專利名稱：一種船用大尺寸平面銑削加工裝置及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶制造領(lǐng)域，尤其涉及一種船用大尺寸平面銑削加工裝置及其加工方法。
背景技術(shù)：
船用環(huán)形平面加工裝置(以下簡稱加工裝置)主要用于對船舶上環(huán)形工件的平面進行加工?，F(xiàn)有的加工裝置包括主軸和設(shè)于其側(cè)壁的刀架；對工件進行加工時，主軸旋轉(zhuǎn)后帶動刀架繞主軸轉(zhuǎn)動對工件進行加工。但是，現(xiàn)有的加工裝置對工件加工時存在以下缺陷現(xiàn)有的加工裝置的主軸轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生震動，進而使得加工裝置產(chǎn)生震動；刀架對工件加工時會產(chǎn)生切削力，刀架加工時產(chǎn)生的切削力也會使得加工裝置產(chǎn)生震動。由于船舶上的加工環(huán)境比較復(fù)雜，船舶上存在T型板材等形狀不同的結(jié)構(gòu)，因此現(xiàn)有加工裝置在船舶上的固定不是很牢固，加工裝置的剛性較差，加工裝置與工件之間容易因加工裝置的震動發(fā)生震動位移。一旦加工裝置與工件之間發(fā)生震動位移，工件的加工精度就會下降，進而降低工件的加工質(zhì)量?，F(xiàn)有的加工裝置為了盡可能保證工件的加工質(zhì)量，需要對工件反復(fù)進行加工，降低了加工效率。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種船用大尺寸平面銑削加工裝置及其加工方法，它對船舶的工件加工時不僅加工精度加高，工件的加工質(zhì)量較好，而且加工效率較高。本發(fā)明提供的船用大尺寸平面銑削加工裝置，包括支撐外框、與支撐外框內(nèi)頂固定連接的主軸和設(shè)于主軸外側(cè)壁的刀架，支撐外框內(nèi)開有與環(huán)形工件匹配的圓形開口 ；所述主軸外側(cè)壁套有旋轉(zhuǎn)套，所述旋轉(zhuǎn)套位于主軸與刀架之間，所述旋轉(zhuǎn)套與刀架固定連接；所述旋轉(zhuǎn)套受力時繞主軸轉(zhuǎn)動，所述刀架在旋轉(zhuǎn)套的帶動下繞主軸轉(zhuǎn)動。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支撐外框為正方體，所述支撐外框外側(cè)壁等距設(shè)有至少八個用于加固支撐外框的支撐腳。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括沿支撐外框頂部中心設(shè)置的“井”字型支撐裝置，所述主軸固定連接于支撐裝置中心；所述支撐裝置包括兩對平行的支撐桿，其中一對支撐桿的兩端均設(shè)有第一調(diào)節(jié)螺桿，所述一對支撐桿靠近兩端之處均相對設(shè)有第二調(diào)節(jié)螺桿，所述一對支撐桿靠近兩端之處的底部均設(shè)有第三調(diào)節(jié)螺桿；所述支撐裝置分別通過第一調(diào)節(jié)螺桿、第二調(diào)節(jié)螺桿和第三調(diào)節(jié)螺桿與支撐外框連接，所述支撐裝置分別在第一調(diào)節(jié)螺桿、第二調(diào)節(jié)螺桿和第三調(diào)節(jié)螺桿的帶動下移動。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括設(shè)于支撐裝置中心的支撐板，所述主軸連接于支撐板的底部中心；所述主軸通過支撐板與支撐桿連接。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述每個支撐腳靠近底部之處均設(shè)有加強筋。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括套于旋轉(zhuǎn)套外側(cè)壁的刀架環(huán)，所述刀架通過刀架環(huán)與主軸連接。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述刀架包括至少兩個等距設(shè)于旋轉(zhuǎn)套外側(cè)壁的銑削裝置，每個銑削裝置包括與旋轉(zhuǎn)套連接的銑削動頭、設(shè)于銑削動頭底部的銑刀盤和與銑削動頭連接的電機；所述銑削動頭在電機的牽引下帶動銑刀盤轉(zhuǎn)動。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括套于主軸外側(cè)壁的齒輪和與齒輪連接的驅(qū)動裝置，所述旋轉(zhuǎn)套固定連接于齒輪底部，所述齒輪在驅(qū)動裝置的牽引下帶動旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括至少兩個等距設(shè)于主軸底部的連接桿，所述連接桿遠離主軸的一端與船舶固定連接。本發(fā)明提供的船用大尺寸平面銑削加工裝置的加工方法，包括以下步驟:A、將環(huán)形工件放置于支撐外框的圓心開口內(nèi)；B、使旋轉(zhuǎn)套繞主軸轉(zhuǎn)動，刀架在旋轉(zhuǎn)套的帶動下繞主軸轉(zhuǎn)動，對所述工件進行加工。本發(fā)明的有益效果在于(I)本發(fā)明的船用大尺寸平面銑削加工裝置(以下簡稱切削裝置)的主軸與支撐外框固定連接，主軸與刀架之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)套；本發(fā)明對船舶的環(huán)形工件進行加工時，主軸自身沒有轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)套受力時繞主軸轉(zhuǎn)動，刀架在旋轉(zhuǎn)套的帶動下繞主軸轉(zhuǎn)動。由于主軸自身沒有轉(zhuǎn)動，而且旋轉(zhuǎn)套會緩沖刀架加工時產(chǎn)生的切削力，因此，主軸和刀架使得切削裝置難以產(chǎn)生震動，切削裝置難以與工件之間發(fā)生震動位移，切削裝置加工工件時的加工精度得到了保證，工件的加工質(zhì)量較高。(2)本發(fā)明的支撐外框的外側(cè)壁設(shè)有至少八個支撐腳，每個支撐腳靠近底部之處均設(shè)有加強筋；支撐腳能夠加固支撐外框與船舶之間的連接，在船舶表面高低不同的時候，可以通過調(diào)節(jié)加強筋的長度來使得支撐外框始終保持水平。因此，本發(fā)明的切削裝置能夠通過支撐腳和加強筋與船舶牢牢固定，切削裝置與船舶之間難以發(fā)生位移，保證了切削裝置加工工件的加工精度，工件的加工質(zhì)量較高。(3)本發(fā)明的支撐外框為框架式結(jié)構(gòu)，支撐外框為正方體，其內(nèi)部開有圓形開口，與現(xiàn)有技術(shù)中沒有支撐外框的加工裝置相比，本發(fā)明的支撐外框減少了加工工件時產(chǎn)生的震動，提高了切削裝置靜態(tài)時和動態(tài)時的剛性。支撐外框頂部設(shè)有“井”字型的支撐裝置，支撐裝置的位置可通過第一調(diào)節(jié)螺桿、第二調(diào)節(jié)螺桿和第三調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)，切削裝置在船體結(jié)構(gòu)上安裝后，調(diào)節(jié)支撐裝置的位置能夠使得主軸保持平穩(wěn)，保證了主軸靜態(tài)時和動態(tài)時的剛性。支撐外框和支撐裝置均采用鋼制材料制成，其剛性較好，保證了切削裝置加工時的穩(wěn)定性。(4)本發(fā)明由于能夠保證工件的加工精度，因此不需要對工件多次進行加工，而且本發(fā)明的刀架包括至少兩個銑削裝置，兩個銑削裝置能夠繞主軸轉(zhuǎn)動，其中一個銑削裝置能夠?qū)ぜM行粗加工，另一個銑削裝置能夠?qū)ぜM行精加工。因此，本發(fā)明的加工效率較聞。


圖1為本發(fā)明實施例與船舶配合的主視圖2為本發(fā)明實施例的俯視圖；圖3為本發(fā)明實施例中主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中刀架與刀架環(huán)配合的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-支撐外框，2-主軸，3-刀架，4-旋轉(zhuǎn)套，5-刀架環(huán)，6-銑削裝置，7-銑削動頭，8-統(tǒng)刀盤,9-電機，10-齒輪，11-驅(qū)動裝置，12-連接桿，13-支撐裝置，14-支撐桿，15-第一調(diào)節(jié)螺桿，16-第二調(diào)節(jié)螺桿，17-第三調(diào)節(jié)螺桿，18-支撐板，19-加強筋，20-支撐腳，21-工件底部，22-船體結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。參見圖1所示，本發(fā)明實施例中的船用大尺寸平面銑削加工裝置，包括支撐外框1、主軸2、刀架3和旋轉(zhuǎn)套4。支撐外框I內(nèi)部開有與需加工的環(huán)形工件相匹配的圓形開口，主軸2設(shè)于支撐外框I內(nèi)部、并且固定連接于支撐外框I內(nèi)頂，旋轉(zhuǎn)套4套于主軸2外側(cè)壁，旋轉(zhuǎn)套4與主軸2通過軸承連接，旋轉(zhuǎn)套4與刀架3固定連接。旋轉(zhuǎn)套4受力時能夠繞主軸2轉(zhuǎn)動，刀架3在旋轉(zhuǎn)套4的帶動下能夠繞主軸2轉(zhuǎn)動。參見圖1、圖2所示，支撐外框I為正方體，其結(jié)構(gòu)為內(nèi)圓外方；支撐外框I外側(cè)壁等距設(shè)有至少24個支撐腳20，支撐腳20能夠加固支撐外框I與船體結(jié)構(gòu)22之間的連接；每個支撐腳20靠近底部之處均設(shè)有加強筋19，加強筋19能夠?qū)⒅文_20和支撐外框I受到的力傳遞至船體結(jié)構(gòu)22，保證了支撐外框I的安全。在實際應(yīng)用中，支撐腳20的數(shù)量可根據(jù)用戶不同的需求選擇，但是，為了保證支撐外框I與船體結(jié)構(gòu)22連接的穩(wěn)固，支撐腳20的數(shù)量至少為八個。支撐外框I頂部設(shè)有“井”字型支撐裝置13，為了使得主軸2上的刀架3能夠加工圓形開口內(nèi)的工件的每個位置，支撐裝置13沿支撐外框I頂部中心設(shè)置，主軸2固定連接于支撐裝置13中心。參見圖2所示，支撐裝置13包括兩對平行的支撐桿14，其中縱向的一對支撐桿14的兩端均設(shè)有第一調(diào)節(jié)螺桿15 ;縱向的一對支撐桿14靠近兩端之處均相對設(shè)有第二調(diào)節(jié)螺桿16 ;參見圖1所示，縱向的一對支撐桿14靠近兩端之處的底部均設(shè)有第三調(diào)節(jié)螺桿17。支撐裝置13分別通過第一調(diào)節(jié)螺桿15、第二調(diào)節(jié)螺桿16和第三調(diào)節(jié)螺桿17與支撐外框I連接。當(dāng)需要調(diào)整支撐裝置13的位置時，支撐裝置13能夠分別在第一調(diào)節(jié)螺桿15、第二調(diào)節(jié)螺桿16和第三調(diào)節(jié)螺桿17的帶動下移動。在實際應(yīng)用中，根據(jù)用戶不同的需求，第一調(diào)節(jié)螺桿15、第二調(diào)節(jié)螺桿16和第三調(diào)節(jié)螺桿17還可設(shè)于支撐裝置13橫向的支撐桿14上。參見圖2所示，支撐裝置13的中心開口處設(shè)有十字形的支撐板18 ;支撐板18包括兩個相互垂直、且相等的第一支撐桿，兩個第一支撐桿的中心重合，兩個第一支撐桿的兩端分別連接一個支撐桿14。主軸2焊接于支撐板位于支撐板19底部的第一支撐桿的底部中心。參見圖3所示，主軸2外側(cè)壁套有齒輪10，旋轉(zhuǎn)套4焊接于齒輪10底部；齒輪10底部靠近邊緣之處設(shè)有驅(qū)動裝置11，齒輪10在驅(qū)動裝置11的牽引下能夠帶動旋轉(zhuǎn)套4繞主軸2轉(zhuǎn)動。參見圖1、圖3所示，主軸2靠近底部之處設(shè)有兩個連接桿12，兩個連接桿12沿主軸2中心對稱設(shè)置，兩個連接桿12遠離主軸2的一端與工件底部21固定連接；兩個連接桿12和支撐裝置13能夠?qū)⒅鬏S2牢牢的固定，主軸2難以發(fā)生震動，增強了主軸2的剛性。在實際應(yīng)用中，連接桿12的數(shù)量可根據(jù)用戶不同的需求選擇，為了保證主軸2與工件連接的穩(wěn)固，連接桿12的數(shù)量至少為兩個、并且等距設(shè)置。參見圖4所示，刀架3包括兩個沿刀架3中心對稱設(shè)置的銑削裝置6，每個銑削裝置6包括銑削動頭7、銑刀盤8和電機9 ;每個銑削裝置6通過銑削動頭7與刀架環(huán)5連接。電機9設(shè)于銑削動頭7頂部，銑刀盤8固定連接于銑削動頭7底部，銑削動頭7在電機9的牽引下能夠帶動銑削動頭7轉(zhuǎn)動。在實際應(yīng)用中，銑削裝置6的數(shù)量可根據(jù)用戶不同的需求選擇，為了保證工件的加工效率，銑削裝置6的數(shù)量至少為兩個、并且等距設(shè)置。旋轉(zhuǎn)套4外側(cè)壁套設(shè)有刀架環(huán)5，刀架環(huán)5與旋轉(zhuǎn)套4焊接，刀架3通過刀架環(huán)5與旋轉(zhuǎn)套4連接。旋轉(zhuǎn)套4不僅能夠帶到刀架3繞主軸2轉(zhuǎn)動，而且緩沖了刀架3加工時產(chǎn)生的切削力；刀架環(huán)5能夠緩沖刀架3加工時產(chǎn)生的切削力，進一步減小了旋轉(zhuǎn)套4和主軸2受到的切削力，旋轉(zhuǎn)套4和刀架環(huán)5使得本發(fā)明與工件之間難以產(chǎn)生位移，保證了工件的加工精度。本發(fā)明實施例中的船用大尺寸平面銑削加工裝置的加工方法包括如下步驟(I)將工件放置于支撐外框I的圓形開口內(nèi)；(2)打開電機9，銑削動頭7在電機9的牽引下帶動銑刀盤8轉(zhuǎn)動；(3)打開驅(qū)動裝置11，齒輪10在驅(qū)動裝置11的牽引下帶動旋轉(zhuǎn)套4繞主軸2轉(zhuǎn)動；(4)旋轉(zhuǎn)套4帶動刀架環(huán)5和銑削裝置6繞主軸2轉(zhuǎn)動，銑削裝置6上的銑削動頭7對工件進行加工。本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于包括支撐外框(I)、與支撐外框(I)內(nèi)頂固定連接的主軸(2)和設(shè)于主軸(2)外側(cè)壁的刀架(3)，所述支撐外框(I)內(nèi)開有與環(huán)形工件匹配的圓形開口 ；所述主軸(2)外側(cè)壁套有旋轉(zhuǎn)套(4)，所述旋轉(zhuǎn)套(4)位于主軸(2)與刀架(3)之間，所述旋轉(zhuǎn)套(4)與刀架(3)固定連接；所述旋轉(zhuǎn)套(4)受力時繞主軸(2 )轉(zhuǎn)動，所述刀架(3 )在旋轉(zhuǎn)套(4)的帶動下繞主軸(2 )轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于所述支撐外框(1)為正方體，所述支撐外框(I)外側(cè)壁等距設(shè)有至少八個用于加固支撐外框(I)的支撐腳(20)。
3.如權(quán)利要求2所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于還包括沿支撐外框(I)頂部中心設(shè)置的“井”字型支撐裝置(13)，所述主軸(2)固定連接于支撐裝置(13)中心；所述支撐裝置(13)包括兩對平行的支撐桿(14)，其中一對支撐桿(14)的兩端均設(shè)有第一調(diào)節(jié)螺桿(15)，所述一對支撐桿(14)靠近兩端之處均相對設(shè)有第二調(diào)節(jié)螺桿(16)，所述一對支撐桿(14)靠近兩端之處的底部均設(shè)有第三調(diào)節(jié)螺桿(17)； 所述支撐裝置(13)分別通過第一調(diào)節(jié)螺桿(15)、第二調(diào)節(jié)螺桿(16)和第三調(diào)節(jié)螺桿(17)與支撐外框(I)連接，所述支撐裝置(13)分別在第一調(diào)節(jié)螺桿(15)、第二調(diào)節(jié)螺桿(16)和第三調(diào)節(jié)螺桿(17)的帶動下移動。
4.如權(quán)利要求3所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于還包括設(shè)于支撐裝置(13)中心的支撐板(18)，所述主軸(2)連接于支撐板(18)的底部中心；所述主軸(2)通過支撐板(18)與支撐桿(14)連接。
5.如權(quán)利要求2所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于所述每個支撐腳(20 )靠近底部之處均設(shè)有加強筋(19 )。
6.如權(quán)利要求1所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于還包括套于旋轉(zhuǎn)套(4)外側(cè)壁的刀架環(huán)(5)，所述刀架(3)通過刀架環(huán)(5)與主軸(2)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于所述刀架(3)包括至少兩個等距設(shè)于旋轉(zhuǎn)套(4)外側(cè)壁的銑削裝置(6)，每個銑削裝置(6)包括與旋轉(zhuǎn)套(4)連接的銑削動頭(7)、設(shè)于銑削動頭(7)底部的銑刀盤(8)和與銑削動頭(7)連接的電機(9);所述銑削動頭(7)在電機(9)的牽引下帶動銑刀盤(8)轉(zhuǎn)動。
8.如權(quán)利要求1所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于還包括套于主軸(2)外側(cè)壁的齒輪(10)和與齒輪(10)連接的驅(qū)動裝置(11)，所述旋轉(zhuǎn)套(4)固定連接于齒輪(10 )底部，所述齒輪(10 )在驅(qū)動裝置(11)的牽引下帶動旋轉(zhuǎn)套(4 )轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求1所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置，其特征在于還包括至少兩個等距設(shè)于主軸(2)底部的連接桿(12)，所述連接桿(12)遠離主軸(2)的一端與船舶固定連接。
10.一種基于權(quán)利要求1至9所述的船用大尺寸平面銑削加工裝置的加工方法，其特征在于，包括以下步驟 A、將環(huán)形工件放置于支撐外框(I)的圓心開口內(nèi)； B、使旋轉(zhuǎn)套(4)繞主軸(2)轉(zhuǎn)動，刀架(3)在旋轉(zhuǎn)套(4)的帶動下繞主軸(2)轉(zhuǎn)動，對所述工件進行加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種船用大尺寸平面銑削加工裝置及其加工方法，涉及船舶制造領(lǐng)域。船用大尺寸平面銑削加工裝置包括支撐外框、與支撐外框內(nèi)頂連接的主軸和設(shè)于主軸側(cè)壁的刀架，支撐外框內(nèi)開有與環(huán)形工件匹配的圓形開口；所述主軸外側(cè)壁套有旋轉(zhuǎn)套，旋轉(zhuǎn)套位于主軸與刀架之間，旋轉(zhuǎn)套與刀架固定連接；旋轉(zhuǎn)套受力時繞主軸轉(zhuǎn)動，刀架在旋轉(zhuǎn)套的帶動下繞主軸轉(zhuǎn)動。本發(fā)明對對船舶的工件加工時不僅加工精度加高，工件的加工質(zhì)量較好，而且加工效率較高。
文檔編號B23Q5/34GK103056432SQ20121055172
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者李勝新, 彭程, 解德智, 閆朝勤 申請人:武昌造船廠集團有限公司