一种圆周阵列曲面结构同步加工装置
专利汇可以提供一种圆周阵列曲面结构同步加工装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种圆周阵列曲面结构同步加工装置，它是由 主轴 加工单元、径向运动单元、 工作台 运动单元、双层主轴加工单元和龙 门 式圆周阵列曲面结构同步加工装置五部分组成；该主轴加工单元安装在径向运动单元的底座上并通过 螺栓 固定，用于对 工件 叶轮 的 叶片 曲面进行加工，它沿圆周方向安装多个，每两个主轴加工单元之间圆心 角 角度为叶片夹角的整数倍；该径向运动单元用于控制安装其上的主轴加工单元沿径向运动，该工作台运动单元安装在径向运动单元的底座上，用于实现叶片的旋转及上下运动；叶片的三个运动在数控系统的控制下，共同实现叶片曲面加工；该双层主轴加工单元用于替换主轴加工单元安装在底座上，能同时加工两层叶轮，提高了此类复杂零件加工效率。，下面是一种圆周阵列曲面结构同步加工装置专利的具体信息内容。
1.一种圆周阵列曲面结构同步加工装置，其特征在于：它是由主轴加工单元(1)或者双层主轴加工单元(4)、径向运动单元(2)和工作台运动单元(3)三部分组成；该主轴加工单元(1)安装在径向运动单元(2)的底座(2-1)上并通过螺栓固定，用于对工件叶轮(3-17)的叶片曲面进行加工，它沿圆周方向安装复数个，每两个主轴加工单元之间圆心角角度为叶片夹角的整数倍；该径向运动单元(2)，用于控制安装其上的主轴加工单元(1)沿径向运动，该工作台运动单元(3)安装在径向运动单元的底座(2-1)上，用于实现叶片的旋转及上、下运动；叶片的二个运动在数控系统的控制下，共同实现叶片曲面加工；该双层主轴加工单元(4)用于替换主轴加工单元(1)安装在底座(2-1)上，能同时加工两层叶轮；
所述主轴加工单元(1)用于实施对曲面的加工，它包括10个构件：它们是刀架(1-1)、主轴导轨(1-2)、主轴电机支架(1-3)、Z轴锁紧螺栓(1-4)、主轴电机(1-5)、Y轴锁紧螺栓(1-
6)、螺纹爪(1-7)、主轴滑块(1-8)、移动板(1-9)和砂轮(1-10)；主轴导轨(1-2)通过螺栓固定在刀架(1-1)的上平面上，主轴电机支架(1-3)、移动板(1-9)和主轴滑块(1-8)相互连接并一起镶嵌在主轴导轨(1-2)上；砂轮(1-10)安装在主轴电机(1-5)的输出轴上，主轴电机(1-5)通过Y轴锁紧螺栓(1-6)固定在主轴电机支架(1-3)上，主轴电机支架(1-3)安装在移动板(1-9)上，螺纹爪(1-7)通过螺钉固定在移动板(1-9)的下表面；其中，该刀架(1-1)是扇形平面结构，与底座(2-1)螺栓连接，上面沿圆直径方向安装两根主轴导轨(1-2)，用于约束移动板(1-9)径向运动；该主轴导轨(1-2)是工字形导轨件，通过螺栓固定在刀架(1-1)的上平面上；该移动板(1-9)是矩形件，其下部安装的四个主轴滑块(1-8)与主轴导轨(1-2)构成滚动导轨，约束其沿着导轨方向滑动；该主轴电机支架(1-3)是U形的支架结构，安装在移动板(1-9)上部；该主轴电机(1-5)安装在该支架左右两侧的板上，该板上有孔和轴，电机能绕轴转动，以便调整角度，然后用Y轴锁紧螺栓(1-6)锁紧，其规格型号由孔径和电机支架宽度确定；该主轴电机(1-5)头部安装砂轮(1-10)用于磨削加工叶片曲面；该螺纹爪(1-7)是倒T形件，上部有螺纹孔，用于与移动板(1-9)螺钉连接，并从刀架(1-1)的中心槽中穿出，下部有螺纹齿，与平面螺旋盘(2-5)啮合；该主轴滑块(1-8)是凹形件，其凹槽与主轴导轨(1-2)相配；
所述径向运动单元(2)用于控制多个主轴加工单元(1)的径向运动，包括6个构件，它们是：底座(2-1)、大转台电机转子(2-2)、大转台电机定子(2-3)、大转台台面轴承(2-4)、平面螺旋盘(2-5)和T形槽螺栓及螺母(2-6)；刀架(1-1)通过T形槽螺栓及螺母(2-6)与底座(2-
1)固定，平面螺旋盘(2-5)与螺纹爪(1-7)构成平面螺旋运动副，平面螺旋盘(2-5)通过大转台台面轴承(2-4)与底座(2-1)连接，大转台电机定子(2-3)通过螺钉固定在底座(2-1)上，大转台电机转子(2-2)通过螺钉固定在平面螺旋盘(2-5)下部；其中，该底座(2-1)是圆柱体中空结构，为本装置的主基体，用于安装、固定其它结构单元；该大转台台面轴承(2-4)是双环形结构件，其外环安装在底座(2-1)上，内环固定在平面螺旋盘(2-5)上，用于支撑平面螺旋盘(2-5)绕中心转动；该平面螺旋盘(2-5)，是圆盘形阶梯结构，上表面有平面螺纹，与主轴加工单元(1)中的螺纹爪(1-7)上的螺纹啮合传动，下部是阶梯型结构，通过大转台台面轴承连接在底座(2-1)上，能绕底座中心轴转动；该大转台电机转子(2-2)与大转台电机定子(2-3)一起构成大转台电机，在数控系统控制下驱动平面螺旋盘(2-5)转动；当平面螺旋盘(2-5)旋转时，上面与之啮合的螺纹爪(1-7)在主轴导轨(1-2)的约束下带动移动板(1-9)及上面主轴电机(1-5)径向运动；该T形槽螺栓及螺母是将主轴加工单元(1)中的刀架(1-1)固定在底座(2-1)上；
所述工作台运动单元(3)，用于控制工件叶轮(3-17)自旋和升降两个运动，包括18个构件，它们是内筒(3-1)、升降台电机(3-2)、键(3-3)、联轴器(3-4)、滚珠丝杠(3-5)、深沟球轴承(3-6)、轴承安装筒(3-7)、轴承端盖(3-8)、螺母(3-9)、工作台支座(3-10)、工作台滑块(3-11)、工作台导轨(3-12)、工作台电机转子(3-13)、工作台电机定子(3-14)、工作台台面轴承(3-15)、工作台(3-16)、工件叶轮(3-17)和压紧螺母(3-18)；内筒(3-1)与底座(2-1)螺钉固定，四根工作台导轨(3-12)用螺钉固定在内筒(3-1)内部四个平面上，工作台支座(3-
10)外部的四个平面上面安装八个工作台滑块(3-11)，一起镶嵌在工作台导轨(3-12)上，能一起沿工作台导轨(3-12)上下滑动；工作台支座(3-10)通过工作台台面轴承(3-15)与工作台(3-16)连接，工作台电机转子(3-13)固定在工作台(3-16)下部，工作台电机定子(3-14)固定在工作台支座(3-10)上部；工作台支座(3-10)下部安装螺母(3-9)与滚珠丝杠(3-5)配合构成螺旋副，升降台电机(3-2)与轴承安装筒(3-7)用螺栓固定，升降台电机输出轴与滚珠丝杠(3-5)的末端轴通过键(3-3)和联轴器(3-4)连接，二者一起转动；滚珠丝杠(3-5)通过轴承端盖(3-8)和两个深沟球轴承(3-6)固定在轴承安装筒(3-7)内，轴承安装筒(3-7)安装在内筒(3-1)内部；其中，该内筒(3-1)是圆柱体筒形零件，内部用于安装工作台运动单元的零件，外侧与底座(2-1)通过法兰盘和螺栓连接；该工作台(3-16)是台阶轴类类件，其上表面用于安装心轴类夹具，定位装好工件叶轮(3-17)，再用压紧螺母(3-18)压紧；该工作台台面轴承(3-15)是双环形结构件，其外环与工作台(3-16)连接，内环与工作台支座(3-10)连接，用于支撑工作台(3-16)在工作台支座(3-10)上转动；该工作台电机定子(3-14)与工作台电机转子(3-13)构成电机，在数控系统控制下驱动工作台(3-16)绕中心转动；该工作台支座(3-10)是八棱柱形零件，上部有台阶轴用于安装工作台台面轴承(3-15)，四周八个平面安装工作台滑块(3-11)，底面孔内安装螺母(3-9)；该工作台导轨(3-12)是工字型件，它固定在内筒(3-1)内平面上，与工作台滑块(3-11)配合，使工作台支座(3-10)沿导轨方向上下移动并限制其转动；该升降台电机(3-2)通过联轴器(3-4)和键(3-3)与滚珠丝杠(3-5)相连，由数控系统控制升降台电机(3-2)转动；该滚珠丝杠(3-5)下端与升降台电机(3-2)连接，上端的螺纹与螺母(3-9)旋合，通过丝杠旋转带动工作台支座(3-10)上下运动；该轴承安装筒(3-7)是筒形件，其内部安装一对深沟球轴承(3-6)，限制滚珠丝杠(3-5)移动，其端面与内筒(3-1)连接；该轴承端盖(3-8)是带法兰盘筒形件，用于轴向固定深沟球轴承(3-6)及滚珠丝杠(3-5)，通过其端面与轴承安装筒(3-7)连接；该升降台电机(3-2)、键(3-3)、联轴器(3-4)、深沟球轴承(3-6)、滚珠丝杠(3-5)、螺母(3-9)、工作台台面轴承(3-15)分别是限制滚珠丝杠(3-5)轴向移动，并且使工作台支座(3-10)上下移动；
所述双层主轴加工单元(4)，包括4个构件，它们是双层电机支架(4-1)、第二层主轴电机(4-2)、第一层主轴电机(4-3)和锁紧螺栓(4-4)；双层电机支架(4-1)安装在移动板(1-9)上，第一层主轴电机(4-3)固定在双层电机支架(4-1)下部的孔内，第二层主轴电机(4-2)固定在双层电机支架(4-1)上部的孔内，锁紧螺栓(4-4)安装在双层电机支架(4-1)的槽内，其余部分结构与主轴加工单元相同；其中，该双层电机支架(4-1)是U形的支架结构，上面安装两层主轴电机，分别调整绕Y轴转角后由锁紧螺栓(4-4)锁紧；该第一层主轴电机(4-3)，与双层电机支架(4-1)连接，用于加工底层叶轮的叶片；该第二层主轴电机(4-2)，与双层电机支架(4-1)连接，与第一层主轴电机(4-3)同步进退，用于加工第二层叶轮的叶片；此结构能同时加工2个叶轮，进一步提高加工效率；该锁紧螺栓(4-4)的功能是锁紧固定电机。
2.根据权利要求1所述的一种圆周阵列曲面结构同步加工装置，其特征在于：通过多层电机支架连接叠放多层主轴电机，在工作台上安装多层叶轮，多层同步加工，使生产效率成倍提高。
一种圆周阵列曲面结构同步加工装置
技术领域
背景技术
发明内容
1-2通过螺栓固定在刀架1-1的上平面上，主轴电机支架1-3、移动板1-9和主轴滑块1-8相互连接并一起镶崁在主轴导轨1-2上；砂轮1-10安装在主轴电机1-5的输出轴上，主轴电机1-5通过Y轴锁紧螺栓1-6固定在主轴电机支架1-3上，主轴电机支架1-3安装在移动板1-9上，螺纹爪1-7通过螺钉固定在移动板1-9的下表面。其中，该刀架1-1是扇形平面结构，与底座2-1螺栓连接，上面沿圆直径方向安装两根主轴导轨1-2，用于约束移动板1-9径向运动。该主轴导轨1-2是工字形导轨件，通过螺栓固定在刀架1-1的上平面上；该移动板1-9是矩形件，其下部安装的四个主轴滑块1-8与主轴导轨1-2构成滚动导轨，可约束其沿着导轨方向滑动。
该主轴电机支架1-3是U形的支架结构，安装在移动板1-9上部；该主轴电机1-5安装在该支架左右两侧的板上，该板上有孔和轴，电机可绕轴转动，以便调整角度，然后用Y轴锁紧螺栓
1-6锁紧。其规格型号由孔径和电机支架宽度确定；主轴电机1-5头部安装砂轮1-10用于磨削加工叶片曲面，该砂轮是按需选购的市购件。该螺纹爪1-7是倒T形件，上部有螺纹孔，用于与移动板1-9螺钉连接，并从刀架1-1的中心槽中穿出，下部有螺纹齿，可以与平面螺旋盘
2-5啮合。该主轴滑块1-8是凹形件，其凹槽与主轴导轨1-2相配。该Z轴锁紧螺栓1-4和Y轴锁紧螺栓1-6是按需选购的市购件。
2-5通过大转台台面轴承2-4与底座2-1连接，大转台电机定子2-3通过螺钉固定在底座2-1上，大转台电机转子2-2通过螺钉固定在平面螺旋盘2-5下部。其中，该底座2-1是圆柱体中空结构，为本装置的主基体，用于安装、固定其它结构单元。该大转台台面轴承2-4是双环形结构件，其外环安装在底座2-1上，内环固定在平面螺旋盘2-5上，用于支撑平面螺旋盘2-5绕中心转动。该平面螺旋盘2-5，是圆盘形阶梯结构，上表面有平面螺纹，可与主轴加工单元
1中的螺纹爪1-7上的螺纹啮合传动，下部是阶梯型结构，通过大转台台面轴承连接在底座
2-1上，可绕底座中心轴转动。该大转台电机转子2-2与大转台电机定子2-3一起构成大转台电机，在数控系统控制下驱动平面螺旋盘2-5转动。当平面螺旋盘2-5旋转时，上面与之啮合的螺纹爪1-7在主轴导轨1-2的约束下可带动移动板1-9及上面主轴电机1-5径向运动。该T形槽螺栓及螺母是按需选购的市购件，其功能是将主轴加工单元1中的刀架1-1固定在底座
2-1上。
3-10连接，用于支撑工作台3-16在工作台支座3-10上转动。该工作台电机定子3-14与工作台电机转子3-13构成电机，在数控系统控制下驱动工作台3-16绕中心转动。该工作台支座
3-10是八棱柱形零件，上部有台阶轴用于安装工作台台面轴承(3-15)，四周八个平面安装工作台滑块3-11，底面孔内安装螺母3-9；该工作台导轨3-12是工字型件，它固定在内筒3-1内平面上，与工作台滑块3-11配合，使工作台支座3-10沿导轨方向上下移动并限制其转动。
该升降台电机3-2通过联轴器3-4和键3-3与滚珠丝杠3-5相连，由数控系统控制升降台电机转动3-2。该滚珠丝杠3-5下端与升降台电机3-2连接，上端的螺纹与螺母3-9旋合，通过丝杠旋转带动工作台支座3-10上下运动。该轴承安装筒3-7是筒形件，其内部安装一对深沟球轴承3-6，限制滚珠丝杠3-5移动，其端面与内筒3-1连接。该轴承端盖3-8是带法兰盘筒形件，用于轴向固定深沟球轴承3-6及滚珠丝杠3-5，通过其端面与轴承安装筒3-7连接。该升降台电机3-2、键3-3、联轴器3-4、深沟球轴承3-6、滚珠丝杠3-5螺母3-9、工作台台面轴承3-15都是按需选购的市购件，其功能分别是限制滚珠丝杠3-5轴向移动，并且使工作台支座3-10上下移动。
2，与双层电机支架4-1连接，与第一层主轴电机4-3同步进退，用于加工第二层叶轮的叶片。
此结构可同时加工2个叶轮，进一步提高加工效率。该锁紧螺栓4-4是按需选购的市购件，其功能是锁紧固定电机。本发明还可通过多层电机支架连接叠放多层主轴电机，在工作台上安装多层叶轮，多层同步加工，使生产效率成倍提高。
具体实施方式
9)和主轴滑块(1-8)相互连接并一起镶崁在主轴导轨(1-2)上；砂轮(1-10)安装在主轴电机(1-5)的输出轴上，主轴电机(1-5)通过Y轴锁紧螺栓(1-6)固定在主轴电机支架(1-3)上，螺纹爪(1-7)安装移动板(1-9)下部，并从刀架(1-1)的中心槽内穿出。其中刀架(1-1)是扇形平面结构，与底座(2-1)螺栓连接，上面沿圆直径方向安装两根主轴导轨(1-2)，用于约束移动板(1-9)径向运动。移动板(1-9)下部安装的四个主轴滑块(1-8)与主轴导轨(1-2)构成滚动导轨，可约束其沿着导轨方向滑动。主轴电机支架(1-3)是U形的支架结构，主轴电机(1-
5)安装在左右两侧的板上，该板上有孔和轴，主轴电机(1-5)可绕轴转动，以便调整角度，然后用Y轴锁紧螺栓(1-6)锁紧。主轴电机支架(1-3)安装在移动板(1-9)上部，主轴电机支架(1-3)下部的轴与移动板(1-9)上的孔配合，可绕轴转动，调整好主轴电机(1-5)转角后用Z轴锁紧螺栓(1-4)锁紧。主轴电机(1-5)头部安装砂轮(1-10)用于磨削加工叶片曲面。
11)，一起镶嵌在工作台导轨(3-12)上，可一起沿工作台导轨(3-12)上下滑动。工作台支座(3-10)通过工作台台面轴承(3-15)与工作台(3-16)连接，工作台电机转子(3-13)固定在工作台(3-16)下部，工作台电机定子(3-14)固定在工作台支座(3-10)上部。工作台支座(3-
10)下部安装螺母(3-9)与滚珠丝杠(3-5)配合构成螺旋副。升降台电机(3-2)与轴承安装筒(3-7)用螺栓固定，电机输出轴与滚珠丝杠(3-5)的末端轴通过键(3-3)和联轴器(3-4)连接，二者可一起转动。滚珠丝杠(3-5)通过轴承端盖(3-8)和两个深沟球轴承(3-6)固定在轴承安装筒(3-7)内，轴承安装筒(3-7)安装在内筒(3-1)内部。其中，内筒(3-1)是圆柱体筒形零件，内部用于安装工作台运动单元的零件，外侧与底座(2-1)通过内筒端面上的法兰盘和螺栓连接。工作台(3-16)，上表面用于安装心轴类夹具，定位装好叶轮(3-17)，再用压紧螺母(3-18)压紧。工作台台面轴承(3-15)外圈与工作台(3-16)连接，内圈与作台支座(3-10)连接，用于支撑工作台(3-16)在工作台支座(3-10)上转动。工作台电机定子(3-14)与工作台电机转子(3-13)构成电机，在数控系统控制下驱动工作台(3-16)绕中心转动。工作台支座(3-10)是八棱柱形零件，上部有台阶轴用于安装工作台台面轴承(3-15)，四周八个平面安装工作台滑块(3-11)，底面孔内安装螺母(3-9)工作台导轨(3-12)固定在内筒(3-1)内平面上，与工作台滑块(3-11)配合，使工作台支座(3-10)沿导轨方向上下移动并限制其转动。
升降台电机(3-2)通过联轴器(3-4)和键(3-3)与滚珠丝杠(3-5)相连，由数控系统控制升降台电机转动(3-2)。滚珠丝杠(3-5)下端与升降台电机(3-2)连接，上端螺纹与螺母(3-9)旋合，通过丝杠旋转带动工作台支座(3-10)上下运动。轴承安装筒(3-7)内部安装一对深沟球轴承(3-6)，限制滚珠丝杠(3-5)移动，通过其端面上法兰盘的与内筒(3-1)连接。轴承端盖(3-8)，用于轴向固定轴承及滚珠丝杠(3-5)，通过其端面与轴承安装筒(3-7)连接。
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