[发明专利]一种螺旋桨加工专用机床及其加工叶根与桨毂的方法

说明书

一种螺旋桨加工专用机床，包括加工装置、测量装置、定位夹紧装置、排屑装置和作业平面，作业平面为地面，地面上开设有用于布局螺旋桨的地坑，所述定位夹紧装置设置于地坑两侧，螺旋桨在定位夹紧装置上可绕其中心线旋转从而加工其叶根与桨毂；在地坑的两侧沿桨毂流道方向对称安置加工装置，两个加工装置对螺旋桨同时进行加工；所述测量装置为激光测量机，安置于加工装置侧边的地面上，并紧邻地坑边缘；所述排屑装置下端位于地坑底部，上端置于地面上；所述加工装置包括Y轴传动机构、X轴传动机构、C轴旋转机构、Z轴传动机构和角度头。本发明提高了生产效率，减轻了工人劳动强度，解决了现有叶根与桨毂加工方式的安全、效率及环境等问题。

技术领域

本发明涉及制造螺旋桨的数控加工机床，属于机械加工设备技术领域，特别适用于大型船用螺旋桨叶根与桨毂的加工。

背景技术

船舶是水上交通运输的主要工具，是经济全球化的重要推进器。随着经济的快速发展，陆地资源被过量开采，海上资源的开采将是大势所趋，在此背景下，船舶势必成为开拓海上资源的利器。大型船用螺旋桨作为船舶动力系统的关键零部件之一，其加工质量直接影响船舶航行的动力、空泡以及噪音等。由于螺旋桨相邻桨叶间重叠区域的存在，增大了叶根与桨毂的加工难度。目前暂无大型船用螺旋桨叶根与桨毂的自动化加工设备及加工工艺。

专利“一种运用机器人铣削船用螺旋桨叶片的加工方法”(专利申请号：CN108098278A)针对人工抛光导致加工质量和加工效率低等缺点，提出一种机器人铣削船用螺旋桨的工艺方案，但由于螺旋桨型面结构、动力头和机器人结构尺寸的限制，该工艺方案仅能加工7米及以下的桨。专利“大型复杂曲面叶片智能铣削磨抛多机器人作业系统及其作业方法”(专利申请号：CN201811508972.6)公开了一种应用机器人加工大型船用螺旋桨叶片薄弱区域和重叠区域的加工方案，但该方案仅适用于螺旋桨叶片的加工，且机器人刚性差、加工效率低、加工冗余多、能耗高。

综上，现有螺旋桨加工技术主要围绕桨叶的铣削加工技术展开，而在大型船用螺旋桨叶根与桨毂加工方面暂无系统性的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺旋桨加工专用机床及其加工叶根与桨毂的方法，解决了大型船用螺旋桨叶根与桨毂加工的技术难题，实现了叶根与桨毂的自动化加工，大大提高了加工效率，避免了因多次装夹造成定位误差，实现了螺旋桨的快速精准定位。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种螺旋桨加工专用机床，包括螺旋桨7的加工装置、螺旋桨桨叶7的测量装置9、螺旋桨7的定位夹紧装置10、排屑装置12和作业平面，所述作业平面为地面1，地面1上开设有用于布局螺旋桨7的地坑8，所述用于装夹螺旋桨7的定位夹紧装置10布置于地坑8两侧，所述螺旋桨7在定位夹紧装置10上可绕其中心线旋转从而加工其叶根与桨毂；在所述地坑8的两侧沿桨毂流道方向对称布局有两台加工装置，两个所述加工装置对螺旋桨7同时进行加工；所述测量装置9为激光测量机，置于地面1上，位于加工装置侧边，并紧邻地坑8边缘；所述排屑装置12下端位于地坑8底部，上端置于地面1上；

所述加工装置包括Y轴传动机构2，所述Y轴传动机构2固定安装在地面1上，所述Y轴传动机构2用于驱动所述加工装置沿平行于螺旋桨旋转轴线的方向直线移动；X轴传动机构3，所述X轴传动机构3安装在Y轴传动机构2上，所述X轴传动机构3驱动所述加工装置沿垂直于Y轴传动机构2的驱动方向直线移动；C轴旋转机构4，所述C轴旋转机构4设置于X轴传动机构3的上端面，所述C轴旋转机构4驱动所述加工装置沿垂直于地面1的轴旋转，从而调整加工角度；Z轴传动机构5，所述Z轴传动机构5固定安装在C轴旋转机构4上端面，所述Z轴传动机构5驱动所述加工装置沿垂直于地面1方向的直线移动，从而调整高度；角度头，所述角度头安装于所述Z轴传动机构5的两侧，分别为角度头A6与角度头B11，其均用于切削加工；所述角度头B11的功率大于角度头A6，用于快速去除大量余量。