CN102941475A

CN102941475A - 一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台

Info

Publication number: CN102941475A
Application number: CN2012103416645A
Authority: CN
Inventors: 唐进元; 蔡卫星
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2013-02-27

Abstract

一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台。工作转台床身1总体上呈现方形，右上半部分被切除，加工成一弧形导轨。旋转工作转台3通过与左侧压板2、右侧压板5的配合安装在工作转台床身1上，两侧压板与床身形成的弧形燕尾槽导轨，此燕尾槽导轨通过与旋转工作转台3两侧的燕尾槽导轨相配合，进而可实现C轴的旋转运动，旋转运动的实现是由伺服电机10来提供动力的。伺服电机10通过加速器驱动齿轮1并经过齿轮2进而带动弧形齿扇14从而实现C轴的旋转运动。Z向运动的实现是靠上导轨9和下导轨10来实现的。具体是通过伺服电机经过减速器来带动丝杠而丝杠螺母与整个工作转台床身向联接，这样便通过伺服电机便可实现整个工作转台的Z向移动。工作转台可实现涡轮盘工件的数控精确定位。

Description

一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台

技术领域

本发明是一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台总成模块，属于拉削机床领域。

背景技术

涡轮转子是涡轮螺旋桨型航空发动机、汽轮机等的主要部件之一，其工作条件较为苛刻，尤其是在高性能的航空发动机中，对涡轮盘的要求更为严苛。对于涡轮盘与叶片的联接有效的一种联接方式为枞树形榫槽联接方式。对于榫槽的加工方法，现在主要有铣削加工和拉削加工两种方法，铣削加工时榫槽加工较早采用的加工方法，此种加工方法要达到所需的加工精度有一定的难度，且铣刀的制造比较困难。因此对于涡轮盘榫槽的加工常采用拉削的加工方式，拉削较铣削加工生产效率高，且质量也较好，拉削出槽型的尺寸稳定、精度高，其滚棒尺寸、锥度、错齿、平行度等项均比铣加工的稳定得多。

涡轮盘榫槽的加工一直是涡轮盘加工的关键技术，国外航空大国，如美国，英国，法国，德国等对此都有较为深入的研究，技术也比较成熟。其拉削机床设备也较为先进，拉削机床多为高速拉削机床。榫槽的加工质量较为稳定。目前较为先进的榫槽拉削设备主要有英国Lpaointe公司生产的卧式拉削设备SRHE32/6000,德国霍夫曼公司生产的高速榫槽拉削机床RAW 16×6300×500，和日本不二越（nachi）公司生产的立式榫槽拉削设备SV-20-23M和卧式榫槽拉削机床NSL系列。国内生产的相关拉削机床技术和工艺性能相对于国外有一定差距，目前，国内较为先进的榫槽加工设备多为进口。

本专利所设计的拉削机床工作转台模块，能够提供3个方向的自由度，并且具有很高的定位精度，整个工作转台可作为单独一个模块存在，能够较为方便的布置和安装，除适合加工涡轮盘榫槽用外，还可使用于大部分侧拉方式布局的拉削机床，通用性能较好。工作转台模块的整体布局较为紧凑，强度方面能够满足中高拉削要求。相信专利中所设计的榫槽拉削机床工作转台模块对于提高我国的榫槽加工机床的工艺水平就有一定的促进作用。

发明内容

本专利解决的技术问题是：针对市场国内榫槽拉削机床加工精度低，高性能自动化榫槽拉削机床依赖进口的状况，发明了一种五轴数控高性能榫槽拉削机床的工作转台台部分，该机床在数控系统的控制下可以实现涡轮盘榫槽的精确拉削加工，从而实现高性能数控榫槽拉削机床的国产，改变此类机床依赖进口的现状。

本专利发明的一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台，其特征是：工作转台床身1总体上呈现方形，右上半部分被切除，加工成一弧形导轨。旋转工作转台3通过与左侧压板2、右侧压板5的配合安装在工作转台床身1上，两侧压板与床身形成的弧形燕尾槽导轨，此燕尾槽导轨通过与旋转工作转台3两侧的燕尾槽导轨相配合，进而可实现C轴的旋转运动，旋转运动的实现是由伺服电机10来提供动力的。伺服电机10通过加速器驱动齿轮1并经过齿轮2进而带动弧形齿扇14从而实现C轴的旋转运动。Z向运动的实现是靠上导轨9和下导轨10来实现的。具体是通过伺服电机经过减速器来带动丝杠而丝杠螺母与整个工作转台床身向联接，这样便通过伺服电机便可实现整个工作转台的Z向移动。

工作转台在两个自由度上都有相应的锁紧机构，具体特征如下：

在旋转轴C向上，锁紧是通过锁紧拉杆16上的T形螺母17与右侧压板5上所开的T形槽之间的摩擦力来实现的。拉力是靠蝶形弹簧21在压缩状态的弹力来提供的。当需进行C向移动时，需将液压油冲进锁紧机构中进一步压缩蝶形弹簧21从而使T形螺母17与右侧压板5上的T形槽面分离。具体的锁紧原理图可参考说明附图中的图

上述C轴锁紧机构是安装在压紧板4上的，而压紧板是通过螺栓固定来与旋转工作转台3来相互固定连接的。

直线导轨Z向的锁紧是通过与上下导轨9、12相配合的导轨上的T形槽与锁紧拉杆13之间的摩擦力来实现的。具体过程为，当Z向导轨移动的加工工位时，停止向Z向锁紧装置中供给液压油，这样，与锁紧杆16相连的处于压缩状态的蝶形弹簧便会施加相应的锁紧力，之后通过拉杆13上的楔形机构进行增力，来使拉杆13顶端的与导轨上的T形槽紧紧压紧，进而靠两者之间的摩擦力来锁紧Z轴，当需松开Z向导轨时，须向倒进装置内顶端输入液压油，液压油作用于滑块15,滑块15作用于锁紧杆16进而作用于通过与锁紧杆16相配合的压紧拉杆13上的楔形槽来带动压紧拉杆16运动，从而使压紧拉杆16与导轨上的T形槽面向分离，从而使Z向可自由移动。具体结构可参考说明附图上的图3

上述Z向锁紧装置是安装于床身上的。

上述工作转台中C向旋转测量是通过钢带光栅尺来实现的，相应的钢带光栅尺是安装在压紧板4的外弧形侧面上的。而光测量头7安装于右侧压板5上。具体结构可参看说明附图上的图1.

上述C向的旋转运动是通过伺服电机10经过减速器8来驱动的。驱动旋转工作转台沿鼓形导轨运动时通过齿轮1、齿轮2和齿扇14之间的配合传动来实现的。具体结构可参看说明附图上的图5

本本专利所设计的拉削机床工作转台模块，能够提供3个方向的自由度，并且具有很高的定位精度，整个工作转台可作为单独一个模块存在，能够较为方便的布置和安装，除适合加工涡轮盘榫槽用外，还可使用于大部分侧拉方式布局的拉削机床，通用性能较好。工作转台模块的整体布局较为紧凑，强度方面能够满足中高拉削要求。s能够进行工件的高精度定位。

附图说明

图1是工作转台右侧三维视图。

图2是工作转台左侧三维视图。

图3是Z轴方向锁紧机构截面图。

图4是C轴转动锁紧机构局部剖视图。

图5是C轴传动截面图。

Claims

1.一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台，其特征是：工作台床身1总体上呈现方形，右上半部分被切除，加工成一弧形导轨，旋转工作台3通过与左侧压板2、右侧压板5的配合安装在工作台床身1上，两侧压板与床身形成的弧形燕尾槽导轨，此燕尾槽导轨通过与旋转工作台3两侧的燕尾槽导轨相配合，进而可实现C轴的旋转运动，旋转运动的实现是由伺服电机10来提供动力的，伺服电机10通过加速器驱动齿轮1并经过齿轮2进而带动弧形齿扇14从而实现C轴的旋转运动，Z向运动的实现是靠上导轨9和下导轨10来实现的，具体是通过伺服电机经过减速器来带动丝杠而丝杠螺母与整个工作台床身向联接，这样便通过伺服电机便可实现整个工作台的Z向移动。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台，其特征是：锁紧是通过锁紧拉杆16上的T形螺母17与右侧压板5上所开的T形槽之间的摩擦力来实现的，拉力是靠蝶形弹簧21在压缩状态的弹力来提供的，当需进行C向移动时，需将液压油冲进锁紧机构中进一步压缩蝶形弹簧21从而使T形螺母17与右侧压板5上的T形槽面分离，锁紧机构是安装在压紧板4上的，而压紧板是通过螺栓固定来与旋转工作台3来相互固定连接的。

3.根据权利要求1所述的一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台，其特征是：Z向的锁紧是通过与上下导轨9、12相配合的导轨上的T形槽与锁紧拉杆13之间的摩擦力来实现的，具体过程为，当Z向导轨移动的加工工位时，停止向Z向锁紧装置中供给液压油，这样，与锁紧杆16相连的处于压缩状态的蝶形弹簧便会施加相应的锁紧力，之后通过拉杆13上的楔形机构进行增力，来使拉杆13顶端的与导轨上的T形槽紧紧压紧，进而靠两者之间的摩擦力来锁紧Z轴，当需松开Z向导轨时，须向倒进装置内顶端输入液压油，液压油作用于滑块15,滑块15作用于锁紧杆16进而作用于通过与锁紧杆16相配合的压紧拉杆13上的楔形槽来带动压紧拉杆16运动，从而使压紧拉杆16与导轨上的T形槽面向分离，从而使Z向可自由移动，Z向锁紧装置是安装于床身上的。

4.根据权利要求1所述的一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台，其特征是：C向旋转测量是通过钢带光栅尺来实现的，相应的钢带光栅尺是安装在压紧板4的外弧形侧面上的，而光测量头7安装于右侧压板5上，具体结构可参看说明附图上的图1。

5.根据权利要求1所述的一种涡轮盘榫槽拉削机床工作转台，其特征是： C向的旋转运动是通过伺服电机10经过减速器8来驱动的，驱动旋转工作台沿鼓形导轨运动时通过齿轮1、齿轮2和齿扇14之间的配合传动来实现的。