CN211028278U - 双回转自动分度双向刨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双回转自动分度双向刨床，本刨床是针对现有的双向刨床在加工尺寸为200及以下的罗茨叶轮时速度提不高，效率较低的不足，而提出的一种改进的双向刨削机床，该机床的实现是基于一种采用双回转自动分度夹持机构，一次装夹操作，可夹持两个叶轮，当夹持着叶轮做翻转时，可使两个分度装置可以同步同轴同向翻转相同的角度，并且保证在翻转后分别装夹在两个夹持机构上面的两个叶轮型面仍然平行，使得双向刨刀一次行程可以用较快的速度刨削到两个叶轮工件，并且确保双向刨刀刨削过去后两个叶轮加工型面的工艺尺寸具备一致性精度，同时一次性装夹，一次性对刀，同时刨削两个叶轮，也提高了整个刨削加工的效率。

Description

双回转自动分度双向刨床

技术领域

本实用新型涉及一种金属刨削加工设备，尤其是一种双向曲面刨削机床。

背景技术

双向曲面刨削机床为刨削加工罗茨风机叶轮的专业机床，其良好的刚性结构和工艺性，可以保证罗茨风机叶轮批次刨削加工精度的一致性，确保罗茨风机对叶轮配对的尺寸精度要求，目前已经成熟应用于加工刨削尺寸在300～1000毫米之间的具有二至四个风叶型面直齿型的罗茨风机叶轮，机床通过所配置的数控旋转分度夹持装置机构在装夹好所需加工的叶轮后，便可自动控制双向刨刀往复运行从当前叶轮型面开始刨削加工，该型面加工好后，控制分度机构精确翻转分度到叶轮的第二个风叶型面，而后再刨削这个面，这样翻转机构配合双向刨刀依次完成叶轮各个型面的翻转和刨削加工。以刨床加工一个二叶叶轮工件为例，其加工流程可以归纳为装夹工件、对刀校核基准、加工参数设定、刨削第一面、分度机构翻转180度、刨削第二面，刨削完毕松夹取下工件，如果工件余度大需要多刀才可刨削到尺寸，则上述流程中要多次重复翻转叶轮、刨削两步骤，如果从整个叶轮加工时间周期计算，则装夹工件和对刀校核基准占用的时间为辅助时间，一般相对固定，双向刨刀往复运行时间为实际有效刨削时间，工件越大刨削时间越长，因此，整个加工过程中，有效刨削时间占比越大，有利于将双向刨刀速度提升到更高，刨削效率就越高，对于刨削一般尺寸长度在300～1000之间的叶轮工件，此类长度工件由于刨削行程大，距离长，可以充分发挥刨床的速度快、效率高优点，但是，如果刨削加工较小尺寸的叶轮，如长度尺寸为200及以下更小的叶轮，由于长度尺寸小，加工刨削行程很短，速度不易提高，有效刨削时间短，相对大尺寸叶轮刨削效率就要低得多了，另一方面，刨床加工这类尺寸较小的工件时，一次行程刨削进刀量较小，滑枕和工作台承受负载力也小，动力余量显得过大，形成浪费，不经济，而工作台也略显空旷，利用率不高，使得整体加工效率偏低，不能充分发挥双向刨床高速高效刨削加工的特点，若将现有刨床按比例缩小重新设计成专为加工这类小尺寸叶轮刨床，则又限制了双向刨削高速运行性能特点的发挥，也使得这类专机适应范围变得很窄，更不经济了。

实用新型内容

为了克服现有机床在加工尺寸为200及以下的叶轮时速度提不高，效率较低的不足，本实用新型提供一种采用双回转自动分度夹持机构，一次可夹持两个叶轮，当夹持着叶轮做翻转时，可使两个分度装置可以同步同轴同向翻转相同的角度，并且保证在翻转后分别装夹在两个夹持机构上面的两个叶轮型面仍然平行，使得双向刨刀一次行程可以刨削到两个叶轮工件，并且确保双向刨刀刨削过去后两个叶轮加工型面的工艺尺寸一致性精度。

本实用新型采用的技术方案是：一种双向曲面刨削机床，该机床具备双支承刨床承载结构为整体刚性门形框架结构的技术特征，框架结构中的横梁装有可以往复运动的滑枕，滑枕中部的垂直拖板上装有刨刀机构，该刨刀机构采用本公司专利技术，名称为双向刨刀机构，专利号为200420026963.0，在机床工作台上按轴向分布安装有两个具备较高精度的自动分度夹持装置，两夹持装置端面轴向以左、右叶轮旋转中心轴为基准保持为同轴，并能同轴、同步、同向旋转同角度，满足上述功能的两个同样规格型号的自动分度夹持装置构成双回转自动分度夹持机构，可以分别各夹持一个同规格尺寸的叶轮工件坯料，控制夹持的两叶轮工件做同步、同轴、同向、同角度翻转，以此配合双向刨刀循环往复刨削叶轮各个型面。

本刨床采用双回转自动分度夹持机构的有益效果是，双向刨床采用双回转自动分度夹持装置，可以一次装夹好两个工件，并且只需一次性对好刀，便可对夹持的两个叶轮同轴同步刨削加工，相比较单个单次装夹叶轮进行对刀刨削加工，减少了装夹对刀次数，加大了单次刨削行程，有利于在有效加工长度内，可以用更大的速度刨削加工，有效地提高了加工效率，缩短了批量工件加工所需总时间，对于批量加工叶轮工件的误差一致性工艺，以及更高速度带来的叶轮表面光洁度提高，更具有积极的效果，使得叶轮的刨削加工，可以减轻劳动强度，降低加工成本具有实际意义。

附图说明

图1为双回转自动分度双向刨床正面示意图。

图2为双回转自动分度双向刨床俯视示意图。

图3为双回转自动分度双向刨床右侧面示意图。

图中 1.机床身，2.门形框架支承座，3.工作台，4.左夹持机构，5.门形框架横梁，6.滑枕，7.摆动缸，8.垂直拖板，9.Y轴伺服电机，10.导轨副，11.工作台X轴伺服电机，12.Z轴伺服电机，13.双向刨刀，14.左叶轮，15.左尾座，16.右尾座，17.右叶轮，18.右夹持机构，19.X轴丝杆，20.旋转中心轴

具体实施方式

参考图1、图2、图3，双回转自动分度双向刨床包括床身1，与床身1为一体的支承座2，整体的刚性门形框架横梁5固定在床身1两侧的支承座2上，构成了双回转自动分度双向刨床的刚性整体，以抑制加工过程中产生的振动，保证双回转自动分度双向刨床能够稳定承载；装在床身1上的工作台3，由X轴电机11经由X轴丝杆19传动，做前后(即横向)移动，在工作台3台面上两端按轴向分布各装配有一台同型号的自动分度夹持机构，分为左夹持机构4和右夹持机构18，左夹持机构4和右夹持机构18的机械安装使得两夹持端面呈面对面分布，安装必须保证各自的夹持端面与对方互相平行，两端面轴向以左叶轮14、右叶轮17的旋转中心轴20为基准保持为同轴，旋转中心轴20除了与工作台3的台面始终保持轴向平行以外，其轴向还要与滑枕6的往复运动方向保持平行一致，保证两分度机构同步同轴同向旋转相同角度时，被夹持住的两叶轮的相同型面都是相互平行，并保证被夹紧的叶轮型面在刨削时与工作台3的台面始终保持轴向平行和稳定，左夹持机构4和左尾座15以及右夹持机构18和右尾座16构成了双回转自动分度夹持机构；门形框架5中的横梁上装配有导轨副10，与滑枕6连接，滑枕6由带有减速机构的Z轴伺服电机12驱动，做左右往复(纵向)直线移动，垂直拖板8安装在滑枕6中部，为垂直方向运动拖板，由Y轴伺服电机9驱动垂直拖板8上下移动，控制垂直拖板8上下位置高度尺寸，垂直拖板8上装有用于驱动双向刨刀13换向的液压摆动油缸7，双向刨刀13装配于垂直拖板8下端，液压摆动油缸7和双向刨刀13组成双向刨刀机构；在刨削加工叶轮的一个单循环过程当中，当滑枕6自左端开始右向滑动到达右叶轮17与右夹持机构18之间位置后，液压摆动油缸7控制双向刨刀13做右向摆动换向，使双向刨刀13的左刀头对准右叶轮17的型面，此时在换向动作过程中，工作台3向前移动配合垂直拖板8作上下移动对工作台3上被夹持住的左叶轮14和右叶轮17同步做一个定距插补动作，将下一个待刨削型面对准刨刀将运行的轨迹，完后滑枕6启动往左运行，当滑枕6左向滑动到达左叶轮14与左夹持机构4之间位置后，液压摆动油缸7控制双向刨刀13做左向摆动换向，使双向刨刀13的右刀头对准左叶轮14的型面，工作台3向前移动配合垂直拖板8作上下移动再做一个定距插补动作，将下一个待刨削型面对准双向刨刀13将运行的轨迹，至此完成一个单循环双边刨削，由数控程序设定，使每个单循环刨削均按上述步骤过程进行控制，重点保证双向刨刀在左叶轮14左端或右叶轮17右端位置时，刨刀上的左和右切削刀头在摆动换向后始终对准各自将要刨削的工件型面方向，同时，在双向刨刀13分别位于左右叶轮两端做换向动作时的间歇，工作台3前后移动配合垂直拖板8作上下移动对工作台3上被夹持住的左叶轮14和右叶轮17同步完成一个给定步距插补，该插补步距可以根据叶轮大小、型面形状以及所采取的刨削加工工艺计算给出。将多个所述单循环连续运行，既当滑枕6带动垂直拖板8连续左右循环往复运动时，垂直拖板8本身在此过程中做上下移动，使得双向刨刀13一边左右循环往复运动，在换向间隙时做上下移动，并配合工作台3前后移动连续做定距插补刨削叶轮，即可完成叶轮一个型面的连续刨削，当一个型面刨削完毕，双回转自动分度夹持机构将夹持住的两个叶轮做同轴、同步、同向翻转同一个角度，该角度根据所加工的叶轮由几个风叶型面组成而设定，如二叶轮翻转180度，三叶轮翻转120度，四叶轮翻转90度，而后继续刨削加工叶轮第二面、第三面……，由于双回转自动分度夹持机构具备了较高的精度，保证了翻转过的叶轮，其待加工的型面保持与工作台面轴向平行，保证刨刀继续刨削后的轨迹符合叶轮型面曲线尺寸，满足叶轮型面的精度要求，当叶轮所有型面都刨削完，则该叶轮加工完毕。

Claims (6)

1.一种双回转自动分度双向刨床，包括机床身(1)、门形框架支承座(2)、工作台(3)、左夹持机构(4)、门形框架横梁(5)、滑枕(6)、摆动缸(7)、垂直拖板(8)、Y轴伺服电机(9)、导轨副(10)、工作台X轴伺服电机(11)、Z轴伺服电机(12)、双向刨刀(13)、左叶轮(14)、左尾座(15)、右尾座(16)、右叶轮(17)、右夹持机构(18)、X轴丝杆(19)、旋转中心轴(20)，其特征是：与床身(1)为一体的支承座(2)，整体的刚性门形框架横梁(5)固定在床身(1)两侧的支承座(2)上，构成了双回转自动分度双向刨床的刚性整体，装在机床身(1)上的工作台(3)，与工作台(3)台面上装配的两台同型号的分度夹持机构，构成了双回转自动分度夹持机构，安装在垂直拖板(8)上的摆动缸(7)和双向刨刀(13)，构成了双向刨刀机构。

2.根据权利要求1所述的双回转自动分度双向刨床，其特征是：所述的双回转自动分度夹持机构，是安装在工作台(3)上的两台同型号的分度夹持机构，分别为左夹持机构(4)和左尾座(15)以及右夹持机构(18)和右尾座(16)所构成的机构。

3.根据权利要求2所述的双回转自动分度双向刨床，其特征是：所述左夹持机构(4)、左尾座(15)和右夹持机构(18)、右尾座(16)夹持叶轮作翻转时是同步同轴同角度的翻转。

4.根据权利要求2所述的双回转自动分度双向刨床，其特征是：所述左夹持机构(4)和右夹持机构(18)的夹持端面与对方互相平行，两端面轴向以左叶轮(14)、右叶轮(17)以旋转中心轴(20)为基准保持为同轴。

5.根据权利要求3所述的双回转自动分度双向刨床，其特征是：所述左叶轮(14)、右叶轮(17)在同轴翻转时的旋转中心轴(20)与工作台(3)台面始终保持轴向平行。

6.根据权利要求4所述的双回转自动分度双向刨床，其特征是：所述的旋转中心轴(20)，其轴向与滑枕(6)的往复运动方向保持平行一致。

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