述的航空发动机机匣锪孔加工刀具，其特征在于，所述平衡部还设有柔性套。4.根据权利要求3所述的航空发动机机匣锪孔加工刀具，其特征在于：所述平衡部的整体轮廓呈盘状；所述平衡部一体设置有从该平衡部外沿到中心逐渐增厚的加强层；所述限位件包括对应于平衡部盘面的环部以及对应于平衡部周面的棱部；所述环部设有沉孔，并通过穿设于沉孔中的螺栓与对应的回转支承的内圈相固接。5.航空发动机机匣锪孔加工装置，其特征在于：该加工装置包括如权利要求1
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4中任一项所述的航空发动机机匣锪孔加工刀具以及驱动机床、多自由度机械臂、摄像头、数据处理器和运动调节器；其中，所述驱动机床包括机床主轴和驱动电机；所述驱动电机的驱动输出轴与所述机床主轴连接，并向所述机床主轴输出旋转驱动力；所述机床主轴与所述加工刀具的接头部相连接，且该机床主轴的端面与所述第一回转支承和第二回转支承的外圈相连接，以使带动所述加工刀具整体进行旋转运动；所述多自由度机械臂用于夹持所述驱动机床，并带动所述驱动机床进行多自由度的运动；所述摄像头设置在所述多自由度机械臂的前端侧，其用于拍摄所述加工刀具对发动机机匣的锪孔加工影像；所述数据处理器用于对所述锪孔加工影像进行分析处理，以此生成位姿调整信号；所述运动调节器用于根据所述位姿调整信号，来调整所述多自由度机械臂的位姿姿态。6.航空发动机机匣锪孔加工方法，其特征在于，所述航空发动机机匣锪孔加工方法包
括如下步骤：步骤S1，采集航空发动机机匣的多角度图像，并根据所述多角度图像，确定所述航空发动机机匣的锪孔加工形状、锪孔加工尺寸、锪孔加工位置；步骤S2，根据所述航空发动机机匣的锪孔加工形状、锪孔加工尺寸、锪孔加工位置，确定如权利要求5所述的航空发动机机匣锪孔加工装置的位姿移动数据和切削加工数据；步骤S3，根据所述位姿移动数据和所述切削加工数据，指示所述航空发动机机...
【专利技术属性】
技术研发人员：周继德，刘勇涛，
申请(专利权)人：成都裕鸢航空智能制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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