CN211387207U - 切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于定位并线切割回转体工件的切割装置。所述切割装置包括：固定装置，固定装置将回转体工件定位并固定在切割位置处，固定装置包括底座、两个定位块和固定件，底座具有第一安装面，每个定位块具有一个定位面，两个定位面与第一安装面垂直并且两个定位面之间具有一个小于180°的夹角；刀具，刀具被构造为沿着线性路径对回转体工件进行线切割；其中，回转体工件具有回转面和两个圆形底面，切割位置指的是回转体工件的回转面与两个定位块的定位面接触的位置，刀具进行线切割的线性路径在两个定位面的夹角的角平分面上且与第一安装面平行。本实用新型的切割装置能够精确定位及切割不同尺寸的工件，切割精度高，且提高切割效率。

Description

切割装置

技术领域

本实用新型涉及一种切割装置。

背景技术

密封部件是透平设备的常用部件，通常采用过心切割的方式，对回转体工件进行线切割加工制成。目前，在对回转体工件的过心切割中，通常的方法是在回转体工件上画好切割线用以指示切割的线性路径，然后定位并固定回转体工件，用线切割的方式进行切割。

而对于圆环形等挖孔的回转体的衍生体工件，通常使用圆柱体胎具，圆柱体胎具的径向外表面的直径和回转体工件的内表面的最小直径匹配。在回转体工件上画好切割线以后，将回转体工件套设在圆柱体胎具上定位及固定，首先按照一条切割线切割回转体工件，然后旋转并固定回转体工件，按照另一条切割线切割回转体工件。

这样的切割方式，定位耗时，且较难精确定位，导致切割精度不高，且一次只能设置加工一个回转体工件，效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种切割装置，使用所述切割装置，能够克服上述不足及其他不足，快速地精确定位及切割回转体工件。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种切割装置，所述切割装置用于定位并线切割回转体工件，其特征在于，所述切割装置包括：所述切割装置包括：固定装置，固定装置被构造为将回转体工件定位并固定在切割位置处，固定装置包括底座、两个定位块和固定件，底座具有第一安装面，两个定位块设置在第一安装面上，每个定位块具有一个定位面，两个定位面与第一安装面垂直并且两个定位面之间具有一个小于180°的夹角，两个定位块的互相靠近的两端存在预先确定的距离；刀具，刀具被构造为沿着线性路径对所述回转体工件进行线切割，固定件被构造为固定回转体工件；其中，回转体工件具有回转面和相对的互相平行的两个圆形底面，切割位置指的是将回转体工件放置在底座上使得第一安装面与一个圆形底面接触并且回转体工件的回转面与两个定位块的定位面接触的位置，刀具进行线切割的线性路径在两个定位面的夹角的角平分面上且与第一安装面平行。

在上述方式中，通过所述切割装置，利用“圆的两条切线的交点与圆心的连线为两条切线形成的夹角的角平分线”的几何学原理，能够使用两个定位块的定位面快速精准定位回转体工件，固定以后，使用刀具进行线切割，其定位快速精准，从而能够实现精确切割。

在切割装置的另一种示意性实施方式中，固定装置包括四个固定销，每个定位块的两端分别使用一个固定销与底座固定，其中，每个定位块的靠近角平分面的一端的固定销被构造为能够移除，使得每个定位块能够绕着另一端的定位销旋转；固定装置还包括圆形转盘，圆形转盘的中心对称轴在两个定位面的角平分面上并且与第一安装面垂直，圆形转盘具有第二安装面，底座具有一个圆孔，圆孔能够匹配圆形转盘，使得第二安装面与第一安装面在同一个平面上，且中心对称轴到两个定位面的距离相等且等于圆形转盘的半径，固定件设置在圆形转盘处并能够同时将至少一个回转体工件固定在第二安装面上，圆形转盘能够绕着中心对称轴旋转以将设置在圆形转盘的第二安装面上的回转体工件切换到切割位置处。

在切割装置的另一种示意性实施方式中，固定件包括压板和固定螺栓，圆形转盘具有固定螺孔，压板具有和固定螺孔的位置对应的通孔，使得回转体工件设置在第二安装面上的情况下，压板设置在回转体工件的和第一安装面相对的底面上，固定螺栓能够穿过压板的通孔后拧入圆形转盘的固定螺孔，从而固定回转体工件。

在切割装置的又一种示意性实施方式中，固定装置还包括完全相同的两个附加块，附加块为长方体，每个附加块的两个相对的表面具有预先确定的距离，两个附加块分别固定在一个定位块的定位面上，使得两个相对的表面中的一个表面与定位面接触，两个相对的表面中的另一个表面朝向圆形转盘的中心对称轴，固定件能够固定回转体工件使得回转体工件的轴线和圆形转盘的中心对称轴重合。

在切割装置的又一种示意性实施方式中，固定装置包括定位螺栓，底座具有和定位螺栓匹配的侧螺孔，侧螺孔的一端的开口在底座的与第一安装面相邻的侧表面上，另一端的开口在圆孔的内壁上，定位螺栓能够从底座的与第一安装面相邻的侧表面上的开口拧入侧螺孔并且穿过在圆孔的内壁上的开口，从而顶住圆形转盘的径向外表面，从而固定圆形转盘。

在切割装置的又一种示意性实施方式中，圆形转盘的径向外侧部具有和定位螺栓匹配的定位螺孔，定位螺孔的开口在圆形转盘的径向外表面上，定位螺栓能够拧入侧螺孔和定位螺孔，从而固定圆形转盘。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。其中，

图1示意性地展示了根据本实用新型的一种切割装置；

图2示意性地展示了根据本实用新型的一种回转体工件处于切割位置的切割装置的俯视图；

图3示意性地展示了根据本实用新型的一种包括圆形转盘的切割装置的分解图；

图4示意性地展示了根据本实用新型的一种包括圆形转盘的切割装置的俯视图；

图5示意性地展示了根据本实用新型的一种包括圆形转盘和附加块的切割装置的俯视图。

附图标记

10 固定装置

11 底座

110 第一安装面

111 圆孔

12 定位块

120 定位面

13 圆形转盘

130 第二安装面

131 固定螺孔

132 定位螺孔

14 固定销

15 附加块

16 定位螺栓

50 回转体工件

51 轴线

52 赤道圆部分

α 定位面夹角

i 角平分面

j 中心对称轴

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

图1示意性地展示了根据本实用新型的一种切割装置。该切割装置用于定位并线切割回转体工件50。回转体工件指的是形状为回转体或回转体的衍生体的工件。这里的回转体指由在一个平面内的直线为轴线，该平面内的任意曲线为母线绕该轴线转动360度而形成的曲面立体。母线上离轴线距离最远的点形成的圆称为赤道圆。常见的回转体包括圆柱体、圆锥体、球面体等，回转体的衍生体包括圆锥台、圆筒、圆环等被截切、挖孔等的立体。回转体工件50具有回转面和两个相对的互相平行的圆形底面，回转面上离轴线距离最远的部分为赤道圆部分52。

如图1所示，切割装置包括固定装置10和刀具(未示出)，固定装置10用于将回转体工件50定位并固定在切割位置处，刀具能够沿着线性路径对回转体工件50进行线切割。固定装置10包括底座11、两个定位块12和固定件(未示出)。其中，如图1所示，底座11具有第一安装面110，每个定位块12具有一个定位面120。两个定位块12设置在第一安装面110上，定位面120与安装面110垂直。固定件用于固定回转体工件50。

图2示意性地展示了根据本实用新型的一种回转体工件处于切割位置的切割装置的俯视图。如图2所示，两个定位面120之间具有一个小于180°的定位面夹角α。如图1和图2所示，两个定位块12的互相靠近的两端存在预先确定的距离。

如图2所示，切割位置指的是将回转体工件50放置在底座11上使得一个圆形底面与第一安装面110接触并且回转体工件50的回转面与两个定位块的定位面120接触的位置。具体来讲，这里真正和定位面120接触的是回转面的赤道圆部分52。然后，固定件固定回转体工件50，刀具沿着线性路径对回转体工件50进行线切割。该线性路径在两个定位面120形成的定位面夹角α的角平分面i上并且平行于第一安装面110。从图2可以看出，角平分面i必过回转体工件的轴线51，因此线性路径必过轴线51。这种切割的线性路径经过回转体工件的轴线51的切割方式称为过心切割。

上述实施例中，由于采用回转体工件50的回转面接触两个定位面120的方式来对切割位置进行定位，因此对于不同尺寸的回转体工件50，都可以利用“圆的两条切线的交点与圆心的连线为两条切线形成的夹角的角平分线”的几何原理，使用刀具沿着上述线性路径进行线切割，满足切割要求。

图3示意性地展示了根据本实用新型的一种包括圆形转盘的切割装置的分解图。图4示意性地展示了根据本实用新型的一种包括圆形转盘的切割装置的俯视图。如图3和图4所示，在本实用新型的一个实施例中，固定装置10包括圆形转盘13，圆形转盘13的中心对称轴j在角平分面i上并且与第一安装面110垂直。圆形转盘13具有第二安装面130，底座11具有一个圆孔111，圆孔111能够匹配圆形转盘13，使得第二安装面130与第一安装面110在同一个平面上。可选地，第二安装面130也可以稍稍比第一安装面110凸出一些且和第一安装面110平行。这样并不会影响固定装置10定位并固定回转体工件50，也不影响圆形转盘13在固定有回转体工件的情况下旋转以切换不同的回转体工件50到切割位置。中心对称轴j到两个定位面120的距离相等且等于圆形转盘13的半径。

如图3和图4所示，固定装置10还包括四个固定销14，每个定位块12的两端分别使用一个固定销14固定。其中，每个定位块12的靠近角平分面i的一端的固定销14能够移除。移除后，每个定位块12能够绕着定位块12的另一端的定位销14旋转。固定件设置在圆形转盘13处并能够同时将至少一个回转体工件50固定在第二安装面130上。圆形转盘13能够绕着中心对称轴j旋转，从而将设置在第二安装面130上的回转体工件50切换到切割位置。

上述实施例，利用了“两个圆的外公切线的交点在两个圆的圆心连线上”的几何原理，同时两个圆的圆心的连线也是两个圆的外公切线形成的夹角的角平分线。图4可以看作为实施例的切割装置在图平面上的投影，其中，两个定位面120是圆形转盘13和处于切割位置的回转体工件50的赤道圆部分52的外公切线，角平分面i是两个定位面120的角平分线，同时也通过轴线51和中心对称轴j。在这种情况下，刀具沿着切割的线性路径，靠近并且线切割回转体工件50，实现过心切割。

上述实施例的圆形转盘13的第二安装面130上能够同时设置并固定多个回转体工件50。如图4所示的一个实施例，圆形转盘13的第二安装面130上同时设置有3个回转体工件50，其中一个处于切割位置。对处于切割位置的回转体工件50线切割完成后，移除两个定位块12的靠近角平分面i的两个固定销14，旋转两个定位块12。然后旋转圆形转盘13，将另一个回转体工件50旋转到切割位置，并将两个定位块12复位并将移除的固定销14重新插入以固定定位块12，然后进行线切割。使用相同的程序，完成对第三个回转体工件50的线切割。圆形转盘13上能够同时设置及固定回转体工件50的数量，取决于回转体工件50相对于圆形转盘的尺寸，只要不影响圆形转盘13的旋转和使用两个定位块12对回转体工件50的定位即可。对于需要对回转体工件50进行批量切割的情况，上述实施例的固定和切割方式，可以节省人力和时间，提高切割效率。

固定件可以包括，例如，可移动装置和固定在可移动装置上的压板。在回转体工件50定位到切割位置后，压板在可移动装置的带动下压在回转体工件50的底面上以固定回转体工件50。在本实用新型的一个实施例中，固定件包括压板(未示出)和固定螺栓(未示出)。同时，圆形转盘13具有固定螺孔131，压板具有和固定螺孔131的位置对应的通孔。在回转体工件50设置在第二安装面130的切割位置的情况下，压板设置在回转体工件50的和第一安装面110相对的底面上，固定螺栓穿过压板的通孔，然后拧入圆形转盘13的固定螺孔131，从而固定回转体工件50。如图3所示，可以在圆形转盘13上灵活设置多个固定螺孔131，以满足固定多个不同尺寸的回转体工件50的需要。

对回转体工件50的切割，根据需要，可以进行180°的过心切割，这里的180°指的是过轴线51的两条切割的线性路径的夹角。某些情况下，也需要对回转体工件50进行其他角度如90°的过心切割。由90°的过心切割加工成的密封部件也常用在透平设备上。上述实施例能够对回转体工件50的180°的过心切割实现精确线切割。图5示意性地展示了根据本实用新型的一种包括圆形转盘和附加块的切割装置的俯视图。如图5所示，根据本实用新型的一个实施例的切割装置，能够对回转体工件50进行其他角度的精确线切割。如图5所示，固定装置10还包括完全相同的两个附加块15。附加块15为长方体，每个附加块15的两个相对的表面具有预先确定的距离，两个附加块15分别固定在一个定位块12的定位面120上，每个附加块15的两个相对的表面中的一个表面与对应的定位面120接触，两个相对的表面中的另一个表面朝向圆形转盘13的中心对称轴j，固定件固定回转体工件50使得回转体工件50的轴线51和圆形转盘13的中心对称轴j重合。

在上述实施例中，例如回转体工件50需要做90°的过心切割，则将回转体工件50固定在切割位置并进行过心切割，线切割到轴线51后刀具停止切割并退出。然后，将圆盘作90°度的旋转，并进行第二次线切割，切割到轴线51后停止，则完成切割。当然，也可以重复前述过程，完成第三次及第四次切割，则能够将一个回转体工件50线切割为4个相同的部件。上述切割装置不限于进行90°的过心切割，也可以根据需要进行其他角度的精确的过心切割。为此，可选地，圆形转盘13还可以包括一个旋转角度刻度盘，从而可以根据需要切割的角度调整圆形转盘13的旋转角度。

在圆形圆盘13旋转使得回转体工件50到达切割位置后，需要固定圆形圆盘13以限制其旋转。如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，固定装置10包括定位螺栓16，底座11具有和定位螺栓16匹配的侧螺孔，侧螺孔的一端的开口在底座11的与第一安装面110相邻的侧表面上，另一端的开口在圆孔111的内壁上，定位螺栓16能够从底座的与第一安装面相邻的侧表面上的开口拧入侧螺孔并且穿过在圆孔的内壁上的开口，从而顶住圆形转盘的径向外表面，从而固定圆形转盘13。

进一步地，如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，圆形转盘13的径向外侧部具有和定位螺栓16匹配的定位螺孔132，定位螺孔132的开口在圆形转盘13的径向外表面上。定位螺栓16能够同时拧入侧螺孔和定位螺孔132，从而更好地固定圆形转盘13。根据需要切割的回转体工件50，定位螺孔132可以预先设置多个。例如，如果需要经常对回转体工件50进行180°、90°等角度的过心切割，则可以每90°或每45°设置一个定位螺孔132，这样切割时，只需要旋转到相应角度的定位螺孔132并拧入定位螺栓固定即可。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.切割装置，所述切割装置用于定位并线切割回转体工件，其特征在于，所述切割装置包括：

固定装置(10)，固定装置被构造为将回转体工件定位并固定在切割位置处，固定装置包括底座(11)、两个定位块(12)和固定件，底座具有第一安装面(110)，两个定位块设置在第一安装面上，每个定位块具有一个定位面(120)，两个定位面与第一安装面垂直并且两个定位面之间具有一个小于180°的定位面夹角，两个定位块的互相靠近的两端存在预先确定的距离，固定件被构造为固定回转体工件；

刀具，刀具被构造为沿着线性路径对所述回转体工件进行线切割；

其中，回转体工件具有回转面和相对的互相平行的两个圆形底面，切割位置指的是将回转体工件放置在底座上使得第一安装面与一个圆形底面接触并且回转体工件的回转面与两个定位块的定位面接触的位置，刀具进行线切割的线性路径在两个定位面的夹角的角平分面上且与第一安装面平行。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，固定装置包括四个固定销(14)，每个定位块的两端分别使用一个固定销与底座固定，其中，每个定位块的靠近角平分面的一端的固定销被构造为能够移除，使得每个定位块能够绕着另一端的定位销旋转；固定装置还包括圆形转盘(13)，圆形转盘的中心对称轴(j)在两个定位面的角平分面上并且与第一安装面垂直，圆形转盘具有第二安装面(130)，底座具有一个圆孔，圆孔能够匹配圆形转盘，使得第二安装面与第一安装面在同一个平面上，且中心对称轴到两个定位面的距离相等且等于圆形转盘的半径，固定件设置在圆形转盘处并能够同时将至少一个回转体工件固定在第二安装面上，圆形转盘能够绕着中心对称轴旋转以将设置在圆形转盘的第二安装面上的回转体工件切换到切割位置。

3.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于，固定件包括压板和固定螺栓，圆形转盘具有固定螺孔(131)，压板具有和固定螺孔的位置对应的通孔，使得回转体工件设置在第二安装面上的情况下，压板设置在回转体工件的和第一安装面相对的底面上，固定螺栓能够穿过压板的通孔后拧入圆形转盘的固定螺孔，从而固定回转体工件。

4.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于，固定装置还包括完全相同的两个附加块(15)，附加块为长方体，每个附加块的两个相对的表面具有预先确定的距离，两个附加块分别固定在一个定位块的定位面上，使得两个相对的表面中的一个表面与定位面接触，两个相对的表面中的另一个表面朝向圆形转盘的中心对称轴，固定件能够固定回转体工件使得回转体工件的轴线(51)和圆形转盘的中心对称轴重合。

5.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于，固定装置包括定位螺栓(16)，底座具有和定位螺栓匹配的侧螺孔，侧螺孔的一端的开口在底座的与第一安装面相邻的侧表面上，另一端的开口在圆孔的内壁上，定位螺栓能够从底座的与第一安装面相邻的侧表面上的开口拧入侧螺孔并且穿过在圆孔的内壁上的开口，从而顶住圆形转盘的径向外表面，从而固定圆形转盘。

6.根据权利要求5所述的切割装置，其特征在于，圆形转盘的径向外侧部具有和定位螺栓匹配的定位螺孔(132)，定位螺孔的开口在圆形转盘的径向外表面上，定位螺栓能够拧入侧螺孔和定位螺孔，从而固定圆形转盘。

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