一种自主移动式螺旋铣制孔系统的制造方法与工艺

本发明涉及一种数字化装配自动制孔系统，具体涉及一种自主移动式螺旋铣制孔系统。

背景技术：
为了满足现代飞机高寿命、高强度、密封、抗疲劳的要求，轻型自动制孔系统因其在效率、柔性和成本之间具有折中优势，正逐步推广到机身的装配制孔。目前，比较典型的轻型自动制孔系统主要有基于工业机器人自动制孔系统、柔性轨道自动制孔系统、自主移动式自动制孔系统三种。工业机器人自动制孔系统是采用通用工业机器人装接相应的末端制孔执行器，尽管工业机器人具有灵活性好、精度及效率高、加工范围较广，但也存在关节刚度较低、绝对定位精度较低的不足。柔性轨道系统是采用吸附在产品表面上的柔性轨道，承载具有末端制孔执行器的移动小车，可实现较大范围的制孔，但其辅助工装仍然较为复杂。自主移动式自动制孔系统是基于爬行机器人平台，具有与柔性轨道系统类似的功能，但柔性更好。对此，中国申请(专利)号201510081803.9、201410137727.4分别公开一种用于自主移动式制孔系统的爬行机构，都实现了较大范围的自主移动，但仅能双向爬行，不具备任意转向的能力。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是现有的自转移动式制孔系统转向能力差、针对不同工件表面法矢适应能力不强，不同孔径需要频繁换刀导致加工效率低等问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自主移动式螺旋铣制孔系统，包括由爬行机构和双摆平台构成的自主移动机构；爬行机构包括上支撑板、下支撑板、轴承、旋转轴、矩形旋转板、第一滑轨、第一滑块、第一驱动装置以及三根外围电动伸缩杆；轴承安装在上支撑板上，旋转轴竖直穿设固定在轴承上；第一驱动装置通过固定支架安装在上支撑板上，旋转轴的上端与第一驱动装置的输出轴相连，下端垂直安装在矩形旋转板上；在矩形旋转板的下方设有第一滑轨，在下支撑板的上方设有卡扣在第一滑轨上的第一滑块；在矩形旋转板的下方设有第二驱动装置，在第二驱动装置的输出轴上对接安装有第一丝杆；第一丝杆与下支撑板上的螺母相旋合，用于驱动第一滑块沿第一滑轨来回滑动；三根外围电动伸缩杆竖直安装在上支撑板的下方，且位于下板面的同一圆周上；在三根外围电动伸缩杆的下端均设有一个外围真空吸盘；在下支撑板的下方竖直安装有四根内部电动伸缩杆，在四根内部电动伸缩杆的下端均设有一个内部真空吸盘；双摆平台包括第一摆动壳体、第二摆动壳体、第一齿轮轴、第三驱动装置、第二齿轮轴以及第四驱动装置；在下支撑板的下方还设有第一齿轮轴支架；在第一摆动壳体上设有第一弧形槽和第一弧形齿条；第一齿轮轴穿过第一弧形槽后两端转动式安装在第一齿轮轴支架上，使第一摆动壳体挂设在第一齿轮轴上；第一齿轮轴上的齿轮与第一弧形齿条相啮合，第三驱动装置的输出轴与第一齿轮轴相对接，用于驱动第一摆动壳体沿第一弧形槽摆动；在第一摆动壳体的下方设有第二齿轮轴支架；在第二摆动壳体上设有第二弧形槽和第二弧形齿条；第二齿轮轴穿过第二弧形槽后两端转动式安装在第二齿轮轴支架，使第二摆动壳体挂设在第二齿轮轴上；第二齿轮轴上的齿轮与第二弧形齿条相啮合，第四驱动装置的输出轴与第二齿轮轴相对接，用于驱动第二摆动壳体沿第二弧形槽摆动。采用在爬行机构的上支撑板与下支撑板之间设置旋转轴和第一丝杆副，实现了爬行机构的任意转向和平移运动；采用双摆平台能够提高孔加工的位置精度。作为本发明的进一步向限定方案，还包括一个由手持控制器和运动控制器构成的控制单元；运动控制器安装在矩形旋转板上，并与手持控制器无线通信连接；运动控制器与第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置以及第四驱动装置相连。采用控制单元能够实现各个驱动装置的协调工作。作为本发明的进一步向限定方案，还包括一个安装在第二摆动壳体下方的螺旋铣制孔执行器；螺旋铣制孔执行器包括刀具的自转机构、调偏机构、公转机构以及进给机构；自转机构安装在公转机构的内部，用以带动刀具产生自转运动；调偏...