CN206898763U - 一种超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，包括：基座，设置有凹槽；对接部，设置在凹槽内，具有对接单元以及对接床身，对接单元用于实现构成圆筒旋转类机架的两个箱体工件的对接，在凹槽内进行轴向移动，对接床身用于支撑对接单元，龙门架，设置在凹槽内，在凹槽内进行轴向移动，用于对箱体工件进行定位以及焊接；滑枕，设置龙门架的横梁上，在龙门架的横梁上进行径向移动，用于对箱体工件进行铣削加工；以及侧刀架单元，设置在龙门架的底部，具有两个侧刀架，用于对箱体工件的侧面进行辅助加工。本实用新型的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置适用于加工圆筒、旋转机架类零件的设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机架的制造装置，具体涉及一种超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置。
背景技术
随着航天航空、医疗器械和模具工业成为国内机床市场需求的主体，对具有圆弧形面精密圆筒类、旋转机架类零件需求也越来越大。
航天用贮箱主要为薄壁回转体构件，贮箱不同位置结构厚度不同，加工方式不同。前箱减薄区壁薄，后箱壳段的减薄区和焊接区壳段刚性弱，环缝焊接极易产生变形，从而导致贮箱环缝局部失稳，不能满足使用要求；贮箱结构材料为焊接性较差的可热处理强化高强度铝合金，在低温状态下使用时,易产生低应力脆断，缺陷的敏感性高，因此对焊缝内部气孔、夹渣等缺陷的尺寸、数量和间距的要求都比常温贮箱严格。
另外，近十年来中国质子和重离子治疗得到了快速发展，不仅从国外引进质子和碳离子治疗装置，而且还自主研制质子治疗装置。在质子治疗仪上需要配置多台旋转机架。旋转机架要承载磁铁等高能输运设备，重量从100～200吨不等，而旋转精度要求很高，加工要求高，制造困难。
此外，此类液氧贮箱、旋转机架等圆筒类设备具有直径大，长度长的特点，所以，一般普通的机架制造装置或者普通机床无法满足这类直径大、长度长的圆筒类的机架。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，用于加工超大型圆筒旋转类机架。
本实用新型提供了一种超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，具有这样的特征，包括：基座，设置有凹槽；对接部，设置在凹槽内，具有对接单元以及对接床身，对接单元用于实现构成圆筒旋转类机架的两个箱体工件的对接，在凹槽内进行轴向移动，对接床身用于支撑对接单元，龙门架，设置在凹槽内，在凹槽内进行轴向移动，用于对箱体工件进行定位以及焊接；滑枕，设置龙门架的横梁上，在龙门架的横梁上进行径向移动，用于对箱体工件进行铣削加工；以及侧刀架单元，设置在龙门架的底部，具有两个侧刀架，用于对箱体工件的侧面进行辅助加工。
在本实用新型提供的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置中，还可以具有这样的特征：其中，基座为混凝土基座，凹槽为阶梯型凹槽，该阶梯型凹槽内设置有上导轨、下导轨，龙门架通过上导轨在阶梯型凹槽内进行轴向移动，对接单元通过下导轨沿着对接床身进行轴向移动。
在本实用新型提供的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置中，还可以具有这样的特征：其中，对接单元具有内夹具、头座、外夹具、尾座以及滚轮支架，内夹具可拆卸地设置在头座的中轴上，用于实现对箱体工件的内撑，外夹具用于对箱体工件进行收紧，头座、尾座以及外夹具均可夹紧箱体工件并带动箱体工件进行同步旋转，滚轮支架用于支撑箱体工件。
在本实用新型提供的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置中，还可以具有这样的特征：其中，对接长身的长度可调，用于适应不同尺寸的箱体工件的加工。
在本实用新型提供的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置中，还可以具有这样的特征：其中，龙门架的铸件内部为蜂窝状结构。
在本实用新型提供的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置中，还可以具有这样的特征：其中，两个侧刀架倾斜的分别设置在龙门架的两个支撑柱的底部，两个侧刀架之间的角度为120°，分别用于对箱体工件的铣削以及摩擦塞焊。
在本实用新型提供的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置中，还可以具有这样的特征：其中，侧刀架的内部设置有主轴卡盘，用于切换焊接头、3D打印头、高频淬火感应器那以及多种磨削、刀具。
实用新型的作用与效果
根据本实用新型所涉及的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，因为龙门架以及对接单元均通过导轨来实现在凹槽内的轴向移动，另外还设置了侧刀架单元对箱体工件进行辅助加工，所以，本实用新型的圆筒旋转类机架的制造装置通过符合导轨实现了两个箱体工件的精密对接以及加工，另外，侧刀架单元自动降低或消除了搅拌摩擦焊的巨大顶力对箱体工件对接的精度影响，把焊接时顶力产生的尺寸变化降低十分之一以下，适用于加工圆筒、旋转机架类零件的设备，尤其适用于如贮箱车、铣、焊和装配智能制造单元、质子治疗仪的旋转机架、重离子治疗仪的旋转机架的高速精密加工，具有足够的刚性、高抗震性，高精度，超大型工件全方位的综合性加工等功能。
附图说明
图1是本实用新型的实施例中超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型圆筒旋转类机架的制造装置作具体阐述。
图1是本实用新型的实施例中超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置的结构示意图。
如图1所示，超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置100用于制造圆筒旋转类机架，包括基座10、对接部20、龙门架30、滑枕40、侧刀架单元50。
基座10内设置有阶梯型凹槽，该阶梯型凹槽内设置上导轨以及下导轨。基座10为混凝土地基，用于实现对圆筒旋转类机架的制造装置100的减震。在本实施例中，上导轨采用镶钢贴塑导轨技术，下导轨采用滚珠直线导轨技术。
对接部20具有对接床身21以及对接单元22。
对接床身21固定设置阶梯型凹槽内，用于支撑对接单元22。对接床身21的长度可以调节，用于适应不同尺寸的箱体工件。
对接单元22用于实现构成圆筒旋转类机架的两个箱体工件的对接，通过下导轨沿着对接床身21进行轴向移动，包括尾座221、头座222、内夹具223、外夹具224以及滚轮支架225。
尾座221设置在阶梯型凹槽内远离龙门架30的一端，用于移动箱体工件。
头座222设置在阶梯型凹槽内靠近龙门架30的一端，用于移动箱体工件。
内夹具223可拆卸地设置在头座222的中轴上，用于撑开箱体工件。
外夹具224设置在阶梯型凹槽内，用于对箱体工件进行收紧。
尾座221、头座222以及外夹具224均可夹紧箱体工件并带动箱体工件进行同步旋转。
滚轮支架225用于支撑箱体工件。滚轮支架225的数量可以根据实际制造情况进行增减。
龙门架30设置在阶梯型凹槽内，通过上导轨在阶梯型凹槽内进行轴向移动，用于实现对箱体工件的定位以及焊接。龙门架30的铸件内部为高刚度、低振动特性的蜂窝状结构。在本实施例中，为方便龙门架30对箱体工件的定位以及焊接，龙门架30在阶梯型凹槽内的水平面高于对接单元22在阶梯型凹槽内的水平面。
滑枕40设置龙门架30的横梁上，通过设置在横梁上的径向导轨在龙门架30的横梁上进行径向移动，用于对箱体工件进行铣削加工。
侧刀架单元50设置在龙门架30的底部，用于对箱体工件的侧面进行辅助加工以及收集粉末状或针柱铁屑，具有侧刀架51以及侧刀架52，侧刀架51与侧刀架52之间的角度为120°。
侧刀架51倾斜地设置在龙门架30的一侧支撑杆的底部，侧刀架51的轴线与龙门架30的轴线之间的角度为60°，用于铣削箱体工件。
侧刀架52倾斜地设置在龙门架30的另一侧支撑杆的底部，侧刀架52的轴线与龙门架30的轴线之间的角度为60°，用于实现箱体工件的摩擦塞焊。
侧刀架51以及侧刀架52的内部均设置有主轴卡盘，用于切换焊接头、3D打印头、高频淬火感应器那以及多种磨削、刀具，以适应不同的加工方式。
超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置100的工作过程为：首先在尾座221上装上第一个箱体工件，然后移动到外夹具224中间，外夹具224收紧，龙门架30移动到外夹具224中间，对准定位，滑枕40下降，旋转工件铣右侧边，完成后外夹具224松开，滑枕40和尾座221退回初始位置；在头座222上装上另一箱体工件，在头座222的中轴上装上内夹具223，头座222移动到外夹具224中间，内夹具223撑开，滑枕40降下，外夹具224收紧，开始加工工件的左侧边，完成后外夹具224松开，内夹具223收拢，龙门架30与头座222退回初始位置；然后头座222和尾座221同时移动到外夹具224中间，将两工件对齐并拧紧，内夹具223撑开，外夹具224收紧，龙门架30移动定位进行两筒段的焊接，完毕后，龙门架30移开，工件随尾座221退回；在工件底部装上滚轮支架225，检查焊接质量。
实施例的作用与效果
根据本实施例中的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，因为龙门架以及对接单元均通过导轨来实现在凹槽内的轴向移动，另外还设置了侧刀架单元对箱体工件进行辅助加工，所以，本实用新型的圆筒旋转类机架的制造装置通过符合导轨实现了两个箱体工件的精密对接以及加工，另外，侧刀架单元自动降低或消除了搅拌摩擦焊的巨大顶力对箱体工件对接的精度影响，把焊接时顶力产生的尺寸变化降低十分之一以下，适用于加工圆筒、旋转机架类零件的设备，尤其适用于如贮箱车、铣、焊和装配智能制造单元、质子治疗仪的旋转机架、重离子治疗仪的旋转机架的高速精密加工，具有足够的刚性、高抗震性，高精度，超大型工件全方位的综合性加工等功能。
另外，在本实施例中，龙门架通过镶钢贴塑导轨的上导轨进行轴向移动，对接单元通过滚珠直线导轨的下导轨进行轴向移动，提高了复合导轨的精度。
此外，采用了高刚度、低振动特性的蜂窝状结构为龙门架的铸件内部，提高了装个制造装置的高抗震性。
另外，侧刀架上设计有特殊的主轴卡盘，可以方便的切换成焊接头、3D打印头、高频淬火感应圈和各种砂轮、刀具，适用不同的加工方式，除了可以实现传统的“车、刨、钻、铣、磨”等“减料加工”的功能以外，还扩展了“3D打印”的“增料加工”，除此之外，还可实现“融焊”、“锻焊”以及“热处理(高频淬火和局部回火)”的焊接。
上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，用于制造旋转类机架，其特征在于，包括：
基座，设置有凹槽；
对接部，设置在所述凹槽内，具有对接单元以及对接床身，所述对接单元用于实现构成所述圆筒旋转类机架的两个箱体工件的对接，在所述凹槽内进行轴向移动，所述对接床身用于支撑所述对接单元，
龙门架，设置在所述凹槽内，在所述凹槽内进行轴向移动，用于对所述箱体工件进行定位以及焊接；
滑枕，设置所述龙门架的横梁上，在所述龙门架的所述横梁上进行径向移动，用于对所述箱体工件进行铣削加工；以及
侧刀架单元，设置在所述龙门架的底部，具有两个侧刀架，用于对所述箱体工件的侧面进行辅助加工。
2.根据权利要求1所述的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，其特征在于：
其中，所述基座为混凝土基座，所述凹槽为阶梯型凹槽，该阶梯型凹槽内设置有上导轨、下导轨，
所述龙门架通过所述上导轨在所述阶梯型凹槽内进行轴向移动，
所述对接单元通过所述下导轨沿着所述对接床身进行轴向移动。
3.根据权利要求1所述的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，其特征在于：
其中，所述对接单元具有内夹具、头座、外夹具、尾座以及滚轮支架，
所述内夹具可拆卸地设置在所述头座的中轴上，用于实现对所述箱体工件的内撑，
所述外夹具用于对所述箱体工件进行收紧，
所述头座、所述尾座以及所述外夹具均可夹紧所述箱体工件并带动所述箱体工件进行同步旋转，
所述滚轮支架用于支撑所述箱体工件。
4.根据权利要求1所述的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，其特征在于：
其中，所述对接长身的长度可调，用于适应不同尺寸的箱体工件的加工。
5.根据权利要求1所述的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，其特征在于：
其中，所述龙门架的铸件内部为蜂窝状结构。
6.根据权利要求1所述的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，其特征在于：
其中，两个所述侧刀架倾斜的分别设置在所述龙门架的两个支撑柱的底部，两个所述侧刀架之间的角度为120°，分别用于对所述箱体工件的铣削以及摩擦塞焊。
7.根据权利要求1所述的超大超精密圆筒旋转类机架的制造装置，其特征在于：
其中，所述侧刀架的内部设置有主轴卡盘，用于切换焊接头、3D打印头、高频淬火感应器那以及多种磨削、刀具。
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