[发明专利]车铣复合加工中心整体结构

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造设备，车铣复合加工中心的整体结构布局

背景技术

曲轴被誉为万吨轮″心脏″(发动机)的″心脏″，但中国造船业几十年来却一直缺少 这颗″中国心″，中国各船用柴油机制造商“船等机、机等轴”的局面数年来都没有得到过 缓解，致使中国造船企业的交货期越拉越长，并成为制约中国船舶业发展的一个瓶颈。船 用中低速曲轴其材料为铸铁或锻钢，外形为长轴带多处曲柄，由于曲柄的回转轴即连杆颈 和主轴颈不同心，曲柄绕主轴颈的回转直径大，曲柄轮廓为多段不同心圆弧组成，曲轴的 两端面又有很深的油孔，曲柄上还有角度不规则的斜油孔等等，造成加工难度大。原来的 加工方案主要是采用多工序，多台设备来完成的：首先是采用镗床打中心孔，平端面，然 后将加工后的零件移到专用双主轴箱车床上，粗精车主轴颈及曲柄外侧面，之后调整两主 轴箱上的专用卡具，将连杆颈移到机床主轴的回转直径上，进行工件定位、找正和夹紧， 对连杆颈及曲柄内侧面进行粗精加工，再上落地铣床上粗精平衡重面，最后将工件在钻床 上完成斜油孔、直油孔及两端深孔的加工。这种加工方案车削是在普通卧车上完成，效率 低，调整费时，当工件的冲程大时，卡具就无法满足加工需求，多工序亦影响工件的加工 精度，传统的工艺无法满足曲轴制造业飞速发展的需求。传统工艺在加工曲轴两面时需要 掉头加工，费时费力，且两次装夹，降低了加工精度。曲轴属于多拐、偏心、挠度大的细 长轴类零件，在拐颈的加工过程中需每个拐颈两端的主轴颈均有中心架支撑。普通机床调 整费时，规格受限，而一般的五轴机床又仅配有2到3只中心架，当加工多拐曲轴时显得 支撑刚度不足，且需要频繁移动中心架，精车后的零件仍需粗磨。另外曲轴加工余量较大， 切削量大，切屑飞溅严重，所采用的平床身机床排屑差，且无整机防护。现阶段国内生产 有小规格的车铣复合加工中心，承重均在3吨以内，而船用中速机曲轴的重量一般在3 吨至10吨。甚至于机械装备制造业对以上问题都无很好的解决办法。

发明内容

本发明的目的是提供一款车铣复合加工中心整体结构，具备该结构的车铣复合加工 中心，在一台机床上只一次装卡即可完成曲轴主轴颈及连杆颈磨削前各部位的加工，实现 船用中速机曲轴的高精、高效加工，并且承重大、全防护。

车铣复合加工中心整体结构，用于加工船用中速机曲轴的车铣复合加工中心上，加 工件位于床身中央，其特征在于单立柱位于床身后侧的水平承重导轨21、辅助导向导轨 22和辅助导轨6内，单立柱两侧分别挂左、右进给箱，左进给箱配备三点布刀的B轴刀 架装置，右进给箱中大功率的主伺服电机动力轴带动大直径铣刀盘进行曲轴的外铣加工； 床身构架上设滑动导轨，与水平面成30°倾斜角，左、右主轴箱及拖动机构配齿轮，两主 轴箱及中心架在床身的滑动导轨上可沿床身即Z轴移动，两主轴箱相向设置卡盘，右主轴 箱顶尖可伸缩，床身正面、加工件下方的斜面上设多个自定心的中心架，每个拐颈两端的 主轴颈均有中心架支撑；整机采用全防护包围，由固定在床身两侧面上的立柱支撑横梁， 横梁采用竖筋、斜筋构成稳定的三角结构，其间有高度近3米的Z轴拉罩。

本发明解决了三个问题：一是提高效率：单立柱、双侧挂进给箱，地面附加一辅助 导轨，既充分的保证了立柱运动的平稳性，又极大地改善了床身的重量。左侧挂进给箱上 配备三点布刀B轴刀架装置，分别安装可转位车削刀具、悬伸长度符合刀具使用要求的旋 转刀具，通过燕尾机构解决了的原悬伸超长的刀具。B轴刀架装置用于曲轴加工的车、铣、 镗、深孔钻、攻丝等工序。右侧挂进给箱可装大规格的铣刀盘，进行曲轴的外铣加工，取 代采用三面刃铣刀对曲轴拐颈和夹板面的加工，同比提高效率30％。

二是提高精度：本款机床装备的左、右主轴箱及中心架在床身上可沿Z轴移动，为 曲轴端面加工提供了便利，装备的多个液压自定心中心架，精度保持性高，可使曲轴精加 工后的外圆取消粗磨加工，极大地提高了加工精度。

两主轴箱在床身上可沿Z轴移动，为曲轴端面加工提供了便利，传统工艺在加工曲 轴两面时需要掉头加工，费时费力，且两次装夹，降低了加工精度。