[实用新型]铣削圆形刀盘主轴传动及滑枕进给驱动组合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种应用于船舶重工行业，对重型曲轴曲臂曲柄槽进行内铣削加工的机床中的铣削圆形刀盘主轴传动及滑枕进给驱动组合装置。

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。国外制造有数控曲柄车铣床，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。这种数控曲柄车铣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，设计开发曲臂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。

实用新型内容

本实用新型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。机床总体布局采用动力源驱动大刀盘旋转切削，圆工作台工件装夹支承进给驱动组合装置工作部分纵向直进给，完成对曲臂曲柄开档直槽的内铣切削加工，T形滑枕驱动垂直进给圆形刀盘主轴完成对曲臂曲柄开档直槽的高度方向的内铣切削加工。

为满足和实现以上功能要求，本实用新型采用的技术方法措施、需要解决的设计技术是：

铣削圆形刀盘主轴传动及滑枕进给驱动组合装置，包括：在数控曲柄车铣床主机中，刀盘主轴传动进给驱动组合装置工作部分与圆工作台工件装夹支承进给驱动组合装置工作部分采用串联组合形式安装；其工作部分包括：组合顶梁组合基座和设置在组合基座中的T形滑枕，T形滑枕上设置有圆形刀盘和用于驱动圆形刀盘回转运动的主传动箱及驱动电机，组合基座中设置有用于驱动刀盘沿组合基座导轨Z轴方向上下移动的传动箱及驱动电机。

铣削圆形刀盘主轴传动箱及T形滑枕进给驱动组合装置的门式主机体，由组合顶梁、组合基座组装而成；组合基座为箱形结构，整体由左基座、右基座组成，在中间垂直平面内围成T形内腔延伸的Z轴线导轨，安装T形滑枕沿Z轴线作受控制的运动，圆形刀盘安装在T形滑枕顶部；组合顶梁为箱形整体，由左、右顶梁体组装而成。左右顶梁的横梁分别与左右立柱做成整体，组合后构成腹腔内凹中空形龙门式框架式结构；组合顶梁由刀盘上面横跨组合基座的顶部与基座顶面固定为一体的门式框架组合主机体；组合顶梁与组合基座将刀盘、T形滑枕部件包容在组合顶梁与组合基座顶部形成的腹腔内凹中空部位；圆形刀盘主轴中心根部靠前面部位的切削刀刃部分凸出于组合顶梁与组合基座的正前端面形成刀盘切削区；圆工作台工件装夹支承进给驱动组合装置的床身、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。

T形滑枕安装在组合主机体组合基座垂直平面内的T形空腔部位与T形导轨结合形成Z轴线；铣削圆形刀盘安装在T形滑枕主轴的顶部，T形滑枕装有刀盘主轴传动箱及驱动电机至少一组；组合基座上装有T形滑枕沿Z轴线移动的驱动装置至少一组；刀盘上端面的组合顶梁上和在刀盘下端面的T形滑枕上装有多于一个的刀盘位置限制器。