一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的方法

2023-06-14 21:05:11

一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的方法
【專利摘要】本發明提供一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的加工方法，尤其適用於CT機轉子的加工，只需一臺龍門五面體數控工具機，依次採用3個工裝裝夾零件、總共經過4道工序就可以完成對該轉子類零件的精確加工，不僅設備成本投入較少，而且工藝簡單，縮短了加工工時，大大提高了生產效率。相較於現有技術，本發明工序較少、工時較短，將傳統工藝所需的35小時加工時間縮短至20小時，大大提高了生產效率，而且避免了因工序較多需要更多次裝夾和更換機臺帶來的加工誤差，提高了加工精度，提升產品的一次加工合格率。
【專利說明】一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種採用數控工具機加工大型轉子類零件的加工方法，尤其是涉及一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的方法。
【背景技術】
[0002]請參閱圖1至圖3，其繪示一種典型的大型轉子類零件一CT機轉子，所述轉子類零件100具有分別位於軸向兩端並且與軸向垂直的第一端面110和第二端面120，所述轉子類零件在靠近所述第一端面110的外圓周面上還設有環狀皮帶槽10，所述第一端面110和所述第二端面120之間連接有與軸向垂直的隔板130，所述隔板中沿軸向開設有通孔131，所述隔板上還設有若干待加工的孔132。
[0003]由於該種轉子類零件結構複雜、加工精度要求較高，目前現有技術通常需要2臺以上的設備才能完成精加工，需投入的設備成本較高。而且，現有技術針對該種轉子類零件的加工工藝複雜，不僅工序較多，而且所需加工工時較長，生產效率較低，生產成本較高。

【發明內容】

[0004]為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的方法，以簡化工序，降低生產成本，提高轉子類零件的生產效率和生產穩定性。
[0005]為達到上述目的，本發明提供一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的加工方法，所述轉子類零件具有分別位於軸向兩端並且與軸向垂直的第一端面和第二端面，所述轉子類零件在靠近所述第一端面的外圓周面上還設有環狀皮帶槽，所述第一端面和所述第二端面之間連接有與軸向垂直的隔板，所述隔板中沿軸向開設有通孔其特徵在於，所述加工方法包括以下步驟:
①採用第一工裝將零件毛坯裝夾在旋轉工作檯上，加工第一端面作為第一定位基準
面；
②將零件翻轉，採用第二工裝將零件裝夾在旋轉工作檯上，以所述第一定位基準面定位，對所述第二端面作粗加工留較小餘量，並在所述隔板上沿軸向貫穿加工所述兩個銷孔；
③通過兩個銷釘連接所述第二工裝和所述轉子類零件的兩個銷孔，以所述第一定位基準面和所述兩個銷孔作為定位基準，將所述第二端面精加工作為第二定位基準面，並對所述轉子類零件的側面上的部分結構進行迴轉加工；
④將零件再次翻轉，採用第三工裝將零件裝夾在旋轉工作檯上，以所述第二定位基準面和所述兩個銷孔定位，對所述轉子類零件的側面上的其它部分結構迴轉加工，並通過安裝在龍門工具機主軸的開槽刀具加工所述環狀皮帶槽。
[0006]所述第一工裝、所述第二工裝及所述第三工裝的結構均包括用於支撐零件的底板及設在所述底板上用於固定壓緊零件的壓板。所述第一工裝、所述第二工裝及所述第三工裝的底板在中間位置均開設有孔徑為75_的中心孔，以便於將底板精密裝配到工具機的旋轉工作檯上，確保工件迴轉加工中心與工作檯中心重合，降低工件坐標系和程序路線，提高加工精度。
[0007]其中，所述第二工裝和所述第三工裝的底板上均分別設有與所述隔板上的兩個銷孔一一對應的兩個定位孔，通過兩個定位孔快速定位工件，減少裝夾時間，提高前後工序加工尺寸位置精度。兩個定位孔到底板中心孔的圓心的尺寸分別與所述轉子零件上對應的兩個銷孔到零件軸向中心的尺寸一致，便於零件的迴轉加工，同時也保證步驟④加工環狀皮帶槽的同心度和尺寸要求。
[0008]相較於現有技術，本發明的方法運用一臺龍門五面體數控工具機對CT機轉子這樣的轉子類零件進行加工，只需要依次採用3個工裝裝夾零件、總共經過4道工序就可以完成對該轉子類零件的精確加工，不僅設備成本投入較少，而且工藝簡單，品質穩定，縮短了加工工時，大大提高了生產效率。
[0009]說明書附圖
圖1為一種轉子類零件CT機轉子的主視圖。
[0010]圖2為圖1的A-A向剖視圖。
[0011]圖3為圖1中的K部放大圖。
[0012]圖4為本發明的第二工裝的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明優選的實施方式進行詳細說明。
[0014]本實施例採用三菱重工MVR龍門五面體加工中心對圖1至圖3所示的CT機轉子進行加工。請參閱圖1至圖3，其繪示的一種典型的轉子類零件100為CT機轉子，其為大型不規則薄壁迴轉體，有600多處加工點位。該轉子類零件100具有分別位於軸向兩端並且與軸向垂直的第一端面110和第二端面120，所述轉子類零件在靠近所述第一端面110的外圓周面上還設有環狀皮帶槽10，所述第一端面110和所述第二端面120之間連接有與軸向垂直的隔板130，所述隔板中沿軸向開設有通孔131，所述隔板上還設有若干個待加工孔，本發明的加工方法中提升其中兩個孔的加工精度作為定位銷孔132。隔板131上還具有多個待加工的凸臺及安裝孔。
[0015]本實施例採用3個工裝用於加工時將零件裝夾定位在數控工具機的迴轉工作檯上。3個工裝包括第一工裝、第二工裝及第三工裝。所述第一工裝、所述第二工裝及所述第三工裝的結構均包括用於支撐零件的底板及設在所述底板上用於固定壓緊零件的壓板。3個工裝的底板上還可設有用以支撐零件的隔板130的支柱、以及用以從零件外側面固定零件的支架。所述支架包括底座以及橫穿底座上部的螺栓，固定零件時螺栓貫穿零件的側面後通過螺母鎖緊。3個工裝根據工件形狀、重力、切屑力等計算壓緊點及壓緊力大小，粗加工壓緊力為85N，精加工在91N。通過該3個工裝的穩定裝夾，保證600多個加工點位尺寸變形量、加工餘量、位置精度等要求。
[0016]所述第一工裝、所述第二工裝及所述第三工裝的底板在中間位置均開設有孔徑為75mm的中心孔，以便於將底板裝夾定位到工具機的旋轉工作檯上，確保工裝的中心與迴轉工作檯中心同心。請參閱圖4，其繪示第二工裝的結構示意圖。第二工裝包括底板20，底板20上設有用於在不同部位固定壓緊零件的壓板21，底板20的中心開始有中心孔22，底板20上還開設有與零件隔板130上的兩個銷孔132 —一對應的定位孔23。第三工裝的底板上也分別與所述隔板130上的兩個銷孔132 —一對應的兩個定位孔。第二工裝和第三工裝的兩個定位孔到底板中心孔的圓心的尺寸分別與所述轉子零件上兩個銷孔到零件軸向中心的尺寸一致，便於零件的迴轉加工，同時也保證步驟④加工環狀皮帶槽的同心度和尺寸要求。
[0017]具體地，該轉子類零件100通過以下步驟進行加工:
①根據產品加工圖紙計算各工位加工餘量，採用第一工裝將零件毛坯裝夾在旋轉工作檯上，使用高度尺測量零件毛坯所述加工餘量，劃各工位加工餘量線，根據第一端面110的加工餘量線加工第一端面110作為第一定位基準面；
②將零件翻轉，採用第二工裝將零件裝夾在旋轉工作檯上，以所述第一定位基準面定位，對所述第二端面120作粗加工留較小餘量，並在所述隔板130上沿軸向貫穿精加工兩個銷孔；
③通過兩個銷釘連接所述第二工裝的兩個定位孔23和所述轉子類零件的兩個銷孔132，以所述第一定位基準面和所述兩個銷孔132作為定位基準，參照第二端面120的加工餘量線，將所述第二端面120精加工到位作為第二定位基準面，並對所述轉子類零件100的側面上的部分結構進行迴轉加工；
④將零件再次翻轉，採用第三工裝將零件裝夾在旋轉工作檯上，以所述第二定位基準面和所述兩個銷孔132定位，對所述轉子類零件100的側面上靠近第一端面110的其它部分結構迴轉加工，並通過安裝在龍門工具機主軸的開槽刀具加工所述環狀皮帶槽。
[0018]相較於現有技術，採用本發明的方法加工CT機轉子零件只需通過一臺龍門五面體數控工具機就可以完成，而且工序較少、工時較短，將傳統工藝所需的35小時加工時間縮短至20小時，大大提高了生產效率，而且避免了因工序較多需要更多次裝夾和更換機臺帶來的加工誤差，提高了加工精度，提升產品的一次加工合格率，品質合格率達到100%。
[0019]本發明通過合理設計工裝、工裝設計避讓加工尺寸或開孔定位裝夾，工裝定位精確，加工路線簡化，合併部分工序，確保600多個加工點位尺寸在四次裝夾全部加工完成並達到精度要求。
[0020]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的加工方法，所述轉子類零件具有分別位於軸向兩端並且與軸向垂直的第一端面和第二端面，所述轉子類零件在靠近所述第一端面的外圓周面上還設有環狀皮帶槽，所述第一端面和所述第二端面之間連接有與軸向垂直的隔板，所述隔板中沿軸向開設有通孔，其特徵在於，所述加工方法包括以下步驟: ①採用第一工裝將零件毛坯裝夾在旋轉工作檯上，加工第一端面作為第一定位基準面； ②將零件翻轉，採用第二工裝將零件裝夾在旋轉工作檯上，以所述第一定位基準面定位，對所述第二端面作粗加工留較小餘量，並在所述隔板上沿軸向貫穿加工兩個銷孔； ③通過兩個銷釘連接所述第二工裝和所述轉子類零件的兩個銷孔，以所述第一定位基準面和所述兩個銷孔作為定位基準，將所述第二端面精加工作為第二定位基準面，並對所述轉子類零件的側面上的部分結構進行迴轉加工； ④將零件再次翻轉，採用第三工裝將零件裝夾在旋轉工作檯上，以所述第二定位基準面和所述兩個銷孔定位，對所述轉子類零件的側面上的其它部分結構迴轉加工，並通過安裝在龍門工具機主軸的開槽刀具加工所述環狀皮帶槽。
2.根據權利要求1所述的一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的加工方法,其特徵在於:所述第一工裝、所述第二工裝及所述第三工裝的結構均包括用於支撐零件的底板及設在所述底板上用於固定壓緊零件的壓板。
3.根據權利要求2所述的一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的加工方法，其特徵在於:所述第一工裝、所述第二工裝及所述第三工裝的底板在中間位置均開設有中心孔。
4.根據權利要求3所述的一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的加工方法，其特徵在於:所述中心孔的孔徑為75mm。
5.根據權利要求3所述的一種龍門五面體數控工具機加工轉子類零件的加工方法，其特徵在於:所述第二工裝和所述第三工裝的底板上均分別設有與所述兩個銷孔一一對應的兩個用於連接銷釘的定位孔。
【文檔編號】B23Q3/06GK103551808SQ201310513309
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】劉軍廣, 吳炯, 陳京飆 申請人:蘇州工業園區得意機電設備有限公司