專利名稱:一種在工件上加工氣球形槽的車床的制作方法
本發(fā)明涉及一種車床，特別涉及一種在 件上加工氣球形槽的車床。
在大型汽輪轉(zhuǎn)子整體加工中，要在大直徑鍛件上加工出一系列氣球形槽，以形成汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子。加工這些氣球形槽的僅僅一個(gè)側(cè)面就需要13種不同的偏刃刀具，而加工這些槽的其它側(cè)面則需利用反方向的刀具，因此，要用總數(shù)為26種的不同偏刀。加工中更換刀具所需時(shí)間是相當(dāng)可觀的。另一個(gè)問題是，用不同刀具進(jìn)行分段加工的每一連接點(diǎn)將是一個(gè)應(yīng)力增大點(diǎn)，這樣就需要拋光來消除這些應(yīng)力點(diǎn)。加工氣球形槽是非常困難的，這尤其是因?yàn)?，要求拋光消除任何臺階、切槽或刀振痕跡;這些缺陷將會引起應(yīng)力上升，從而增加了應(yīng)力腐蝕的可能性，因?yàn)?，汽輪轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境可導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。
根據(jù)本發(fā)明的車床包括圍繞一軸線旋轉(zhuǎn)工件的機(jī)構(gòu)，與該軸線大致平行移動的托架，配置在該托架上的橫向進(jìn)給器，一個(gè)單刃刀具，配置在橫向進(jìn)給器上的驅(qū)動馬達(dá)，當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)行切削時(shí)，該馬達(dá)使單刃刀具沿一圓弧運(yùn)動，驅(qū)動馬達(dá)有一驅(qū)動軸，其軸線和該圓弧的軸線相重合，所述驅(qū)動馬達(dá)和刀具直接相連，從而消除了馬達(dá)和刀具之間的無功運(yùn)動，該車床還包括將上述托架固定在沿所說軸線任一位置上的機(jī)構(gòu)，控制橫向進(jìn)給器的機(jī)構(gòu)，以及控制使單刃刀具沿一圓弧運(yùn)動的驅(qū)動馬達(dá)的機(jī)構(gòu)，以便在工件上加工出有預(yù)定形狀的氣球形內(nèi)表面的槽，并可在工件上得到加工出的極好的表面光潔度。
簡言之，該車床包括一個(gè)與其軸線平行運(yùn)動的托架，一個(gè)配置在托架上的橫向進(jìn)給器，以及一個(gè)單刃切削刀具，使單刃刀具沿一圓弧運(yùn)動的機(jī)構(gòu)配置在橫向進(jìn)給器上。該車床還具有一些控制機(jī)構(gòu)，它們分別用于自動或半自動地同步操縱托架沿工件軸線移動;自動或半自動地操縱橫向進(jìn)給器;自動或半自動地操縱使單刃刀具沿一圓弧運(yùn)動的機(jī)構(gòu)等等，從而可在工件上加工出具有預(yù)定輪廓線的氣球形內(nèi)表面的橫，并得到非常好的表面光潔度。
下面，通過舉例并參照附圖對本發(fā)明加以敘述如下，其中，圖1為車床的平面圖;
圖2為車床的正視圖;
圖3為沿圖1中Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖;
圖4為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的局部剖視圖，它示出用車床加工出來的氣球形槽;
圖5為由上向下看氣球形槽內(nèi)的刀具的局部放大剖視圖;
圖6為從轉(zhuǎn)子一端看氣球形槽內(nèi)的刀具的局部放大剖視圖。
圖1-3表示在大型整體汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子3上加工氣球形槽2的車床1。車床1有電機(jī)7驅(qū)動的齒輪傳動床頭箱5和軸向可移動的尾架9。床頭箱5和尾架9各具一個(gè)頂尖，以使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子3軸向?qū)?zhǔn)車床1的軸線，床頭箱5有一個(gè)卡盤11，其上帶有使轉(zhuǎn)子與車床同軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。
托架13配置在導(dǎo)軌15上，以便基本上與車床1的軸線相平行地運(yùn)動。這一軸向運(yùn)動由控制器17控制，托架13由控制器17自動或半自動地移動，或者固定在軸向任一位置上。
托架13上配置有一橫向進(jìn)給器19，其上有一縱深方向的窄長形的滑塊31，該滑塊一般隨橫向進(jìn)給器運(yùn)動?？刂破?7操縱橫向進(jìn)給器19自動或半自動地對軸線作進(jìn)給和退回運(yùn)動。橫向進(jìn)給器19也可以固定在任一位置上。
橫向進(jìn)給器滑塊31上裝有刀夾21，用于夾持由碳化鎢或其他材料制成的三角形或圓形單刃刀具23，刀夾21用于沿著一大于180°、小于360°的圓弧帶動單刃刀具的切削刃。
刀夾21包括一個(gè)形狀大致呈T形的底座，機(jī)用螺釘25或其他穿過刀夾的柄及橫向滑塊一部分的機(jī)構(gòu)，將底座固定到橫向進(jìn)給滑塊31上(見圖6)。T-形底座的其他部分有推桿及水滴狀板件27，水滴狀板件包括圓形部分和尖端部分，單刃刀具23固定在板27的尖端，并被置放到槽28中，繞著與水滴狀板27相垂直并穿過其圓形部分中心的軸旋轉(zhuǎn)。小型液壓馬達(dá)或其他驅(qū)動器29帶有一個(gè)擺動軸，該軸與水滴狀板件的圓形部分同軸配置，這樣連接到水滴狀板件27上，以便沿一圓弧旋轉(zhuǎn)該板件，從而帶動單刃刀具沿圓弧旋轉(zhuǎn)。控制器17自動或半自動地操縱驅(qū)動器29，以使水滴狀板件27運(yùn)動，從而去控制單刃刀具23沿一圓弧的運(yùn)動。控制器17能夠同步地或順序地操縱橫向進(jìn)給器19和驅(qū)動器29，使切削刀具23以很小的增量移動，從而使切削刀具跟隨著一預(yù)定的軌跡，在整體汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上加工出表面光潔度非常好的氣球形槽。
權(quán)利要求
1.一種車床，其特征在于，它包括圍繞一軸線旋轉(zhuǎn)工件的機(jī)構(gòu)，與該軸線大致平行移動的托架，配置在該托架上的橫向進(jìn)給器，一個(gè)單刃刀具，配置在橫向進(jìn)給器上的驅(qū)動馬達(dá)，當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)行切削時(shí)，該馬達(dá)使單刃刀具沿一圓弧運(yùn)動，該驅(qū)動馬達(dá)有一驅(qū)動軸。其軸線和圓弧的軸線相重合，所述驅(qū)動馬達(dá)與切削刀具直接相連，從而消除了馬達(dá)和刀具之間的無功運(yùn)動，該車床還包括將上述托架固定在沿所說(車床)軸線任一位置的機(jī)構(gòu)，控制橫向進(jìn)給器的機(jī)構(gòu)，以及控制使單刃刀具沿一圓弧運(yùn)動的驅(qū)動馬達(dá)的機(jī)構(gòu)，以便在工件上加工出有預(yù)定形狀的氣球形內(nèi)表面的槽，并可在工件上得到加工出的極好的表面光潔度。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的車床，其特征在于，單刃刀具進(jìn)行切削運(yùn)動時(shí)，刀具運(yùn)動的圓弧大于180°，并且小于360°。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的車床，其特征在于，運(yùn)動單刃刀具的機(jī)構(gòu)包括具有圓形部分和尖端部分的水滴形板件，單刃刀具裝在其尖端部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的車床，其特征在于，運(yùn)動單刃刀具的機(jī)構(gòu)還包括帶有一個(gè)擺動軸的驅(qū)動器，水滴狀板件的圓形部分與該擺動軸同軸安置。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的車床，其特征在于，橫向進(jìn)給器包括一縱深方向的窄長形部件，該件相對于車床軸線作進(jìn)給和退回運(yùn)動，使單刃刀具沿一圓弧運(yùn)動的機(jī)構(gòu)配置在其頂部。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4或5的車床，其特征在于，帶有擺動軸的驅(qū)動器是液壓馬達(dá)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-6中任一項(xiàng)的車床，其特征在于，控制橫向進(jìn)給器的機(jī)構(gòu)和控制沿一圓弧運(yùn)動單刃刀具機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)，具有自動和半自動操縱方式，當(dāng)在自動操作方式時(shí)，該控制機(jī)構(gòu)配合刀具。使之每一次按預(yù)定軌跡移動一個(gè)很小的距離，以便對該槽的氣球形內(nèi)表面部分的一側(cè)進(jìn)行加工。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的車床，其特征在于，控制橫向進(jìn)給器的機(jī)構(gòu)也控制橫向進(jìn)給的方向、移動距離和速度。
9.一種車床，其特征在于，它基本上按以上所述及附圖所示構(gòu)成并適于應(yīng)用。
專利摘要
一種在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上加工氣球形槽的機(jī)床包括:一個(gè)配置在導(dǎo)軌上、沿車床床身軸向運(yùn)動的托架,固定在托架上的橫向進(jìn)給器。橫向進(jìn)給器相對于車床軸線作進(jìn)給及退回運(yùn)動,一個(gè)夾緊單刃刀具的水滴狀刀夾固定在橫向進(jìn)給器上,其方式為,單刃刀具的切削頭沿一圓弧運(yùn)動，并與橫向進(jìn)給器相配合，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上切削出一個(gè)氣球形的槽。
文檔編號B23B5/36GK86101351SQ86101351
公開日1986年9月10日 申請日期1986年3月11日
發(fā)明者鮑比·雷·凱勒 申請人:西屋電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan