專利名稱：一種渦輪盤榫槽拉削機床分度盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于渦輪盤榫槽拉削機床中的分度裝置這一領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
渦輪盤是航天發(fā)動機中的重要組成零件，它與相應(yīng)的軸、葉片相互連接而組成發(fā)動機中的轉(zhuǎn)子部分。渦輪盤需要在高速、高溫、高壓的惡劣環(huán)境下長期工作。因此，渦輪盤在材料的選擇上一般采用具有高強度、能夠耐高溫的材料。渦輪盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計也較復(fù)雜，特別是其上的揪樹形直齒榫槽有著比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較高的制造精度要求。榫槽是航空發(fā)動機的渦輪盤與渦輪葉片相結(jié)合的部分，在高速、高溫、高壓條件下工作，承受極大的離心力、剪切力、彎曲應(yīng)力等的綜合作用。榫槽加工制造精度不僅影響渦輪葉片能否保持規(guī)定的運
動位置和方向，還直接影響航空發(fā)動機的總體性能。由于渦輪盤一般都選擇高強度、耐高溫材料，此類材料都比較難加工。而其中榫槽的要求精度是最高的，加工難度又是最大的。因此，榫槽加工己經(jīng)成為渦輪盤加工的關(guān)鍵技術(shù)，成為制約航空發(fā)動機機械制造發(fā)展的關(guān)鍵所在。所以渦輪盤榫槽在加工工藝上普遍采用拉削加工。國內(nèi)外現(xiàn)有的渦輪盤榫槽拉削機床有二類一類是普通的臥式液壓內(nèi)孔拉削機床，另一類是較先進的高速拉削機床，后者具有動靜態(tài)剛度好、運動精度高、拉削速度快和行程距離大的特點。目前，在美國、英國、法國、德國等航空大國渦輪盤榫槽加工均采用高速數(shù)控側(cè)臥式拉削中心。對于渦輪盤加工機床來說，國外已經(jīng)處于領(lǐng)先水平，可以高效率高精度加工渦輪盤的榫槽。如英國MarbaixLapointe公司生產(chǎn)的大型臥式側(cè)拉削機床，有可實現(xiàn)5軸運動，定位精度為5 u m的萬能工件裝夾底座，為航空航天和發(fā)電設(shè)備工業(yè)提供了先進的渦輪盤葉片榫槽的拉削設(shè)備。目前，國內(nèi)加工榫槽類零件水平較高的廠家主要集中在幾家大型的航空發(fā)動機生產(chǎn)廠家，比如成都發(fā)動(集團)有限公司、西安航空發(fā)動制造公司、株洲南方工模具公司等。其中，西安航空發(fā)動機制造公司是國內(nèi)生產(chǎn)榫槽類零件的著名廠家。但是該廠的加工榫槽的設(shè)備卻是引進德國的高精度、高速數(shù)控臥式拉削機床。和國外相比，國產(chǎn)的拉削機床都是2軸拉削機床，在拉削力與速度方面與國外產(chǎn)品差距相當(dāng)大。由于渦輪盤的重要作用，國外對其高精度制造裝備與制造工藝關(guān)鍵技術(shù)封鎖很嚴(yán)。國內(nèi)由于起步晚、時間短、封鎖嚴(yán)，至今我國還不能自行生產(chǎn)渦輪盤榫槽加工機床。由于受零件加工能力的限制和制造機床本身精度的限制，對于榫槽加工刀具又缺乏系統(tǒng)而又深入的研究，我國在渦輪盤榫槽加工裝備方面與歐美各國的差距相當(dāng)大，這嚴(yán)重制約了我國航空發(fā)動機的制造發(fā)展。對于高精度、高效率的渦輪盤榫槽加工數(shù)控機床的研制，不僅可以實現(xiàn)榫槽加工機床的國產(chǎn)化，同時也可以提升國家制造業(yè)水平，為我國航空業(yè)的發(fā)展提供保障。“十二五”期間，我國經(jīng)濟仍將保持平穩(wěn)較快的發(fā)展，國內(nèi)市場需求將平穩(wěn)上升。國內(nèi)航空航天制造領(lǐng)域正面臨產(chǎn)業(yè)升級，對機床工具加工行業(yè)不斷提出新的要求，這也預(yù)示著將有更大的市場需求空間。但是航空發(fā)動機渦輪盤榫槽拉削加工所需的高檔拉削加工裝備國內(nèi)目前不能完全自主生產(chǎn)，完全依賴向國外進口，而國外對拉削機床，特別是渦輪盤榫槽拉削機床的制造技術(shù)封鎖得非常嚴(yán)重。因此，研究開發(fā)航空發(fā)動機渦輪盤榫槽拉削加工所需的拉削加工裝備有著很好的經(jīng)濟效益、社會效益。此外，隨著現(xiàn)代機床行業(yè)的迅猛發(fā)展，對作為機床重要附件之一的分度盤提出了新的更高的要求。要求其結(jié)構(gòu)越來越簡單，運行精度要求越來越高，外負(fù)載越來越大，為適應(yīng)加工工件的大小,結(jié)構(gòu)尺寸大小越來越趨于兩級化。現(xiàn)在機床越來越專用，主要針對某一或某類零件的加工，對于用來裝夾加工工件和進行分度的分度盤來說，需要適應(yīng)工件的裝夾，又得達(dá)到運動精度，還得適應(yīng)各種機床，所以現(xiàn)在分度臺的普適性越來越難。而且到達(dá)到高精度的分度運動，需要機械結(jié)構(gòu)和控制反饋相互結(jié)合。這涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計，零件加工和控制系統(tǒng)設(shè)計。分度盤實現(xiàn)高精度、抗高傾覆力矩有難度，難以適應(yīng)所設(shè)計的渦輪盤榫槽拉削機床。本專利設(shè)計的適用于渦輪盤榫槽拉削機床的分度盤，能實現(xiàn)高精度的分度運動，并且能抵抗較高的傾覆力矩。整體結(jié)構(gòu)簡單實用，便于生產(chǎn)制造
發(fā)明內(nèi)容
本專利解決的技術(shù)問題是針對渦輪盤榫槽拉削機床的設(shè)計要求和現(xiàn)有分度盤面臨的問題，發(fā)明了一種適用于渦輪盤榫槽拉削機床的分度盤，其能實現(xiàn)高精度的分度運動，并且能抵抗較高的傾覆力矩。本專利發(fā)明的分度盤，其特征是上轉(zhuǎn)盤I上安裝有上蓋板7、定位銷8、定位塊9，下底座3內(nèi)安裝有楔塊12、鎖緊桿13、活塞14、碟形彈簧15，上轉(zhuǎn)盤I和下底座3通過轉(zhuǎn)矩電機4和連接器6直接連接，滾子軸承2上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器。上轉(zhuǎn)盤I上的定位銷8和定位塊9用于工件的定位，其上螺紋孔用于工件安裝。下底座3內(nèi)的楔塊12、活塞14、碟形彈簧15、鎖緊桿16構(gòu)成夾緊裝置用于上轉(zhuǎn)盤的夾緊。轉(zhuǎn)矩電機4直接驅(qū)動上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動。滾子軸承2上的旋轉(zhuǎn)編碼器對分度盤的旋轉(zhuǎn)精度進行反饋調(diào)節(jié)。本專利設(shè)計的分度盤，采用電機直接驅(qū)動的形式，有效的簡化了分度盤的整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)置式的夾緊裝置確保了分度盤外形簡單，并保證了分度盤能抵抗較大的傾覆力矩，旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋調(diào)節(jié)保證了分度盤的旋轉(zhuǎn)精度。本分度盤可以滿足渦輪盤榫槽拉削機床中分度的要求。


圖I是分度盤半剖視圖。
圖2是分度盤夾緊位置剖視圖。
圖3是分度盤夾緊位置局部視圖。
權(quán)利要求
1.一種渦輪盤榫槽拉削機床分度盤，其特征是上轉(zhuǎn)盤I上安裝有上蓋板7、定位銷8、定位塊9，下底座3內(nèi)安裝有楔塊12、鎖緊桿13、活塞14、碟形彈簧15，上轉(zhuǎn)盤I和下底座3通過轉(zhuǎn)矩電機4和連接器6直接連接，滾子軸承2上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分度盤，其特征是上轉(zhuǎn)盤I上的定位銷8和定位塊9用于工件的定位，其上螺紋孔用于工件安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分度盤，其特征是下底座3內(nèi)的楔塊12、活塞14、碟形彈簧15、鎖緊桿16用于上轉(zhuǎn)盤的夾緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分度盤，其特征是轉(zhuǎn)矩電機4直接驅(qū)動上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分度盤，其特征是滾子軸承2上的旋轉(zhuǎn)編碼器調(diào)節(jié)其旋轉(zhuǎn)精度。
全文摘要
一種渦輪盤榫槽拉削機床分度盤。上轉(zhuǎn)盤1上安裝有上蓋板7、定位銷8、定位塊9，下底座3內(nèi)安裝有楔塊12、鎖緊桿13、活塞14、碟形彈簧15，上轉(zhuǎn)盤1和下底座3通過轉(zhuǎn)矩電機4和連接器6直接連接，滾子軸承2上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器。采用電機直接驅(qū)動的形式，有效的簡化了分度盤的整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)置式的夾緊裝置確保了分度盤外形簡單，并保證了分度盤能抵抗較大的傾覆力矩，旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋調(diào)節(jié)保證了分度盤的旋轉(zhuǎn)精度。本分度盤可以滿足渦輪盤榫槽拉削機床中分度的要求。
文檔編號B23Q16/04GK102950508SQ201210341628
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者唐進元, 曹茂鵬 申請人:唐進元