专利名称:一种在工件上加工气球形槽的车床的制作方法
本发明涉及一种车床，特别涉及一种在 件上加工气球形槽的车床。
在大型汽轮转子整体加工中，要在大直径锻件上加工出一系列气球形槽，以形成汽轮机转子。加工这些气球形槽的仅仅一个侧面就需要13种不同的偏刃刀具，而加工这些槽的其它侧面则需利用反方向的刀具，因此，要用总数为26种的不同偏刀。加工中更换刀具所需时间是相当可观的。另一个问题是，用不同刀具进行分段加工的每一连接点将是一个应力增大点，这样就需要抛光来消除这些应力点。加工气球形槽是非常困难的，这尤其是因为，要求抛光消除任何台阶、切槽或刀振痕迹;这些缺陷将会引起应力上升，从而增加了应力腐蚀的可能性，因为，汽轮转子运转的环境可导致应力腐蚀。
根据本发明的车床包括围绕一轴线旋转工件的机构，与该轴线大致平行移动的托架，配置在该托架上的横向进给器，一个单刃刀具，配置在横向进给器上的驱动马达，当刀具进行切削时，该马达使单刃刀具沿一圆弧运动，驱动马达有一驱动轴，其轴线和该圆弧的轴线相重合，所述驱动马达和刀具直接相连，从而消除了马达和刀具之间的无功运动，该车床还包括将上述托架固定在沿所说轴线任一位置上的机构，控制横向进给器的机构，以及控制使单刃刀具沿一圆弧运动的驱动马达的机构，以便在工件上加工出有预定形状的气球形内表面的槽，并可在工件上得到加工出的极好的表面光洁度。
简言之，该车床包括一个与其轴线平行运动的托架，一个配置在托架上的横向进给器，以及一个单刃切削刀具，使单刃刀具沿一圆弧运动的机构配置在横向进给器上。该车床还具有一些控制机构，它们分别用于自动或半自动地同步操纵托架沿工件轴线移动;自动或半自动地操纵横向进给器;自动或半自动地操纵使单刃刀具沿一圆弧运动的机构等等，从而可在工件上加工出具有预定轮廓线的气球形内表面的横，并得到非常好的表面光洁度。
下面，通过举例并参照附图对本发明加以叙述如下，其中，图1为车床的平面图;
图2为车床的正视图;
图3为沿图1中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图;
图4为汽轮机转子的局部剖视图，它示出用车床加工出来的气球形槽;
图5为由上向下看气球形槽内的刀具的局部放大剖视图;
图6为从转子一端看气球形槽内的刀具的局部放大剖视图。
图1-3表示在大型整体汽轮机转子3上加工气球形槽2的车床1。车床1有电机7驱动的齿轮传动床头箱5和轴向可移动的尾架9。床头箱5和尾架9各具一个顶尖，以使汽轮机转子3轴向对准车床1的轴线，床头箱5有一个卡盘11，其上带有使转子与车床同轴旋转的机构。
托架13配置在导轨15上，以便基本上与车床1的轴线相平行地运动。这一轴向运动由控制器17控制，托架13由控制器17自动或半自动地移动，或者固定在轴向任一位置上。
托架13上配置有一横向进给器19，其上有一纵深方向的窄长形的滑块31，该滑块一般随横向进给器运动。控制器17操纵横向进给器19自动或半自动地对轴线作进给和退回运动。横向进给器19也可以固定在任一位置上。
横向进给器滑块31上装有刀夹21，用于夹持由碳化钨或其他材料制成的三角形或圆形单刃刀具23，刀夹21用于沿着一大于180°、小于360°的圆弧带动单刃刀具的切削刃。
刀夹21包括一个形状大致呈T形的底座，机用螺钉25或其他穿过刀夹的柄及横向滑块一部分的机构，将底座固定到横向进给滑块31上(见图6)。T-形底座的其他部分有推杆及水滴状板件27，水滴状板件包括圆形部分和尖端部分，单刃刀具23固定在板27的尖端，并被置放到槽28中，绕着与水滴状板27相垂直并穿过其圆形部分中心的轴旋转。小型液压马达或其他驱动器29带有一个摆动轴，该轴与水滴状板件的圆形部分同轴配置，这样连接到水滴状板件27上，以便沿一圆弧旋转该板件，从而带动单刃刀具沿圆弧旋转。控制器17自动或半自动地操纵驱动器29，以使水滴状板件27运动，从而去控制单刃刀具23沿一圆弧的运动。控制器17能够同步地或顺序地操纵横向进给器19和驱动器29，使切削刀具23以很小的增量移动，从而使切削刀具跟随着一预定的轨迹，在整体汽轮机转子上加工出表面光洁度非常好的气球形槽。
权利要求
1.一种车床，其特征在于，它包括围绕一轴线旋转工件的机构，与该轴线大致平行移动的托架，配置在该托架上的横向进给器，一个单刃刀具，配置在横向进给器上的驱动马达，当刀具进行切削时，该马达使单刃刀具沿一圆弧运动，该驱动马达有一驱动轴。其轴线和圆弧的轴线相重合，所述驱动马达与切削刀具直接相连，从而消除了马达和刀具之间的无功运动，该车床还包括将上述托架固定在沿所说(车床)轴线任一位置的机构，控制横向进给器的机构，以及控制使单刃刀具沿一圆弧运动的驱动马达的机构，以便在工件上加工出有预定形状的气球形内表面的槽，并可在工件上得到加工出的极好的表面光洁度。
2.根据权利要求
1的车床，其特征在于，单刃刀具进行切削运动时，刀具运动的圆弧大于180°，并且小于360°。
3.根据权利要求
1或2的车床，其特征在于，运动单刃刀具的机构包括具有圆形部分和尖端部分的水滴形板件，单刃刀具装在其尖端部分上。
4.根据权利要求
3的车床，其特征在于，运动单刃刀具的机构还包括带有一个摆动轴的驱动器，水滴状板件的圆形部分与该摆动轴同轴安置。
5.根据权利要求
4的车床，其特征在于，横向进给器包括一纵深方向的窄长形部件，该件相对于车床轴线作进给和退回运动，使单刃刀具沿一圆弧运动的机构配置在其顶部。
6.根据权利要求
4或5的车床，其特征在于，带有摆动轴的驱动器是液压马达。
7.根据权利要求
1-6中任一项的车床，其特征在于，控制横向进给器的机构和控制沿一圆弧运动单刃刀具机构的机构，具有自动和半自动操纵方式，当在自动操作方式时，该控制机构配合刀具。使之每一次按预定轨迹移动一个很小的距离，以便对该槽的气球形内表面部分的一侧进行加工。
8.根据权利要求
7的车床，其特征在于，控制横向进给器的机构也控制横向进给的方向、移动距离和速度。
9.一种车床，其特征在于，它基本上按以上所述及附图所示构成并适于应用。
专利摘要
一种在汽轮机转子上加工气球形槽的机床包括:一个配置在导轨上、沿车床床身轴向运动的托架,固定在托架上的横向进给器。横向进给器相对于车床轴线作进给及退回运动,一个夹紧单刃刀具的水滴状刀夹固定在横向进给器上,其方式为,单刃刀具的切削头沿一圆弧运动，并与横向进给器相配合，在汽轮机转子上切削出一个气球形的槽。
文档编号B23B5/36GK86101351SQ86101351
公开日1986年9月10日 申请日期1986年3月11日
发明者鲍比·雷·凯勒 申请人:西屋电气公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan