CN104551018A - 转子挂销加工装置、加工方法及采用该加工方法的转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子挂销加工装置、加工方法及采用该加工方法的转子。转子挂销加工装置由电动机提供运动源，用于加工转子的挂销，包括：车刀，包括刀体及刀头。刀杆，包括安装部及连接部，连接部包括第一连接部及第二连接部，第一连接部自安装部一端弯折延伸，第二连接部自第一连接部另一端向远离安装部方向弯折延伸，车刀倾斜安装于所述安装部未连接有连接部一端，且刀头向远离安装部方向延伸。刀架与第二连接部连接，通过刀杆控制车刀进行切削运动。上述转子挂销加工装置，可加工设有多个转臂的转子。车刀倾斜地安装于刀杆。切削运动由刀架提供，无需在切削过程中转动转子，并且弯折的车刀避免了其他转臂对加工的干扰。

Description

转子挂销加工装置、加工方法及采用该加工方法的转子

技术领域

本发明涉及离心机制造领域，特别是涉及一种转子挂销加工装置、加工方法及采用该加工方法的转子。

背景技术

离心机是利用离心力分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等领域。转子作为离心机的重要组成部分，包括角转子及水平转子。水平转子需承载装有试剂的吊杯进行转动。吊杯可旋转地安装于转子上的挂销。在转子静止时，吊杯处于垂直状态，当转子旋转时，吊杯由于离心力的影响处于平行状态，而挂销为支撑吊杯的唯一部件。

目前，挂销单独安装于转子上，无法保证连接强度，在使用过程中容易松脱，需要经常检查挂销的连接情况，给试验带来不便，并产生安全隐患。而现有加工装置无法加工一体成型转子与挂销。

发明内容

基于此，有必要针对挂销的连接强度低、无法一体成型问题，提供一种使转子与挂销一体成型的转子挂销加工装置、加工方法及采用该加工方法的转子。

一种转子挂销加工装置，由机床主轴驱动旋转，用于加工转子的挂销，所述转子包括固定部及转臂，所述转子挂销加工装置包括：

车刀，包括刀体及沿所述刀体一端延伸的刀头，所述车刀偏离所述转子挂销加工装置的转动轴而设；

刀杆，用于带动所述车刀进行切削运动，所述切削运动包括所述车刀旋转的主运动及沿转动轴方向的进给运动；

刀架，用于与机床主轴连接，所述刀杆连接于所述车刀和所述刀架之间。

在其中一个实施例中，所述车刀相对所述转子挂销加工装置的转动轴倾斜一定角度。

在其中一个实施例中，所述刀杆包括安装部及自所述安装部一端延伸的连接部，所述连接部包括第一连接部及第二连接部，所述第一连接部自所述安装部一端弯折延伸，所述第二连接部自所述第一连接部另一端向远离所述安装部方向弯折延伸，且所述第二连接部延伸方向与所述安装部延伸方向平行，所述车刀倾斜安装于所述安装部未连接所述连接部一端，所述刀头与所述连接部位于所述安装部同侧；所述刀架与所述第二连接部连接。

在其中一个实施例中，所述刀架设有进给装置，所述进给装置连接所述车刀，以使所述车刀沿所述挂销直径方向移动改变背吃刀量，所述进给装置包括可转动的调整丝杆及与所述调整丝杆连接的进给手柄，所述调整丝杆延伸方向平行于所述挂销端面直径方向，所述刀杆连接于所述调整丝杆，并沿所述调整丝杆长度方向运动，所述刀架还设有锥柄，所述锥柄固接于所述机床主轴，为所述车刀提供所述主运动及所述进给运动。

在其中一个实施例中，所述转子挂销加工装置还包括工作台及支承臂，所述支承臂位于所述工作台一侧，所述工作台固定所述转子，所述支承臂固定所述刀架于所述转子半径范围内。

在其中一个实施例中，所述工作台包括压紧装置及固定面板，所述转子的所述固定部可转动地安装于所述固定面板，所述压紧装置位于所述固定面板边缘，包括压紧块及压紧件，所述压紧块一端接触所述转臂远离所述转子中心一端的端面，所述压紧件将所述压紧块的另一端固定于所述固定面板；所述工作台还包括分度装置，所述分度装置固接于所述固定底座，设有分度线以定位所述转臂。

一种转子挂销加工方法，用于加工转子的挂销，所述转子包括固定部及转臂：

提供一种转子挂销加工装置，其由机床主轴驱动旋转，包括车刀、刀杆及刀架，所述车刀偏离所述转子挂销加工装置的转动轴；

安装所述转子，将所述车刀置于两个所述转臂之间，使被加工的所述挂销的中心轴与所述车刀的所述转动轴重合；

调整所述车刀位置，进行对刀；

启动所述机床，带动所述车刀进行切削主运动及纵向进给运动，切削所述挂销侧壁。

在其中一个实施例中，在安装所述转子时，使转子可沿垂直于机床转动轴的轴线转动，所述转子挂销加工方法还包括：

切削完成一个挂销后，转动所述转子，使另一个所述转臂的所述挂销的中心轴与所述车刀的所述转动轴重合；

重复所述调整所述车刀位置，进行对刀和启动所述机床，带动所述车刀进行切削主运动及纵向进给运动，切削所述挂销侧壁的步骤，直至完成对多个所述转臂其中一侧的所述挂销的加工；

取下所述转子换至另一侧，采用上述方法对所述转臂另一侧的所述挂销进行加工。

在其中一个实施例中，所述车刀相对所述转子挂销加工装置的转动轴倾斜一定角度。

一种转子，用上述的转子挂销加工装置加工而成，所述转子包括转臂，所述转臂自所述转子中心向外延伸呈放射状，所述转臂端部侧壁突设有与所述转臂一体成型的挂销，所述挂销为圆柱体。

上述转子挂销加工装置，加工时，将转子的一个转臂转动至对应转子挂销加工装置的位置，且使待加工的挂销的轴线与转子挂销加工装置的转动轴同轴，即可对挂销的外圆进行加工。在此过程中，由于车刀偏离转子挂销加工装置的转动轴，因此可避免了其他转臂对加工的干扰。车刀相对转子挂销加工装置的转动轴倾斜一定角度更有利于避免加工时的干扰。

上述转子挂销加工方法，刀架位于两个转臂之间，车刀与刀杆相对弯折，可方便地加工挂销外圆。

上述转子，转臂与挂销一体成型，具有较高的强度，能使吊杯稳固地可转动连接于挂销，减少安全隐患。

附图说明

图1为一实施方式的转子挂销加工装置的局部放大示意图；

图2为图1所示的转子挂销加工装置的另一局部放大示意图；

图3为一实施方式的转子挂销加工装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2及图3所示，本较佳实施例中的一种转子挂销加工装置100，由机床主轴驱动旋转，用于加工转子200的挂销242，转子200包括固定部22及转臂24。该转子挂销加工装置100包括车刀11、刀杆13及刀架15。

其中，车刀11包括刀头112及刀体114，刀头112沿刀体114一端延伸。在本实施例中，刀头112及刀体114为一体成型。

刀杆用于带动车刀11进行切削运动。该切削运动包括车刀11旋转的主运动及沿转动轴方向的进给运动；

转子挂销加工装置100设置于机床的主轴上，可在机床的驱动下转动。刀架15与机床主轴连接，刀杆13连接于车刀11和刀架15之间，且车刀11偏离转子挂销加工装置100的转动轴而设。优选的，车刀11相对转子挂销加工装置100的转动轴倾斜一定角度。

加工时，将转子200的一个转臂24转动至对应转子挂销加工装置100的位置，且使要加工的挂销242的轴线与转子挂销加工装置100的转动轴同轴，即可对挂销242的外圆进行加工。在此过程中，由于车刀11偏离转子挂销加工装置100的转动轴，因此可避免了其他转臂24对加工的干扰。车刀11相对转子挂销加工装置100的转动轴倾斜一定角度更有利于避免加工时的干扰。

在本实施例中，刀杆13包括安装部132及自安装部132一端弯折延伸的连接部134。连接部134包括第一连接部1342及第二连接部1344。第一连接部1342自安装部132一端弯折延伸。第二连接部1344自第一连接部1342另一端向远离安装部132方向弯折延伸，且第二连接部1344延伸方向与安装部132延伸方向平行。

车刀11倾斜安装于安装部132未连接有连接部134的一端，刀头112与连接部134位于安装部132同侧。刀架15与第二连接部1344连接。在本实施例中，安装部132与连接部134一体成型。刀架15与第二连接部1344连接，通过刀杆13控制车刀11进行切削运动，所述切削运动包括车刀11旋转的主运动及沿旋转轴方向的进给运动。

上述转子挂销加工装置100，可加工设有多个转臂24的转子200。刀杆13分为安装部132及与安装部132呈角度设置的连接部134，车刀11倾斜地安装于刀杆13。刀杆13连接的刀架15安装于挂销242加工的纵向进给方向。切削运动由刀架15提供，无需在切削过程中转动或移动转子200，并且弯折的车刀11，利用位于挂销242上方的动力源进行外圆加工，避免了其他转臂24对加工的干扰。

在本较佳实施例中，车刀11与刀杆13采用车刀锁紧螺钉12固定。

请再次参阅图2及图3，刀架15设有进给装置154。该进给装置154连接车刀11，以使车刀11沿挂销242直径方向移动从而改变背吃刀量。

在本较佳实施例中，进给装置154包括可转动的调整丝杆1542及与调整丝杆1542连接的进给手柄1544。调整丝杆1542延伸方向平行于挂销242端面直径方向。刀杆13连接于调整丝杆1542，并沿调整丝杆1542长度方向运动。转动进给手柄1544即带动调整丝杆1542转动，使与调整丝杆1542配合的刀杆13沿调整丝杆1542长度方向运动，以完成对刀，调整背吃刀量(即车刀11切入挂销242的切削深度)。调整到所需位置时，将刀杆13用刀杆锁紧螺钉14固定。

刀架15还设有锥柄156。锥柄156固接于机床的主轴，为车刀11提供主运动及纵向进给。

具体地，所述主轴的转动为车刀11提供主运动，即，通过车刀11绕挂销242中心轴转动，使弯折的车刀11的切削刃切入挂销242，使挂销242上的一层材料变成切屑的运动。

所述主轴还可在转动的同时沿轴向移动，带动车刀11沿轴向移动，为车刀11提供切削过程中的纵向进给运动。如此，车刀11的轴向运动与主运动结合，持续不断地切除挂销242的材料，完成对挂销242的加工。

如此，主轴设于挂销242中心轴延伸方向，即可利用弯折设置的车刀11及刀杆13，完成对挂销242外圆的加工，使转子200与挂销242一体成型，具有较好的强度，能稳固地连接吊杯，延长转子200的使用寿命，提高高速旋转中的安全性能。

请参阅图1，转子挂销加工装置100还包括支承臂17及工作台19，支承臂位于工作台19一侧。工作台19固定转子200，支承臂17固定刀架15于转子200半径范围内。

具体地，工作台19包括压紧装置192及固定面板194，转子200中心可转动地安装于固定面板194。压紧装置192位于固定面板194边缘，包括压紧块1922及压紧件1924。压紧块1922一端接触转臂24远离转子200中心一端的端面，压紧件1924将压紧块1922固定于固定面板194。在本较佳实施例中，压紧件1924为紧定螺栓，且压紧块1922及压紧件1924的数量为多个。如此，防止转子200转动。

工作台19还包括分度装置196，以定位转臂24。具体地，分度装置196与工作台19固定连接，分度装置196具有分度线，将转子200对准相应的分度线对转子200进行定位，使车刀11、刀杆13及刀架15位于转子200的两个相邻的转臂24之间，待加工的转臂24上的挂销242的中心轴与车刀11的转动轴重合，保证加工误差在合理范围内。

上述转子挂销加工装置100，主轴及刀架15设置于挂销242中心轴延伸方向，提供主运动及纵向进给运动，通过弯折的刀杆13于车刀11对挂销242的侧壁进行加工，车刀11偏离转子挂销加工装置100的转动轴，避免了转子200其他部分的干扰，且加工时无需转子200转动。利用刀架15上设置的进给装置154调整背吃刀量，以得到需要的挂销242尺寸。压紧装置192及分度装置196可固定并定位转子200，使被加工的挂销242的中心轴与车刀11的旋转轴重合。

一种转子挂销加工方法，用于加工转子200的挂销242，转子200包括固定部22及转臂24，该方法包括以下步骤：

提供一种转子挂销加工装置100，其由机床主轴驱动旋转，包括车刀11、刀杆13及刀架15，且车刀11偏离转子挂销加工装置100的转动轴。

安装转子200，将车刀11置于两个转臂24之间，使被加工的挂销242的中心轴与车刀11的转动轴重合，优选的，车刀11相对转子挂销加工装置100的转动轴倾斜一定角度。

具体地，转子200安装于工作台19，通过分度装置196调整转子200的角度，并通过压紧装置192固定转子200的转臂24，将转臂24置于固定面板194与压紧块1922之间，用压紧件1924紧固，使转子200上的挂销242的中心轴与车刀11的旋转中心重合，缩小加工误差。

调整车刀11位置，进行对刀。

具体地，转动进给手柄1544，以挂销242的中心轴为基准，根据需要的挂销242尺寸，调整车刀11的位置，完成对刀。

启动机床，带动车刀11进行切削主运动及纵向进给运动，切削所述挂销242的侧壁。

切削完成一个挂销242后，转动转子200，使另一个转臂242的挂销242的中心轴与车刀11的转动轴重合。

重复调整车刀11位置，进行对刀和启动机床，带动车刀11进行切削主运动及纵向进给运动，切削挂销242侧壁的步骤，直至完成对多个转臂242其中一侧的挂销242的加工。

取下转子200换至另一侧，采用上述方法对转臂24另一侧的挂销242进行加工。

上述转子200的挂销242加工方法，可方便地加工转臂24上的挂销242。

在本较佳实施例中，各个转臂24之间的角度小于90°，转臂24的端部呈等腰梯形，相邻两个转臂24的端部的侧壁呈相互平行。挂销242突伸出转臂24的侧壁，且与侧壁垂直，以悬挂吊杯。因此，自固定部22向外延伸的各个转臂24之间互相干扰，难以从侧面设置主轴及刀具对挂销242的外圆进行加工。

而采用上述转子挂销加工装置100及加工方法，刀架15及主轴位于两个转臂24之间，车刀11与刀杆13弯折，可方便地加工挂销242外圆。加工其中一个转臂24的其中一侧的挂销242后，松开压紧装置192即可转动转子200，快速转换至另一转臂24对其他挂销242完成加工。并且，采用多个压紧装置192固定不同的转臂24，操作方便且夹持稳定。

如图1所示，一种转子200，用上述转子挂销加工装置100加工而成。转子200包括转臂24。转臂24自转子200中心向外延伸呈放射状。转臂24端部侧壁突设有与转臂24一体成型的挂销242。挂销242呈圆柱体。

挂销242与转臂24一体成型，具有较高的强度，给吊杯稳定安装于挂销242上，延长转子200的使用寿命，在高速转动时，避免吊杯脱落造成安全隐患和不必要的损失。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种转子挂销加工装置，由机床主轴驱动旋转，用于加工转子的挂销，所述转子包括固定部及转臂，其特征在于，所述转子挂销加工装置包括：

车刀，包括刀体及沿所述刀体一端延伸的刀头，所述车刀偏离所述转子挂销加工装置的转动轴而设；

刀杆，用于带动所述车刀进行切削运动，所述切削运动包括所述车刀旋转的主运动及沿转动轴方向的进给运动；

刀架，用于与机床主轴连接，所述刀杆连接于所述车刀和所述刀架之间。

2.根据权利要求1所述的转子挂销加工装置，其特征在于，所述车刀相对所述转子挂销加工装置的转动轴倾斜一定角度。

3.根据权利要求2所述的转子挂销加工装置，其特征在于，所述刀杆包括安装部及自所述安装部一端延伸的连接部，所述连接部包括第一连接部及第二连接部，所述第一连接部自所述安装部一端弯折延伸，所述第二连接部自所述第一连接部另一端向远离所述安装部方向弯折延伸，且所述第二连接部延伸方向与所述安装部延伸方向平行，所述车刀倾斜安装于所述安装部未连接所述连接部一端，所述刀头与所述连接部位于所述安装部同侧；所述刀架与所述第二连接部连接。

4.根据权利要求1所述的转子挂销加工装置，其特征在于，所述刀架设有进给装置，所述进给装置连接所述车刀，以使所述车刀沿所述挂销直径方向移动改变背吃刀量，所述进给装置包括可转动的调整丝杆及与所述调整丝杆连接的进给手柄，所述调整丝杆延伸方向平行于所述挂销端面直径方向，所述刀杆连接于所述调整丝杆，并沿所述调整丝杆长度方向运动，所述刀架还设有锥柄，所述锥柄固接于所述机床主轴，为所述车刀提供所述主运动及所述进给运动。

5.根据权利要求1所述的转子挂销加工装置，其特征在于，所述转子挂销加工装置还包括工作台及支承臂，所述支承臂位于所述工作台一侧，所述工作台固定所述转子，所述支承臂固定所述刀架于所述转子半径范围内。

6.根据权利要求5所述的转子挂销加工装置，其特征在于，所述工作台包括压紧装置及固定面板，所述转子的所述固定部可转动地安装于所述固定面板，所述压紧装置位于所述固定面板边缘，包括压紧块及压紧件，所述压紧块一端接触所述转臂远离所述转子中心一端的端面，所述压紧件将所述压紧块的另一端固定于所述固定面板；所述工作台还包括分度装置，所述分度装置固接于所述固定底座，设有分度线以定位所述转臂。

7.一种转子挂销加工方法，用于加工转子的挂销，所述转子包括固定部及转臂，其特征在于：

提供一种转子挂销加工装置，其由机床主轴驱动旋转，包括车刀、刀杆及刀架，所述车刀偏离所述转子挂销加工装置的转动轴；

安装所述转子，将所述车刀置于两个所述转臂之间，使被加工的所述挂销的中心轴与所述车刀的所述转动轴重合；

调整所述车刀位置，进行对刀；

启动所述机床，带动所述车刀进行切削主运动及纵向进给运动，切削所述挂销侧壁。

8.根据权利要求7所述的转子挂销加工方法，其特征在于，在安装所述转子时，使转子可沿垂直于机床转动轴的轴线转动，所述转子挂销加工方法还包括：

切削完成一个所述挂销后，转动所述转子，使另一个所述转臂的所述挂销的中心轴与所述车刀的所述转动轴重合；

重复所述调整所述车刀位置，进行对刀和启动所述机床，带动所述车刀进行切削主运动及纵向进给运动，切削所述挂销侧壁的步骤，直至完成对多个所述转臂其中一侧的所述挂销的加工；

取下所述转子换至另一侧，采用上述方法对所述转臂另一侧的所述挂销进行加工。

9.根据权利要求7或8所述的转子挂销加工方法，其特征在于，所述车刀相对所述转子挂销加工装置的转动轴倾斜一定角度。

10.一种转子，其特征在于，用权利要求1～6中任意一项所述的转子挂销加工装置加工而成，所述转子包括转臂，所述转臂自所述转子中心向外延伸呈放射状，所述转臂端部侧壁突设有与所述转臂一体成型的挂销，所述挂销为圆柱体。