CN204770776U - 用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床 - Google Patents

用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床 Download PDF

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张明良
许建
安毅
王从寅
刘明阳
杨永智
王立春
赵井波
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Abstract

本实用新型公开了一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床,本实用新型包括床身、滑座、立柱、垂直铣头、进给装置、液压及润滑装置、刀具冷却装置、调整压紧装置、电气控制,主要用于电厂转轮的上冠法兰端面上螺纹盲孔及销连接孔和螺纹的加工;通过预先在镗模上开设的相应螺纹把合孔和找正基准将设备把牢在镗模上并完成定位;设备具有灵活性、通用型、便于携带和使用中需频繁吊装,设备结构紧凑;该设备对类似结构转轮联轴把合孔加工具有通用性;本实用新型能够保证水轮机端盖螺纹孔的实际使用精度,工作效率较高,制作成本较低、安装周期较短,便于运输。

Description

用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床
[0001] 技术领域:本实用新型涉及一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床。
背景技术
:
[0002] 水轮机广泛应用于水利发电行业,转轮端盖为水轮机的一个重要部件,随着水轮机单机容量的增加,水轮机转轮端盖的规格也越来越大。根据转轮端盖改进后的加工工艺的要求,转轮端盖的螺纹孔等部分加工工序要在电厂现场加工,因此,加工端盖的螺纹孔的机床需要结构简单、安装调试方便,便于吊装运输等特点。通常加工水轮机端盖螺纹孔可以采用普通大型加工直径在12米以上的数控立式车铣床,转轮放置在立式车铣床旋转工作台上旋转分度,利用铣刀架的镗铣功能加工转轮端盖的螺纹孔,但是随着水轮机转轮规格的不断增大,水轮机叶片等大件在现场与转轮装配后,重达几百吨,要在现场进行车铣镗等工序的一体加工,原先传统旋转工件的加工方法已经不能满足工艺要求,大型数控立式车铣床几百吨重,结构复杂,制作成本较高,不便于运输,在电厂工地安装也不现实。
发明内容
:
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床,能够保证水轮机转轮端盖螺纹孔的加工精度,工作效率较高,不仅节省人力资源,制作成本较低,安装调试周期较短,便于运输。本实用新型采取的技术方案是:一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床,螺纹孔的数控立式镗铣加工装置,由下列部件组成:床身(1)、滑座(2)、立柱(3)、垂直铣头(4)、垂直进给装置(5)、纵向进给装置
(7)、横向进给装置(10)、液压及润滑装置、刀具冷却装置、调整压紧装置、电气控制装置;定位基础模板(8)固定在工件转轮(9)上,通过纵向进给装置(7)上安装横向进给装置
(10),横向进给装置(10)上安装垂直进给装置(5),三轴方向进给联动,垂直进给装置(5)上安装垂直铣头(4),床身(I)固定在基础模板(8)上,滑座(2)与床身上的直线导轨配合作纵向移动;立柱(3)沿滑座(2)上的直线导轨作横向移动,立柱(3)为垂直铣头(4)的支承基础部件;垂直铣头(4)沿立柱(3)上的直线导轨作上下垂直移动,垂直铣头(4)由交流传动装置驱动;电气柜¢)、液压系统集中安装在床身的机架上。
[0004] 本实用新型在使用时利用一个定位基础模板固定在转轮上,通过纵向、横向、垂直三轴方向的进给联动加上主轴旋转实现螺孔铣削加工,即床身固定在模板上,滑座沿床身上的直线导轨作纵向移动;立柱沿滑座上的直线导轨作横向移动,并作为铣头的支承基础部件;垂直铣头沿立柱上的直线导轨作上下垂直移动,垂直铣头设置有主传动装置;本实用新型将电气柜、液压系统集中放置在本实用新型上,仅需接外部电源即可工作,因此本实用新型吊运、调整均很方便;采用西门子SINUMERIK 828D数控系统,垂直铣头主轴锥孔为IS050,自动拉刀,主传动电机采用15KW交流主轴电机,机械两档无极变速,实现铣头主轴旋转运动,铣头最高转速为2000r/min,可实现高速铣削螺纹和低速镗孔的功能,使本实用新型具有通用性;主轴回转具有精确定位功能;进给装置三轴方向的进给均采用交流伺服电机驱动,无级变速,通过减速箱一滚珠丝杠传动实现,三轴均采用伺服电机自带的绝对值编码器进行半闭环控制,无需返参考点。
[0005] 液压及润滑装置的所有液压元器件均采用进口或合资企业的优质产品,为方便维护和解决漏油,均采用叠加阀;导轨润滑均分别采用独立的自动润滑栗。由于本实用新型在工地现场工作,刀具冷却装置的冷却方式受到一定的局限,因此采用空气冷却方式,并配置空压机。
[0006] 调整压紧装置包括在床身周围设置有调整机构对整机进行侧顶调整和水平调整,并设置压板对本实用新型进行固定。为方便本实用新型的定位,减少吊运找正的工作,本实用新型配有专门的移动调整装置,本实用新型尾部设置一套定心装置,与镗模中心一致(在镗模中心镗一个Φ 125H7孔),另设计一套拉杆机构,机构由梯形丝杆一端与本实用新型床身相连,另一端为传动箱,可安装在镗模上的定位孔中,通过传动箱一梯形丝杆带动本实用新型以镗模中心为轴线进行旋转,在加工若干孔后再将拉杆机构换到镗模另一个定位孔中,这样的调整方式使本实用新型不需要在径向在做调整,而只做圆周方向的调整,从而避免了每次加工一个孔后通过吊运方式重新找正的繁琐过程。
[0007] 本实用新型能够保证水轮机端盖螺纹孔的实际使用精度,工作效率较高,制作成本较低、安装周期较短,便于运输。
附图说明
[0008] 图1:本实用新型结构示意图
具体实施方式
[0009] 如图1所示,一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床,螺纹孔的数控立式镗铣加工装置,由下列部件组成:床身1、滑座2、立柱3、垂直铣头4、垂直进给装置5、纵向进给装置7、横向进给装置10、液压及润滑装置、刀具冷却装置、调整压紧装置、电气控制装置;定位基础模板8固定在工件转轮9上,通过纵向进给装置7上安装横向进给装置10,横向进给装置10上安装垂直进给装置5,三轴方向进给联动,垂直进给装置5上安装垂直铣头4,床身I固定在基础模板8上,滑座2与床身上的直线导轨配合作纵向移动;立柱3沿滑座2上的直线导轨作横向移动,立柱3为垂直铣头4的支承基础部件;垂直铣头4沿立柱3上的直线导轨作上下垂直移动,垂直铣头4由交流传动装置驱动;电气柜6、液压系统集中安装在机架上。
[0010] 垂直铣头4的主轴锥孔为ISO 50的自动拉刀,主传动电机采用15KW交流主轴电机,机械两档无极变速,纵向进给装置7、横向进给装置10、垂直进给装置5三个轴的进给均采用交流伺服电机驱动,无级变速,通过减速箱、滚珠丝杠传动。
[0011] 本实用新型采用西门子SINUMERIK 828D数控系统,进给为S120伺服驱动系统,主轴为S120驱动系统;轴分配包括下滑座的纵向进给装置7水平方向移动为X轴,上滑座的横向进给装置10水平方向移动为Y轴,垂直进给装置5的垂直方向移动为Z轴,垂直铣头4旋转主运动为SP主轴;设备螺纹铣刀具备轴三轴联动,三轴均采用伺服电机自带的绝对值编码器进行半闭环控制,无需返参考点;电厂转轮联轴把合孔为销连接孔+螺纹盲孔结构,设备具备钻、镗孔及数控铣内螺纹功能,设备对类似结构转轮联轴把合孔加工具有通用性。
[0012] 该设备在电站现场使用,将设备吊放在镗模上待加工的联轴把合孔位置处,通过预先在镗模上开设的相应螺纹把合孔和找正基准将设备把牢在镗模上并完成定位;每加工一个销联接孔和螺纹前,设备对刀按对应的镗模基准孔找正,找正方法易实现、可靠且精度高;每完成一个联轴把合孔加工后和下一个联轴把合孔加工前的设备移动和定位可采用吊装+机械调整方式;镗孔和铣螺纹刀具找正除在主操作箱上操作外,设置独立的手持单元(手脉控制器)操作,移动数控轴与专用找正工装相结合的方式。
[0013] 本实用新型设备具有灵活性、通用型、便于携带和使用中需频繁吊装,设备在满足加工要求的前提下,设计结构紧凑,尽可能减小外形尺寸和重量。

Claims (3)

1.一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床,其特征是:螺纹孔的数控立式镗铣加工装置,由下列部件组成:床身(1)、滑座(2)、立柱(3)、垂直铣头(4)、垂直进给装置(5)、纵向进给装置(7)、横向进给装置(10)、液压及润滑装置、刀具冷却装置、调整压紧装置、电气控制装置;定位基础模板(8)固定在工件转轮(9)上,通过纵向进给装置(7)上安装横向进给装置(10),横向进给装置(10)上安装垂直进给装置(5),三轴方向进给联动,垂直进给装置(5)上安装垂直铣头(4),床身(I)固定在基础模板(8)上,滑座(2)与床身上的直线导轨配合作纵向移动;立柱(3)沿滑座(2)上的直线导轨作横向移动,立柱(3)为垂直铣头(4)的支承基础部件;垂直铣头(4)沿立柱(3)上的直线导轨作上下垂直移动,垂直铣头(4)由交流传动装置驱动;电气柜¢)、液压系统集中安装在床身的机架上。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床,其特征是:垂直铣头(4)的主轴锥孔为ISO 50的自动拉刀,主传动电机采用15KW交流主轴电机,机械两档无极变速,纵向进给装置(7)、横向进给装置(10)、垂直进给装置(5)三个轴的进给均采用交流伺服电机驱动,无级变速,通过减速箱、滚珠丝杠传动。
3.根据权利要求1所述的一种用于加工水轮机端盖螺纹孔的数控立式镗铣专用机床,其特征是:主轴为S120驱动系统;轴分配包括:下滑座的纵向进给装置(7)水平方向移动为X轴,上滑座的横向进给装置(10)水平方向移动为Y轴,垂直进给装置(5)的垂直方向移动为Z轴,垂直铣头(4)旋转主运动为SP主轴。
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