CN108581638B - 超长零件移动式加工机构 - Google Patents

Abstract

一种超长零件移动式加工机构，包括：轴向移动组件、转动设置于其内部的带有径向移动操作端的周向旋转组件，其中：轴向移动组件的外部设有若干用于调节回转中心的转动摆臂，径向移动操作端设置于周向旋转组件内侧并正对轴类超长零件和/或设置于周向旋转组件外侧正对孔类超长零件，周向旋转组件相对于轴向移动组件进行旋转，带动周向旋转组件上的操作端进行表面加工。本装置可应用于横置的轴、孔或有内轴的孔，或阶梯轴、孔的移动式加工，也可应用于竖直放置的轴、孔或有内轴的孔，或阶梯轴、孔的移动式加工。本发明采用多分区、多组的形式空间布置操作端提升工作效率，且可搭载多种操作端(如：切削、铣削、磨削、激光熔覆、焊接)进行移动制造。

Description

超长零件移动式加工机构

技术领域

本发明涉及的是一种机械加工领域的技术，具体是一种超长零件移动式加工机构。

背景技术

目前在机械加工行业中，移动式加工超长零件中，多依靠立式车床、镗床、龙门式加工设备等。传统加工方式中，工件做旋转运动，操作端做径向进给运动来进行切削。由于加工超长零件时，如大型轴、孔，工件旋转速度较慢，加工效率相对较低，生产成本高。而龙门式加工设备，结构庞大，占用空间多，对于超长零件的加工，需布置很长的轨道。

发明内容

本发明针对现有超长零件(如大型轴、孔)加工效率低、成本高的不足，提出一种超长零件移动式加工机构，能够应用于横置的轴、孔或者有内轴的孔，或者阶梯轴、孔的移动式切削加工，也可应用于竖直放置的轴、孔或者有内轴的孔，或者阶梯轴、孔的移动式切削加工。并且本发明采用多分区、多组的形式空间布置操作端，相对于传统切削设备在加工速度上有所提升。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：轴向移动组件、转动设置于其内部的带有径向移动操作端的周向旋转组件，其中：轴向移动组件的外部设有若干用于调节回转中心的转动摆臂，径向移动操作端设置于周向旋转组件内侧并正对轴类超长零件和/或设置于周向旋转组件外侧正对孔类超长零件，周向旋转组件相对于轴向移动组件进行旋转，带动周向旋转组件上的操作端进行表面处理加工。

所述的转动摆臂的一端通过转动副设置于轴向移动组件的外部，从而实现自动调心、支撑、定位；转动摆臂的另一端设有滚轮，从而带动整个装置沿着轴向的移动，从而精确控制进给量，使得随移动组件移动的周向回转组件的操作端回转中心与所加工轴或孔的中心线保持一致。

所述的转动摆臂的个数采用但不限于三个，可以根据实际工况需求，自行设计并做相应的改进，如多组布置的方式。

所述的转动副与由电机进行驱动，使得轴向移动组件具备调心的功能，实现加工定位。

所述的径向移动操作端沿着径向指向圆心安装或者径向背离圆心安装，对应分别用于加工轴和/或孔，并通过控制该径向移动操作端的进给量来控制所加工轴或孔的轴向距离，该操作端采用但不限于切削操作端、铣削操作端、磨削操作端、激光器、焊枪、打印头等用于制造、加工、修复的工具。

所述的径向移动操作端优选采用多分区、多组的形式进行轴向与周向的布置。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：

1.基于超长零件移动加工机构，超长零件的制造、加工、修复的效率得到极大的提高，带来便利的同时，也为设备的在线修复(不拆设备)带来了可能。

2.操作端的多设备、多工艺使得制造、加工、修复一体化，减少重复装夹，定位而带来的加工误差。

附图说明

图1为实施例1超长零件加工用移动式加工单元示意图；

图中：1轴向移动组件、2滚轮、3转动摆臂、4周向旋转组件、5径向移动操作端、6超长轴类零件；

图2为该发明竖直放置示意图；

图3为该发明加工孔的示意图；

图中：7超长孔类零件；

图4为可用于加工有内轴的孔的示意图；

图中：8有内轴的孔；

图5为实施例2超长零件加工用移动式加工单元示意图；

图6为转动摆臂示意图；

图中：9旋转轨道、10支架、11移动平台。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，为本实施例涉及的一种超长零件加工用移动式加工单元，包括：轴向移动组件1带有滚轮2，轴向移动组件1能够带动整个装置沿着轴向的移动，从而实现移动式加工，并且转动摆臂3与轴向移动组件3采用转动副连接，转动摆臂3具有自动调心、支撑、定位的功能，通过控制周向布置的转动摆臂3的摆动角度，使得操作端5回转中心与轴或孔的中心线保持一致；周向旋转组件4带有径向移动操作端5，通过控制径向移动操作端5的进给量来控制所加工轴或孔的轴向距离；周向旋转组件4相对于轴向移动组件3进行旋转；其中：

图1中，阶梯轴的左端外表面(沿着轴向)为已经加工区域，轴的右端外表面为未加工区域，刀具所在位置为正在加工的区域。

所述的径向移动操作端5采用多分区、多组的形式进行轴向与周向的布置，图中采用四分区、2组的形式布置，并不局限于这种布置方式，可采用其他类似的方式布置操作端。并且，所述的操作端可以是切削操作端、铣削操作端、磨削操作端、激光器、焊枪、打印头等用于制造、加工、修复的工具，结合这类操作端可以实现不同的用途。

如图2所示，为该发明竖直放置示意图，该发明可应用于竖直放置的超长零件如轴、孔的加工，也可应用于横置超长零件如轴、孔的加工。

如图3所示，分别为采用本装置加工孔与内部有轴的孔的示意图。该装置运转时，首先，通过转动摆臂3进行定位，确保加工工件的位置；然后转动摆臂3末端的滚轮2沿着工件表面进行轴向移动，调整径向移动操作端5的进给量，周向旋转组件4带动径向移动操作端5进行旋转切削加工。如图3所示，整个孔7的左端内表面(沿着轴向)为已加工区域，孔的右侧内表面为未加工区域，刀具所在位置为正在加工的区域。

右侧一层操作端可用于孔内表面的粗加工，左侧一层操作端可用于孔内表面的精加工。

如图4所示，超长零件移动式加工机构可用于同时加工孔的内表面以及轴的外表面。

本装置另外也可应用于横置的超长零件如轴、孔或者有内轴的孔，或者阶梯轴、孔的移动式切削加工，也可应用于竖直放置的超长零件如轴、孔或者有内轴的孔，或者阶梯轴、孔的移动式切削加工。

如图5所示，本装置外部设有支架10用于支撑旋转轨道9，轴向旋转组件4沿着旋转轨道9进行旋转运动，带动周向旋转组件4搭载的径向移动操作端5进行旋转，移动平台11带动移动式加工单元进行轴向移动。

如图6所示，通过驱动转动摆臂3对加工零件的表面进行调心、定位，确保加工工件的位置；然后借助于转动摆臂3末端的滚轮2沿着工件表面进行轴向移动。

由于加工超长零件时，如大型轴、孔，工件旋转速度较慢，加工效率相对较低，生产成本高。而龙门式加工设备，结构庞大，占用空间多，对于超长零件的加工，需布置很长的轨道。本发明针对超长零件的加工，提出移动式加工机构，并可结合多种工艺，进行制造、加工、修复等。而移动制造对于超长零件的加工制造带来便利的同时，提高加工效率，节省加工时间。

本发明所涉及的移动加工不限于传统的CNC数控加工(如：切削、铣削、磨削等)，可以结合增材制造工艺(如：激光熔覆、焊接等)，进行移动制造。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (1)

1.一种超长零件移动式加工机构，其特征在于，包括：轴向移动组件、转动设置于其内部的带有径向移动操作端的周向旋转组件以及设置于外部的用于支撑旋转轨道的支架，其中：周向旋转组件沿着旋转轨道进行旋转运动，带动周向旋转组件搭载的径向移动操作端进行旋转，轴向移动组件的外部设有若干用于调节回转中心的转动摆臂，径向移动操作端设置于周向旋转组件内侧并正对轴类超长零件和设置于周向旋转组件外侧正对孔类超长零件，周向旋转组件相对于轴向移动组件进行旋转，带动周向旋转组件上的操作端进行表面处理加工；

所述的转动摆臂的一端通过转动副设置于轴向移动组件的外部，从而实现自动调心、支撑、定位；转动摆臂的另一端设有滚轮，从而带动整个装置沿着轴向的移动，从而精确控制进给量，使得随轴向移动组件移动的周向旋转组件的径向移动操作端回转中心与所加工轴或孔的中心线保持一致；通过驱动转动摆臂对加工零件的表面进行调心、定位，确保加工工件的位置；然后借助于转动摆臂末端的滚轮沿着工件表面进行轴向移动；

所述的径向移动操作端采用切削操作端、铣削操作端、磨削操作端、激光器、焊枪、打印头或其组合，径向移动操作端采用多分区、多组的形式进行轴向与周向的布置；

所述的径向移动操作端沿着径向指向圆心安装或者径向背离圆心安装，对应分别用于加工轴和孔，并通过控制该径向移动操作端的进给量来控制所加工轴或孔的轴向距离；

所述的超长零件移动式加工机构通过移动平台带动进行轴向移动；

所述的超长零件移动式加工，当加工内部有轴的孔时，先通过转动摆臂进行定位，确保加工工件的位置；然后转动摆臂末端的滚轮沿着工件表面进行轴向移动，调整径向移动操作端的进给量，周向旋转组件带动径向移动操作端进行旋转切削加工，即整个孔的左端内表面沿着轴向为已加工区域，孔的右侧内表面为未加工区域，径向移动操作端所在位置为正在加工的区域。

Images