專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)控曲柄車(chē)銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種應(yīng)用于船舶重工行業(yè)，對(duì)重型曲軸曲臂曲柄槽進(jìn)行內(nèi)銑削加工的機(jī)床。
背景技術(shù)：
船舶重工行業(yè)船用低速柴油機(jī)曲軸是船用低速柴油機(jī)中最核心的功能部件，用于傳遞巨大扭矩，推動(dòng)幾萬(wàn)噸到幾十萬(wàn)噸的船舶。曲軸材料為低碳合金鋼，一般單根曲軸長(zhǎng)度5至15米、重量為30至200噸，少數(shù)重量達(dá)300噸以上的曲軸是由兩根曲軸串聯(lián)而成。由于自身長(zhǎng)度長(zhǎng)重量大，不可能采用毛坯整體鍛造成型的方式而采用組裝結(jié)構(gòu)。由若干單個(gè)零件單獨(dú)加工，然后經(jīng)紅套組合成整根曲軸。單個(gè)零件稱(chēng)為曲臂重30噸到80噸以上，單個(gè)曲臂的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同且相互平行的曲柄I和一個(gè)連接兩個(gè)曲柄I的圓柱狀的曲柄銷(xiāo)2三部分構(gòu)成曲臂，曲柄銷(xiāo)2部位在兩個(gè)曲柄I的一端，在曲柄的另一端上加工有組裝用的紅套孔，兩個(gè)曲柄I之間加工成曲柄槽3(內(nèi)開(kāi)襠)?，F(xiàn)在的曲臂制作工藝是將兩曲柄和曲柄銷(xiāo)做成一個(gè)整體零件，曲臂毛坯為整體實(shí)心鍛件，要在實(shí)體鍛件毛坯上粗、精加工出曲柄間的內(nèi)開(kāi)襠槽3。目前用于曲柄槽加工的設(shè)備通常采用曲柄車(chē)削機(jī)床加工曲柄槽，曲臂毛坯在車(chē)削工作臺(tái)上裝卡加工時(shí)工件要旋轉(zhuǎn)360度切削一刀，其加工速度慢而且效率低。數(shù)控內(nèi)銑銑削工藝是目前國(guó)際上曲柄槽切削加工先進(jìn)的加工方法，由其對(duì)大功率鍛鋼曲柄件的加工，更有利于斷屑剛性特別好，內(nèi)銑機(jī)床有多種加工型式，使用最多的是曲柄固定型數(shù)控曲柄內(nèi)銑加工工藝。其主要特點(diǎn)是:生產(chǎn)效率高、加工精度好、適用范圍廣、柔性好。國(guó)外制造有曲柄槽銑削加工機(jī)床，曲柄槽銑床的加工效率是曲柄槽車(chē)床加工效率的5到8倍。這種曲柄槽銑削加工機(jī)床目前全世界只生產(chǎn)了五臺(tái)，若進(jìn)口這樣一臺(tái)曲柄槽銑加工機(jī)床，需要花費(fèi)大約400 700萬(wàn)歐元，由于設(shè)備投資巨大，所以國(guó)內(nèi)船舶重工行業(yè)目前仍采用其加工效率低的曲柄車(chē)床用于加工曲臂，而且還要花費(fèi)大量的外匯購(gòu)買(mǎi)進(jìn)口的國(guó)外曲柄車(chē)床。國(guó)內(nèi)目前開(kāi)發(fā)了用于重型曲軸軸頸加工的旋風(fēng)銑床，開(kāi)發(fā)了曲柄車(chē)床但仍然沒(méi)有解決曲臂毛坯鍛件粗加工第一道工序的重切高效率加工的問(wèn)題，目前在船舶重工行業(yè)船用低速柴油機(jī)曲軸曲臂加工技術(shù)裝備族中，正是缺乏這種用于重切高效率內(nèi)銑削加工曲臂曲柄槽的技術(shù)設(shè)備，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)數(shù)控曲柄車(chē)銑床是船舶重工行業(yè)船用低速柴油機(jī)曲軸曲臂加工工藝、技術(shù)裝備方面亟待解決的技術(shù)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種重切高效率內(nèi)銑削加工方式的數(shù)控曲柄車(chē)銑床。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:數(shù)控曲柄車(chē)銑床，機(jī)床總體由兩大工作部分串聯(lián)安裝構(gòu)成的布局結(jié)構(gòu)形式；圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分串聯(lián)安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分的前端部位；銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分包括:組合頂梁組合基座和設(shè)置在組合基座中的T形滑枕，T形滑枕上設(shè)置有圓形刀盤(pán)和用于驅(qū)動(dòng)圓形刀盤(pán)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，組合基座中設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)沿組合基座導(dǎo)軌Z軸方向上下移動(dòng)的傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)；圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分包括:床身，床身上設(shè)置的滑座及用于驅(qū)動(dòng)滑座沿X軸縱向移動(dòng)的傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在滑座上同時(shí)還設(shè)置有支承工件的圓工作臺(tái)和驅(qū)動(dòng)圓工作臺(tái)繞C軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在圓工作臺(tái)上設(shè)置有工件裝夾器。所述圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)箱及T形滑枕進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置的門(mén)式主機(jī)體，由組合頂梁、組合基座組裝而成；組合基座為箱形結(jié)構(gòu)，整體由左基座體、右基座體組成，在中間垂直平面內(nèi)圍成T形內(nèi)腔延伸的Z軸線(xiàn)導(dǎo)軌，安裝T形滑枕沿Z軸線(xiàn)作受控制的運(yùn)動(dòng)，圓形刀盤(pán)安裝在T形滑枕頂部；組合頂梁為箱形整體，由左、右頂梁體組裝而成；左右頂梁的橫梁分別與左右立柱做成整體，組合后構(gòu)成腹腔內(nèi)凹中空形龍門(mén)式框架式結(jié)構(gòu)；組合頂梁由刀盤(pán)上面橫跨組合基座的頂部與基座頂面固定為一體的門(mén)式框架組合主機(jī)體；組合頂梁與組合基座將刀盤(pán)T形滑枕部件包容在組合頂梁與組合基座頂部形成的腹腔內(nèi)凹中空部位；圓形刀盤(pán)主軸中心根部靠前面部位的切削刀刃部分凸出于組合頂梁與組合基座的正前端面形成刀盤(pán)切削區(qū)；圓工作臺(tái)工件裝夾支承進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置的床身、滑座、圓工作臺(tái)均為腹腔內(nèi)布筋的箱形結(jié)構(gòu)，床身為箱式矩形縱向安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置的前端部位；床身導(dǎo)軌在X軸線(xiàn)方向延伸，其上布有多余一條以上的矩形導(dǎo)軌，在床身與滑座之間設(shè)置有符合工作行程長(zhǎng)度的數(shù)根齒條竄聯(lián)形式安裝的齒條組至少一組；滑座為腹腔箱式矩形結(jié)構(gòu)底部上的矩形導(dǎo)軌與床身導(dǎo)軌相結(jié)合，頂部設(shè)有圓環(huán)形導(dǎo)軌與圓工作臺(tái)導(dǎo)軌相結(jié)合，滑座尾部設(shè)有滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置；圓工作臺(tái)為腹腔內(nèi)布筋的箱形結(jié)構(gòu)，圓工作臺(tái)的下部水平環(huán)面上設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)軌，垂直側(cè)環(huán)面裝有圓工作臺(tái)的齒圈，圓工作臺(tái)上安裝有工件裝夾器，并配有隨工件重量可增減的工件偏重平衡塊。所述T形滑枕安裝在組合主機(jī)體組合基座垂直平面內(nèi)的T形空腔部位與T形導(dǎo)軌結(jié)合形成Z軸線(xiàn)；銑削圓形刀盤(pán)安裝在T形滑枕主軸的頂部，T形滑枕裝有刀盤(pán)主軸傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)至少一組；組合基座上裝有T形滑枕沿Z軸線(xiàn)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置至少一組；刀盤(pán)上端面的組合頂梁上和在刀盤(pán)下端面的T形滑枕上裝有多于一個(gè)的刀盤(pán)位置限制器；支承圓工作臺(tái)工件裝夾的滑座安裝在床身上，與床身縱向延伸導(dǎo)軌相結(jié)合；滑座尾部設(shè)有滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱至少一組，其裝置上的小齒輪與床身齒條組相嚙合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滑座沿床身縱向延伸導(dǎo)軌作X軸線(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；在滑座側(cè)面設(shè)置有至少一組驅(qū)動(dòng)圓工作臺(tái)繞C軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，C軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的小齒輪與圓工作臺(tái)的下部垂直側(cè)環(huán)面設(shè)置的工作臺(tái)齒圈嚙合，經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)其上安裝的圓工作臺(tái)作C軸軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；圓工作臺(tái)上設(shè)有工件裝夾器。在滑座兩側(cè)面上裝有至少多于一組的圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱上的齒輪傳動(dòng)軸的上部和下部分別設(shè)置有與齒圈相哨合的小齒輪和傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)箱由若干相嚙合的傳動(dòng)齒輪及傳動(dòng)軸組成采用倒掛安裝的形式；τ形滑枕下部裝有由若干相嚙合的傳動(dòng)齒輪及傳動(dòng)軸組成的刀盤(pán)主傳動(dòng)箱及電機(jī)垂直倒掛安裝的形式，刀盤(pán)主軸傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)至少一組；組合基座上裝有T形滑枕沿Z軸線(xiàn)上下移動(dòng)的滑枕驅(qū)動(dòng)裝置至少一組，包括設(shè)置在T型滑枕上的四根絲桿，組合基座上設(shè)置有分別驅(qū)動(dòng)絲桿副轉(zhuǎn)動(dòng)的由若干齒輪及傳動(dòng)軸組成的滑枕驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)箱及伺服電機(jī)，絲桿上設(shè)置的滑塊及滑塊與T型滑枕相固定；T形滑枕下部安裝有液壓平衡油缸。1.數(shù)控曲柄車(chē)銑床總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)劃分為兩大工作部分:第一工作部分銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置；第二工作部分圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置。2.銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分，與圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分采用串聯(lián)安裝組合布局形式。圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分，安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分的前端部位。3.銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分:主要解決驅(qū)動(dòng)大刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)切削動(dòng)力及刀盤(pán)垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、主軸支承、刀盤(pán)主軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)匹配、刀盤(pán)T形滑枕垂直進(jìn)給驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)匹配、基座受載支承剛度、承載受力強(qiáng)度設(shè)計(jì)技術(shù)等。4.圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分:主要解決工件支承裝夾進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給動(dòng)力匹配、工件支承基礎(chǔ)大件受力剛度強(qiáng)度、工件支承進(jìn)給及軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、為實(shí)現(xiàn)工件支承及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)大件間相互匹配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)技術(shù)等。5.銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分；圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分，兩工作部分在重力切削狀況下基礎(chǔ)大件截面的抗振剛度、強(qiáng)度和基礎(chǔ)大件質(zhì)量結(jié)構(gòu)匹配設(shè)計(jì)等。6.通過(guò)按以上要求設(shè)計(jì)的機(jī)床體現(xiàn)了權(quán)利要求書(shū)中提出的機(jī)床各項(xiàng)技術(shù)特征。本實(shí)用新型的有益效果是:數(shù)控曲柄車(chē)銑床實(shí)現(xiàn)對(duì)鍛件毛坯曲臂曲柄槽大功率高效率重切內(nèi)銑削加工，其銑削加工效率為曲柄車(chē)削加工機(jī)床的5到8倍。該數(shù)控曲柄車(chē)銑床是獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)制造的新型機(jī)床，與國(guó)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)不盡相同，具有獨(dú)立的技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該機(jī)床為解決鍛件毛坯曲臂高效重切內(nèi)銑削加工曲臂曲柄槽開(kāi)檔，提供了先進(jìn)的內(nèi)銑削加工工藝方法，為船舶重工行業(yè)提供了自主生產(chǎn)重型曲軸的重切高效率加工技術(shù)設(shè)備，為船舶重工行業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化高效制造重型船用曲軸提供了技術(shù)保障。填補(bǔ)了國(guó)家用于船舶重工行業(yè)重型曲軸曲臂曲柄槽加工機(jī)床的技術(shù)空白，解決了船舶重工行業(yè)船用重型曲軸曲臂加工的難點(diǎn)。

圖1是重型曲軸上單個(gè)曲臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2去掉頂梁后工作臺(tái)的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖2中去掉頂梁后T形滑枕刀盤(pán)上下移驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中:1、曲柄，2、曲柄銷(xiāo)，3、曲柄槽開(kāi)檔；圖2、圖3、圖4、圖5、圖6中:1、床身，2、床身防護(hù)罩，3、滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，4、滑座，5、圓工作臺(tái)，6、工件裝夾器，7、曲軸毛坯，8、滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，9、齒條組，10、主傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，IUT形滑枕，12、主軸，13、刀盤(pán)，14、滑枕驅(qū)動(dòng)裝置，15、刀盤(pán)位置器，16、左基座，17、右基座，18、圓工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱，19、圓工作臺(tái)齒圈，20、工件平衡塊，21、滑枕鑲條，22、液壓平衡油缸，23、減振箱，24、組合頂梁，25、絲桿，26、車(chē)削附件頭。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型數(shù)控曲柄車(chē)銑床作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，數(shù)控曲柄車(chē)銑床總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)劃分為兩大工作部分:第一工作部分銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置；第二工作部分圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置。銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分，與圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分采用串聯(lián)安裝組合布局形式。圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分，安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分刀盤(pán)切削區(qū)的前端部位。銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分主要完成刀盤(pán)主切削動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和刀盤(pán)切削不同曲臂曲柄槽的高度變化時(shí)T形滑枕作Z方向的上下垂直進(jìn)給傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分主要完成工件曲臂的裝夾、承重、輸送裝夾的工件曲臂進(jìn)給到刀盤(pán)切削區(qū)進(jìn)行銑切削加工。這兩個(gè)工作部分的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)均由數(shù)控系統(tǒng)控制在程序指令下完成工作。銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分包括:組合頂梁24組合基座和設(shè)置在組合基座中的T形滑枕11、滑枕鑲條21，T形滑枕上設(shè)置有圓形刀盤(pán)13和用于驅(qū)動(dòng)圓形刀盤(pán)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)箱10及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，組合基座中設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)T形滑枕11沿組合基座導(dǎo)軌Z軸方向上下移動(dòng)的T形滑枕驅(qū)動(dòng)裝置14傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)。為保證銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分各部件可靠實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)主切削動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，T形滑枕進(jìn)給傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，保證組合安裝各部件的承載受力支撐強(qiáng)度及剛度，銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分的主機(jī)體設(shè)計(jì)成下面箱式矩形基座上面門(mén)式框架相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，由組合頂梁24、組合基座組裝而成。組合基座為箱形結(jié)構(gòu)，整體由左基座體16、右基座體17組成，在中間垂直平面內(nèi)圍成T形內(nèi)腔延伸的Z軸線(xiàn)導(dǎo)軌，安裝T形滑枕11沿Z軸線(xiàn)作受控制的運(yùn)動(dòng)，圓形刀盤(pán)13安裝在T形滑枕11頂部。組合頂梁24為箱形整體，由左、右頂梁體組裝而成。左右頂梁的橫梁分別與左右立柱做成整體，組合后構(gòu)成腹腔內(nèi)凹中空形龍門(mén)式框架式結(jié)構(gòu)。組合頂梁24由刀盤(pán)上面橫跨組合基座的頂部與基座頂面固定成為一體的下基座上龍門(mén)式框架組合主機(jī)體。組合頂梁24與組合基座將刀盤(pán)13Τ形滑枕11部件包容在組合頂梁24與組合基座頂部形成的腹腔內(nèi)凹中空部位。圓形刀盤(pán)13主軸中心根部靠前面部位的切削刀刃部分凸出于組合頂梁24與組合基座的正前端面形成刀盤(pán)切削區(qū)。T形滑枕11安裝在組合主機(jī)體組合基座垂直平面內(nèi)的T形空腔部位與T形導(dǎo)軌結(jié)合形成Z軸線(xiàn)。銑削圓形刀盤(pán)13安裝在T形滑枕主軸12的頂部，T形滑枕11裝有刀盤(pán)主軸傳動(dòng)箱10及驅(qū)動(dòng)電機(jī)(至少一組)。組合基座上裝有T形滑枕11沿Z軸線(xiàn)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置14 (至少一組)，包括設(shè)置在T型滑枕11上的四根絲桿25，組合基座上設(shè)置有分別驅(qū)動(dòng)絲桿副轉(zhuǎn)動(dòng)的由若干齒輪及傳動(dòng)軸組成的滑枕驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)箱及伺服電機(jī)，絲桿25上設(shè)置的滑塊及滑塊與T型滑枕11相固定。刀盤(pán)上端面的組合頂梁24上和在刀盤(pán)下端面的T形滑枕11上裝有多于一個(gè)的刀盤(pán)位置限制器15，T形滑枕11下部安裝有液壓平衡油缸22和減振箱23。[0028]圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置包括床身1，床身I上設(shè)置有床身防護(hù)罩2，床身I上設(shè)置有滑座4及用于驅(qū)動(dòng)滑座4縱向移動(dòng)的滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置3，滑座4兩側(cè)面還設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)圓工作臺(tái)5轉(zhuǎn)動(dòng)的圓工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱18，圓工作臺(tái)5上設(shè)置有工件裝夾器6。為保證圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置3工作部分各部實(shí)現(xiàn)工件曲臂的裝夾、承重、輸送裝夾的工件曲臂進(jìn)給到刀盤(pán)切削區(qū)進(jìn)行銑切削加工，以及各部件的負(fù)載承重、在切削抗力下的受力支撐。圓工作臺(tái)工件裝夾支承進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分的床身1、滑座4、圓工作臺(tái)5均設(shè)計(jì)為腹腔內(nèi)布筋的箱形結(jié)構(gòu)，床身I為內(nèi)布筋的箱式矩形縱向安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置的前端部位。床身I導(dǎo)軌在X軸線(xiàn)方向延伸，其上，布有多余一條以上的矩形導(dǎo)軌，在床身縱向?qū)к壦矫媾c則導(dǎo)軌平行凹腹部位，設(shè)置有符合工作行程長(zhǎng)度的數(shù)根齒條竄聯(lián)形式安裝的齒條組9至少一組?；?為腹腔內(nèi)布筋的箱式矩形結(jié)構(gòu)底部上的矩形導(dǎo)軌與床身I導(dǎo)軌相結(jié)合，頂部設(shè)有圓環(huán)形導(dǎo)軌與圓工作臺(tái)5導(dǎo)軌相結(jié)合，滑座尾部設(shè)有滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置3。圓工作臺(tái)為腹腔內(nèi)布筋的箱形結(jié)構(gòu)，圓工作臺(tái)5的下部水平環(huán)面上設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)軌，垂直側(cè)環(huán)面裝有圓工作臺(tái)的齒圈19，圓工作臺(tái)5上安裝有工件裝夾器6，并配有隨工件重量可增減的工件裝夾偏重配重的平衡塊20?；?尾部設(shè)有滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱3 (至少一組)，其裝置上的小齒輪與床身齒條組9相嚙合由滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)8驅(qū)動(dòng)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滑座4沿床身I縱向延伸導(dǎo)軌作X軸線(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在滑座4側(cè)面設(shè)置有(至少一組)驅(qū)動(dòng)圓工作臺(tái)繞C軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置18，C軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置18的小齒輪與圓工作臺(tái)5的下部垂直側(cè)環(huán)面設(shè)置的工作臺(tái)齒圈19嚙合，經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置18驅(qū)動(dòng)其上安裝的圓工作臺(tái)5作C軸軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓工作臺(tái)5上設(shè)有工件夾緊裝置6。本實(shí)用新型的工作原理是:使用時(shí)，將曲軸毛坯7通過(guò)工件裝夾器6固定在圓工作臺(tái)5上，刀盤(pán)滑枕主軸主傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)13轉(zhuǎn)動(dòng)。圓工作臺(tái)5裝夾工件由滑座4支承，通過(guò)滑座驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)沿床身I上導(dǎo)軌向刀盤(pán)13方向移動(dòng)輸送到刀盤(pán)切削區(qū)，從而使刀盤(pán)13對(duì)曲臂鍛件毛坯進(jìn)行銑削。銑削到一定深度后，圓工作臺(tái)5逆向移動(dòng)向后退。然后T形滑枕主軸通過(guò)滑枕驅(qū)動(dòng)裝置14驅(qū)動(dòng)使刀盤(pán)向上或向下移動(dòng)，再次對(duì)曲柄槽開(kāi)檔進(jìn)行銑削從而銑削出一定高度的曲柄槽開(kāi)檔。完成曲臂曲柄槽開(kāi)檔的銑削加工后支承曲臂的圓工作臺(tái)5通過(guò)圓工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱18驅(qū)動(dòng)，在滑座4上作C軸轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)曲臂鍛件毛坯轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)刀盤(pán)13和圓工作臺(tái)5同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，將曲臂毛坯的曲柄銷(xiāo)部位銑削成一個(gè)圓柱軸形狀，則完成了曲臂曲柄槽和曲柄銷(xiāo)軸的內(nèi)銑加工。然后在刀盤(pán)上裝夾車(chē)削附件頭26，刀盤(pán)13將車(chē)削附件頭26轉(zhuǎn)動(dòng)到兩工作部分的軸向軸心線(xiàn)上固定不動(dòng)。然后，支承曲臂的圓工作臺(tái)5通過(guò)圓工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱18驅(qū)動(dòng)，在滑座4上作C軸轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸毛坯一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)刀盤(pán)13固定不動(dòng)，其上裝夾的車(chē)削附件頭的刀具亦不動(dòng)。當(dāng)曲臂毛坯隨工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)刀盤(pán)13上固定的刀具將曲柄銷(xiāo)根部的上下部位車(chē)削成半圓形圓環(huán)狀的空刀槽。上述過(guò)程完成后即完成了對(duì)曲臂曲柄槽開(kāi)檔和曲柄銷(xiāo)部位的全部?jī)?nèi)銑及兩曲柄與銷(xiāo)軸根部間清根的車(chē)削加工。本實(shí)用新型的有益效果是:數(shù)控曲柄車(chē)銑床實(shí)現(xiàn)對(duì)鍛件毛坯曲臂曲柄槽大功率高效率重切內(nèi)銑削加工，其銑削加工效率為曲柄車(chē)削加工機(jī)床的5到8倍。該數(shù)控曲柄車(chē)銑床是獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)制造的新型機(jī)床，與國(guó)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)不盡相同，具有獨(dú)立的技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該機(jī)床為解決鍛件毛坯曲臂高效重切內(nèi)銑削加工曲臂曲柄槽開(kāi)檔，提供了先進(jìn)的內(nèi)銑削加工工藝方法，為船舶重工行業(yè)提供了自主生產(chǎn)重型曲軸的重切高效率加工技術(shù)設(shè)備，為船舶重工行業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化高效制造重型船用曲軸提供了技術(shù)保障。填補(bǔ)了國(guó)家用于船舶重工行業(yè)重型曲軸曲臂曲柄槽加工機(jī)床的技術(shù)空白，解決了船舶重工行業(yè)船用重型曲軸曲臂加工的難點(diǎn)。 上述的實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，而非用于限制本實(shí)用新型；應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.數(shù)控曲柄車(chē)銑床，其特征在于:機(jī)床總體由兩大工作部分串聯(lián)安裝構(gòu)成的布局結(jié)構(gòu)形式；圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分串聯(lián)安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分的前端部位； 銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分包括:組合頂梁組合基座和設(shè)置在組合基座中的T形滑枕，T形滑枕上設(shè)置有圓形刀盤(pán)和用于驅(qū)動(dòng)圓形刀盤(pán)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，組合基座中設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)沿組合基座導(dǎo)軌Z軸方向上下移動(dòng)的傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分包括:床身，床身上設(shè)置的滑座及用于驅(qū)動(dòng)滑座沿X 軸縱向移動(dòng)的傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在滑座上同時(shí)還設(shè)置有支承工件的圓工作臺(tái)和驅(qū)動(dòng)圓工作臺(tái)繞C軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在圓工作臺(tái)上設(shè)置有工件裝夾器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控曲柄車(chē)銑床，其特征在于:所述圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)箱及T形滑枕進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置的門(mén)式主機(jī)體，由組合頂梁、組合基座組裝而成；組合基座為箱形結(jié)構(gòu)，整體由左基座體、右基座體組成，在中間垂直平面內(nèi)圍成T形內(nèi)腔延伸的Z軸線(xiàn)導(dǎo)軌，安裝T形滑枕沿Z軸線(xiàn)作受控制的運(yùn)動(dòng)，圓形刀盤(pán)安裝在T形滑枕頂部；組合頂梁為箱形整體，由左、右頂梁體組裝而成；左右頂梁的橫梁分別與左右立柱做成整體，組合后構(gòu)成腹腔內(nèi)凹中空形龍門(mén)式框架式結(jié)構(gòu)；組合頂梁由刀盤(pán)上面橫跨組合基座的頂部與基座頂面固定為一體的門(mén)式框架組合主機(jī)體；組合頂梁與組合基座將刀盤(pán)T形滑枕部件包容在組合頂梁與組合基座頂部形成的腹腔內(nèi)凹中空部位；圓形刀盤(pán)主軸中心根部靠前面部位的切削刀刃部分凸出于組合頂梁與組合基座的正前端面形成刀盤(pán)切削區(qū)；圓工作臺(tái)工件裝夾支承進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置的床身、滑座、圓工作臺(tái)均為腹腔內(nèi)布筋的箱形結(jié)構(gòu)，床身為箱式矩形縱向安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置的前端部位；床身導(dǎo)軌在X軸線(xiàn)方向延伸，其上布有多余一條以上的矩形導(dǎo)軌，在床身與滑座之間設(shè)置有符合工作行程長(zhǎng)度的數(shù)根齒條竄聯(lián)形式安裝的齒條組至少一組；滑座為腹腔箱式矩形結(jié)構(gòu)底部上的矩形導(dǎo)軌與床身導(dǎo)軌相結(jié)合，頂部設(shè)有圓環(huán)形導(dǎo)軌與圓工作臺(tái)導(dǎo)軌相結(jié)合，滑座尾部設(shè)有滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置；圓工作臺(tái)為腹腔內(nèi)布筋的箱形結(jié)構(gòu)，圓工作臺(tái)的下部水平環(huán)面上設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)軌，垂直側(cè)環(huán)面裝有圓工作臺(tái)的齒圈，圓工作臺(tái)上安裝有工件裝夾器，并配有隨工件重量可增減的工件偏重平衡塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控曲柄車(chē)銑床，其特征在于:所述T形滑枕安裝在組合主機(jī)體組合基座垂直平面內(nèi)的T形空腔部位與T形導(dǎo)軌結(jié)合形成Z軸線(xiàn)；銑削圓形刀盤(pán)安裝在T形滑枕主軸的頂部，T形滑枕裝有刀盤(pán)主軸傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)至少一組；組合基座上裝有T形滑枕沿Z軸線(xiàn)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置至少一組；刀盤(pán)上端面的組合頂梁上和在刀盤(pán)下端面的T形滑枕上裝有多于一個(gè)的刀盤(pán)位置限制器；支承圓工作臺(tái)工件裝夾的滑座安裝在床身上，與床身縱向延伸導(dǎo)軌相結(jié)合；滑座尾部設(shè)有滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱至少一組，其裝置上的小齒輪與床身齒條組相嚙合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滑座沿床身縱向延伸導(dǎo)軌作X軸線(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；在滑座側(cè)面設(shè)置有至少一組驅(qū)動(dòng)圓工作臺(tái)繞C軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，C軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的小齒輪與圓工作臺(tái)的下部垂直側(cè)環(huán)面設(shè)置的工作臺(tái)齒圈嚙合，經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)其上安裝的圓工作臺(tái)作C軸軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；圓工作臺(tái)上設(shè)有工件裝夾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控曲柄車(chē)銑床，其特征在于:在滑座兩側(cè)面上裝有至少多于一組的圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱上的齒輪傳動(dòng)軸的上部和下部分別設(shè)置有與齒圈相哨合的小齒輪和傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)箱由若干相哨合的傳動(dòng)齒輪及傳動(dòng)軸組成米用倒掛安裝的形式；T形滑枕下部裝有由若干相嚙合的傳動(dòng)齒輪及傳動(dòng)軸組成的刀盤(pán)主傳動(dòng)箱及電機(jī)垂直倒掛安裝的形式，刀盤(pán)主軸傳動(dòng)箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)至少一組；組合基座上裝有T形滑枕沿Z軸線(xiàn)上下移動(dòng)的滑枕驅(qū)動(dòng)裝置至少一組，包括設(shè)置在T型滑枕上的四根絲桿，組合基座上設(shè)置有分別驅(qū)動(dòng)絲桿副轉(zhuǎn)動(dòng)的由若干齒輪及傳動(dòng)軸組成的滑枕驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)箱及伺服電機(jī)，絲桿上設(shè)置的滑塊及滑塊與T型滑枕相固定；τ形滑枕下部安裝有液壓平衡油 缸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控曲柄車(chē)銑床，機(jī)床總體結(jié)構(gòu)布局劃分為兩大工作部分第一工作部分銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分；第二工作部分圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分。銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分與圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分采用串聯(lián)安裝組合布局形式，圓工作臺(tái)工件裝夾支承及滑座進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分安裝在銑削圓形刀盤(pán)主軸傳動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)組合裝置工作部分的前端部位。其銑削加工效率為曲柄車(chē)削加工機(jī)床的5到8倍。
文檔編號(hào)B23Q1/25GK203045300SQ20132002280
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者曾金元, 雷帥, 王成爽, 趙冬梅, 錢(qián)伶俊, 朱國(guó)秋, 張傳立, 黃一平 申請(qǐng)人:蘇州愛(ài)博納重工裝備科技有限公司