本發(fā)明涉及一種機架的制造裝置，具體涉及一種超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置。

背景技術(shù)：

隨著航天航空、醫(yī)療器械和模具工業(yè)成為國內(nèi)機床市場需求的主體，對具有圓弧形面精密圓筒類、旋轉(zhuǎn)機架類零件需求也越來越大。

航天用貯箱主要為薄壁回轉(zhuǎn)體構(gòu)件，貯箱不同位置結(jié)構(gòu)厚度不同，加工方式不同。前箱減薄區(qū)壁薄，后箱殼段的減薄區(qū)和焊接區(qū)殼段剛性弱，環(huán)縫焊接極易產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致貯箱環(huán)縫局部失穩(wěn)，不能滿足使用要求；貯箱結(jié)構(gòu)材料為焊接性較差的可熱處理強化高強度鋁合金，在低溫狀態(tài)下使用時,易產(chǎn)生低應(yīng)力脆斷，缺陷的敏感性高，因此對焊縫內(nèi)部氣孔、夾渣等缺陷的尺寸、數(shù)量和間距的要求都比常溫貯箱嚴格。

另外，近十年來中國質(zhì)子和重離子治療得到了快速發(fā)展，不僅從國外引進質(zhì)子和碳離子治療裝置，而且還自主研制質(zhì)子治療裝置。在質(zhì)子治療儀上需要配置多臺旋轉(zhuǎn)機架。旋轉(zhuǎn)機架要承載磁鐵等高能輸運設(shè)備，重量從100～200噸不等，而旋轉(zhuǎn)精度要求很高，加工要求高，制造困難。

此外，此類液氧貯箱、旋轉(zhuǎn)機架等圓筒類設(shè)備具有直徑大，長度長的特點，所以，一般普通的機架制造裝置或者普通機床無法滿足這類直徑大、長度長的圓筒類的機架。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置，用于加工超大型圓筒旋轉(zhuǎn)類機架。

本發(fā)明提供了一種超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置，具有這樣的特征，包括：基座，設(shè)置有凹槽；對接部，設(shè)置在凹槽內(nèi)，具有對接單元以及對接床身，對接單元用于實現(xiàn)構(gòu)成圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的兩個箱體工件的對接，在凹槽內(nèi)進行軸向移動，對接床身用于支撐對接單元，龍門架，設(shè)置在凹槽內(nèi)，在凹槽內(nèi)進行軸向移動，用于對箱體工件進行定位以及焊接；滑枕，設(shè)置龍門架的橫梁上，在龍門架的橫梁上進行徑向移動，用于對箱體工件進行銑削加工；以及側(cè)刀架單元，設(shè)置在龍門架的底部，具有兩個側(cè)刀架，用于對箱體工件的側(cè)面進行輔助加工。

在本發(fā)明提供的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，基座為混凝土基座，凹槽為階梯型凹槽，該階梯型凹槽內(nèi)設(shè)置有上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌，龍門架通過上導(dǎo)軌在階梯型凹槽內(nèi)進行軸向移動，對接單元通過下導(dǎo)軌沿著對接床身進行軸向移動。

在本發(fā)明提供的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，對接單元具有內(nèi)夾具、頭座、外夾具、尾座以及滾輪支架，內(nèi)夾具可拆卸地設(shè)置在頭座的中軸上，用于實現(xiàn)對箱體工件的內(nèi)撐，外夾具用于對箱體工件進行收緊，頭座、尾座以及外夾具均可夾緊箱體工件并帶動箱體工件進行同步旋轉(zhuǎn)，滾輪支架用于支撐箱體工件。

在本發(fā)明提供的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，對接長身的長度可調(diào)，用于適應(yīng)不同尺寸的箱體工件的加工。

在本發(fā)明提供的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，龍門架的鑄件內(nèi)部為蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明提供的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，兩個側(cè)刀架傾斜的分別設(shè)置在龍門架的兩個支撐柱的底部，兩個側(cè)刀架之間的角度為120°，分別用于對箱體工件的銑削以及摩擦塞焊。

在本發(fā)明提供的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，側(cè)刀架的內(nèi)部設(shè)置有主軸卡盤，用于切換焊接頭、3d打印頭、高頻淬火感應(yīng)器那以及多種磨削、刀具。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置，因為龍門架以及對接單元均通過導(dǎo)軌來實現(xiàn)在凹槽內(nèi)的軸向移動，另外還設(shè)置了側(cè)刀架單元對箱體工件進行輔助加工，所以，本發(fā)明的圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置通過符合導(dǎo)軌實現(xiàn)了兩個箱體工件的精密對接以及加工，另外，側(cè)刀架單元自動降低或消除了攪拌摩擦焊的巨大頂力對箱體工件對接的精度影響，把焊接時頂力產(chǎn)生的尺寸變化降低十分之一以下，適用于加工圓筒、旋轉(zhuǎn)機架類零件的設(shè)備，尤其適用于如貯箱車、銑、焊和裝配智能制造單元、質(zhì)子治療儀的旋轉(zhuǎn)機架、重離子治療儀的旋轉(zhuǎn)機架的高速精密加工，具有足夠的剛性、高抗震性，高精度，超大型工件全方位的綜合性加工等功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例中超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置作具體闡述。

圖1是本發(fā)明的實施例中超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置100用于制造圓筒旋轉(zhuǎn)類機架，包括基座10、對接部20、龍門架30、滑枕40、側(cè)刀架單元50。

基座10內(nèi)設(shè)置有階梯型凹槽，該階梯型凹槽內(nèi)設(shè)置上導(dǎo)軌以及下導(dǎo)軌?；?0為混凝土地基，用于實現(xiàn)對圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置100的減震。在本實施例中，上導(dǎo)軌采用鑲鋼貼塑導(dǎo)軌技術(shù)，下導(dǎo)軌采用滾珠直線導(dǎo)軌技術(shù)。

對接部20具有對接床身21以及對接單元22。

對接床身21固定設(shè)置階梯型凹槽內(nèi)，用于支撐對接單元22。對接床身21的長度可以調(diào)節(jié)，用于適應(yīng)不同尺寸的箱體工件。

對接單元22用于實現(xiàn)構(gòu)成圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的兩個箱體工件的對接，通過下導(dǎo)軌沿著對接床身21進行軸向移動，包括尾座221、頭座222、內(nèi)夾具223、外夾具224以及滾輪支架225。

尾座221設(shè)置在階梯型凹槽內(nèi)遠離龍門架30的一端，用于移動箱體工件。

頭座222設(shè)置在階梯型凹槽內(nèi)靠近龍門架30的一端，用于移動箱體工件。

內(nèi)夾具223可拆卸地設(shè)置在頭座222的中軸上，用于撐開箱體工件。

外夾具224設(shè)置在階梯型凹槽內(nèi)，用于對箱體工件進行收緊。

尾座221、頭座222以及外夾具224均可夾緊箱體工件并帶動箱體工件進行同步旋轉(zhuǎn)。

滾輪支架225用于支撐箱體工件。滾輪支架225的數(shù)量可以根據(jù)實際制造情況進行增減。

龍門架30設(shè)置在階梯型凹槽內(nèi)，通過上導(dǎo)軌在階梯型凹槽內(nèi)進行軸向移動，用于實現(xiàn)對箱體工件的定位以及焊接。龍門架30的鑄件內(nèi)部為高剛度、低振動特性的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。在本實施例中，為方便龍門架30對箱體工件的定位以及焊接，龍門架30在階梯型凹槽內(nèi)的水平面高于對接單元22在階梯型凹槽內(nèi)的水平面。

滑枕40設(shè)置龍門架30的橫梁上，通過設(shè)置在橫梁上的徑向?qū)к壴邶堥T架30的橫梁上進行徑向移動，用于對箱體工件進行銑削加工。

側(cè)刀架單元50設(shè)置在龍門架30的底部，用于對箱體工件的側(cè)面進行輔助加工以及收集粉末狀或針柱鐵屑，具有側(cè)刀架51以及側(cè)刀架52，側(cè)刀架51與側(cè)刀架52之間的角度為120°。

側(cè)刀架51傾斜地設(shè)置在龍門架30的一側(cè)支撐桿的底部，側(cè)刀架51的軸線與龍門架30的軸線之間的角度為60°，用于銑削箱體工件。

側(cè)刀架52傾斜地設(shè)置在龍門架30的另一側(cè)支撐桿的底部，側(cè)刀架52的軸線與龍門架30的軸線之間的角度為60°，用于實現(xiàn)箱體工件的摩擦塞焊。

側(cè)刀架51以及側(cè)刀架52的內(nèi)部均設(shè)置有主軸卡盤，用于切換焊接頭、3d打印頭、高頻淬火感應(yīng)器那以及多種磨削、刀具，以適應(yīng)不同的加工方式。

超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置100的工作過程為：首先在尾座221上裝上第一個箱體工件，然后移動到外夾具224中間，外夾具224收緊，龍門架30移動到外夾具224中間，對準(zhǔn)定位，滑枕40下降，旋轉(zhuǎn)工件銑右側(cè)邊，完成后外夾具224松開，滑枕40和尾座221退回初始位置；在頭座222上裝上另一箱體工件，在頭座222的中軸上裝上內(nèi)夾具223，頭座222移動到外夾具224中間，內(nèi)夾具223撐開，滑枕40降下，外夾具224收緊，開始加工工件的左側(cè)邊，完成后外夾具224松開，內(nèi)夾具223收攏，龍門架30與頭座222退回初始位置；然后頭座222和尾座221同時移動到外夾具224中間，將兩工件對齊并擰緊，內(nèi)夾具223撐開，外夾具224收緊，龍門架30移動定位進行兩筒段的焊接，完畢后，龍門架30移開，工件隨尾座221退回；在工件底部裝上滾輪支架225，檢查焊接質(zhì)量。

實施例的作用與效果

根據(jù)本實施例中的超大超精密圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置，因為龍門架以及對接單元均通過導(dǎo)軌來實現(xiàn)在凹槽內(nèi)的軸向移動，另外還設(shè)置了側(cè)刀架單元對箱體工件進行輔助加工，所以，本發(fā)明的圓筒旋轉(zhuǎn)類機架的制造裝置通過符合導(dǎo)軌實現(xiàn)了兩個箱體工件的精密對接以及加工，另外，側(cè)刀架單元自動降低或消除了攪拌摩擦焊的巨大頂力對箱體工件對接的精度影響，把焊接時頂力產(chǎn)生的尺寸變化降低十分之一以下，適用于加工圓筒、旋轉(zhuǎn)機架類零件的設(shè)備，尤其適用于如貯箱車、銑、焊和裝配智能制造單元、質(zhì)子治療儀的旋轉(zhuǎn)機架、重離子治療儀的旋轉(zhuǎn)機架的高速精密加工，具有足夠的剛性、高抗震性，高精度，超大型工件全方位的綜合性加工等功能。

另外，在本實施例中，龍門架通過鑲鋼貼塑導(dǎo)軌的上導(dǎo)軌進行軸向移動，對接單元通過滾珠直線導(dǎo)軌的下導(dǎo)軌進行軸向移動，提高了復(fù)合導(dǎo)軌的精度。

此外，采用了高剛度、低振動特性的蜂窩狀結(jié)構(gòu)為龍門架的鑄件內(nèi)部，提高了裝個制造裝置的高抗震性。

另外，側(cè)刀架上設(shè)計有特殊的主軸卡盤，可以方便的切換成焊接頭、3d打印頭、高頻淬火感應(yīng)圈和各種砂輪、刀具，適用不同的加工方式，除了可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的“車、刨、鉆、銑、磨”等“減料加工”的功能以外，還擴展了“3d打印”的“增料加工”，除此之外，還可實現(xiàn)“融焊”、“鍛焊”以及“熱處理(高頻淬火和局部回火)”的焊接。

上述實施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護范圍。