CN104364034B - 车削和/或滚压机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车削和/或滚压机器(1)，其具有：基本部件(3)，所述基本部件设计成用于位置固定的安装，尤其是在要加工的构件(2)上的位置固定的安装；驱动器(4)；在基本部件(3)上保持且利用驱动器(4)相对于所述基本部件围绕中心轴线(9)可转动的旋转部件(6)和工具保持件(26，35)，所述工具保持件与中心轴线(9)间隔地设置在旋转部件(6)上并且设计成用于容纳车削和/或滚压工具(27，36)。

Description

车削和/或滚压机器

技术领域

本发明涉及一种车削和/或滚压机器。

背景技术

这种工具机器在现有技术中以极其不同的设计方案已知并且用于制造或加工基本上旋转对称的构件。车削是切削的加工方法，其中切割运动通过旋转要加工的构件产生，而车刀固定地夹紧在工具滑座上并且通过工具滑座沿着并且横向于构件的旋转轴线沿着要切削的表面运动而减少切屑。滚压为无切削的加工方法，其中通常为滚筒体的滚压工具为了构件平滑和/或固定而压紧旋转的构件的表面，使得构件的材料开始平滑(flieβen)。

尤其在高精度加工非常大的具有高自重的构件时，例如在加工用在发电工程的燃气轮机的拉杆时，对要使用的工具机器提出非常高的要求。在此，尤其是按照规定夹紧大尺寸的构件引发问题。此外，对于加工所需要地旋转这种构件伴随着巨大的能量耗费。另一个缺点在于所使用的工具机器的大的尺寸，所述工具机器占据大的结构空间，因此不能够容易地运输机器。相应地，位置灵活的加工、例如直接在发电厂中的加工通常不可行或至少不经济。如果车削和/或滚压处理必须在维护燃气轮机的范围中进行，那么这尤其是不利的。

发明内容

基于所述现有技术，本发明的目的是，提供一种开始提及类型的车削和/或滚压机器，所述车削和/或滚压机器能够实现高精度的加工以及能够被无问题地运输，使得能够位置灵活地使用所述机器。

为了实现所述目的，本发明实现一种开始提及类型的车削和/或滚压机器，其具有：基本部件，所述基本部件设计成用于位置固定的安装，尤其是在要加工的构件上的位置固定的安装；驱动器；在基本部件上保持并且能够利用驱动器相对于所述基本部件围绕中心轴线转动的旋转部件和工具保持件，所述工具保持件与中心轴线间隔开地设置在旋转部件上并且设计成用于容纳车削和/或滚压工具。

因此，对构件的加工在根据本发明的车削和/或滚压机器中在工件静止的情况下进行，其中保持在工具保持件中的加工工具围绕构件旋转。由于所述结构形式，根据本发明的车削和/或滚压机器能够与传统的工具机器相比明显更小和更轻地构成，使得所述车削和/或滚压机器能够无问题地运输并且位置灵活地使用。加工大且重的构件所需要的能量耗费更小，因为不是构件、而是明显更轻的具有加工工具的机器部件在加工期间旋转。

如果将按照根据本发明的车削和/或滚压工具的一个优选的结构类型的基本部件设计成，使得所述基本部件为了加工构件能够位置固定地安装在所述构件上，那么机器能够更小且更轻地构成，因为取消机床和其他的上部构造的必要性。车削和/或滚压机器因此在加工期间通过要加工的构件支撑和保持。

根据本发明的一个设计方案，基本部件具有固定机构，所述固定机构设计成，使得基本部件能够位置固定地安装在要加工的工件上。

根据一个变型形式，基本部件环形地构成，其中固定机构均匀地沿着环直径设置。以所述方式确保基本部件在要加工的构件上的非常均匀的固定。

有利地，工具保持件具有能位置固定安装的第二基本部件，所述第二基本部件尤其类似于第一基本部件构成，其中旋转部件在两个基本部件之间相对于所述基本部件围绕中心轴线可转动地保持。两个基本部件连同在其间设置的旋转部件的布置具有下述优点：车削和/或滚压机器获得非常高的刚性。

根据本发明的一个设计方案，旋转部件具有：两个滑动环，所述滑动环经由引导元件分别与基本部件连接；将两个滑动环彼此连接的、鼓状构成的中间部件。通过使用鼓状构成的中间部件，更进一步地改进机器的刚性。

优选地，中间部件至少部分地构成为框架。因此，中间部件例如能够具有多个支柱，所述支柱在两个基本部件之间延伸。必要时，也能够设有横向伸展的中间支柱以用于加固布置。

这种框架状的构成方案具有下述优点：通过鼓状构成的中间部件限定的空腔对于操作人员是可见和可接近的。此外，在制造中间部件时，能够节约材料。

旋转部件和一个或多个基本部件根据本发明的一个设计方案分开构成，其中接合面平行于中心轴线延伸或包围中心轴线。这样分开的构成方案具有下述优点：能够将机器更简单地固定在要加工的构件上。此外，所述机器能够在拆卸状态下更好地并且更节约空间地运输。

驱动器优选地设置在基本部件上并且经由接合到旋转部件侧的齿部中的小齿轮来驱动旋转部件。所述设计方案具有下述优点：驱动器在加工构件期间不会旋转并且相应地不会产生离心力，所述离心力能够负面地影响加工结果。

有利地，驱动器是压缩空气驱动器，因为能够在几乎所有工业环境中提供压缩空气。

根据本发明的一个设计方案，在旋转部件上设置以可平行于中心轴线引导的方式运动的纵向滑块和以可横向于中心轴线引导的方式运动的横向滑块，使得工具保持件能够平行于和/或横向于中心轴线运动。应当清楚的是，不仅纵向滑块、而且横向滑块能够优选地以马达的方式被驱动。

根据本发明的一个变型形式，横向滑块可运动地设置在纵向滑块上，其中在横向滑块上容纳工具保持件。相应地，横向滑块能够在纵向滑块的移动路径的范围中移动，使得能够在由纵向滑块遮盖的区域中执行构件加工，所述构件加工在下文中也称作为内加工。

根据本发明的另一个变型形式，在纵向滑块上设置有搭接基本部件的臂，其中在臂的自由端侧上设置有横向滑块，在所述横向滑块上容纳工具保持件。在该变型形式中，能够在纵向滑块的移动路径之外进行对构件的加工，所述加工在下文中也称作为外加工。

根据本发明的机器有利地设计成，使得所述机器能够改装用于内加工和外加工。

有利地，纵向滑块可枢转地构成，尤其是可以90°的角度枢转地构成。在该情况下，纵向滑块在将从内加工改装成外加工或相反期间能够枢转。这种枢转关于纵向滑块的最大移动路径能够是有利的。

此外，本发明为了解决开始提及的问题实现一种用于利用车削和/或滚压机器、尤其是利用在上文中描述类型的根据本发明的机器来车削和/或滚压构件的方法，其中将车削和/或滚压机器位置固定地固定，尤其是位置固定地固定在要加工的构件上，并且使车刀或滚压工具在构件静止的情况下沿着圆形轨道围绕中心轴线转动进而围绕构件运动以移除材料。

优选地，将车削和/或滚压机器固定在要加工的构件的外环周面上。

有利地，构件的纵轴线和中心轴线彼此定向成，使得所述中心轴线和纵轴线基本上重合。这种定向例如能够利用相应的千分表(Messuhr)来进行，直至确保可接受的径跳。

有利地，借助根据本发明的方法加工燃气轮机构件，尤其是燃气轮机的拉杆，其中燃气轮机尤其为用在发电工程中的燃气轮机。

附图说明

本发明的其他特征和优点根据在下文中对根据本发明的车削和/或滚压机器的实施例的描述参照所附的附图变得清楚。在附图中示出：

图1示出根据本发明的一个实施方式的车削和/或滚压机器的示意立体图，所述车削和/或滚压机器位置固定地安装在要加工的构件上并且准备用于执行内加工；

图2示出在图1中示出的车削和/或滚压机器的第一机器半部的立体图；

图3示出在图2中示出的第一机器半部的分解图；

图4示出在图1中示出的车削和/或滚压机器的第二机器半部的立体图；

图5示出在图4中示出的第二机器半部的分解图；

图6示出在图4和5中示出的第二机器半部的部分立体图，所述部分立体图示出纵向引导装置、纵向滑块、横向引导装置、横向滑块和设置在其上的工具；

图7示出在图1中示出的车削和/或滚压机器的前视图，所述前视图示出以根据图6的布置对构件进行内加工；

图8示出相应于图6的部分立体图，其中在纵向滑块和横向引导装置之间设置有扩展部件；

图9示出类似于图7的前视图，所述前视图示出以根据图8的布置对构件进行内加工；

图10示出在图1中示出的车削和/或滚压机器的示意立体图，所述车削和/或滚压机器固定在构件上并且装备用于外部的构件加工；

图11示出在图10中示出的机器的立体图，其中臂安装在第一位置中；

图12示出图11中的部段XII的放大图；

图13示出在图10中示出的机器的立体图，其中臂安装在第二位置中；

图14示出图13中的部段XIV的放大图；

图15示出臂的分解图。

具体实施方式

附图示出根据本发明的一个实施方式的车削和/或滚压机器1，所述车削和/或滚压机器安装在要加工的、基本上旋转对称构成的构件2上。更确切地说，图1至9示出处于下述状态中的机器1，在所述状态中，所述机器装备用于在内加工构件2，并且图10至15示出处于下述状态的机器1，在所述状态中，所述机器装备用于外部的构件加工，如在下文中更详细描述的那样。

在下文中，车削和/或滚压机器1的结构首先参照图1至9描述。

车削和/或滚压机器1包括作为主要部件的第一基本部件3、在第一基本部件上设置的马达4、第二基本部件5和旋转部件6，所述旋转部件容纳在基本部件3和5之间并且经由固定在其上的滑动环7和8与所述基本部件连接，使得所述旋转部件能够以由马达4驱动的方式围绕中心轴线9相对于基本部件3和5转动。

两个基本部件3和5分别具有环形的构造。每个基本部件3、5包括多个固定机构10，所述固定机构以均匀的间隔沿着基本部件3和5的环直径设置并且分别具有径向向内伸出的固定元件11。固定元件11能够沿径向方向向前和向回运动，以便将基本部件3和5以可选择的方式固定在要加工的构件2上或从所述构件上松开。固定元件11的运动当前手动地经由没有详细示出的螺旋机构进行，所述螺旋机构能够由操作者通过利用相应的工具转动设置在基本部件3和5的外环周面上的调整螺钉12来操作。能够设有多组不同长度的固定元件11，所述固定元件分别专门针对要加工的构件2的不同的外直径范围来设计。以所述方式能够确保在总体非常大的外直径范围中的稳定的固定。

在每个基本部件3、5的指向旋转部件6的面上设有环形区段状构成的引导元件13，所述引导元件均匀彼此间隔开地设置并且分别具有燕尾形的环形区段14。基本部件3和5的所述环形区段14与相关联的燕尾形的环形引导装置15接合，所述环形引导装置设置在滑动环7和8上并且沿朝向基本部件3和5的方向向外伸出。相应地，旋转部件6经由滑动环7和8与基本部件3和5连接并且能够相对于所述基本部件围绕中心轴线9转动。

马达4固定地与第一基本部件3连接并且包括小齿轮16，所述小齿轮与旋转部件侧的环绕的齿部17接合。更确切地说，齿部17当前构成在滑动环7的外环周上。马达4为压缩空气马达，所述压缩空气马达能够连接于压缩空气供给装置。

旋转部件6的将两个滑动环7和8彼此固定连接的中间部件18框架状地构成并且包括多个纵向支柱19、多个加固所述纵向支柱的横向支柱20和平行于中心轴线9延伸的纵向引导装置21，所述纵向引导装置能够以90°的角度枢转并且锁定在其外部的枢转位置中。在锁定在其第一枢转位置中的纵向引导装置21上利用没有详细示出的马达可移动地保持纵向滑块22。在纵向滑块22上固定横向于中心轴线9延伸的横向引导装置24，横向滑块25能够沿着所述横向引导装置经由同样没有详细示出的马达移动。在横向滑块25上保持工具保持件26，所述工具保持件设计成用于容纳工具27，所述工具可选地为车削工具或滚压工具。如在图8中示出的那样，能够在纵向滑块22和横向滑块25之间设置中间件28，所述中间件构成为，使得横向滑块25相对于图6中的视图以距中心轴线9小间距地设置。以所述方式，构件2上的加工直径D能够被改变，如其在图7和9中根据加工直径D1和D2示出的那样。

如在图2至5中示出的那样，机器1分成两个机器半部A和B，其中接合面当前包围中心轴线9。替选地，但是，接合面也能够平行于中心轴线9设置。

如果应借助车削和/或滚压机器1加工设置在两个基本部件3和5之间的构件区域，那么使用在图1至9中示出的横向滑块25的布置，这在本申请的范围中表示成内加工。

图10至15示出处于在下文中详细描述的改装状态中的车削和/或滚压机器1，所述改装状态用于加工从基本部件3、5中的一个向外伸出的构件区域，这在本申请的范围中称作为外加工。在所述改装状态中，纵向引导装置21锁定在其相对于第一枢转位置转动90°的第二枢转位置中，使得所述纵向引导装置指向外。在纵向引导装置21上经由没有详细示出的马达可运动地保持两个纵向滑块29和30，在所述纵向滑块上固定臂31，所述臂搭接第二基本部件5。在臂31的自由端部上设置有容纳横向引导装置32的端件33。在横向引导装置32上可运动地固定有横向滑块34，所述横向滑块承载工具保持件35。在工具保持件35中容纳工具36，所述工具能够为车削或滚压工具。在臂31和端件33之间为了延长臂31设有两个下部支撑件，所述下部支撑件需要时能够移开或由其他的下部支撑件37补充。

图11和12示出臂31在纵向滑块29和30上的第一安装可能性，其中纵向滑块29和30尽可能远地彼此间隔开地固定在臂31的下侧上。以所述方式确保臂31在纵向引导装置21上的非常稳定的布置。

图13和14示出臂31在纵向滑块29和30上的第二安装可能性，其中与第二基本部件5相邻设置的纵向滑块30相对于在图11和12中示出的布置沿朝向另一纵向滑块29的方向偏移地固定在臂31的下侧上。以所述方式，臂31的最大移动路径加长，这当然伴随着稳定性的损失。

为了利用根据本发明的车削和/或滚压机器1执行构件加工，将所述车削和/或滚压机器1在第一步骤中通过下述方式位置固定地固定在要加工的构件2上：通过将基本部件3和5利用固定机构10固定在所述要加工的构件上。机器1在构件2上的布置通过将机器1分成两个机器半部来简化。构件2在此例如能够不受约束地设置在空间中。替选地，但是所述构件也能够通过没有详细示出的保持装置来保持或仍处于安装状态中。

一旦将机器1位置固定地安装在机器1上，就进行精调，以便构件的纵轴线和中心轴线9相对于彼此定向，使得所述纵轴线和中心轴线重合。为了所述目的，能够在旋转部件6上在适当的位置处例如固定千分表，所述千分表随后为了检测径跳与构件2的表面接合。随后，调整通过相应地手动调节固定元件11来进行。

在按照规定将机器1定向之后，所述机器能够可选地准备用于内加工或外加工，如在上文中描述的那样。

在加工期间，通过旋转部件6由马达4驱动的方式，工具26、36在加工部位上围绕构件2转动。送进和进给经由操作纵向滑块22或横向滑块25、34来进行。

车削和/或旋转机器1的特征尤其在于其小的尺寸和其小的自重，由此能够简单地运输所述车削和/或旋转机器，这能够在小的能量耗费的情况下实现位置上非常灵活的使用。此外，借助车削和/或滚压机器1能够进行高精度的构件加工。机器1尤其适合于加工自重高的基本上旋转对称构成的构件，例如适合于加工用在发电工程中的涡轮机的相应的构件，例如以拉杆的形式等的构件。

虽然本发明详尽地通过优选的实施例详细阐述和描述，但是本发明不限制于公开的实例并且其他的变型形式能够由本领域技术人员从中导出，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种车削和/或滚压机器(1)，具有：

-基本部件(3)，所述基本部件设计成用于位置固定的安装，

-驱动器(4)，

-在所述基本部件(3)上保持且利用所述驱动器(4)能够相对于所述基本部件围绕中心轴线(9)转动的旋转部件(6)，和

-工具保持件(26，35)，所述工具保持件与所述中心轴线(9)间隔开地设置在所述旋转部件(6)上并且设计成用于容纳车削和/或滚压工具(27，36)，其中所述基本部件(3)具有固定机构(10)，所述固定机构设计成，使得所述基本部件(3)能够位置固定地安装在要加工的工件(2)上，其中

在所述旋转部件(6)上设置能够以平行于所述中心轴线(9)引导的方式运动的纵向滑块(22)和能够以横向于所述中心轴线引导的方式运动的横向滑块(25，34)，使得所述工具保持件(26，35)能够平行于和/或横向于所述中心轴线(9)运动，并且

所述纵向滑块(22)能枢转地构成。

2.根据权利要求1所述的机器(1)，

其特征在于，

所述基本部件(3)环形地构成，并且所述固定机构(10)均匀地沿着环直径设置。

3.根据权利要求1所述的机器(1)，

其特征在于，

所述机器具有能够位置固定地安装的第二基本部件(5)，所述第二基本部件根据权利要求2构成，其中所述旋转部件(6)在两个所述基本部件(3，5)之间相对于所述基本部件围绕所述中心轴线(9)能转动地保持。

4.根据权利要求2所述的机器(1)，

其特征在于，

所述机器具有能够位置固定地安装的第二基本部件(5)，所述第二基本部件根据权利要求2构成，其中所述旋转部件(6)在两个所述基本部件(3，5)之间相对于所述基本部件围绕所述中心轴线(9)能转动地保持。

5.根据权利要求3所述机器(1)，

其特征在于，

所述旋转部件(6)具有两个经由引导元件(13)分别与基本部件(3，5)连接的滑动环(7，8)和将两个所述滑动环(7，8)彼此连接的、鼓状地构成的中间部件(18)。

6.根据权利要求4所述机器(1)，

其特征在于，

所述旋转部件(6)具有两个经由引导元件(13)分别与基本部件(3，5)连接的滑动环(7，8)和将两个所述滑动环(7，8)彼此连接的、鼓状地构成的中间部件(18)。

7.根据权利要求5所述的机器(1)，

其特征在于，

所述中间部件(18)至少部分地构成为框架。

8.根据权利要求6所述的机器(1)，

其特征在于，

所述中间部件(18)至少部分地构成为框架。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的机器(1)，

其特征在于，

旋转部件(6)和基本部件(3，5)分开构成，其中接合面(E)平行于所述中心轴线(9)延伸或包围所述中心轴线(9)。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的机器(1)，

其特征在于，

所述驱动器(4)设置在所述基本部件(3)上并且经由接合到旋转部件侧的齿部(17)中的小齿轮(16)来驱动所述旋转部件(6)。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的机器(1)，

其特征在于，

所述驱动器(4)是压缩空气驱动器。

12.根据权利要求1所述的机器(1)，

其特征在于，

所述横向滑块(25)能移动地设置在所述纵向滑块(22)上，并且在所述横向滑块(25)上容纳所述工具保持件(26)。

13.根据权利要求1所述的机器(1)，

其特征在于，

在所述纵向滑块(22)上能运动地设置搭接所述基本部件(3，5)的臂(31)，并且在所述臂(31)的自由端侧上设置所述横向滑块(34)，在所述横向滑块上容纳所述工具保持件(35)。

14.根据权利要求1所述的机器(1)，

其特征在于，

所述纵向滑块(22)能以90°的角度枢转地构成。

15.一种用于利用根据权利要求1至14中任一项所述的机器(1)来车削和/或滚压构件的方法，其中将所述车削和/或滚压机器(1)位置固定地固定在要加工的构件(2)上，并且使车刀或滚压工具(27，36)在构件(2)静止的情况下沿着圆形轨道围绕中心轴线(9)转动进而围绕所述构件(2)运动以移除材料。

16.根据权利要求15所述的方法，

其中所述车削和/或滚压机器(1)固定在要加工的所述构件(2)的外环周面上。

17.根据权利要求15或16所述的方法，

其中所述构件(2)的纵轴线和所述中心轴线(9)彼此定向成，使得所述中心轴线和纵轴线基本上重合。

18.根据权利要求15或16所述的方法，

其中加工燃气轮机构件。

19.根据权利要求15或16所述的方法，

其中加工燃气轮机的拉杆。