一种立式法兰加工机床的制作方法

本发明属于机械加工设备，具体涉及一种立式法兰加工机床。

背景技术：

1、立式车床的主轴是垂直的，并有一安装工件的圆形工作台。由于工作台处于水平位置，工件的找正和夹紧比较方便，且工件及工作台的重力由床身导轨或推力轴承承受，主轴不产生弯曲。因此立式车床适用于加工较大的盘类及大而短的套类零件。大直径法兰直径通常在8m以上，已达到大型立式车床的极限回转直径，导致加工法兰面时机床刀架与工件没有多余的行程，机床刀架容易与工件产生干涉。为了解决此类问题，cn109834294a 公开了一种大直径端盖法兰背面的立式车床加工方法，该装置通过设置u型的连接部位，解决了立式车床回转直径不足以加工大直径端盖法兰背面的问题。但是该装置由于采用了悬臂式的连接部位，在工件吃刀时，装刀部位容易相对于机床刀架偏转，长久使用容易使连接部位变形以及装夹部位产生间隙，影响后期的加工质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种立式法兰加工机床，在保持加工稳定性的同时，让装刀部位与机架之间连接变得更为柔性，可以适应悬臂式的刀架安装结构，提高机械加工质量。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明一种立式法兰加工机床，包括机床本体、设置在所述机床本体上的装夹工作台和机床刀架，所述机床刀架位于装夹工作台的一侧，所述机床刀架的下端悬置有刀具安装架，所述刀具安装架包括刀具本体、u型连接框、竖直连接柱，所述u型连接框位于与工件的进给方向垂直的竖直平面内，所述刀具本体安装在u型连接框的开口端下侧，所述u型连接框的开口端上侧通过竖直连接柱连接至机床刀架；所述u型连接框的开口端上侧沿纵向间隔固定有若干磨擦板，所述竖直连接柱的下端开设有与磨擦板一一对应的摩擦开口槽，所述竖直连接柱上设置有同时穿过各摩擦开口槽的纵向枢轴，所述磨擦板与所述纵向枢轴转动配合，所述纵向枢轴的两端连接有预紧部件，所述预紧部件用于对竖直连接柱的侧面施加预紧力，使得摩擦开口槽的内壁能够紧贴所述磨擦板，所述竖直连接柱与u型连接框之间还设置有纵向旋转恢复部件。

4、进一步，所述竖直连接柱的下端端面上开设有第一盲槽，与所述第一盲槽对应在所述u型连接框上开设有第二盲槽，所述纵向旋转恢复部件包括沿竖向叠加的若干弹性橡胶垫，所述弹性橡胶垫压缩安装在第一盲槽和第二盲槽组合形成的空间内。

5、进一步，所述纵向枢轴的两端形成外螺纹，所述预紧部件包括与所述外螺纹进行连接的螺母。

6、进一步，所述机床刀架包括立柱、能够沿着立柱移动的悬臂，所述竖直连接柱的上端通过竖向枢轴与悬臂枢接，所述竖直连接柱与机床刀架之间还设置有竖向旋转恢复部件；所述u型连接框与机床本体之间设置有竖向旋转阻尼装置。

7、进一步，所述机床本体上开设有弧形槽，所述弧形槽以竖向枢轴的中心为圆心，沿弧形槽的圆周方向在弧形槽的底部设置有若干楔形凸起，相邻两个楔形凸起之间间隔形成楔形凹槽；所述竖向旋转阻尼装置包括滚柱、导杆、阻尼套筒、弹性恢复装置，所述阻尼套筒内设置有阻尼部件，所述滚柱的上端通过导杆连接至阻尼部件，所述阻尼套筒与导杆之间设置有所述弹性恢复装置；当滚柱沿弧形槽移动，所述楔形凸起能够作用于滚柱使其沿竖向位移，所述滚柱通过导杆作用于阻尼部件，通过阻尼部件产生竖向的阻尼力。

8、进一步，所述阻尼部件包括上端板、下端板、阻尼扰动板，所述上端板和下端板分别固定设置在阻尼套筒的内侧上部和下部，所述上端板和下端板之间相隔形成阻尼腔，所述下端板所述阻尼腔内填充有阻尼液，所述导杆上固定有若干阻尼扰动板，所述阻尼扰动板滑动设置在阻尼腔内，所述导杆的上端和下端分别从上端板和下端板穿出。

9、进一步，所述u型连接框的侧面上安装有滑座，所述竖向旋转阻尼装置还包括内杆、固定在内杆下端的端座，所述端座的外侧形成与阻尼套筒的内壁配合的球形面，所述内杆与滑座之间在竖向滑动配合。

10、进一步，所述竖向旋转恢复部件包括复位卷簧，所述复位卷簧的两端分别与竖向枢轴和悬臂连接。

11、本发明的有益效果在于：

12、本发明一种立式法兰加工机床，通过将u型连接框的两端分别与竖直连接柱和刀具本体连接，在刀具本体吃刀受力时，可以给u型连接框施加一个纵向的力矩，通过纵向枢轴与磨擦板的转动配合方式，让u型连接框具有一定的旋转空间，从而让装刀部位与机架之间连接变得更为柔性，可以适应悬臂式的刀架安装结构，提高机械加工质量。

13、本发明装置中，上述扰动变化角度在0.2~5°之间，扰动角度较小，且可以通过改变刀具的竖向位置进行补偿，以避免u型连接框扰动变化时对工件的加工质量造成影响。

14、本发明装置中，通过采用多块磨擦板与摩擦开口槽交错间隔进行配合，磨擦板与摩擦开口槽之间发生相对位移后，能产生摩擦力，通过钢板与钢板之间的摩擦作用，起到阻尼的效果，从而一定程度上能减少刀具在加工过程中的颤动，避免该颤动硬性作用于工件并对其造成影响，保证工件后续的加工质量。后续竖直连接柱与u型连接框之间通过纵向旋转恢复部件恢复到原位，防止装置的疲劳性破坏。

15、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种立式法兰加工机床，包括机床本体（1）、设置在所述机床本体（1）上的装夹工作台（2）和机床刀架（3），所述机床刀架（3）位于装夹工作台（2）的一侧，所述机床刀架（3）的下端悬置有刀具安装架（4），其特征在于，所述刀具安装架（4）包括刀具本体（5）、u型连接框（6）、竖直连接柱（7），所述u型连接框（6）位于与工件的进给方向垂直的竖直平面内，所述刀具本体（5）安装在u型连接框（6）的开口端下侧，所述u型连接框（6）的开口端上侧通过竖直连接柱（7）连接至机床刀架（3）；所述u型连接框（6）的开口端上侧沿纵向间隔固定有若干磨擦板（8），所述竖直连接柱（7）的下端开设有与磨擦板（8）一一对应的摩擦开口槽（9），所述竖直连接柱（7）上设置有同时穿过各摩擦开口槽（9）的纵向枢轴（10），所述磨擦板（8）与所述纵向枢轴（10）转动配合，所述纵向枢轴（10）的两端连接有预紧部件（11），所述预紧部件（11）用于对竖直连接柱（7）的侧面施加预紧力，使得摩擦开口槽（9）的内壁能够紧贴所述磨擦板（8），所述竖直连接柱（7）与u型连接框（6）之间还设置有纵向旋转恢复部件（12）。

2.根据权利要求1所述的一种立式法兰加工机床，其特征在于，所述竖直连接柱（7）的下端端面上开设有第一盲槽（13），与所述第一盲槽（13）对应在所述u型连接框（6）上开设有第二盲槽（14），所述纵向旋转恢复部件（12）包括沿竖向叠加的若干弹性橡胶垫（15），所述弹性橡胶垫（15）压缩安装在第一盲槽（13）和第二盲槽（14）组合形成的空间内。

3.根据权利要求2所述的一种立式法兰加工机床，其特征在于，所述纵向枢轴（10）的两端形成外螺纹，所述预紧部件（11）包括与所述外螺纹进行连接的螺母。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种立式法兰加工机床，其特征在于，所述机床刀架（3）包括立柱（16）、能够沿着立柱（16）移动的悬臂（17），所述竖直连接柱（7）的上端通过竖向枢轴与悬臂（17）枢接，所述竖直连接柱（7）与机床刀架（3）之间还设置有竖向旋转恢复部件（18）；所述u型连接框（6）与机床本体（1）之间设置有竖向旋转阻尼装置（19）。

5.根据权利要求4所述的一种立式法兰加工机床，其特征在于，所述机床本体（1）上开设有弧形槽（20），所述弧形槽（20）以竖向枢轴的中心为圆心，沿弧形槽（20）的圆周方向在弧形槽（20）的底部设置有若干楔形凸起（21），相邻两个楔形凸起（21）之间间隔形成楔形凹槽；所述竖向旋转阻尼装置（19）包括滚柱（22）、导杆（23）、阻尼套筒（24）、弹性恢复装置（25），所述阻尼套筒（24）内设置有阻尼部件，所述滚柱（22）的上端通过导杆（23）连接至阻尼部件，所述阻尼套筒（24）与导杆（23）之间设置有所述弹性恢复装置（25）；当滚柱（22）沿弧形槽（20）移动，所述楔形凸起（21）能够作用于滚柱（22）使其沿竖向位移，所述滚柱（22）通过导杆（23）作用于阻尼部件，通过阻尼部件产生竖向的阻尼力。

6.根据权利要求5所述的一种立式法兰加工机床，其特征在于，所述阻尼部件包括上端板（26）、下端板（27）、阻尼扰动板（28），所述上端板（26）和下端板（27）分别固定设置在阻尼套筒（24）的内侧上部和下部，所述上端板（26）和下端板（27）之间相隔形成阻尼腔，所述下端板（27）所述阻尼腔内填充有阻尼液，所述导杆（23）上固定有若干阻尼扰动板（28），所述阻尼扰动板（28）滑动设置在阻尼腔内，所述导杆（23）的上端和下端分别从上端板（26）和下端板（27）穿出。

7.根据权利要求6所述的一种立式法兰加工机床，其特征在于，所述u型连接框（6）的侧面上安装有滑座（29），所述竖向旋转阻尼装置（19）还包括内杆（30）、固定在内杆（30）下端的端座（31），所述端座（31）的外侧形成与阻尼套筒（24）的内壁配合的球形面，所述内杆（30）与滑座（29）之间在竖向滑动配合。

8.根据权利要求4所述的一种立式法兰加工机床，其特征在于，所述竖向旋转恢复部件（18）包括复位卷簧，所述复位卷簧的两端分别与竖向枢轴和悬臂（17）连接。

技术总结
本发明公开了一种立式法兰加工机床，属于机械加工设备技术领域，包括机床本体、设置在机床本体上的装夹工作台和机床刀架，U型连接框的开口端上侧沿纵向间隔固定有若干磨擦板，竖直连接柱的下端开设有与磨擦板一一对应的摩擦开口槽，竖直连接柱上设置有同时穿过各摩擦开口槽的纵向枢轴，磨擦板与纵向枢轴转动配合，纵向枢轴的两端连接有预紧部件，预紧部件用于对竖直连接柱的侧面施加预紧力，使得摩擦开口槽的内壁能够紧贴磨擦板，竖直连接柱与U型连接框之间还设置有纵向旋转恢复部件。本发明装置可以在保持加工稳定性的同时，让装刀部位与机架之间连接变得更为柔性，可以适应悬臂式的刀架安装结构，提高机械加工质量。

技术研发人员：高增山,赵敬奎
受保护的技术使用者：石家庄英杰连铸科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12