本发明涉及一种加工设备及其加工方法，尤其涉及一种贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备及其加工方法。
背景技术：
由于贯流式水轮机导水机构导叶轴线与机组轴线存在一定夹角，导叶型线呈空间曲面，导叶两端与导叶内环和外环采用球面配合，因此为确保导水机构导叶转动灵活，导水机构内环和外环的导叶安装孔的同轴度要求较高。以前通常采用在普通镗床上将导水机构的内环和外环加垫块垫成需要角度再进行加工，此加工方法由于把内环和外环的导叶安装孔分开单独加工，无法保证内环和外环的导叶安装孔的同轴度，加工精度差，而且仅限于加工小尺寸的水轮机，不能对大型的水轮机内环和外环的导叶安装孔进行加工。
为此，现有公开号为cn201091930y的中国实用新型公开了《斜镗专用机床》，虽然该实用新型实现了内环和外环的同轴加工，但该实用新型的倾斜的是刀架，刀架上安装有电路设备，刀架处于倾斜状态，具有一定安全隐患，同时，同时，倾斜的刀架是固定不同的，当贯流式水轮机导水机构导叶轴线与机组轴线之间的夹角不同时，原有的斜镗专用机床就不能适应要求，造成该实用新型不能适应不同规格导水机构内环和外环的加工要求，需要更换刀架较为麻烦。
技术实现要素：
本发明要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备，改变传统同轴加工模式，保持刀架不动，减少安全隐患，使其能够适用不同导水机构规格要求。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备，包括底座，其特征在于：所述底座上设置有一滑动缸，所述底座上设置有滑槽，该滑槽内设置有一数控分度盘，该数控分度盘与所述滑动缸的输出端连接，所述数控分度盘的顶部设置有一连接板和倾斜缸，该连接板的一端铰接于数控分度盘上，所述倾斜缸竖立布置，所述连接板的另一端与所述倾斜缸的输出端连接，所述连接板的顶面上设置有一顶起缸，该顶起缸的输出端设置有用于安装水轮机导水机构内环和外环的安装盘，所述底座的外侧竖立有一立柱，该立柱上滑动设置有一数控刀架，该数控刀架横向布置，所述数控刀架包括一水平状态的钻孔刀和推动该钻孔刀横向水平移动的进给装置，所述数控刀架、滑动缸、数控分度盘、倾斜缸和顶起缸与一控制器电连接。
作为改进，所述安装盘上并列布置有多条滑道，该滑道内设置有多个锁紧块，每个锁紧块上竖立有一螺栓柱，所述内环和外环端面置于锁紧块上，所述内环和外环端面上的螺栓孔穿入所述螺栓柱内，所述内环和外环通过螺母进行压紧固定于锁紧块上。利用锁紧块安装固定内环和外环，便于内环和外环的安装和拆卸。
再改进，所述数控分度盘上设置有一铰接块，该铰接块的高度与所述倾斜缸的缸体长度一致，所述连接板的一端铰接于该铰接块上。通过设置铰接块，在倾斜缸缩回后保证安装盘上表面的平整，便于内环和外环的拆装。
再改进，所述安装盘上滑动布置有多个延长架，每个延长架贯穿整个安装盘且长度大于安装盘的直径，每个延长架通过螺栓固定于安装盘上，所述延长架上开设有与所述安装盘上相同的滑道，在延长架的滑道上设置有所述的锁紧块。当加工较大尺寸的内环和外环时，原有的安装盘直径不能满足加工要求，这时，滑动缸动作，使得安装盘远离数控刀架，同时再在安装盘上固定安装多个延长架，较大尺寸的内环和外环即可安装于延长架之上，从而形成了一个较大尺寸新的安装盘。
与现有技术相比，本发明解决第一技术问题的优点在于：本发明采用数控加工方法，将数控刀架安装于立柱之上，在同轴加工过程中，数控刀架始终保持横向水平状态，不会发生倾斜，本发明的显著特点是在同轴加工过程中将内环和外环保持倾斜，用于安装内环和外环的安装盘可以根据需要进行倾斜角度的调节，同时，可以发生旋转，保证一次性完成多个导叶安装孔同轴加工，具体地，本发明利用滑动缸来调整安装盘和数控刀架之间的距离，当需要加工较大尺寸的导水机构内环和外环时，可以为内环和外环的安装提供较大空间，保证安装盘不会撞击数控刀架，本发明利用数控分度盘实现安装盘的周向转动，便于实现内环和外环上的多个导叶安装孔同轴加工一次性完成，同时，便于安装盘周向转动微调使得钻孔刀能够对准导叶安装孔，同时本发明利用倾斜缸将安装盘一侧顶起，使得安装盘发生倾斜，控制倾斜角度，保证贯流式水轮机导水机构导叶轴线与机组轴线之间的夹角要求，另外，本发明利用顶起缸对安装盘的高度进行调节，从而实现了安装盘空间上的多自由度的变化，适用不同导水机构规格要求，实现了贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工的自动化。
本发明要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种利用上述贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备的同轴加工方法，该方法改变传统同轴加工模式，保持刀架不动，减少安全隐患，使其能够适用不同导水机构规格要求。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种利用所述的贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、在控制器的作用下，滑动缸复位，安装盘远离数控刀架，顶起缸和倾斜缸复位，安装盘恢复水平状态；
(2)、移动锁紧块，将导水机构的内环置于安装盘上，内环的螺栓孔置入锁紧块的螺栓柱内，利用螺母将内环锁紧，之后，将导水机构的外环吊入安装盘上，移动锁紧块，将锁紧块上的螺栓柱插入外环的螺栓孔内，利用螺母将外环锁紧；
(3)、在控制器的控制下，滑动缸推动数控分度盘靠近数控刀架，滑动缸停止运动，数控分度盘机械固定于底座之上；
(4)、在控制器的控制下，顶起缸和倾斜缸动作，顶起缸调节导水机构内环和外环的高度，倾斜缸对内环和外环的倾斜角度进行调节，同时，数控刀架在立柱上滑动实现三者的联动，使得数控刀架的钻孔刀与需要加工的内环和外环的导叶安装孔在同一水平面上；
(5)、数控刀架的钻孔刀在进给装置的作用下伸出，钻孔刀旋转，实现对内环和外环的导叶安装孔一次性加工；
(6)、步骤(5)完成后，钻孔刀在进给装置的作用下缩回，数控分度盘转动一定角度，重新进入步骤(5)，直至对内环和外环周向的导叶安装孔全部加工完成，进入步骤(7)；
(7)、钻孔刀在进给装置的作用下缩回，钻孔刀停止旋转，滑动缸、顶起缸和倾斜缸复位，卸下导水机构内环和外环。
进一步地，当需要较大尺寸的内外环同轴加工时，所述步骤(2)还包括以下步骤：将延长架固定安装于安装盘上，所述水轮机导水机构的内环和外环固定安装于所述延长架上。
与现有技术相比，本发明解决第二技术问题的优点在于：本发明采用数控加工方法，将数控刀架安装于立柱之上，在同轴加工过程中，数控刀架始终保持横向水平状态，不会发生倾斜，本发明的显著特点是在同轴加工过程中将内环和外环保持倾斜，用于安装内环和外环的安装盘可以根据需要进行倾斜角度的调节，同时，可以发生旋转，保证一次性完成多个导叶安装孔同轴加工，具体地，本发明利用滑动缸来调整安装盘和数控刀架之间的距离，当需要加工较大尺寸的导水机构内环和外环时，可以为内环和外环的安装提供较大空间，保证安装盘不会撞击数控刀架，本发明利用数控分度盘实现安装盘的周向转动，便于实现内环和外环上的多个导叶安装孔同轴加工一次性完成，同时，便于安装盘周向转动微调使得钻孔刀能够对准导叶安装孔，同时本发明利用倾斜缸将安装盘一侧顶起，使得安装盘发生倾斜，控制倾斜角度，保证贯流式水轮机导水机构导叶轴线与机组轴线之间的夹角要求，另外，本发明利用顶起缸对安装盘的高度进行调节，从而实现了安装盘空间上的多自由度的变化，适用不同导水机构规格要求，实现了贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工的自动化。
附图说明
图1是本发明实施例中贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施中的贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备，包括底座1、滑动缸21、数控分度盘20、倾斜缸3、顶起缸5、连接板51、铰接块42、安装盘60、延长架61、立柱80、数控刀架81和控制器。
其中，底座1上设置有一滑动缸21，所述底座1上设置有滑槽，该滑槽内设置有一数控分度盘20，该数控分度盘20与所述滑动缸21的输出端连接，所述数控分度盘20的顶部设置有一连接板41和倾斜缸3，该连接板41的一端铰接于数控分度盘20上，所述倾斜缸3竖立布置，所述连接板41的另一端与所述倾斜缸3的输出端连接，所述连接板41的顶面上设置有一顶起缸5，该顶起缸5的输出端设置有用于安装水轮机导水机构内环72和外环71的安装盘60，所述底座1的外侧竖立有一立柱80，该立柱80上滑动设置有一数控刀架81，该数控刀架81横向布置，所述数控刀架81包括一水平状态的钻孔刀811和推动该钻孔刀811横向水平移动的进给装置，所述数控刀架81、滑动缸21、数控分度盘20、倾斜缸3和顶起缸5与一控制器电连接。进一步地，所述数控分度盘20上设置有一铰接块42，该铰接块42的高度与所述倾斜缸3的缸体长度一致，所述连接板41的一端铰接于该铰接块42上，通过设置铰接块42，在倾斜缸3缩回后保证安装盘60上表面的平整，便于内环72和外环71的拆装，
为了便于内环72和外环71的安装和拆卸，所述安装盘60上并列布置有多条滑道601，该滑道601内设置有多个锁紧块61，每个锁紧块61上竖立有一螺栓柱，所述内环72和外环71端面置于锁紧块61上，所述内环72和外环71端面上的螺栓孔穿入所述螺栓柱内，所述内环72和外环71通过螺母进行压紧固定于锁紧块61上。
另外，安装盘60上滑动布置有多个延长架62，每个延长架62贯穿整个安装盘60且长度大于安装盘60的直径，每个延长架62通过螺栓固定于安装盘60上，所述延长架62上开设有与所述安装盘60上相同的滑道，在延长架62的滑道上设置有所述的锁紧块61。当加工较大尺寸的内环72和外环71时，原有的安装盘60直径不能满足加工要求，这时，滑动缸21动作，使得安装盘60远离数控刀架81，同时再在安装盘60上固定安装多个延长架62，较大尺寸的内环72和外环71即可安装于延长架62之上，从而形成了一个较大尺寸新的安装盘。
此外，本发明还提供了一种利用所述的贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工设备的加工方法，包括以下步骤：
(1)、在控制器的作用下，滑动缸21复位，安装盘60远离数控刀架81，顶起缸5和倾斜缸3复位，安装盘60恢复水平状态；
(2)、移动锁紧块61，将导水机构的内环72置于安装盘60上，内环72的螺栓孔置入锁紧块61的螺栓柱内，利用螺母将内环72锁紧，之后，将导水机构的外环71吊入安装盘60上，移动锁紧块61，将锁紧块61上的螺栓柱插入外环71的螺栓孔内，利用螺母将外环71锁紧；
(3)、在控制器的控制下，滑动缸21推动数控分度盘20靠近数控刀架81，滑动缸21停止运动，数控分度盘20机械固定于底座1之上；
(4)、在控制器的控制下，顶起缸5和倾斜缸3动作，顶起缸5调节导水机构内环72和外环71的高度，倾斜缸3对内环72和外环71的倾斜角度进行调节，同时，数控刀架81在立柱80上滑动实现三者的联动，使得数控刀架81的钻孔刀811与需要加工的内环72和外环71的导叶安装孔73在同一水平面上；
(5)、数控刀架81的钻孔刀811在进给装置的作用下伸出，钻孔刀811旋转，实现对内环72和外环71的导叶安装孔73一次性加工；
(6)、步骤(5)完成后，钻孔刀811在进给装置的作用下缩回，数控分度盘20转动一定角度，重新进入步骤(5)，直至对内环72和外环71周向的导叶安装孔73全部加工完成，进入步骤(7)；
(7)、钻孔刀811在进给装置的作用下缩回，钻孔刀811停止旋转，滑动缸21、顶起缸5和倾斜缸3复位，卸下导水机构内环72和外环71。
进一步地，当需要较大尺寸的内外环同轴加工时，所述步骤(2)还包括以下步骤：将延长架62固定安装于安装盘60上，所述水轮机导水机构的内环72和外环71固定安装于所述延长架62上。
综上，本发明采用数控加工方法，将数控刀架81安装于立柱80之上，在同轴加工过程中，数控刀架81始终保持横向水平状态，不会发生倾斜，本发明的显著特点是在同轴加工过程中将内环72和外环71保持倾斜，用于安装内环72和外环71的安装盘60可以根据需要进行倾斜角度的调节，同时，可以发生旋转，保证一次性完成多个导叶安装孔73同轴加工，具体地，本发明利用滑动缸21来调整安装盘60和数控刀架81之间的距离，当需要加工较大尺寸的导水机构内环72和外环71时，可以为内环72和外环71的安装提供较大空间，保证安装盘60不会撞击数控刀架81，本发明利用数控分度盘20实现安装盘60的周向转动，便于实现内环72和外环71上的多个导叶安装孔73同轴加工一次性完成，同时，便于安装盘60周向转动微调使得钻孔刀811能够对准导叶安装孔73，同时本发明利用倾斜缸3将安装盘60一侧顶起，使得安装盘60发生倾斜，控制倾斜角度，保证贯流式水轮机导水机构导叶轴线与机组轴线之间的夹角要求，另外，本发明利用顶起缸5对安装盘60的高度进行调节，从而实现了安装盘60空间上的多自由度的变化，适用不同导水机构规格要求，实现了贯流式水轮机导水机构内外环同轴加工的自动化。