[发明专利]飞机发动机关键零件数控拉削中心及其拉削方法

说明书

本发明公开了飞机发动机关键零件数控拉削中心及其拉削方法。对于形状复杂的飞机发动机关键零件加工，目前基本上采用数控铣削或拉削加工方式和装备。拉削具有效率高的优点，但是现有拉床缺乏自动换刀的功能。本发明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。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。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、第二轴承座、第二轴承和刀架驱动组件。拉刀夹紧组件包括摆杆弹簧、摆杆和V型压块。本发明实现了拉床的自动换刀，大大加快了飞机发动机关键零件加工的效率。

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种飞机发动机关键零件(特别是飞机发动机涡轮盘榫槽)数控拉削中心及其拉削方法。

背景技术

飞机发动机关键零件，特别是飞机发动机涡轮盘榫槽，在高温、高压、高转速的恶劣环境下工作。这类零件材料大多采用高温合金、粉末高温合金、钛合金等难加工材料制造，零件形状复杂，尺寸精度要求高，技术条件严格，对零件表面质量、表面完整性要求高，其加工质量的高低直接影响到发动机的使用寿命和安全可靠性。

近年来，随着航空发动机技术的不断进步和发展，这些关键零部件的加工技术有了大幅度的提升，从传统的加工方式、过多依赖操作者的经验和水平完成加工，转向车铣复合加工、数控加工、自动成型加工和自动光整加工等自动化、集成化、精准化及抗疲劳制造的方向推进和发展。对于形状复杂的飞机发动机关键零件加工，例如飞机发动机涡轮盘榫槽加工，目前基本上采用数控铣削或拉削加工方式和装备。由于形状复杂，加工工序多，普遍存在加工效率低等主要问题。为此，本发明提出自动换刀的数控拉削中心，在保证加工精度的前提下，大大提高了加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞机发动机关键零件数控拉削中心及其拉削方法。

本发明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。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。