【技术实现步骤摘要】
一种面对称罩体试样环切割装置
[0001]本专利技术属于复合材料机械加工领域，涉及一种面对称罩体试样环切割装置。
技术介绍
[0002]罩体是航天飞行器在恶劣环境下正常工作的重要功能结构件，承担着高温透波、防热、隔热等重要作用。罩体一般采用石英纤维增强陶瓷基复合材料，陶瓷材料的高脆性、高硬度和高耐磨性造成加工易出现崩边、裂纹等缺陷。异型罩体为复杂曲面薄壁结构件，其内腔深度大、封闭、狭窄，并且没有准确的定位基准面和可靠的装夹型面，加工难度大。罩体试样环主要采用龙门三轴设备进行切割，占用机床时间较长。主要加工难点如下：
[0003](1)传统的车削、磨削的两轴加工设备仅适用于回转体罩体加工，无法满足异型复杂结构罩体高精度加工要求，尤其是内腔深度大、封闭、狭窄，环向和轴向均存在厚度变化，在找正时需要花费大量的时间才能确定正确的位置，翻转工序后又要重复找正的过程，浪费很长的在线时间。
[0004](2)石英纤维增强陶瓷基复合材料高脆性、高硬度和高耐磨性对加工所用的刀具要求较高。
[0005](3)罩体的工装装夹、基准面传递、刀具以及测量环节都会对加工精度造成影响，而每个单因素误差源又随着加工工况不同存在一定的波动。
技术实现思路
[0006]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种面对称罩体试样环切割装置，可以有效的解决找正时间长、长度和内腔深度测量、刀具相对较小、切削参数小、加工效率偏低的难题，能够实现石英纤维增强陶瓷基复合材料面对称异型罩体的快速高精度加工。>[0007]本专利技术解决技术的方案是：
[0008]一种面对称罩体试样环切割装置，包括台架组件、垂直传动组件、主轴箱托架、水平传动组件、主轴箱组件、托架组件、旋转传动组件、摇臂深度检测组件、集水槽组件；
[0009]其中，台架组件用于支撑主轴箱组件与摇臂深度检测组件，同时为垂直传动组件、水平传动组件、托架组件和旋转传动组件提供工作空间，为主轴箱组件提供垂直、水平移动的行程空间；
[0010]垂直传动组件支撑定位主轴箱托架；垂直传动组件可带动主轴箱托架、水平传动组件和主轴箱组件整体做竖直方向的往复运动，用于调整锯片切割位置的高度；
[0011]水平传动组件安装在主轴箱托架侧壁，主轴箱组件放置在水平传动组件上表面；水平传动组件依附于主轴箱托架，连接和支撑主轴箱组件，操控主轴箱组件做水平方向往复运动，用于锯片切割时的进刀和退刀；
[0012]托架组件用于支撑、夹紧外部异型罩体毛坯；
[0013]旋转传动组件安装在集水槽组件上方，支撑和连接托架组件，操控其旋转，用于试
样环切割过程；
[0014]摇臂深度检测组件安装在集水槽组件上方，用于检测外部异型罩体毛坯内腔深度，实现外部异型罩体毛坯的切割高度定位；
[0015]集水槽组件固定安装在台架组件下方，为主轴箱组件在外部异型罩体毛坯上切割试样环提供基础动力，为污水收集排放提供抽水泵的动力。
[0016]在上述的一种面对称罩体试样环切割装置，所述垂直传动组件包括第一手轮、第一刹车块、第一传动丝杠、第一轴承座、第一线轨、第一传动螺母、第一滑块、指针；
[0017]第一手轮直接与第一传动丝杠连接，通过转动第一手轮实现第一传动丝杠转动；
[0018]通过第一刹车块固定第一传动丝杠，防止第一传动丝杠转动；
[0019]第一轴承座用于支撑第一传动丝杠，起到定位的作用；
[0020]第一线轨用于支撑第一滑块；第一滑块与主轴箱托架联接为一体，实现在滑轨上垂直滑动；
[0021]第一传动螺母与主轴箱托架连接，其相对位置固定，通过传动丝杠推动传动螺母实现主轴箱托架、主轴箱组件的升降移动；
[0022]指针安装在第一滑块上，与刻度尺配合用于调整锯片时的位置指示标识；
[0023]使用时，摇动第一手轮，带动第一传动丝杠旋转，推动第一传动螺母和主轴箱托架、第一滑块沿第一线轨做往复升降运动，调整完毕后，锁紧第一刹车块，可固定垂直传动组件相对位置固定不动，实现锁紧功能。
[0024]在上述的一种面对称罩体试样环切割装置，所述主轴箱托架连接垂直传动组件和水平传动组件，并支撑主轴箱组件，共同依附在台架组件上，起桥梁纽带作用，保持主轴箱组件垂直方向的相对位置精度。
[0025]在上述的一种面对称罩体试样环切割装置，所述水平传动组件包括第二手轮、第二刹车块、前轴承盖、前轴承、第二传动丝杠、第二传动螺母、第二线轨、第二滑块、后轴承盖、后轴承；
[0026]第二手轮直接与第二传动丝杠连接，通过转动手轮可实现丝杠转动；
[0027]第二刹车块安装在第二手轮与前轴承盖之间，具有抱紧刹车功能，可固定第二传动丝杠，防止不使用时转动；
[0028]轴承盖、,和轴承、安装在主轴箱托架的承孔内，用于支撑和定位第二传动丝杠，实现转动功能；
[0029]第二传动螺母与主轴箱组件连接，用于推动主轴箱组件水平移动；
[0030]第二线轨固定在主轴箱托架上，与第二滑块配合，支撑主轴箱组件，并实现沿第二线轨水平方向往复滑动的功能；
[0031]使用时，摇动第二手轮，带动第二传动丝杠旋转，推动第二传动螺母和主轴箱组件、第二滑块沿第二线轨做水平方向往复运动，调整完毕后，锁紧第二刹车块，可固定水平传动组件相对位置固定不动，实现锁紧功能。
[0032]在上述的一种面对称罩体试样环切割装置，所述主轴箱组件包括主轴箱箱体、皮带张紧器、电机、皮带、皮带轮、个轴承盖、主轴基座、主轴、保护罩、锯片；
[0033]主轴箱箱体安装在水平传动组件的滑块上；主轴箱箱体内部竖直安装电机；电机轴与皮带轮通过键连接，实现动力传递；主轴基座竖直安装在主轴箱箱体的近罩体侧；主轴
通过轴承与主轴基座配合；个轴承盖用于固定主轴；主轴上端安装皮带轮，通过皮带与电机皮带轮配合成皮带传动副以传动切割动力；主轴下端安装锯片，用于切割试样环；皮带张紧器安装在主轴箱箱体的上端面，用于调整皮带的松紧度；保护罩罩在主轴基座的外侧；
[0034]使用时，电机开始旋转并达到额定转速，通过皮带轮、皮带将动力传递到主轴，主轴带动锯片高速旋转切割试样环。
[0035]在上述的一种面对称罩体试样环切割装置，所述托架组件包括托架、球窝底托、压板、压板固定架、定位基座、球头螺杆；
[0036]托架安装在旋转传动组件上；
[0037]球窝底托托架对应位置上，用于贴合外部异型罩体毛坯型面，托起外部异型罩体毛坯小端；
[0038]定位基座安装在托架的对应位置上；定位基座上的螺纹结构与球头螺杆配合；球头螺杆与压板配合；压板固定架限制压板上下左右方向的移动量，仅实现沿水平方向移动；压板具有和外部异型罩体毛坯型面对应位置相同的定位型面，用于定位和夹紧外部异型罩体毛坯；
[0039]使用时，将外部异型罩体毛坯吊装到托架内，使外部异型罩体毛坯小端球形端面与球窝底托的球形凹槽接触；调整球头螺杆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面对称罩体试样环切割装置，其特征在于：包括台架组件(1)、垂直传动组件(2)、主轴箱托架(3)、水平传动组件(4)、主轴箱组件(5)、托架组件(6)、旋转传动组件(7)、摇臂深度检测组件(8)、集水槽组件(9)；其中，台架组件(1)用于支撑主轴箱组件(5)与摇臂深度检测组件(8)，同时为垂直传动组件(2)、水平传动组件(4)、托架组件(6)和旋转传动组件(7)提供工作空间，为主轴箱组件(5)提供垂直、水平移动的行程空间；垂直传动组件(2)支撑定位主轴箱托架(3)；垂直传动组件(2)可带动主轴箱托架(3)、水平传动组件(4)和主轴箱组件(5)整体做竖直方向的往复运动，用于调整锯片切割位置的高度；水平传动组件(4)安装在主轴箱托架(3)侧壁，主轴箱组件(5)放置在水平传动组件(4)上表面；水平传动组件(4)依附于主轴箱托架(3)，连接和支撑主轴箱组件(5)，操控主轴箱组件(5)做水平方向往复运动，用于锯片切割时的进刀和退刀；托架组件(6)用于支撑、夹紧外部异型罩体毛坯；旋转传动组件(7)安装在集水槽组件(9)上方，支撑和连接托架组件(6)，操控其旋转，用于试样环切割过程；摇臂深度检测组件(8)安装在集水槽组件(9)上方，用于检测外部异型罩体毛坯内腔深度，实现外部异型罩体毛坯的切割高度定位；集水槽组件(9)固定安装在台架组件(1)下方，为主轴箱组件(5)在外部异型罩体毛坯上切割试样环提供基础动力，为污水收集排放提供抽水泵的动力。2.根据权利要求1所述的一种面对称罩体试样环切割装置，其特征在于：所述垂直传动组件(2)包括第一手轮(201)、第一刹车块(202)、第一传动丝杠(203)、第一轴承座(204)、第一线轨(205)、第一传动螺母(206)、第一滑块(207)、指针(208)；第一手轮(201)直接与第一传动丝杠(203)连接，通过转动第一手轮(201)实现第一传动丝杠(203)转动；通过第一刹车块(202)固定第一传动丝杠(203)，防止第一传动丝杠(203)转动；第一轴承座(204)用于支撑第一传动丝杠(203)，起到定位的作用；第一线轨(205)用于支撑第一滑块(207)；第一滑块(207)与主轴箱托架(3)联接为一体，实现在滑轨上垂直滑动；第一传动螺母(206)与主轴箱托架(3)连接，其相对位置固定，通过传动丝杠推动传动螺母实现主轴箱托架(3)、主轴箱组件(5)的升降移动；指针(208)安装在第一滑块(207)上，与刻度尺配合用于调整锯片时的位置指示标识；使用时，摇动第一手轮(201)，带动第一传动丝杠(203)旋转，推动第一传动螺母(206)和主轴箱托架(3)、第一滑块(207)沿第一线轨(205)做往复升降运动，调整完毕后，锁紧第一刹车块(202)，可固定垂直传动组件(2)相对位置固定不动，实现锁紧功能。3.根据权利要求2所述的一种面对称罩体试样环切割装置，其特征在于：所述主轴箱托架(3)连接垂直传动组件(2)和水平传动组件(4)，并支撑主轴箱组件(5)，共同依附在台架组件(1)上，起桥梁纽带作用，保持主轴箱组件(5)垂直方向的相对位置精度。4.根据权利要求3所述的一种面对称罩体试样环切割装置，其特征在于：所述水平传动组件(4)包括第二手轮(401)、第二刹车块(402)、前轴承盖(403)、前轴承(404)、第二传动丝
杠(405)、第二传动螺母(406)、第二线轨(407)、第二滑块(408)、后轴承盖(409)、后轴承(410)；第二手轮(401)直接与第二传动丝杠(405)连接，通过转动手轮可实现丝杠转动；第二刹车块(402)安装在第二手轮(401)与前轴承盖之间，具有抱紧刹车功能，可固定第二传动丝杠(405)，防止不使用时转动；前轴承盖(403)、前轴承(404)、后轴承盖(409)和后轴承(410)安装在主轴箱托架(3)的承孔内，用于支撑和定位第二传动丝杠(405)，实现转动功能；第二传动螺母(406)与主轴箱组件(5)连接，用于推动主轴箱组件水平移动；第二线轨(407)固定在主轴箱托架(3)上，与第二滑块(408)配合，支撑主轴箱组件(5)，并实现沿第二线轨(407)水平方向往复滑动的功能；使用时，摇动第二手轮(401)，带动第二传动丝杠(405)旋转，推动第二传动螺母(406)和主轴箱组件(5)、第二滑块(408)沿第二线轨(407)做水平方向往复运动，调整完毕后，锁紧第二刹车块(402)，可固定水平传动组件(4)相对位置固定不动，实现锁紧功能。5.根据权利要求4所述的一种面对称罩体试样环切割装置，其特征在于：所述主轴箱组件(5)包括主轴箱箱体(501)、皮带张紧器(502)、电机(503)、皮带(504)、皮带轮(505)、2个轴承盖(506)、主轴基座(507)、主轴(508)、保护罩(509)、锯片(511)；主轴箱箱体(501)安装在水平传动组件(4)的滑块上；主轴箱箱体(501)内部竖直安装电机(503)；电机轴与皮带轮(505)通过键连接，实现动力传递；主轴基座(507)竖直安装在主轴箱箱体(501)的近罩体侧；主轴(508)通过轴承与主轴基座(507)配合；2个轴承盖(506)用于固定主轴(508)；主轴(508)上端安装皮带轮514，通过皮带(504)与电机皮带轮(505)配合成皮带传动副以传动切割动力；主轴(508)下端安装锯片(511)，用于切割试样环；皮带张紧器(502)安装在主轴箱箱体(501)的上端面，用于调整皮带(504)的松紧度；保护罩(509)罩在主轴基座(507)的外侧；使用时，电机(503)开始旋转并达到额定转速，通过皮带轮(505)、皮带(504)将动力传递到主轴(508)，主轴(508)带动锯片(511)高速旋转切割试样环。6.根据权利要求5所述的一种面对称罩体试样环切割装置，其特征在于：所述托架组件(6)包括托架(601)、球窝底托(602)、压板(603)、压板固定架(604)、定位基座(605)、球头螺杆(606)；托架(601)安装在旋转传动组件(7)上；球窝...
【专利技术属性】
技术研发人员：严伟容，肖波，宋楠，陈旭辉，徐亮，王新永，杨云华，张莹，姚先周，王松，韩军，袁芳，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，
类型：发明
国别省市：
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