一种座环加工用回转加工设备的制作方法

1.本发明涉及座环加工设备领域，特别是涉及一种座环加工用回转加工设备。


背景技术：

2.座环、蜗壳是混流式水轮机埋入部分的两大部件，它们既是机组的基础件，又是机组通流部件的组成部分，它们承受着随机组运行工况改变而变化的水压分布载荷以及从顶盖传导过来的作用力。
3.座环加工设备是一种专用车床，利用主传动单元驱动中心柱部件回转并带动横梁及刀架回转，完成车床的主运动，利用安装在刀杆上的刀架滑台，自动进刀，实现车床的径向和轴向进给切削运动。
4.在公开号“cn113894562a”公开的“一种座环加工用的设备回转机构”，工件卡爪台坐落在地基基础上，工件卡爪台上装卡座环零件，在工件卡爪台的圆心处设有回转机构，回转机构上安装加工机床，电源通过回转机构与加工机床连接，加工机床通过回转机构实现旋转，使加工机床能够对环形零件进行钻、铰、车削、铣削、镗削加工，回转机构由设备支撑座、主传动箱、主电机、转台、刹车阻尼装置、精密圆光栅、精密交叉滚子轴承、传动齿圈、配电滑环和轴承座组成，电源通过配电滑环输入到机床配电箱处，精密圆光栅和主传动箱的主电机与转台上方的机床电气系统连接，刹车阻尼装置与转台上方的机床液压系统连接。
5.现有座环加工设备，在进行工作的过程中，加工不同阶段，需要对刀具的角度以及加工位置进行改变，人工改变较为复杂，而且刀具在使用会随着使用逐渐磨损，此时通过肉眼无法观察到刀具是否存在磨损，会影响到加工效率。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种座环加工用回转加工设备，解决在进行工作的过程中，加工不同阶段，需要对刀具的角度以及加工位置进行改变，人工改变较为复杂，而且刀具会随着使用逐渐磨损，此时通过肉眼无法观察到刀具是否存在磨损，会影响到加工效率的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明为一种座环加工用回转加工设备，包括刀架，设置于刀架上的加工机构；所述加工机构包括移动组件、角度调整组件以及刀具组件，所述刀具组件以及角度调整组件设置在移动组件上；所述移动组件包括导轨、齿条、齿轮以及驱动件，所述驱动件设置在刀架上，所述齿轮连接在驱动件的输出端，所述齿条设置有两个，且两个齿条均与齿轮啮合，两个所述齿条沿齿轮中心呈中心对称排布，所述刀架上设置有与两个齿条位置一一对应的两个导轨，每个所述导轨上设置有滑槽，所述齿条上设有凸起，所述凸起与滑槽滑动配合；所述角度调整组件包括旋转部以及固定部，所述旋转部包括旋转轴、连接件、转柄、滚轮，所述连接件连接在齿条上，所述旋转轴活动设置在齿条上，且一端穿过齿条与刀
具组件连接，另一端穿过连接件与转柄一侧连接，所述滚轮连接在转柄远离旋转轴的一侧，且旋转轴以及滚轮分别靠近转柄两端；所述固定部包括固定座、直板以及斜板，所述刀架内部设置有传动腔室，所述直板通过固定座设置在传动腔室内，所述斜板通过检测组件连接，所述直板一侧设置为倾斜面，倾斜角度为25
°
，若干所述检测组件呈线性阵列等距排布在倾斜面上，且斜板与倾斜面相互平行；其中，通过设置两个刀具组件，两个位于不同的位置，能够在进行回转加工的过程中，进行不同的轨道加工，同时进行两组加工，有效地缩短了生产时间、显著的提高了生产效率、减少了工人体力消耗。
8.通过设置齿轮以及齿条，两个齿条均与齿轮啮合，两个所述齿条沿齿轮中心呈中心对称排布，使得齿轮能够带动两个齿条分别向相反的方向移动，即两个齿条分别进行相离或相向移动，两个齿条带动刀具组件进行移动，使加工位置发生改变，且改变位置为两个刀具的相对位置，刀具轨迹可靠，提高了加工效率，并且保证满足座环之间加工位置的间距尺寸公差要求。
9.通过设置旋转轴、连接件、转柄、滚轮、固定座、直板以及斜板，在齿条进行直线移动的过程中，凸起在滑槽中移动，带动角度调整组件整体进行移动，滚轮在斜板的倾斜面上进行移动，由于倾斜面的倾斜特性，滚轮在其上滚动的时候，就会带动转柄进行旋转，转柄带动旋转轴旋转，旋转轴带动刀具组件旋转，以达到在改变刀具相对距离的同时，改变刀具的角度，配合不同的刀具使用，以达到不同的加工效果，提升了加工的精确性，根据需要调整刀具角度以提升加工的方便性。
10.通过检测组件呈线性阵列等距排布在倾斜面上，检测组件主要能检测压力的变化，在刀具受到磨损的时候，重量发生变化，在进行移动的过程中，滚轮给斜板的压力在磨损时比未磨损的时候会稍微的变小，便可以实现对刀具的检测，防止肉眼无法观察到刀具是否存在磨损，更换刀具，提高加工效率，而且，在更换新刀具的过程中，若压力依然没有改变，也能检测出其他结构的磨损。
11.优选地，所述刀具组件包括刀盒、刀腔以及夹紧件，所述刀盒安装在旋转轴上，所述刀盒上开设有刀腔，若干所述夹紧件安装在刀腔中；其中，通过在刀盒中设置刀腔，刀腔安装刀具，通过多个夹紧件进行固定。
12.优选地，所述检测组件包括压力传感器、活动杆以及弹簧，所述压力传感器设置在直板的倾斜面上，所述活动杆活动安装在压力传感器上，所述弹簧套设在活动杆周围；其中，在进行检测的过程中，斜板受到滚轮的压力，使活动杆以及弹簧收缩，压力传感器感受活动杆传递的压力。
13.优选地，所述固定座通过若干固定螺栓安装在传动腔室的内壁上；其中，通过固定螺栓将固定座安装，便于将固定座拆卸。
14.优选地，所述刀架设置在横梁上，所述横梁通过回转部安装在中心立柱上，所述中心立柱为圆柱体结构，所述中心立柱的一端设置有上轴承，所述中心立柱的另一端设置有下轴承。
15.优选地，所述中心立柱顶部通过上轴承安装在上支撑架上，所述中心立柱底部通过下轴承安装在下支撑架上。
16.优选地，所述上支撑架安装在上支撑座上，所述下支撑架安装在下支撑座上。
17.优选地，所述下支撑座与下支撑架之间设置有调整垫铁；其中，通过调整垫铁调整安装高程并初步调整上下支撑水平度。
18.优选地，所述下支撑架上设置有主传动单元，所述主传动单元输出端连接在中心立柱上；其中，中心立柱下部装有大齿轮，交流变频电机通过齿轮副传动，从而使中心立柱及横梁产生旋转运动。
19.本发明具有以下有益效果：1、本发明通过设置两个刀具组件，两个位于不同的位置，能够在进行回转加工的过程中，进行不同的轨道加工，同时进行两组加工，有效地缩短了生产时间、显著的提高了生产效率、减少了工人体力消耗。
20.2、本发明通过设置齿轮以及齿条，两个齿条均与齿轮啮合，两个所述齿条沿齿轮中心呈中心对称排布，使得齿轮能够带动两个齿条分别向相反的方向移动，即两个齿条分别进行相离或相向移动，两个齿条带动刀具组件进行移动，使加工位置发生改变，且改变位置为两个刀具的相对位置，刀具轨迹可靠，提高了加工效率，并且保证满足座环之间加工位置的间距尺寸公差要求。
21.3、本发明通过设置旋转轴、连接件、转柄、滚轮、固定座、直板以及斜板，在齿条进行直线移动的过程中，凸起在滑槽中移动，带动角度调整组件整体进行移动，滚轮在斜板的倾斜面上进行移动，由于倾斜面的倾斜特性，滚轮在其上滚动的时候，就会带动转柄进行旋转，转柄带动旋转轴旋转，旋转轴带动刀具组件旋转，以达到在改变刀具相对距离的同时，改变刀具的角度，配合不同的刀具使用，以达到不同的加工效果，提升了加工的精确性，根据需要调整刀具角度以提升加工的方便性。
22.4、本发明通过检测组件呈线性阵列等距排布在倾斜面上，检测组件主要能检测压力的变化，在刀具受到磨损的时候，重量发生变化，在进行移动的过程中，滚轮给斜板的压力在磨损时比未磨损的时候会稍微的变小，便可以实现对刀具的检测，防止肉眼无法观察到刀具是否存在磨损，更换刀具，提高加工效率，而且，在更换新刀具的过程中，若压力依然没有改变，也能检测出其他结构的磨损。
23.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明一种座环加工用回转加工设备的整体结构示意图；图2为本发明的横梁以及刀架的整体结构示意图；图3为本发明图2的正视结构示意图；图4为本发明图3中a-a处剖视图；图5为本发明图3中b-b处剖视图；
图6为本发明图4中c处局部放大图；图7为本发明图5中d处局部放大图；图8为本发明图6中e处局部放大图；图9为本发明刀架内部横截面图。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：110、刀架；120、传动腔室；210、导轨；220、齿条；230、齿轮；240、驱动件；250、刀盒；260、刀腔；270、夹紧件；280、凸起；310、旋转轴；320、连接件；330、转柄；340、滚轮；350、固定座；360、直板；370、斜板；380、倾斜面；410、压力传感器；420、活动杆；430、弹簧；510、横梁；520、中心立柱；530、上轴承；540、下轴承；550、上支撑架；560、下支撑架；610、上支撑座；620、下支撑座；630、调整垫铁；640、主传动单元；710、回转部。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.请参阅图1-9所示，本实施列一种座环加工用回转加工设备，包括刀架110，设置于刀架110上的加工机构；切削组件包括移动组件、角度调整组件以及刀具组件，刀具组件以及角度调整组件设置在移动组件上；移动组件包括导轨210、齿条220、齿轮230以及驱动件240，驱动件240设置在刀架110上，齿轮230连接在驱动件240的输出端，齿条220设置有两个，且两个齿条220均与齿轮230啮合，两个齿条220沿齿轮230中心呈中心对称排布，刀架110上设置有与两个齿条220位置一一对应的两个导轨210，每个导轨210上设置有滑槽，齿条220上设有凸起280，凸起280与滑槽滑动配合；角度调整组件包括旋转部以及固定部，旋转部包括旋转轴310、连接件320、转柄330、滚轮340，连接件320连接在齿条220上，旋转轴310活动设置在齿条220上，且一端穿过齿条220与刀具组件连接，另一端穿过连接件320与转柄330一侧连接，滚轮340连接在转柄330远离旋转轴310的一侧，且旋转轴310以及滚轮340分别靠近转柄330两端；固定部包括固定座350、直板360以及斜板370，刀架110内部设置有传动腔室120，直板360通过固定座350设置在传动腔室120内，斜板370通过检测组件连接，直板360一侧设置为倾斜面380，倾斜角度为25
°
，若干检测组件呈线性阵列等距排布在倾斜面380上，且斜板370与倾斜面380相互平行；其中，通过设置两个刀具组件，两个位于不同的位置，能够在进行回转加工的过程中，进行不同的轨道加工，同时进行两组加工，有效地缩短了生产时间、显著的提高了生产效率、减少了工人体力消耗。
30.本实施例中，两个刀具组件相互平行，两个刀具沿齿轮230中心对称。
31.通过设置齿轮230以及齿条220，两个齿条220均与齿轮230啮合，两个齿条220沿齿轮230中心呈中心对称排布，使得齿轮230能够带动两个齿条220分别向相反的方向移动，即两个齿条220分别进行相离或相向移动，两个齿条220带动刀具组件进行移动，使加工位置发生改变，且改变位置为两个刀具的相对位置，刀具轨迹可靠，提高了加工效率，并且保证满足座环之间加工位置的间距尺寸公差要求。
32.本实施例中，齿轮230在进行顺时针转动时，两个齿条220向远离齿轮230中心的位置移动，带动两组刀具相远离，两组刀具之间的距离增大，即使两个刀具的加工轨迹远离，齿轮230在进行逆时针转动时，两个齿条220向靠近齿轮230中心的方向移动，带动两组刀具相靠近，两组刀具之间的距离减小，即使两个刀具的加工轨迹靠近。
33.通过设置旋转轴310、连接件320、转柄330、滚轮340、固定座350、直板360以及斜板370，在齿条220进行直线移动的过程中，凸起280在滑槽中移动，带动角度调整组件整体进行移动，滚轮340在斜板370的倾斜面380上进行移动，由于倾斜面380的倾斜特性，滚轮340在其上滚动的时候，就会带动转柄330进行旋转，转柄330带动旋转轴310旋转，旋转轴310带动刀具组件旋转，以达到在改变刀具相对距离的同时，改变刀具的角度，配合不同的刀具使用，以达到不同的加工效果，提升了加工的精确性，根据需要调整刀具角度以提升加工的方便性。
34.本实施例中，通过倾斜面380的倾斜角度25
°
与斜板370的长度，斜板370的长度即滚轮340能够走的距离，能够计算出倾斜面380从最低处到最高处的长度，设计最高处到最低处的长度等于滚轮340中心到旋转轴310中心的两倍，即滚轮340走完整个倾斜面，约是旋转轴310旋转180
°
，即刀具旋转180
°
。
35.通过检测组件呈线性阵列等距排布在倾斜面380上，检测组件主要能检测压力的变化，在刀具受到磨损的时候，重量发生变化，在进行移动的过程中，滚轮340给斜板370的压力在磨损时比未磨损的时候会稍微的变小，便可以实现对刀具的检测，防止肉眼无法观察到刀具是否存在磨损，更换刀具，提高加工效率，而且，在更换新刀具的过程中，若压力依然没有改变，也能检测出其他结构的磨损。
36.本实施例中，由于每个检测组件分隔设置在直板360的倾斜面380上，所以，在检测斜板370的压力时，在两个检测组件之间的时候，两个检测组件都会检测到滚轮340的压力，因此，在滚轮340在不同的位置，会给到检测组件不同的压力，也会有不同判断磨损的标准，判断标准如下表：
由上表得知，在进行检测的过程在滚轮340处于不同位置时，需要自适应的进行检测磨损，在滚轮340对准其中一个检测组件时，若对准的那个检测组件的压力小于100kg时，则刀具发生了磨损，且根据小于100kg的多少而判断磨损程度；当滚轮340处于两个检测组件的中间时，滚轮340对两个相邻的检测组件施加的压力相等，所以当这两个组件的检测压力小于45kg时，刀具即出现了磨损；当滚轮340到两个检测组件的距离比为1/2时，即滚轮340离其中一个检测组件的距离为滚轮340离另一个相邻检测组件距离的两倍，此时，距离近的检测组件的压力小于30kg，或距离远的检测组件小于10kg时，刀具出现磨损；当滚轮340到两个检测组件的距离比为1/4时，即滚轮340离其中一个检测组件的距离为滚轮340离另一个相邻检测组件距离的四倍，此时，距离近的检测组件的压力小于65kg，或距离远的检测组件小于5kg时，刀具出现磨损；可以根据上述标准，来检测刀具的磨损情况。
37.优选地，刀具组件包括刀盒250、刀腔260以及夹紧件270，刀盒250安装在旋转轴310上，刀盒250上开设有刀腔260，若干夹紧件270安装在刀腔260中；其中，通过在刀盒250中设置刀腔260，刀腔260安装刀具，通过多个夹紧件270进行固定。
38.本实施例中，夹紧件270是液压伸缩杆。
39.优选地，检测组件包括压力传感器410、活动杆420以及弹簧430，压力传感器410设置在直板360的倾斜面380上，活动杆420活动安装在压力传感器410上，弹簧430套设在活动杆420周围；其中，在进行检测的过程中，斜板370受到滚轮340的压力，使活动杆420以及弹簧430收缩，压力传感器410感受活动杆420传递的压力。
40.优选地，固定座350通过若干固定螺栓安装在传动腔室120的内壁上。
41.其中，通过固定螺栓将固定座350安装，便于将固定座350拆卸。
42.优选地，刀架110设置在横梁510上，横梁510通过回转部710安装在中心立柱520上，中心立柱520为圆柱体结构，中心立柱520的一端设置有上轴承530，中心立柱520的另一端设置有下轴承540。
43.优选地，中心立柱520顶部通过上轴承530安装在上支撑架550上，中心立柱520底部通过下轴承540安装在下支撑架560上。
44.优选地，上支撑架550安装在上支撑座610上，下支撑架560安装在下支撑座620上。
45.优选地，下支撑座620与下支撑架560之间设置有调整垫铁630；其中，通过调整垫铁630调整安装高程并初步调整上下支撑水平度。
46.优选地，下支撑架560上设置有主传动单元640，主传动单元640输出端连接在中心立柱520上；其中，中心立柱520下部装有大齿轮，交流变频电机通过齿轮副传动，从而使中心立柱520及横梁510产生旋转运动。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。