一种多工位叶片加工机床制造技术

本发明专利技术公开了一种多工位叶片加工机床，包括底座，底座上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座的横向滑轨上设置有工作台，工作台上沿纵向设置有轴心相对的水平回转台；在底座的纵向滑轨上设置有滑座，滑座上表面设置有转台，转台上表面固定安装有立柱，立柱的四个侧立面上分别安装有一套刀具安装组件，总共四套刀具安装组件。本发明专利技术的装置，结构布局合理，将灵活的回转运动与高刚性的直线运动巧妙结合起来，并具有四个工位加工，为复杂叶片曲面加工提供了一种新的解决方案，对推动叶片高效加工具有重要意义。

A Multi-station Blade Machining Machine Tool

The invention discloses a multi-station blade processing machine tool, which comprises a base, a longitudinal slide rail and a transverse slide rail on the base, a worktable on the transverse slide rail of the base, a horizontal rotary table with relative axes along the longitudinal direction of the worktable, a slide seat on the longitudinal slide rail of the base, a turntable on the surface of the slide seat, and a column fixed on the surface of the turntable. The four side elevations of the column are respectively equipped with a set of tool installation components, a total of four sets of tool installation components. The device of the invention has reasonable structure layout, skillfully combines flexible rotary motion with high rigidity linear motion, and has four working positions, which provides a new solution for complex blade surface processing, and is of great significance for promoting efficient blade processing.

【技术实现步骤摘要】
一种多工位叶片加工机床
本专利技术属于机械制造
，涉及一种多工位叶片加工机床。
技术介绍
叶片表面是机械制造行业中最典型的自由曲面之一，如鼓风机叶片、航空发动机叶片、水轮机叶片、汽轮机叶片等，不仅应用范围广，而且其曲面形状直接影响着叶片的工作效率。自由曲面是最难加工的曲面之一，一般需要在五轴及以上联动的数控机床上才能加工出来。由于叶片加工是典型的大批量生产，其加工效率是生产中的突出矛盾之一；另一方面，由于叶片的自由曲面是最难加工的曲面，对机床运动自由度及其加工灵活性要求也是最高的，因此，加工效率、加工质量、加工灵活性是目前叶片加工中的突出问题。因此，有必要将机器人的灵活性与机床的高刚性相结合，以解决曲面加工的复杂性与加工质量问题；同时考虑到叶片加工效率问题，将多工位加工方式融入到叶片加工机床中，研制具有六自由度联动的四工位的叶片加工机床，不仅可以实现叶片曲面的高精度加工，而且可以大大提高叶片加工效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多工位的叶片加工机床，解决了现有技术在多轴联动加工叶片过程中，难以兼顾加工效率、加工质量、加工灵活性的问题。本专利技术采用的技术方案是，一种多工位叶片加工机床，包括底座，底座上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座的横向滑轨上设置有工作台，工作台上沿纵向设置有轴心相对的水平回转台；在底座的纵向滑轨上设置有滑座，滑座上表面设置有转台，转台上表面固定安装有立柱，立柱的四个侧立面上分别安装有一套刀具安装组件，总共四套刀具安装组件。本专利技术的多工位叶片加工机床，其特征还在于：所述的每套刀具安装组件的结构是，包括一个滑板，该滑板沿竖直方向滑动设置在立柱的一个侧立面上，该滑板正面固定安装有一个支座，在该支座中支撑安装有一个A关节，该A关节的回转轴上固定安装有一个L形连接件，该L形连接件外端固定安装有一个C关节，该C关节的回转轴下端安装有一个电主轴，该电主轴前端安装有一个刀具。所述的工作台、滑座、转台、四个滑板、四个A关节、四个C关节、四个电主轴均设置有各自的驱动部件或转动部件，所有的驱动部件或转动部件均与总控制器信号连接。所述的A关节的回转轴与C关节的回转轴为垂直布置。所述的刀具选用铣刀、砂轮或抛光轮。本专利技术的有益效果是，通过机床的直线运动扩大了加工尺寸范围，同时也使机床结构具有良好的刚性；工件拥有一个回转运动、刀具拥有两个回转运动，直线运动远离刀具和工件，不仅便于各运动部件的结构布局和运动控制，而且保证了机床总体结构受力合理，便于提高机床整机性能，对叶片曲面的高性能加工有重要意义。另一方面，在立柱四个侧立面各布置一套刀具安装组件，可以实现四工位加工，减少了因更换刀具而导致辅助时间过长的问题，大大提高了叶片加工效率。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中，1.底座，2.工作台，3.水平回转台，4.工件，5.刀具，6.电主轴，7.C关节，8.立柱，9.L形连接件，10.支座，11.滑板，12.A关节，13.转台，14.滑座，15.尾架。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。参照图1，本专利技术的结构是，包括底座1，底座1上设置有纵向滑轨(Y向)与横向滑轨(X向)，在底座1的横向滑轨上设置有工作台2(称为工件侧)，工作台2上沿纵向(沿Y向)设置有轴心相对的水平回转台3和尾架15，水平回转台3中独自安装工件4、或者水平回转台3与尾架15一起共同夹持支撑工件4；在底座1的纵向滑轨上设置有滑座14，滑座14上表面设置有转台13，转台13上表面固定安装有立柱8，立柱8的四个侧立面上分别安装有一套刀具安装组件(称为刀具侧)，总共四套刀具安装组件，每套刀具安装组件的结构是，包括一个滑板11，该滑板11沿竖直方向(Z向)滑动设置在立柱8的一个侧立面上，该滑板11正面固定安装有一个支座10，在该支座10中支撑安装有一个A关节12，该A关节12的回转轴上固定安装有一个L形连接件9，该L形连接件9外端固定安装有一个C关节7，该C关节7的回转轴下端安装有一个电主轴6，A关节12的回转轴与C关节7的回转轴为垂直布置，便于数控编程；该电主轴6前端安装有一个刀具5；四套刀具安装组件的结构一致，即四套滑板11、支座10、A关节12、C关节7、L形连接件9及电主轴6的结构均相同。而四个刀具5根据工序需要选用铣刀、砂轮或抛光轮等，以便完成叶片形面不同部位的加工，如叶身、叶根部位；也可以是不同工序加工，如叶面的粗铣、精铣、拋磨、抛光等。通过四个刀具5的四工位布置，实现工件4一次装夹完成多道工序加工，提高了加工效率和加工精度。上述的工作台2、滑座14、转台13、四个滑板11、四个A关节12、四个C关节7、四个电主轴6均设置有各自的驱动部件或转动部件，所有的驱动部件或转动部件均与总控制器信号连接，协调一致完成叶片的加工过程。本专利技术的工作原理是，在工件侧，水平回转台3带动工件4做围绕Y轴的回转运动B，尾架15可以在另一端辅助支撑工件4；工作台2通过水平回转台3单独(或与尾架15一起)带动工件4做X向直线运动，从而实现了工件侧的两个运动自由度；在刀具侧，滑座14沿Y向的移动实现刀具5的Y向直线运动，滑板11沿立柱8的上下移动实现刀具5的Z向垂直直线进给运动，实现刀具侧的Y、Z两个直线运动；通过转台13带动立柱8上的四个刀具安装组件做四个回转分度运动，使四个刀具安装组件中的刀具5分别进入加工位置，每回转一次，只有一个侧立面的刀具5才能进入加工工位，其余三个侧立面的刀具5则处于等待状态，即实现刀具侧的四个工位的转换；另外，对于每个刀具安装组件，通过A关节12实现刀具5围绕X轴的回转运动A；通过C关节7带动刀具5做围绕Z轴的回转运动C；通过电主轴6带动刀具5做旋转切削主运动，从而实现了刀具侧的A、C两个回转运动。本专利技术上述部件均安装在同一个底座1上，其中X、Y、Z三个直线运动轴的布局具有机床结构的高刚性，A、B、C三个回转运动轴的布局具有机器人的灵活性，尤其将一个回转运动分配给工件4，从而避免了回转关节过多而削弱结构刚性的影响；另外，直线运动远离工件4和刀具5，保证整体结构的高刚性，而将回转运动靠近工件4和刀具5，实现了加工的灵活性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多工位叶片加工机床，其特征在于：包括底座(1)，底座(1)上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座(1)的横向滑轨上设置有工作台(2)，工作台(2)上沿纵向设置有轴心相对的水平回转台(3)；在底座(1)的纵向滑轨上设置有滑座(14)，滑座(14)上表面设置有转台(13)，转台(13)上表面固定安装有立柱(8)，立柱(8)的四个侧立面上分别安装有一套刀具安装组件，总共四套刀具安装组件。

【技术特征摘要】
1.一种多工位叶片加工机床，其特征在于：包括底座(1)，底座(1)上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座(1)的横向滑轨上设置有工作台(2)，工作台(2)上沿纵向设置有轴心相对的水平回转台(3)；在底座(1)的纵向滑轨上设置有滑座(14)，滑座(14)上表面设置有转台(13)，转台(13)上表面固定安装有立柱(8)，立柱(8)的四个侧立面上分别安装有一套刀具安装组件，总共四套刀具安装组件。2.根据权利要求1所述的多工位叶片加工机床，其特征在于：所述的每套刀具安装组件的结构是，包括一个滑板(11)，该滑板(11)沿竖直方向滑动设置在立柱(8)的一个侧立面上，该滑板(11)正面固定安装有一个支座(10)，在该支座(10)中支撑安装有一个A关节(12)，该A关节...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广鹏，王元，刘重洋，张倩，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61