[发明专利]圆工作台及滑座、床身承重负载基础件

说明书

技术领域

本发明涉及到一种应用于船舶重工行业，数控曲柄车铣床中的圆工作台及滑座、床身承重负载基础件。

背景技术

船舶重工行业船用低速柴油机曲轴是船用低速柴油机中最核心的功能部件，用于传递巨大扭矩，推动几万吨到几十万吨的船舶。曲轴材料为低碳合金钢，一般单根曲轴长度5至15米、重量为30至200吨，少数重量达300吨以上的曲轴是由两根曲轴串联而成。由于自身长度长重量大，不可能采用毛坯整体锻造成型的方式而采用组装结构。由若干单个零件单独加工，然后经红套组合成整根曲轴。单个零件称为曲臂重30吨到80吨以上，单个曲臂的结构如图1所示，它由两个结构相同且相互平行的曲柄1和一个连接两个曲柄1的圆柱状的曲柄销2三部分构成曲臂，曲柄销2部位在两个曲柄1的一端，在曲柄的另一端上加工有组装用的红套孔，两个曲柄1之间加工成曲柄槽3(内开裆)。现在的曲臂制作工艺是将两曲柄和曲柄销做成一个整体零件，曲臂毛坯为整体实心锻件，要在实体锻件毛坯上粗、精加工出曲柄间的内开裆槽3。目前用于曲柄槽加工的设备通常采用曲柄车削机床加工曲柄槽，曲臂毛坯在车削工作台上装卡加工时工件要旋转360度切削一刀，其加工速度慢而且效率低。数控内铣铣削工艺是目前国际上曲柄槽切削加工先进的加工方法，由其对大功率锻钢曲柄件的加工，更有利于断屑刚性特别好，内铣机床有多种加工型式，使用最多的是曲柄固定型数控曲柄内铣加工工艺。其主要特点是：生产效率高、加工精度好、适用范围广、柔性好。国外制造有曲柄槽铣削加工机床，曲柄槽铣床的加工效率是曲柄槽车床加工效率的5到8倍。这种曲柄槽铣削加工机床目前全世界只生产了五台，若进口这样一台曲柄槽铣加工机床，需要花费大约400～700万欧元，由于设备投资巨大，所以国内船舶重工行业目前仍采用其加工效率低的曲柄车床用于加工曲臂，而且还要花费大量的外汇购买进口的国外曲柄车床。国内目前开发了用于重型曲轴轴颈加工的旋风铣床，开发了曲柄车床但仍然没有解决曲臂毛坯锻件粗加工第一道工序的重切高效率加工的问题，目前在船舶重工行业船用低速柴油机曲轴曲臂加工技术装备族中，正是缺乏这种用于重切高效率内铣削加工曲臂曲柄槽的技术设备，设计开发数控曲柄车铣床是船舶重工行业船用低速柴油机曲轴曲臂加工工艺、技术装备方面亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种重切高效率内铣削加工方式的数控曲柄车铣床中的圆工作台及滑座、床身承重负载基础件。

为满足和实现以上功能要求，本发明采用的技术方法措施、需要解决的设计技术是：

圆工作台及滑座、床身承重负载基础件，其串联安装在铣削圆形刀盘主轴传动进给驱动组合装置工作部分的前端部位；包括：床身，床身上设置有滑座及滑座与床身相结合沿X轴线延伸的矩形导轨，在滑座上同时还设置有支承工件的圆工作台和驱动圆工作台绕C轴作回转运动的滑座与圆工作台间相结合的环形导轨，在圆工作台上设置有工件装夹器。

所述床身、滑座、圆工作台均为腹腔内布筋的箱形结构，床身为箱式矩形纵向安装在铣削圆形刀盘主轴传动及进给驱动组合装置的前端部位；床身导轨在X轴线方向延伸，其上，布有一条以上的矩形导轨，在床身纵向导轨水平面与则导轨平行凹腹部位，设置有符合工作行程长度的数根齿条窜联形式安装的齿条组至少一组；滑座为腹腔箱式矩形结构底部上的矩形导轨与床身导轨相结合，顶部设有圆环形导轨与圆工作台导轨相结合，滑座尾部设有滑座进给驱动装置；圆工作台为腹腔内布筋的箱形结构，圆工作台的下部水平环面上设置有环形导轨，垂直侧环面装有圆工作台的齿圈，圆工作台上安装有工件夹紧用夹具，并配有随工件重量可增减的工件偏重平衡块。

支承圆工作台工件装夹的滑座安装在床身上，与床身纵向延伸导轨相结合；滑座尾部设有滑座进给驱动传动箱至少一组，其装置上的小齿轮与床身齿条组相啮合由伺服电机驱动，经驱动装置驱动滑座沿床身纵向延伸导轨作X轴线进给运动；在滑座侧面设置有至少一组驱动圆工作台绕C轴线回转运动的驱动装置，C轴线回转运动驱动装置的小齿轮与圆工作台的下部垂直侧环面设置的工作台齿圈啮合，经驱动装置驱动其上安装的圆工作台作C轴轴线旋转运动；在滑座两侧面上装有至少多于一组的圆工作台旋转运动驱动传动箱，传动箱上的齿轮传动轴和传动轴上部和下部与齿圈相啮合的小齿轮和传动齿轮，传动箱由若干相啮合的传动齿轮及传动轴组成采用倒挂安装的形式。