CN108655478A - 一种径向斜槽的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种径向斜槽的加工装置，属于凹槽加工领域。所述加工装置包括：主轴、外壳、第一锥齿轮、从动轴、第二锥齿轮和用于切削径向斜槽的铣刀盘，所述主轴的第一端设置有用于与机床主轴连接的连接结构，所述主轴的第二端可转动安装在所述外壳内，所述第一锥齿轮位于所述外壳内并安装在所述主轴的第二端上，所述从动轴垂直于所述径向斜槽的中心线布置并可转动安装在所述外壳内，所述第二锥齿轮安装在所述从动轴上，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述铣刀盘安装在所述从动轴的端部。在加工径向斜槽时，主轴和从动轴使得加工装置的长度较短，从而有效减少了加工装置在加工过程中的抖动。

Description

一种径向斜槽的加工装置

技术领域

本发明涉及凹槽加工领域，特别涉及一种径向斜槽的加工装置。

背景技术

在中、小型燃气轮机中，部件间的装配大多通过外圆键槽配合，该键槽的槽形具有一定的倾斜角度，且周边存在距离较近的干涉面。

目前，该类键槽的加工方式是使用硬质合金立铣刀，在数控机床设备上进行加工。具体加工方式为：将硬质合金立铣刀的轴心平行于键槽的中心线布置，硬质合金刀具的刀尖为螺旋形，旋转硬质合金刀具的刀尖对键槽进行分层加工。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于键槽尺寸较小，加工部位的材料硬度高，且硬质合金立铣刀悬深长，使得加工时需要使用专用的细长刀杆装夹硬质合金立铣刀，这使得硬质合金立铣刀易产生抖动，从而降低了键槽的加工精度，而且抖动会加剧刀尖的磨损，进而降低刀具的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中硬质合金立铣刀易抖动且刀尖易磨损的问题，本发明实施例提供了一种径向斜槽的加工装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种径向斜槽的加工装置，所述加工装置包括：主轴、外壳、第一锥齿轮、从动轴、第二锥齿轮和用于切削径向斜槽的铣刀盘，所述主轴的第一端设置有用于与机床主轴连接的连接结构，所述主轴的第二端可转动安装在所述外壳内，所述第一锥齿轮位于所述外壳内并安装在所述主轴的第二端上，所述从动轴垂直于所述径向斜槽的中心线布置并可转动安装在所述外壳内，所述第二锥齿轮安装在所述从动轴上，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述铣刀盘安装在所述从动轴的端部。

具体地，所述主轴的外壁上设置有第一轴肩，所述外壳的顶部开设有与所述第一轴肩相配合的限位卡槽，所述第一轴肩卡装在所述限位卡槽内，所述外壳的顶部安装有盖板，所述盖板将所述第一轴肩卡装在所述限位卡槽内。

进一步地，所述第一轴肩为圆台型，且靠近所述主轴的第二端的第一轴肩外径大于靠近所述主轴的第一端的第一轴肩外径，所述盖板上设置有与所述第一轴肩相配合的斜面。

具体地，所述铣刀盘的前角为5°，后角为10°。

具体地，所述主轴与所述外壳之间安装有第一轴承。

进一步地，所述第一轴承布置在所述第一锥齿轮的顶面上。

具体地，所述从动轴与所述外壳之间安装有第二轴承。

进一步地，所述从动轴上设置有第二轴肩，所述从动轴通过所述第二轴承和所述第二轴肩卡装在所述外壳上。

进一步地，所述外壳的内壁上设置有轴承安装槽，所述第二轴承安装在所述轴承安装槽内。

具体地，所述加工装置还包括转换接头，所述从动轴为空心轴，所述转换接头的一端通过螺纹安装在所述从动轴的内壁上，所述铣刀盘安装在所述转换接头的另一端上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的径向斜槽的加工装置，通过主轴、从动轴和铣刀盘的配合，在加工径向斜槽时，主轴和从动轴使得加工装置的长度较短，从而有效减少了加工装置在加工过程中的抖动，而且，主轴和从动轴均通过外壳进行定位，这为铣刀盘提供了稳固的支撑，进一步降低加工装置的抖动，降低加工装置的抖动可以保证径向斜槽的加工精度，同时，加工装置的长度较短，可以使加工装置具有较好的刚性，从而减少铣刀盘的磨损，进而延长了铣刀盘的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的径向斜槽的加工装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的主轴的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种径向斜槽的加工装置，适用于燃气轮机隔板a的外圆上的斜槽b，如图1所示，该加工装置包括：主轴1、外壳2、第一锥齿轮3、从动轴4、第二锥齿轮5和用于切削径向斜槽b的铣刀盘6，主轴1的第一端设置有用于与机床主轴(图中未示)连接的连接结构，主轴1的第二端可转动安装在外壳2内，第一锥齿轮3位于外壳2内并安装在主轴1的第二端上，从动轴4垂直于径向斜槽b的中心线布置并可转动安装在外壳2内，第二锥齿轮5安装在从动轴4上，第二锥齿轮5与第一锥齿轮3啮合，铣刀盘6安装在从动轴4的端部。在本实施例中，主轴1的中心线与从动轴4的中心线的夹角β为60°，该夹角β跟随径向斜槽b的倾斜角度变化而变化。

在本实施例中，如图2所示，连接结构可以为拉钉结构12；第一锥齿轮3与主轴1可以通过平键连接，第二锥齿轮5与从动轴4也可以通过平键连接，平键能够保证扭矩的有效传递。

具体地，铣刀盘6的刀宽可以为4cm，前角可以为5°，后角可以为10°，上下盘面处的圆角的直径均可以为0.2cm，铣刀盘6的上下盘面呈4°锥角布置，其中刀宽可根据待切削槽的宽度进行调整，为保证槽宽要求，可根据刀宽要求设计粗切、精切刀具。前角为5°主要是为了获得更锋利的切削刃，后角为10°能够有效避免待加工零件出现弹性变形。上下盘面处的圆角的直径均可以为0.2以及铣刀盘6的上下盘面呈4°锥角布置均是为了方便排出切屑。

具体地，主轴1的外壁上设置有第一轴肩1a，外壳2的顶部开设有与第一轴肩1a相配合的限位卡槽2a，第一轴肩1a卡装在限位卡槽2a内，外壳2的顶部安装有盖板7，盖板7将第一轴肩1a卡装在限位卡槽2a内。限位卡槽2a与盖板7的配合能够限定主轴1的轴向位置，避免主轴1在转动过程中发生移位。在实现时，盖板7可以通过螺钉安装在外壳2的顶部。

进一步地，第一轴肩1a可以为圆台型，且靠近主轴1的第二端的第一轴肩1a外径大于靠近主轴1的第一端的第一轴肩1a外径，盖板7上设置有与第一轴肩1a相配合的斜面。将第一轴肩1a设置为圆锥形易于加工。

进一步地，主轴1与盖板7之间设置有润滑油。润滑油有利于主轴1相对盖板7转动。

具体地，主轴1与外壳2之间安装有第一轴承8。在实现时，第一轴承8与主轴1为过渡配合，第一轴承8用于限定主轴1的轴向位置，进一步防止主轴1移位。

进一步地，第一轴承8布置在第一锥齿轮3的顶面上。

具体地，从动轴4与外壳2之间安装有第二轴承9。第二轴承9与从动轴4过渡配合，第二轴承9用于限定从动轴4的轴向位置，防止从动轴4移位。

进一步地，从动轴4上设置第二轴肩2b，从动轴4通过第二轴承9和第二轴肩2b卡装在外壳2上。第二轴承9和第二轴肩2b能够保证从动轴4稳固地安装在外壳2上。

进一步地，外壳2的内壁上设置有轴承安装槽2c，第二轴承9安装在轴承安装槽2c内。轴承安装槽2c用于限制第二轴承9的自由度，实现第二轴承9的定位。

具体地，该加工装置还可以包括转换接头10，从动轴4可以为空心轴，转换接头10的一端通过螺纹安装在从动轴4的内壁上，铣刀盘6安装在转换接头10的另一端上。铣刀盘6通过转换接头10安装在从动轴4上，通过替换不同尺寸的转换接头10，可以使从动轴4上能够安装不同规格的铣刀盘6，从而加工出不同规格的径向斜槽b。在实现时，转换接头10上可以安装有紧固螺钉11，该紧固螺钉抵在铣刀盘6的刀柄上，用于紧固铣刀盘6。

在实现时，外壳2可以为分体结构，即用于安装主轴1部分的外壳2与用于安装从动轴4部分的外壳2为分体结构，两者可以通过焊接连接，分体结构能够表面与加工装置的安装。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的径向斜槽的加工装置的工作原理，具体如下：

在加工径向斜槽b之前，先将主轴1的连接机构与机床主轴连接，使主轴1能够跟随机床主轴转动，主轴1转动第一锥齿轮3跟随其转动，由于第二锥齿轮5与第一锥齿轮3啮合，使得第二锥齿轮5能够跟随第一锥齿轮3转动，第二锥齿轮5转动后会带动从动轴4一同转动，从动轴4转动后会带动铣刀盘6一同转动，将加工装置旋转至径向斜槽b的矢量方向(在本实施例中径向斜槽的矢量方向为与水平呈15°夹角)，从而保证铣刀盘6的轴线方向与径向斜槽b的中心线垂直布置，转动的铣刀盘6用于在燃气轮机隔板a的外圆上加工径向斜槽b。

本发明实施例提供的径向斜槽的加工装置，通过主轴、从动轴和铣刀盘的配合，在加工径向斜槽时，主轴和从动轴使得加工装置的长度较短，从而有效减少了加工装置在加工过程中的抖动，而且，主轴和从动轴均通过外壳进行定位，这为铣刀盘提供了稳固的支撑，进一步降低加工装置的抖动，降低加工装置的抖动可以保证径向斜槽的加工精度，同时，加工装置的长度较短，可以使加工装置具有较好的刚性，从而减少铣刀盘的磨损，进而延长了铣刀盘的使用寿命。同时，该加工装置能够有效避开径向斜槽附近的干涉面，便于使用者加工径向斜槽，而且，该加工装置加工效率高，大幅缩短了加工径向斜槽的时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种径向斜槽的加工装置，其特征在于，所述加工装置包括：主轴、外壳、第一锥齿轮、从动轴、第二锥齿轮和用于切削径向斜槽的铣刀盘，所述主轴的第一端设置有用于与机床主轴连接的连接结构，所述主轴的第二端可转动安装在所述外壳内，所述第一锥齿轮位于所述外壳内并安装在所述主轴的第二端上，所述从动轴垂直于所述径向斜槽的中心线布置并可转动安装在所述外壳内，所述第二锥齿轮安装在所述从动轴上，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述铣刀盘安装在所述从动轴的端部。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述主轴的外壁上设置有第一轴肩，所述外壳的顶部开设有与所述第一轴肩相配合的限位卡槽，所述第一轴肩卡装在所述限位卡槽内，所述外壳的顶部安装有盖板，所述盖板将所述第一轴肩卡装在所述限位卡槽内。

3.根据权利要求2所述的加工装置，其特征在于，所述第一轴肩为圆台型，且靠近所述主轴的第二端的第一轴肩外径大于靠近所述主轴的第一端的第一轴肩外径，所述盖板上设置有与所述第一轴肩相配合的斜面。

4.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述铣刀盘的前角为5°，后角为10°。

5.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述主轴与所述外壳之间安装有第一轴承。

6.根据权利要求5所述的加工装置，其特征在于，所述第一轴承布置在所述第一锥齿轮的顶面上。

7.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述从动轴与所述外壳之间安装有第二轴承。

8.根据权利要求7所述的加工装置，其特征在于，所述从动轴上设置有第二轴肩，所述从动轴通过所述第二轴承和所述第二轴肩卡装在所述外壳上。

9.根据权利要求7所述的加工装置，其特征在于，所述外壳的内壁上设置有轴承安装槽，所述第二轴承安装在所述轴承安装槽内。

10.根据权利要求1-9任一项所述的加工装置，其特征在于，所述加工装置还包括转换接头，所述从动轴为空心轴，所述转换接头的一端通过螺纹安装在所述从动轴的内壁上，所述铣刀盘安装在所述转换接头的另一端上。