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专利号: 2019101807453
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2023-06-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.飞机发动机关键零件数控拉削中心,包括拉床本体、刀库和工作台;其特征在于:所述的拉床本体包括拉床驱动组件、床身、拉床导轨和拉刀夹持组件;拉床导轨均固定在床身上;拉刀夹持组件包括溜板导轨、溜板、定位夹紧块、溜板V型块和夹紧驱动组件;溜板与拉床导轨构成滑动副;溜板导轨固定在溜板上;两个定位夹紧块均与溜板导轨构成滑动副;两个定位夹紧块由夹紧驱动组件驱动进行相向或相背运动;溜板V型块固定在溜板上;溜板V型块的顶部开设有V型定位槽;两个定位夹紧块均位于溜板V型块的上方;所述的拉刀夹持组件共有两个;其中一个拉刀夹持组件内的溜板由拉床驱动组件驱动;

所述的刀库包括刀库座、刀库两轴驱动组件、机械手操作台、旋转机械臂、松刀拨销、端部旋转刀架、拉刀夹紧组件、中部旋转刀架、旋转轴和刀架驱动组件;机械手操作台设置刀库座上,并由刀库两轴驱动组件驱动;旋转机械臂安装在机械手操作台上;旋转轴支承在刀库座上,并由刀架驱动组件驱动;中部旋转刀架及两个端部旋转刀架均固定在旋转轴上;中部旋转刀架位于两个端部旋转刀架之间;两个松刀拨销均固定在刀库座上,且分别靠近两个端部旋转刀架;

所述的中部旋转刀架及两个端部旋转刀架均呈圆盘状,且外侧边缘均开设有沿旋转轴轴线周向均布的n个拉刀存放槽,n≥3;中部旋转刀架及两个端部旋转刀架上的n个拉刀存放槽分别对齐;两个端部旋转刀架上均设置有沿旋转轴轴线周向均布的n个拉刀夹紧组件;

端部旋转刀架上的n个拉刀夹紧组件与该端部旋转刀架上的n个拉刀存放槽分别对应;

所述的拉刀夹紧组件包括摆杆弹簧、摆杆和V型压块;摆杆的中部与对应的端部旋转刀架铰接;摆杆的外端与V型压块固定;V型压块的内侧开设有压刀V型槽;端部旋转刀架上的摆杆弹簧的两端与对应的端部旋转刀架、摆杆分别固定;摆杆与对应的松刀拨销在旋转轴的轴线方向上对齐;松刀拨销到旋转轴轴线的距离小于摆杆、对应端部旋转刀架所成转动副公共轴线到旋转轴轴线的距离;

所述的工作台包括底部台板、上部台板、安装盘、工作台两轴驱动组件和R向驱动件;上部台板设置在底部台板上,并由工作台两轴驱动组件驱动;安装盘支承在上部台板上,并由R向驱动件驱动。

2.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:还包括冷却液箱;所述的冷却液箱内装有冷却液;冷却液箱的冷却液出口通过泵体、冷却管路通向安装盘处。

3.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:所述的拉刀存放槽为V型槽;所述的压刀V型槽与对应的拉刀存放槽沿摆杆、对应的端部旋转刀架的铰接轴轴线的周向对齐。

4.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:两个松刀拨销均位于旋转轴的正上方;所述摆杆的内端支承有滚轮。

5.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:两个定位夹紧块相对侧面的底部均设置有倾斜朝下的定位斜面;所述V型定位槽的两个定位基准面的对称面与两个定位夹紧块上定位斜面的对称面重合。

6.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:所述的旋转机械臂通过机械臂基座电机驱动周转;旋转机械臂的外端安装有机械手爪。

7.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:拉床驱动组件包括拉床驱动电机和拉床丝杠;拉床丝杠支承在床身上;拉床驱动电机固定在床身上,且输出轴与拉床丝杠的一端固定;由拉床驱动组件驱动的那个拉刀夹持组件内溜板底部固定有螺母;该螺母与拉床丝杠构成螺旋副;

所述的夹紧驱动组件包括溜板丝杠和定位夹紧电机;溜板丝杠支承在溜板上;溜板丝杠采用双向丝杠;定位夹紧电机固定在定位夹紧箱体上,且输出轴与溜板丝杠的一端固定;

两个定位夹紧块与溜板丝杠上的两个旋向相反的螺旋段分别构成螺旋副。

8.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:所述的刀库两轴驱动组件包括X向取刀导轨、X向取刀电机、X向取刀丝杠、Y向取刀导轨、Y向取刀电机、Y向取刀丝杠和过渡台;X向取刀导轨固定在刀库座上;X向取刀丝杠支承在刀库座上,并由X向取刀电机驱动;过渡台与X向取刀导轨构成滑动副;固定在过渡台上的螺母与X向取刀丝杠构成螺旋副;Y向取刀导轨固定在过渡台上;Y向取刀丝杠支承在过渡台上,并由Y向取刀电机驱动;机械手操作台与Y向取刀导轨构成滑动副;固定在机械手操作台上的螺母与Y向取刀丝杠构成螺旋副;

所述的刀架驱动组件包括刀架驱动电机和刀架减速器;所述的刀架驱动电机和刀架减速器均固定在刀库座上;刀架减速器的输入口与刀架驱动电机的输出轴固定;刀架减速器的输出轴与旋转轴的一端固定。

9.根据权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心,其特征在于:所述的工作台两轴驱动组件包括X向工作台导轨、中部台板、Y向工作台导轨、Y向工作台丝杠、Y向工作台电机、X向工作台丝杠和X向工作台电机;X向工作台导轨固定在底部台板上;X向工作台丝杠支承在底部台板上,并由X向工作台电机驱动;中部台板与X向工作台导轨构成滑动副;固定在中部台板上的螺母与X向工作台丝杠构成螺旋副;Y向工作台导轨固定在中部台板上;Y向工作台丝杠支承在中部台板上,并由Y向工作台电机驱动;上部台板与Y向工作台导轨构成滑动副;固定在上部台板上的螺母与Y向工作台丝杠构成螺旋副;

所述的R向驱动件包括R向伺服电机和R向减速器;R向伺服电机和R向减速器均固定在上部台板上;R向减速器的输入口与R向伺服电机的输出轴固定;R向减速器的输出轴与安装盘的一端固定。

10.如权利要求1所述的飞机发动机关键零件数控拉削中心的拉削方法,其特征在于:

步骤一、将工件装夹在安装盘上;将1赋值给i;

步骤二、刀架驱动组件驱动旋转轴转动,使得所需拉刀转动至端部旋转刀架的顶部,两个松刀拨销分别拨动两个拉刀夹紧组件内对应的摆杆,使得两个拉刀夹紧组件内对应的V型压块松开所需拉刀;所需拉刀为工件第i个待加工部位加工时使用的存储拉刀;

步骤三、拉床驱动组件运动,调整两个拉刀夹持组件的间距;两个拉刀夹持组件内的溜板丝杠同步正转,使得拉刀夹持组件内的两个定位夹紧块相背运动;旋转机械臂抓取刀库中的所需拉刀,并放置到拉床上;两个拉刀夹持组件内的溜板丝杠同步反转,夹紧所需拉刀的刀柄;

步骤四、工作台上的工作台两轴驱动组件和R向驱动件驱动工件进行X方向移动、Y方向移动和R方向分度旋转动作,完成工件上第i个待加工部位的分度和定位;

步骤五、拉床驱动电机正反往复转动,对工作台上的工件第i个待加工部位进行拉削;

拉削完毕后,拉床驱动电机停转,并进入步骤六;

步骤六、若工件上的所有待加工部位均加工完毕,则将工件取下;若工件有待加工部位未加工,则进入步骤七;

步骤七、若拉削第i+1个待加工部位不需要换刀,则将i增大1后执行步骤四至六;若拉削第i+1个待加工部位需要换刀,则将i增大1后,进入步骤八;

步骤八、刀架驱动组件驱动旋转轴转动,使得旋转刀架上的一个未装拉刀的拉刀存放槽到达端部旋转刀架的顶部;两个拉刀夹持组件内的溜板丝杠同步正转,使得两个拉刀夹持组件松开拉床本体上的拉刀;旋转机械臂抓取拉床本体中的拉刀,并放置到刀库中,之后执行步骤二至七。