CN86101351A - 一种在工件上加工气球形槽的车床 - Google Patents
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Abstract
一种在汽轮机转子上加工气球形槽的机床包括:一个配置在导轨上、沿车床床身轴向运动的托架,固定在托架上的横向进给器。横向进给器相对于车床轴线作进给及退回运动,一个夹紧单刃刀具的水滴状刀夹固定在横向进给器上,其方式为,单刃刀具的切削头沿一圆弧运动,并与横向进给器相配合,在汽轮机转子上切削出一个气球形的槽。
Description
本发明涉及一种车床,特别涉及一种在 件上加工气球形槽的车床。
在大型汽轮转子整体加工中,要在大直径锻件上加工出一系列气球形槽,以形成汽轮机转子。加工这些气球形槽的仅仅一个侧面就需要13种不同的偏刃刀具,而加工这些槽的其它侧面则需利用反方向的刀具,因此,要用总数为26种的不同偏刀。加工中更换刀具所需时间是相当可观的。另一个问题是,用不同刀具进行分段加工的每一连接点将是一个应力增大点,这样就需要抛光来消除这些应力点。加工气球形槽是非常困难的,这尤其是因为,要求抛光消除任何台阶、切槽或刀振痕迹;这些缺陷将会引起应力上升,从而增加了应力腐蚀的可能性,因为,汽轮转子运转的环境可导致应力腐蚀。
根据本发明的车床包括:围绕一轴线旋转工件的机构,与该轴线大致平行移动的托架,配置在该托架上的横向进给器,一个单刃刀具,配置在横向进给器上的驱动马达,当刀具进行切削时,该马达使单刃刀具沿一圆弧运动,驱动马达有一驱动轴,其轴线和该圆弧的轴线相重合,所述驱动马达和刀具直接相连,从而消除了马达和刀具之间的无功运动,该车床还包括将上述托架固定在沿所说轴线任一位置上的机构,控制横向进给器的机构,以及控制使单刃刀具沿一圆弧运动的驱动马达的机构,以便在工件上加工出有预定形状的气球形内表面的槽,并可在工件上得到加工出的极好的表面光洁度。
简言之,该车床包括一个与其轴线平行运动的托架,一个配置在托架上的横向进给器,以及一个单刃切削刀具,使单刃刀具沿一圆弧运动的机构配置在横向进给器上。该车床还具有一些控制机构,它们分别用于自动或半自动地同步操纵托架沿工件轴线移动;自动或半自动地操纵横向进给器;自动或半自动地操纵使单刃刀具沿一圆弧运动的机构等等,从而可在工件上加工出具有预定轮廓线的气球形内表面的横,并得到非常好的表面光洁度。
下面,通过举例并参照附图对本发明加以叙述如下,其中,
图1为车床的平面图;
图2为车床的正视图;
图3为沿图1中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图;
图4为汽轮机转子的局部剖视图,它示出用车床加工出来的气球形槽;
图5为由上向下看气球形槽内的刀具的局部放大剖视图;
图6为从转子一端看气球形槽内的刀具的局部放大剖视图。
图1-3表示在大型整体汽轮机转子3上加工气球形槽2的车床1。车床1有电机7驱动的齿轮传动床头箱5和轴向可移动的尾架9。床头箱5和尾架9各具一个顶尖,以使汽轮机转子3轴向对准车床1的轴线,床头箱5有一个卡盘11,其上带有使转子与车床同轴旋转的机构。
托架13配置在导轨15上,以便基本上与车床1的轴线相平行地运动。这一轴向运动由控制器17控制,托架13由控制器17自动或半自动地移动,或者固定在轴向任一位置上。
托架13上配置有一横向进给器19,其上有一纵深方向的窄长形的滑块31,该滑块一般随横向进给器运动。控制器17操纵横向进给器19自动或半自动地对轴线作进给和退回运动。横向进给器19也可以固定在任一位置上。
横向进给器滑块31上装有刀夹21,用于夹持由碳化钨或其他材料制成的三角形或圆形单刃刀具23,刀夹21用于沿着一大于180°、小于360°的圆弧带动单刃刀具的切削刃。
刀夹21包括一个形状大致呈T形的底座,机用螺钉25或其他穿过刀夹的柄及横向滑块一部分的机构,将底座固定到横向进给滑块31上(见图6)。T-形底座的其他部分有推杆及水滴状板件27,水滴状板件包括圆形部分和尖端部分,单刃刀具23固定在板27的尖端,并被置放到槽28中,绕着与水滴状板27相垂直并穿过其圆形部分中心的轴旋转。小型液压马达或其他驱动器29带有一个摆动轴,该轴与水滴状板件的圆形部分同轴配置,这样连接到水滴状板件27上,以便沿一圆弧旋转该板件,从而带动单刃刀具沿圆弧旋转。控制器17自动或半自动地操纵驱动器29,以使水滴状板件27运动,从而去控制单刃刀具23沿一圆弧的运动。控制器17能够同步地或顺序地操纵横向进给器19和驱动器29,使切削刀具23以很小的增量移动,从而使切削刀具跟随着一预定的轨迹,在整体汽轮机转子上加工出表面光洁度非常好的气球形槽。
Claims (9)
1、一种车床,其特征在于,它包括:围绕一轴线旋转工件的机构,与该轴线大致平行移动的托架,配置在该托架上的横向进给器,一个单刃刀具,配置在横向进给器上的驱动马达,当刀具进行切削时,该马达使单刃刀具沿一圆弧运动,该驱动马达有一驱动轴。其轴线和圆弧的轴线相重合,所述驱动马达与切削刀具直接相连,从而消除了马达和刀具之间的无功运动,该车床还包括将上述托架固定在沿所说(车床)轴线任一位置的机构,控制横向进给器的机构,以及控制使单刃刀具沿一圆弧运动的驱动马达的机构,以便在工件上加工出有预定形状的气球形内表面的槽,并可在工件上得到加工出的极好的表面光洁度。
2、根据权利要求1的车床,其特征在于,单刃刀具进行切削运动时,刀具运动的圆弧大于180°,并且小于360°。
3、根据权利要求1或2的车床,其特征在于,运动单刃刀具的机构包括具有圆形部分和尖端部分的水滴形板件,单刃刀具装在其尖端部分上。
4、根据权利要求3的车床,其特征在于,运动单刃刀具的机构还包括带有一个摆动轴的驱动器,水滴状板件的圆形部分与该摆动轴同轴安置。
5、根据权利要求4的车床,其特征在于,横向进给器包括一纵深方向的窄长形部件,该件相对于车床轴线作进给和退回运动,使单刃刀具沿一圆弧运动的机构配置在其顶部。
6、根据权利要求4或5的车床,其特征在于,带有摆动轴的驱动器是液压马达。
7、根据权利要求1-6中任一项的车床,其特征在于,控制横向进给器的机构和控制沿一圆弧运动单刃刀具机构的机构,具有自动和半自动操纵方式,当在自动操作方式时,该控制机构配合刀具。使之每一次按预定轨迹移动一个很小的距离,以便对该槽的气球形内表面部分的一侧进行加工。
8、根据权利要求7的车床,其特征在于,控制横向进给器的机构也控制横向进给的方向、移动距离和速度。
9、一种车床,其特征在于,它基本上按以上所述及附图所示构成并适于应用。
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