一种涡轮盘榫槽拉削机床分度盘.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102950508A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102950508A(43)申请公布日2013.03.06(21)申请号201210341628.9(22)申请日2012.09.17(71)申请人唐进元地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号中南大学新校区机电工程学院办公室(72)发明人唐进元曹茂鹏(51)Int.Cl.B23Q16/04(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图22页(54)发明名称一种涡轮盘榫槽拉削机床分度盘(57)摘要一种涡轮盘榫槽拉削机床分度盘。上转盘1上安装有上盖板7、定位销8、定位块9，下底座3内安装有楔块12、锁紧杆13、活塞14、碟形弹簧15，上转盘1和下底座3通过转矩电机4和连接器6直接连接，滚子轴承2上安装有旋转编码器。采用电机直接驱动的形式，有效的简化了分度盘的整体结构，内置式的夹紧装置确保了分度盘外形简单，并保证了分度盘能抵抗较大的倾覆力矩，旋转编码器的反馈调节保证了分度盘的旋转精度。本分度盘可以满足涡轮盘榫槽拉削机床中分度的要求。CN102958ACN102950508A权利要求书1/1页1.一种涡轮盘榫槽拉削机床分度盘，其特征是：上转盘1上安装有上盖板7、定位销8、定位块9，下底座3内安装有楔块12、锁紧杆13、活塞14、碟形弹簧15，上转盘1和下底座3通过转矩电机4和连接器6直接连接，滚子轴承2上安装有旋转编码器。2.根据权利要求1所述的分度盘，其特征是：上转盘1上的定位销8和定位块9用于工件的定位，其上螺纹孔用于工件安装。3.根据权利要求1所述的分度盘，其特征是：下底座3内的楔块12、活塞14、碟形弹簧15、锁紧杆16用于上转盘的夹紧。4.根据权利要求1所述的分度盘，其特征是：转矩电机4直接驱动上转盘的转动。5.根据权利要求1所述的分度盘，其特征是：滚子轴承2上的旋转编码器调节其旋转精度。2CN102950508A说明书1/2页一种涡轮盘榫槽拉削机床分度盘技术领域[0001]本发明属于涡轮盘榫槽拉削机床中的分度装置这一领域。背景技术[0002]涡轮盘是航天发动机中的重要组成零件，它与相应的轴、叶片相互连接而组成发动机中的转子部分。涡轮盘需要在高速、高温、高压的恶劣环境下长期工作。因此，涡轮盘在材料的选择上一般采用具有高强度、能够耐高温的材料。涡轮盘的结构设计也较复杂，特别是其上的枞树形直齿榫槽有着比较复杂的结构和较高的制造精度要求。榫槽是航空发动机的涡轮盘与涡轮叶片相结合的部分，在高速、高温、高压条件下工作，承受极大的离心力、剪切力、弯曲应力等的综合作用。榫槽加工制造精度不仅影响涡轮叶片能否保持规定的运动位置和方向，还直接影响航空发动机的总体性能。由于涡轮盘一般都选择高强度、耐高温材料，此类材料都比较难加工。而其中榫槽的要求精度是最高的，加工难度又是最大的。因此，榫槽加工己经成为涡轮盘加工的关键技术，成为制约航空发动机机械制造发展的关键所在。[0003]所以涡轮盘榫槽在加工工艺上普遍采用拉削加工。国内外现有的涡轮盘榫槽拉削机床有二类：一类是普通的卧式液压内孔拉削机床，另一类是较先进的高速拉削机床，后者具有动静态刚度好、运动精度高、拉削速度快和行程距离大的特点。目前，在美国、英国、法国、德国等航空大国涡轮盘榫槽加工均采用高速数控侧卧式拉削中心。对于涡轮盘加工机床来说，国外已经处于领先水平，可以高效率高精度加工涡轮盘的榫槽。如英国MarbaixLapointe公司生产的大型卧式侧拉削机床，有可实现5轴运动，定位精度为5μm的万能工件装夹底座，为航空航天和发电设备工业提供了先进的涡轮盘叶片榫槽的拉削设备。[0004]目前，国内加工榫槽类零件水平较高的厂家主要集中在几家大型的航空发动机生产厂家，比如成都发动（集团）有限公司、西安航空发动制造公司、株洲南方工模具公司等。其中，西安航空发动机制造公司是国内生产榫槽类零件的著名厂家。但是该厂的加工榫槽的设备却是引进德国的高精度、高速数控卧式拉削机床。和国外相比，国产的拉削机床都是2轴拉削机床，在拉削力与速度方面与国外产品差距相当大。由于涡轮盘的重要作用，国外对其高精度制造装备与制造工艺关键技术封锁很严。国内由于起步晚、时间短、封锁严，至今我国还不能自行生产涡轮盘榫槽加工机床。由于受零件加工能力的限制和制造机床本身精度的限制，对于榫槽加工刀具又缺乏系统而又深入的研究，我国在涡轮盘榫槽加工装备方面与欧美各国的差距相当大，这严重制约了我国航空发动机的制造发展。对于高精度、高效率的涡轮盘榫槽加工数控机床的研制，不仅可以实现榫槽加工机床的国产化，同时也可以提升国家制造业水平，为我国航空业的发展提供保障。[0005]“十二五”期间，我国经济仍将保持平稳较快的