阅读说明：本技术 一种数控龙门铣床用叶片打磨装置 (Blade grinding device for numerical control planer type milling machine ) 是由 张玉俊 鲁士军 于 2019-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种数控龙门铣床用叶片打磨装置,包括滑动组件和旋转组件,旋转组件贯穿于滑动组件。滑动组件：包括安装在机床主轴箱上的机座,机座下端固接有外滑套,外滑套内套设有内滑套,内滑套在外滑套中可作轴向滑动；旋转组件：包括与机床主轴固接的刀柄轴,刀柄轴下端滑动连接有打磨轴,打磨轴由轴承固定在内滑套上,通过滑接部与刀柄轴同轴连接,并和刀柄轴一起跟随机床主轴旋转。本发明中,通过采用自适应装置,使砂轮在磨削时能够自动适应叶片曲面的变形,而且磨削的压力可调,能够大幅提高机械打磨的效果。(The invention discloses a blade polishing device for a numerical control planomiller, which comprises a sliding component and a rotating component, wherein the rotating component penetrates through the sliding component. A sliding assembly: the machine comprises a machine base arranged on a main shaft box of a machine tool, wherein the lower end of the machine base is fixedly connected with an outer sliding sleeve, an inner sliding sleeve is sleeved in the outer sliding sleeve, and the inner sliding sleeve can axially slide in the outer sliding sleeve; a rotating component: the grinding device comprises a tool shank shaft fixedly connected with a machine tool spindle, wherein the lower end of the tool shank shaft is connected with a grinding shaft in a sliding mode, the grinding shaft is fixed on an inner sliding sleeve through a bearing, and is coaxially connected with the tool shank shaft through a sliding connection part and rotates along with the machine tool spindle together with the tool shank shaft. According to the invention, the self-adaptive device is adopted, so that the grinding wheel can automatically adapt to the deformation of the curved surface of the blade during grinding, the grinding pressure is adjustable, and the mechanical grinding effect can be greatly improved.)

一种数控龙门铣床用叶片打磨装置

技术领域

本发明涉及水轮机叶片打磨技术领域，尤其涉及一种在数控龙门铣床上打磨大型叶片时需用的装置。

背景技术

发电的形式有很多种，水力发电、火力发电、风力发电还有核能发电等，水力发电站主要修建在河流的中上游，依靠修建大坝使上下游水位出现落差，水流冲击轮转叶片使轮机转动而发电。在水电机组中，水轮机是将水流的能量转变为旋转机械能的一种水利机械。水轮机转轮一般由上冠、叶片、下环等主要部分组成。铸焊结构转轮中，叶片多为铸造马氏体不锈钢，上冠和下环多为低合金铸钢。

水轮机的铸造叶片，在加工前需要进行超声波探伤，以检查叶片内部是否有铸造缺陷或裂纹。超声波探伤仪探头的电声能转换是超声波能量的发射源，若干个点电声源构成超声束传入工件内部，这对被探工件的表面粗糙度有一定的要求，也与探头频率、保护膜厚度及声阻抗有关。表面粗糙度越小，使用高频探伤时散射(漫反射)越小，否则，入射声波很大一部分在表面被散射，因此进入工件的超声能量减弱，探伤效果不好。为了达到超声波探伤所需的粗糙度，就要对铸造叶片表面进行打磨处理，该道工序只对叶片打磨的表面粗糙度有要求，对尺寸形状都没有精度要求。由于叶片是曲面和变截面铸件，加上铸造叶片冷却后所产生的变形以及沙型脱落造成的局部凸包及凹陷，使得叶片毛坯和叶片的电脑模型有了不确定不规则的差异，所以，无论是使用普通机床进行打磨加工，还是利用电脑模型做数控编程在数控机床上进行打磨加工都非常困难。因此，工厂通常采用手工打磨的方式，但打磨工人所处的工作环境非常恶劣，灰尘和噪音都很大，对打磨工人的身体健康有很大危害。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种在数控龙门铣床上使用的叶片打磨装置，通过采用自适应装置，使砂轮在磨削时能够自动适应叶片曲面的变形，而且磨削的压力可调，解决了用机床打磨铸造叶片的困难，大幅提高了叶片的打磨效率，改善了工人的工作环境。

本发明采用的技术方案如下：

一种数控龙门铣床用叶片打磨装置，包括滑动组件和旋转组件，旋转组件贯穿于滑动组件；

滑动组件，包括安装在机床主轴箱上的机座，机座下端固接有外滑套，外滑套内套设有内滑套，内滑套可沿外滑套轴向滑动；

旋转组件，包括与机床主轴固接的刀柄轴，刀柄轴下端滑动连接有打磨轴，刀柄轴通过滑接部与打磨轴同轴连接，带动打磨轴旋转；

打磨轴通过轴承固定在内滑套中，可和内滑套一起在外滑套内作轴向滑动。

进一步地，所述滑接部的目的在于使打磨轴能够相对于刀柄轴上下滑动，且不能绕刀柄轴轴向旋转，有很多种结构均可实现此功能，包括但不限于以下几种结构：

所述滑接部包括刀柄轴上的凸起部和打磨轴上的凹陷部，凸起部为径向贯穿刀柄轴下端的销轴，凹陷部为打磨轴上端的盲孔，刀柄轴***盲孔，盲孔壁上设有沿打磨轴轴向的条形开口槽，销轴可嵌入开口槽内，以使刀柄轴能够带动打磨轴一起旋转。

所述滑接部包括刀柄轴上的凸起部和打磨轴上的凹陷部，刀柄轴下端为棱柱形，打磨轴上端设有棱槽，凸起部为刀柄轴上的凸棱，凹陷部为打磨轴上的棱槽，刀柄轴下端与棱槽间隙配合；需注意的是，本申请中，所述“棱槽”是截面为不规则形状的、具有棱的槽，如三棱柱、十字形截面柱等。

关于上述滑接部，可替代的等同或类似结构还有很多，本申请中虽不做枚举，但均应视作落入本申请的保护范围。

进一步地，所述外滑套上设有法兰盘，所述内滑套下端固接有端盖，端盖上固接有若干导杆，导杆穿过法兰盘，导杆自由端设有松紧螺母；

更进一步地，至少一根所述导杆为长导杆，长导杆上套设有调压弹簧，调压弹簧卡在松紧螺母和法兰盘之间；长导杆上的松紧螺母可称为调压螺母，通过调压螺母的旋进旋出可调整弹簧压力，从而调节工件上受到打磨砂轮的压力；其余松紧螺母可称为限位螺母，通过限位螺母的旋进旋出可调整导杆的最大滑动位移。

更进一步地，所述内滑套内壁上设有轴承外环挡块，打磨轴上设有轴承内环挡块，打磨轴上套设有轴承挡圈和若干个轴承，轴承外环卡固在轴承外环挡块和端盖之间，轴承内环卡固在轴承内环挡块和轴承挡圈之间，轴承挡圈通过锁紧螺母锁紧；

再更进一步地，所述外滑套下端固接有滑套密封盖，内滑套与滑套密封盖和/或外滑套间设有密封圈，轴承挡圈与端盖和/或内滑套间设有密封圈；

再更进一步地，所述轴承为角接触轴承，且当轴承不止一个时，轴承上下相对安装，且轴承间设有轴承隔环。

进一步地，所述刀柄轴通过刀柄夹头与机床主轴固接，打磨轴下端固接有砂轮。外滑套上设有润滑油管接头，润滑油通过此管进入到外滑套和内滑套之间的滑动面上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，通过在机床主轴上安装上述打磨装置，使得安装有砂轮片的打磨轴通过刀柄轴的带动而跟随机床主轴一起旋转，同时又能随内滑套一起在外滑套内上下滑动，从而自动适应叶片曲面的各种变形，很好地解决了使用机床打磨叶片时无法自适应铸造叶片的随机变形的问题，大大减少了人工打磨操作，有利于保障工人的职业健康。而且，通过调压弹簧的设置可以调节工件上受到打磨砂轮的压力，从而调整打磨的效果。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中结构的局部放大图；

图3是打磨轴的主视图；

图4是打磨轴的右视图。

附图标记说明：

其中，1-机床主轴箱，2-机座，3-外滑套，4-内滑套，5-打磨轴，6-轴承，7-轴承隔环，8-长导杆，9-调压弹簧，10-长导杆锁紧螺母，11-调压螺母，12-刀柄轴，13-销轴，14-第一销轴挡圈，15-滚针轴承，16-第二销轴挡圈，17-润滑油管接头，18-限位螺母，19-短导杆，20-短导杆锁紧螺母，21-端盖，22-轴承挡圈，23-锁紧螺母，24-砂轮垫板，25-砂轮，26-滑套密封盖，27-滑套密封圈，28-轴承密封圈，29-刀柄夹头。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明中涉及一种数控龙门铣床用叶片打磨装置，包括滑动组件和旋转组件，旋转组件贯穿于滑动组件；

滑动组件，包括安装在机床主轴箱1上的机座2，机座2下端固接有外滑套3，外滑套3内套设有内滑套4，内滑套4可沿外滑套3轴向滑动；

旋转组件，包括与机床主轴固接的刀柄轴12，和通过轴承固定在内滑套4里的打磨轴5。打磨轴5通过滑接部与刀柄轴12同轴连接，滑接部可在刀柄轴12带动打磨轴5随机床主轴一起旋转的同时，容许打磨轴5相对于刀柄轴12作轴向滑动。

打磨轴5上套设有轴承6，轴承6卡固在内滑套4上。

本发明中，通过在机床主轴上安装上述打磨装置，由于打磨轴5可随内滑套4在外滑套3内上下自由滑动，砂轮25固定在打磨轴5的下端，所以在磨削时砂轮便可跟随叶片曲面的实际形状而上下滑动，从而自动适应叶片曲面的变形，很好地解决了使用机床打磨叶片时无法自适应铸造叶片的随机变形的问题，大大减少了人工打磨操作，有利于保障工人的职业健康。

实施例1：

本实施例中具体涉及一种数控龙门铣床用叶片打磨装置，包括滑动组件和旋转组件，旋转组件贯穿于滑动组件。

滑动组件，包括安装在机床主轴箱1上的机座2，机座2下端固接有外滑套3，外滑套3内套设有内滑套4，内滑套4可沿外滑套3作轴向滑动；外滑套3上设有法兰盘，内滑套4下端固接有端盖21，端盖21上固接有六根导杆，导杆穿过法兰盘，导杆自由端设有松紧螺母。其中三根导杆为长导杆8，其余三根为短导杆19，长导杆8上套设有调压弹簧9，调压弹簧9卡在松紧螺母和法兰盘之间。长导杆8上的松紧螺母可称为调压螺母11，通过调压螺母11的旋进旋出可调整弹簧压力，从而调节工件上受到打磨砂轮25的压力；短导杆19上的松紧螺母可称为限位螺母18，通过限位螺母18的旋进旋出可调整导杆的最大滑动位移。调压弹簧9一直处于非伸长状态，即仅能将打磨压力调小，最大压力为可滑动部件的重量总和。外滑套3上设有润滑油管接头17，用以向内滑套4和外滑套3之间注射润滑油。外滑套下端装有滑套密封盖26和滑套密封圈27，用以阻止灰尘进入内、外滑套间的滑动面内。

旋转组件，包括通过刀柄夹头29与机床主轴固接的刀柄轴12，刀柄轴12下端通过滑接部滑动连接的打磨轴5，打磨轴5下端固接有砂轮25，砂轮25与打磨轴5间设有砂轮垫板24。打磨轴5通过滑接部与刀柄轴12同轴连接，使刀柄轴12可带动打磨轴5旋转，且打磨轴5可相对于刀柄轴12上下滑动。滑接部包括刀柄轴12上的凸起部和打磨轴5上的凹陷部，凸起部为径向贯穿刀柄轴12下端的销轴13，凹陷部为打磨轴5上端的盲孔，盲孔壁上设有沿打磨轴轴向的条形开口槽，刀柄轴12***盲孔，销轴13嵌入开口槽内，以使刀柄轴12带动打磨轴5旋转，且销铀13可沿打磨轴5的条形开口槽上下滑动。为使销铀13在条形开口槽内滑动更顺畅，销轴13两端设有滚针轴承15，滚针轴承15两端上还设有第一销轴挡圈14和第二销铀挡圈16用于限位。

打磨轴5通过两个角接触轴承(以下简称轴承6)固定在内滑套4里，轴承6上下相对安装，中间由轴承隔环7隔开。具体地，内滑套4内壁上设有轴承外环挡块，打磨轴5上设有轴承内环挡块，打磨轴5上还套设有轴承挡圈22，端盖21上设有与内滑套4内孔相匹配的一圈环形凸起，轴承外环卡固在轴承外环挡块和端盖21上的环形凸起之间，轴承内环卡固在轴承内环挡块和轴承挡圈22之间，轴承挡圈22通过锁紧螺母23锁紧。由于端盖21上环形凸起的设置，端盖21、轴承6和轴承挡圈22间形成一个方形截面的空间，该空间内设有轴密封圈28；而且，与该密封结构类似地，在外滑套3下端固接有滑套密封盖26，滑套密封盖26、外滑套3和内滑套4间也形成一个方形截面的空间，该空间内也设有滑套密封圈27。

本实施例中，各部件间的固定连接主要采用螺纹连接，如机床主轴箱1与机座2之间、机座2与外滑套3之间、端盖21与内滑套4之间、滑套密封盖23与外滑套3之间均是采用螺栓连接，导杆与端盖21也采用螺纹连接，且通过导杆锁紧螺母进行锁紧。

上述打磨装置使用方法：安装在数控龙门铣床上后，把铸造的叶片安放在机床工作台上找正固定，利用叶片的三维电脑模型进行数控编程，然后用数控铣削的方式打磨叶片。需注意的是，打磨的路径选择由高向低，效果会更好。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于：

滑接部刀柄轴12上的凸起部和打磨轴5上的凹陷部，刀柄轴12下端为棱柱形，打磨轴5上端设有棱槽，凸起部为刀柄轴12上的凸棱，凹陷部为打磨轴5上的棱槽，刀柄轴12下端与棱槽间隙配合。需注意的是，本申请中，“棱槽”是指截面为不规则形状的、具有棱的槽，如三棱柱、十字形截面柱等，即使截面为弧线与直线组成的形状也应当包含在内。其原理就类似于钥匙和锁芯之间的配合，钥匙可从锁芯中***或拨出，但钥匙不能相对于锁芯旋转。

关于上述滑接部，其目的在于使打磨轴5能够相对于刀柄轴12上下滑动，又能随刀柄轴一起转动，有很多种结构均可实现此功能，除实施例1与本实施例中所述结构外，其可替代的等同或类似结构还有很多，本申请中虽不做枚举，但均应视作落入本申请的保护范围。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。