CN210703569U - 一种分块式环形结构件加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分块式环形结构件加工装置，加工装置包括弧形定位工装、弧形导轨、直线导轨、垂直升降机构、水平旋转机构和铣削系统；本实用新型的弧形定位工装固定环形结构件的分块，实现分块的一次装夹定位，解决现有环形结构件的分块加工装夹次数多、基准转换多以及找正定位难等问题；另外，弧形定位工装两相对侧相对设置第一铣削系统以及弧形定位工装另外两相对侧相对设置第二铣削系统；能够同时实现分块中左右竖向连接板和上下横向连接板的铣削加工和钻削加工，大大提高加工效率。

Description

一种分块式环形结构件加工装置

技术领域

本实用新型涉及环形结构件加工技术领域，具体涉及一种分块式环形结构件加工装置。

背景技术

常见环形结构件，整环由若干分块一环接一环组成；每个分块一般由不对称的上下横向连接板、左右竖向连接板和内外弧板组装拼接成中空的类似环形箱体结构；为保证各分块最后组装成环形结构件，每个分块均需进行相应的铣削加工和钻削加工，内外弧板要铣削加工面，上下横向连接板和左右竖向连接板都要加工面和孔，使得加工后左右竖向连接板和上下横向连接板同轴心，各分块之间竖向上连接不错位。目前此类分块式环形结构件的分块加工，都是在加工中心上通过多次装夹工件，依次加工上横向连接板、下横向连接板、左竖向连接板、右竖向连接板；这种加工方式存在以下问题：一是需要多次转换加工基准，加工需多次找正，误差累计增加；二是弧形面不易装夹，不易找正定位，装夹找正效率低；三是各个面依次加工，加工效率低。综上所述，急需一种分块式环形结构件加工装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种分块式环形结构件加工装置，环形结构件由多个分块一环接一环组成；每个环形结构件的分块包括左右竖向连接板、内外弧板以及不对称的上下横向连接板；其特征在于，包括弧形定位工装、弧形导轨、直线导轨、水平旋转机构、垂直升降机构和铣削系统；铣削系统包括第一铣削系统和第二铣削系统；所述弧形定位工装包括与内外弧板曲率半径相一致的第一弧板和第二弧板以及用于连接第一弧板与第二弧板的支撑板，第一弧板与第二弧板相对设置，且第一弧板和第二弧板通过相对设置的支撑板连接；第一弧板和第二弧板上设有用于分块轴向定位的第一定位块；两支撑板上设有用于分块环向定位的第二定位块；弧形定位工装的两相对侧于两支撑板侧布置有直线导轨，直线导轨上滑动连接有第一铣削系统；弧形定位工装的两相对侧于两弧板侧布置有弧形导轨；弧形导轨上滑动连接有第二铣削系统。

进一步地，一种分块式环形结构件加工装置，包括第一垂直升降机构和/或第二垂直升降机构，第一垂直升降机构一端滑动连接于直线导轨，第一垂直升降机构另一端连接所述第一铣削系统；第二垂直升降机构一端滑动连接于弧形导轨，第二垂直升降机构另一端连接所述第二铣削系统。

进一步地，第一垂直升降机构包括下端第一滑块、升降件和上端第一固定块；下端第一滑块和上端第一固定块通过升降件连接，且下端第一滑块滑动连接于直线导轨上，上端第一固定块用于安装所述第一铣削系统；第二垂直升降机构包括下端第二滑块、升降件和上端第二固定块，下端第二滑块和上端第二固定块通过升降件连接，且下端第二滑块滑动连接于弧形导轨上，上端第二固定块用于安装所述第二铣削系统。

进一步地，一种分块式环形结构件加工装置，包括水平旋转机构，水平旋转机构上设置有弧形定位工装；水平旋转机构包括旋转平台、旋转轴和驱动装置；弧形定位工装设置在旋转平台上，旋转轴一端与所述旋转平台连接，旋转轴另一端与所述驱动装置连接；驱动装置将驱动力传送给旋转平台，带动旋转平台上的弧形定位工装旋转。

进一步地，第一定位块包括第一定位块本体和调节螺栓，调节螺栓与第一定位块本体螺纹连接；分块放置在相对侧的第一定位块本体之间，转动调节螺栓相对顶住分块的上下横向连接板，通过螺纹自锁压紧上下横向连接板，实现分块的轴向定位。

进一步地，第二定位块包括第二定位块本体和调节螺栓，调节螺栓与第二定位块本体螺纹连接；分块放置在相对侧的第二定位块本体之间，转动调节螺栓顶住分块的左右竖向连接板，通过螺纹自锁压紧左右竖向连接板；实现分块的环向定位。

进一步地，环形定位工装两相对侧设置的两件第一铣削系统分别安装不同的铣削刀具和钻削刀具；环形定位工装另外两相对侧设置的两件第二铣削系统分别安装不同的铣削刀具和钻削刀具。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型的一种分块式环形结构件加工装置，加工装置包括弧形定位工装、弧形导轨、直线导轨、垂直升降机构、水平旋转机构和铣削系统；本实用新型的弧形定位工装固定环形结构件的分块，实现分块的一次装夹定位；解决现有环形结构件的分块加工装夹次数多、基准转换多以及找正定位难等问题；且通过弧形定位工装两相对侧相对设置的第一铣削系统分别安装不同铣削刀具和钻削刀具、弧形定位工装另外两相对侧相对设置的第二铣削系统上分别安装不同的铣削和钻削刀具，同时实现分块中左右竖向连接板和上下横向连接板的铣削加工和钻削加工。水平旋转机构带动弧形定位工装及其分块旋转180度，实现相对设置的第一铣削系统交换加工左右竖向连接板以及相对设置的第二铣削系统交换加工上下横向连接板；大大提高加工效率；同时垂直升降机构能够升降相对设置的第一铣削系统和/或第二铣削系统，调整铣削、钻削刀具相对分块的位置，同时实现对左右竖向连接板和/或上下横向连接板的多道铣削和多排孔加工；有效缩短加工周期、降低生产成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实施例一种分块式环形结构件加工装置的正面结构示意简图；

图2是本实施例一种分块式环形结构件加工装置的俯视结构示意简图；

图3是本实施例中分块的结构示意图；

图4是本实施例中分块与弧形定位工装的安装示意图；

其中，1、下横向连接板，2、上横向连接板，3、左竖向连接板，4、右竖向连接板，5、外弧板，6、内弧板，7、弧形定位工装，7.1、第一弧板，7.2、第二弧板，7.3、支撑板，8、弧形导轨，9、第一定位块，10、第一铣削系统，11、第二定位块，12、直线导轨，13、第二铣削系统，14、第一垂直升降机构，15、水平旋转机构，16、分块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1至图4，一种分块式环形结构件加工装置，环形结构件由多个分块一环接一环组成；每个环形结构件的分块16包括左竖向连接板3、右竖向连接板4、内弧板6、外弧板5以及不对称的上横向连接板2和下横向连接板1；分块由左右竖向连接板(左竖向连接板和右竖向连接板)、内外弧板(内弧板和外弧板)以及不对称的上下横向连接板(上横向连接板和下横向连接板)组装拼接成中空的类似环形箱体结构；加工装置包括弧形定位工装7、弧形导轨8、直线导轨12、水平旋转机构15、垂直升降机构14和铣削系统；铣削系统包括第一铣削系统10和第二铣削系统13；所述弧形定位工装包括与内外弧板曲率半径相一致的第一弧板7.1和第二弧板7.2以及用于连接第一弧板与第二弧板的支撑板7.3，第一弧板与第二弧板相对设置，且第一弧板和第二弧板通过相对设置的支撑板连接；第一弧板和第二弧板上设有用于分块轴向定位的第一定位块9；两支撑板上设有用于分块环向定位的第二定位块11；弧形定位工装的两相对侧于两支撑板侧布置有直线导轨，直线导轨上滑动连接有第一垂直升降机构，第一垂直升降机构上设有第一铣削系统；弧形定位工装的两相对侧于两弧板侧布置有弧形导轨；弧形导轨上滑动连接有第二垂直升降机构，第二垂直升降机构上设有第二铣削系统。

第一垂直升降机构包括下端第一滑块、升降件和上端第一固定块；下端第一滑块和上端第一固定块通过升降件连接，且下端第一滑块设置于直线导轨上，上端第一固定块用于安装所述第一铣削系统；第二垂直升降机构包括下端第二滑块、升降件和上端第二固定块；下端第二滑块和上端第二固定块通过升降件连接，且下端第二滑块设置于弧形导轨上，上端第二固定块用于安装所述第二铣削系统；优选升降件为液压油缸或气缸；通过油缸或气缸伸缩实现铣削系统的升降，改变第一铣削系统的刀具相对左右竖向连接板的位置，实现左右竖向连接板面的多道铣削和左右竖向连接板面的多排孔钻削；改变第二铣削系统的刀具相对内外弧板和上下横向连接板的刀具相对位置，实现内外弧板面和上下横向连接板的多道铣削以及上下横向连接板的多排孔钻削(钻孔加工和孔的磨削加工)。

第一定位块包括第一定位块本体和调节螺栓，调节螺栓与第一定位块本体螺纹连接；第一弧板和第二弧板的曲率边缘上焊接固定有第一定位块本体，且第一定位块本体位于整段曲率边缘的中心，分块放置在相对侧的第一定位块本体之间，转动调节螺栓顶住上下横向连接板，通过螺纹自锁压紧上下横向连接板，实现分块的轴向定位。需要说明的是，第一弧板和第二弧板上设置的第一定位块的数量包括但不限于一件，多件时，多件第一定位块沿第一弧板和第二弧板的曲率边缘设置。

第二定位块包括第二定位块本体和调节螺栓，调节螺栓与第二定位块本体螺纹连接；两支撑板的上端边缘上均焊接固定有第二定位块本体，且第二定位块本体位于整段上端边缘的中心；分块放置在相对侧的第二定位块本体之间，转动调节螺栓顶住分块的左右竖向连接板，通过螺纹自锁压紧左右竖向连接板，实现分块的环向定位(组成环形结构件的环形方向)。需要说明的是，两支撑板上设置的第二定位块的数量包括但不限于一件，多件时，多件第二定位块沿支撑板的上端边缘设置。

所述弧形定位工装设置于水平旋转机构上，所述水平旋转机构包括旋转平台、旋转轴和驱动装置；弧形定位工装设置在旋转平台上，旋转轴一端与所述旋转平台连接，旋转轴另一端与所述驱动装置连接；驱动装置将驱动力传送给旋转平台，带动旋转平台上的弧形定位工装旋转；优选驱动装置为伺服电机。

环形定位工装两相对侧设置的两件第一铣削系统分别安装铣削刀具和钻削刀具；左侧的第一铣削系统的铣削刀具对左竖向连接板进行相应的铣削加工，右侧的第一铣削系统的钻削刀具对右竖向连接板进行钻削加工；同时通过水平旋转机构带动环形定位工装180度旋转，使得右竖向连接板转动至左侧第一铣削系统的铣削刀具侧，进行铣削加工；使得左竖向连接板转动至右侧第一铣削系统的钻削刀具侧，进行钻削加工；大大提高加工效率。

环形定位工装两相对侧设置的两件第二铣削系统分别安装铣削刀具和钻削刀具；前侧的第二铣削系统的铣削刀具对上下横向连接板进行铣削加工，后侧的第二铣削系统的钻削刀具对上下横向连接板进行钻削加工；上横向连接板改变相应的方向，下横向连接板改变相应的方向，交换进行上下横向连接板的铣削加工和钻削加工；旋转前先铣一次面，180度旋转后钻孔，避免换刀停顿装夹，提高加工效率。

铣削系统的刀具安装，直线导轨上的两第一铣削系统的铣削动力头相对左右竖向连接板垂直安装，加工时，刀具主轴垂直加工面，可以充分地利用平面铣削、平面钻孔加工策略，避免等高铣钻等复杂的加工策略。

直线导轨和弧形导轨上安装有驱动件，驱动件与垂直升降机构连接，驱动件用以驱动垂直升降机构在直线导轨和弧形导轨上来回滑动，优选驱动件为油缸或气缸。

一种分块式环形结构件的加工装置的加工方法，加工步骤包括：

S1、将环形结构件的分块放置在弧形定位工装上，分块的内外弧板分别与弧形定位工装的第一弧板和第二弧板贴合接触，分块的左右竖向连接板分别与弧形定位工装的两支撑板贴合接触，通过第一定位块锁紧上下横向连接板，确定分块的轴向位置，通过第二定位块锁紧左右竖向连接板，确定分块的环向位置；

S2、弧形定位工装左右两侧的第一铣削系统分别安装铣削刀具和钻削刀具，弧形定位工装前后两侧的第二铣削系统分别安装铣削刀具和钻削刀具；弧形定位工装前后左右四侧的铣削系统同时对分块的左右竖向连接板和上下横向连接板进行加工；并通过垂直升降机构调整铣削系统的刀具位置，以覆盖整个左右竖向连接板和上下横向连接板的加工范围；同时，通过水平旋转机构带动环形定位工装以及分块旋转180度；使相对设置的第一铣削系统交换分块的左右竖向连接板进行加工(左竖向连接板转动至右侧，右竖向连板转至左侧，交换加工)，相对设置的第二铣削系统交换分块的上下横向连接板进行加工(上横向连接板转至下横向连接板侧，下横向连接板转至上横向连接板侧，交换加工)。

需要说明的是，铣削系统为现有技术；且本实用新型还包括控制系统，控制系统为现有技术，控制系统用于控制铣削系统铣削和钻削加工、垂直升降机构的油缸或气缸伸缩以及水平旋转机构的伺服电机转动。

本实用新型的一种分块式环形结构件加工装置，加工装置包括弧形定位工装、弧形导轨、直线导轨、垂直升降机构、水平旋转机构和铣削系统；本实用新型的弧形定位工装固定环形结构件的分块，实现分块的一次装夹定位；解决现有环形结构件的分块加工装夹次数多、基准转换多以及找正定位难等问题；且通过弧形定位工装两相对侧相对设置的第一铣削系统安装不同的铣削和钻削刀具、弧形定位工装另外两相对侧相对设置的第二铣削系统上安装不同的铣削和钻削刀具，同时实现分块中左右竖向连接板和内外弧板的铣削加工和钻削加工。水平旋转机构带动弧形定位工装及其分块旋转180度，实现相对设置的第一铣削系统交换加工左右竖向连接板以及相对设置的第二铣削系统交换加工上下横向连接板；大大提高加工效率；同时垂直升降机构能够升降相对设置的第一铣削系统和/或第二铣削系统，调整刀具相对分块的位置，同时实现对左右竖向连接板和/或上下横向连接板的多道铣削和多排孔加工，有效缩短加工周期、降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种分块式环形结构件加工装置，环形结构件由多个分块一环接一环组成；每个环形结构件的分块包括左右竖向连接板、内外弧板以及不对称的上下横向连接板；其特征在于，包括弧形定位工装、弧形导轨、直线导轨、水平旋转机构、垂直升降机构和铣削系统；铣削系统包括第一铣削系统和第二铣削系统；所述弧形定位工装包括与内外弧板曲率半径相一致的第一弧板和第二弧板以及用于连接第一弧板与第二弧板的支撑板，第一弧板与第二弧板相对设置，且第一弧板和第二弧板通过相对设置的支撑板连接；第一弧板和第二弧板上设有用于分块轴向定位的第一定位块；两支撑板上设有用于分块环向定位的第二定位块；弧形定位工装的两相对侧于两支撑板侧布置有直线导轨，直线导轨上滑动连接有第一铣削系统；弧形定位工装的两相对侧于两弧板侧布置有弧形导轨；弧形导轨上滑动连接有第二铣削系统。

2.根据权利要求1所述的一种分块式环形结构件加工装置，其特征在于，包括第一垂直升降机构和/或第二垂直升降机构，第一垂直升降机构一端滑动连接于直线导轨，第一垂直升降机构另一端连接所述第一铣削系统；第二垂直升降机构一端滑动连接于弧形导轨，第二垂直升降机构另一端连接所述第二铣削系统。

3.根据权利要求2所述的一种分块式环形结构件加工装置，其特征在于，第一垂直升降机构包括下端第一滑块、升降件和上端第一固定块；下端第一滑块和上端第一固定块通过升降件连接，且下端第一滑块滑动连接于直线导轨上，上端第一固定块用于安装所述第一铣削系统；

第二垂直升降机构包括下端第二滑块、升降件和上端第二固定块，下端第二滑块和上端第二固定块通过升降件连接，且下端第二滑块滑动连接于弧形导轨上，上端第二固定块用于安装所述第二铣削系统。

4.根据权利要求1所述的一种分块式环形结构件加工装置，其特征在于，包括水平旋转机构，水平旋转机构上设置有弧形定位工装；水平旋转机构包括旋转平台、旋转轴和驱动装置；弧形定位工装设置在旋转平台上，旋转轴一端与所述旋转平台连接，旋转轴另一端与所述驱动装置连接；驱动装置将驱动力传送给旋转平台，带动旋转平台上的弧形定位工装旋转。

5.根据权利要求1所述的一种分块式环形结构件加工装置，其特征在于，第一定位块包括第一定位块本体和调节螺栓，调节螺栓与第一定位块本体螺纹连接；分块放置在相对侧的第一定位块本体之间，转动调节螺栓相对顶住分块的上下横向连接板，通过螺纹自锁压紧上下横向连接板，实现分块的轴向定位。

6.根据权利要求1所述的一种分块式环形结构件加工装置，其特征在于，第二定位块包括第二定位块本体和调节螺栓，调节螺栓与第二定位块本体螺纹连接；分块放置在相对侧的第二定位块本体之间，转动调节螺栓顶住分块的左右竖向连接板，通过螺纹自锁压紧左右竖向连接板；实现分块的环向定位。

7.根据权利要求1-6任一项中所述的一种分块式环形结构件加工装置，其特征在于，环形定位工装两相对侧设置的两件第一铣削系统分别安装不同的铣削刀具和钻削刀具；环形定位工装另外两相对侧设置的两件第二铣削系统分别安装不同的铣削刀具和钻削刀具。

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