一种大型铸件打磨机床的制作方法

1.本实用新型涉及一种大型铸件打磨机床，属于大型风电铸件打磨设备技术领域。


背景技术：

2.目前，大型铸件的常见打磨方式是人工打磨，这种打磨方式普遍存在效率低、产品稳定性差、打磨危险系数高及环境污染严重等问题。而行业内的打磨设备则主要是以小型机械手和简单形状的毛刺打磨机床为主，以上打磨方式皆不能满足大型复杂铸件的打磨需求。为解决大型铸件打磨困难的问题，行业内主要采用大型机械手以流水线的方式对铸件进行打磨 ，但是每一种铸件都需要构建架构（根据工件外形编程），对此厂家还需收取额外的高额费用，整套流水线不仅操作复杂，而且成本昂贵。综合打磨技术和成本而言，对于风电类这种尺寸较大、种类繁多且特征较多、较为复杂的铸件（如行星架、扭力臂等），目前的打磨技术仍存在一定的挑战，需要加以改进。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种大型铸件打磨机床，可以解决大型铸件特征复杂难以打磨的难题，减少操作人员的工作强度，节省打磨时间，降低打磨成本。
4.为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种大型铸件打磨机床一种大型铸件打磨机床，包括回转工作台、以及与回转工作台可进行相对运动的z轴移动机构、v轴移动机构；
5.所述z轴移动机构上设有第一磨具，所述z轴移动机构带动第一磨具沿z轴方向和y轴方向均可移动；
6.所述v轴移动机构上设有第二磨具，所述v轴移动机构带动第二磨具沿v轴方向和w轴方向均可移动。
7.进一步地，所述v轴移动机构设在右立柱上，所述右立柱上设置打磨机床的w轴移动机构；所述w轴移动机构包括沿w轴向延伸的第二导轨；w轴与z轴平行；
8.所述第二导轨设在右立柱上；所述v轴移动机构滑动设置在第二导轨上。
9.进一步地，所述z轴移动机构设在横梁上，所述横梁上设有沿y轴向延伸的第三导轨；
10.所述z轴移动机构滑动设置在第三导轨上。
11.进一步地，所述回转工作台滑动设置在x轴滑座上，所述回转工作台绕回转轴旋转。
12.进一步地，所述z轴移动机构包括z轴移动体，所述z轴移动体滑动设置在z轴座上；
13.所述第一磨具设在所述z轴移动体的下端；所述第一磨具通过同步带与驱动装置连接，使第一磨具高速回转。
14.进一步地，所述v轴移动机构包括v轴移动体，所述v轴移动体滑动设置在v轴座上；
15.所述第二磨具设在所述v轴移动体靠近第一磨具的一端；所述第二磨具通过同步带与驱动装置连接，使第二磨具高速回转。
16.进一步地，所述z轴移动体上设有第四导轨，第四导轨沿z轴方向延伸；
17.所述z轴座上设有滑槽，滑槽内侧壁上设有与第四导轨滑动配合的滑块；所述z轴座滑动设置在第三导轨上。
18.进一步地，所述v轴移动体上设有第五导轨，所述第五导轨沿v轴方向延伸，v轴与y轴平行；
19.所述v轴座上设有滑槽，滑槽内侧壁上设有与所述第五导轨滑动配合的滑块；所述v轴座滑动设置在第二导轨。
20.进一步地，所述z轴座顶端设有配重缸，所述配重缸的顶端与配重座连接，所述配重座设在z轴移动体的顶部。
21.进一步地，所述x轴滑座上设有第一导轨，所述第一导轨沿x轴方向延伸；
22.所述回转工作台固定在滑块上，所述滑块滑动设置在第一导轨上。
23.本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
24.本实用新型可以解决大型铸件特征复杂难以打磨的难题，减少操作人员的工作强度，节省打磨时间，降低打磨成本。
25.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
26.图1是本实用新型的结构示意图；
27.图2是x轴移动机构中x轴滑座的结构示意图；
28.图3是x轴移动机构中回转工作台的结构示意图；
29.图4是w轴机构的结构示意图；
30.图5是y轴移动机构的结构示意图；
31.图6是z轴移动机构的结构示意图；
32.图7是v轴移动机构的结构示意图；
33.图8是本实用新型打磨工件上部特征的示意图；
34.图9是本实用新型打磨工件上部特征的局部示意图；
35.图10是本实用新型打磨工件侧部特征的示意图；
36.图11是本实用新型打磨工件侧部特征的局部示意图；
37.图12是本实用新型打磨工件下边缘特征的局部正视图；
38.图13是本实用新型打磨工件下边缘特征的示意图；
39.图14是本实用新型打磨工件下边缘特征的局部示意图；
40.图中，1
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x轴移动机构，101
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第一导轨，102
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滑块，103
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回转工作台，104
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x轴滑座，2
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左立柱，3
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w轴机构，301
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右立柱，302
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第二导轨，4
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y轴移动机构，401
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横梁，402
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第三导轨，5
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z轴移动机构，501
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第四导轨，502
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第一同步带，503
‑ꢀ
z轴座，504
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配重座，505
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配重缸，506
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z轴移动体，6
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v轴移动机构，601
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第五导轨，602
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第二同步带，603
‑ꢀ
v轴座，604
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v轴移动体，7
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第一磨具，8
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第二磨具，9
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地基，10
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浇道及冒口特征，11
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边翅特征，12
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冷铁印特征。
具体实施方式
41.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
42.实施例1
43.如图1
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7共同所示，本实用新型提供一种大型铸件打磨机床，所述打磨机床涉及六个轴，分别为空间坐标系中的x、y、z轴、与z轴平行的w轴、与y轴平行的v轴和旋转轴c。
44.所述大型铸件打磨机床包括x轴移动机构1及龙门结构，龙门结构包括左立柱2、w轴移动机构3、右立柱301、y轴移动机构4、横梁401、z轴移动机构5和v轴移动机构6；所述x轴移动机构1、左立柱2、w轴移动机构3均设置在地基9上，所述左立柱2、w轴移动机构3均设置在x轴移动机构1侧部。
45.所述左立柱2和w轴移动机构3均平行于z轴设置；所述y轴移动机构4固定在左立柱2和w轴移动机构3的上部；所述z轴移动机构5滑动设置在y轴移动机构4上，使其沿y轴方向移动；所述v轴移动机构6滑动设置在w轴移动机构3上，使其沿w轴方向移动。
46.所述x轴移动机构1包括回转工作台103，所述回转工作台103可与龙门结构进行相对运动；所述回转工作台103滑动设置在x轴滑座104上，具体的，所述x轴滑座104上设有第一导轨101，所述第一导轨101沿x轴方向延伸；所述回转工作台103通过螺钉固定在滑块102上，所述滑块102滑动设置在第一导轨101上，所述第一导轨101安装在x轴滑座104上，x轴滑座104通过调整垫铁安装在地基9上，并通过后期地基灌浆浇注工作，将调整垫铁固定在地基中；所述回转工作台103还在电机通过齿轮组带动下周向旋转，回转工作台103的回转轴为旋转轴c。
47.所述w轴移动机构3包括右立柱301，所述右立柱301竖向设置，所述右立柱设置在回转工作台103的右侧部，所述右立柱301为打磨机床的w轴，w轴与z轴平行；所述右立柱301的侧部设有沿w轴向延伸的第二导轨302，所述第二导轨302通过螺钉与右立柱301连接；所述v轴移动机构6通过滑块滑动设置在第二导轨302上，使v轴移动机构6整体沿w轴移动。
48.所述右立柱301和左立柱2平行间隔设置，所述左立柱2设在回转工作台的左侧部，所述左立柱2和右立柱301的下端均通过调整垫铁安装在地基9上，并通过后期地基灌浆浇注工作，将调整垫铁固定在地基中。
49.所述y轴移动机构4包括横梁401，所述横梁401的下底面通过螺钉与左立柱2和右立柱部分301上顶面相连接，所述横梁401的侧面设有沿y轴向延伸的第三导轨402；所述z轴移动机构5通过滑块滑动设置在第三导轨402上，使z轴移动机构5整体沿y轴移动。
50.所述z轴移动机构5包括z轴移动体506，所述z轴移动体506滑动设置在z轴座503上，具体的，所述z轴移动体506的侧部设有第四导轨501，第四导轨501沿z轴方向延伸，所述z轴座503上设有滑槽，所述滑槽内侧部设有与第四导轨501滑动配合的滑块，通过第四导轨501与滑块配合实现z轴移动体506与z轴座503之间的滑动；所述z轴座503滑动设置在第三导轨402上。
51.所述z轴移动体506的下端安装有可旋转的第一磨具7，第一磨具7由z轴移动体506带动上下移动，即沿z轴方向移动，实现第一磨具7沿打磨工件表面轴向方向的进给；所述第一磨具7通过第一同步带502与驱动装置连接，使第一磨具7实现高速回转。
52.所述z轴座503顶端安装有配重缸505，所述配重缸505的顶端固定在配重座504上，
所述配重座固定在z轴移动体506的顶部；配重座504与配重缸505的使用可以抵消z轴移动机构5的重力作用，使z轴移动机构5与y轴移动机构4在配合运行时更加平稳。
53.所述v轴移动机构6包括v轴移动体604，所述v轴移动体604滑动设置在v轴座603上，具体的，所述v轴移动体604的侧部设有第五导轨601，所述第五导轨601沿v轴方向延伸，v轴与y轴平行；所述v轴座603上设有滑槽，所述滑槽侧壁上设有与第五导轨601滑动配合的滑块，通过第五导轨601与滑块配合实现v轴移动体604与v轴座603之间的滑动；所述v轴座603滑动设置在第二导轨302。
54.所述v轴移动体604的靠近第一磨具的一端安装有可旋转的第二磨具8，第二磨具8由v轴移动体604带动左右移动，即沿v轴移动，实现第二磨具8沿打磨工件横向方向的打磨；所述第二磨具8通过第二同步带602与驱动装置连接，使第二磨具8实现高速回转。
55.所述打磨机床中至少包括两个磨具，所述磨具除了安装在z轴移动机构5和v轴移动机构6上外，还可以安装在y轴移动机构4、w轴移动机构3上；经与x轴移动机构1的配合实现工件的多方位打磨。
56.所述磨具为切割盘或者磨轮，用于对工件的铸造特征进行切割、打磨。
57.采用上述打磨机床打磨工件的过程：
58.打磨时，先将工件固定于回转工作台上，工件在随回转工作台进行转动的同时也可沿x轴向进行前后移动，以确定工件需要打磨的位置。z轴移动机构滑动设置在横梁上，实现z轴移动机构沿y轴方向的移动，z轴移动机构设置的第一磨具在z轴移动体的带动下沿z轴上下移动，实现对工件铸造特征进行切割、打磨；v轴移动机构滑动设置在右立柱上，实现v轴移动机构沿w轴上下移动，v轴移动机构设置的第二磨具在v轴移动体的带动下沿v轴左右移动，实现对工件铸造特征进行切割、打磨；通过对磨具的选择以及在六个轴联动配合下可实现对工件的打磨。
59.下面以需要打磨的不同铸件特征为例，具体描述各自的打磨过程，铸件特征包括位于工件不同位置的特征，具体有工件上部特征、工件侧部特征以及工件下边缘特征，其中工件上部特征以浇道及冒口特征10为例；工件侧部特征以边翅特征11为例；工件下边缘特征以冷铁印特征12为例。
60.一、如图8
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9共同所示，针对工件上部特征，如铸件浇道及冒口特征10，打磨机床的打磨过程如下：
61.①
第一磨具采用切割盘，x轴移动机构、y轴移动机构和z轴移动机构配合进给：回转工作台沿x轴向移动配合z轴移动机构沿y轴向移动，使切割盘靠近工件浇道、冒口特征处后，切割盘在 z轴移动体带动下沿z轴上下移动至合适高度（贴近浇道、冒口根部），然后z轴移动机构在横梁上沿y轴向移动进行切割，可将浇道、冒口进行切割打磨；
62.②
第二磨具采用磨轮，x轴移动机构和v轴移动机构配合进给：回转工作台旋转，将浇道、冒口残留转到合适位置，v轴移动机构沿w轴上下移动以及v轴移动体沿v轴左右移动相配合，使磨轮运行至工件上浇道、冒口残留位置处，然后回转工作台沿x轴向移动和沿旋转轴c旋转配合进给，使用磨轮侧面将切割残余打磨去除。
63.二、如图10
‑
12共同所示，针对工件侧部特征，如铸件边翅特征11，打磨机床的打磨过程如下：
64.①
z轴移动机构上安装第一磨具处采用测头代替，对铸件主体每间隔一段距离进
行打点，根据测头打点数据，进行数据处理和程序修改，模拟工件外形尺寸（排除工件因铸造原因造成的外形偏差）；
65.②
根据测得的铸件实际外形尺寸，v轴移动机构上的第二磨具采用切割盘，v轴移动机构、回转工作台联动进给，切割盘靠近边翅根部，先将工件边翅切割，去除大片边翅；
66.③
z轴移动机构的第一磨具使用磨轮，并沿z轴上下移动至合适高度，根据铸件实际外形尺寸，程序自动添加补偿量，z轴移动机构沿y轴移动和回转工作台沿x轴移动配合联动，带动旋转的磨轮将切割残留打磨去除。
67.三、如图13
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14共同所示，针对工件下边缘特征，如冷铁印特征12，冷铁印特征12包括平面冷铁印、外圆面冷铁印和斜面冷铁印，打磨机床的打磨过程如下：
68.①
打磨平面冷铁印，x轴移动机构和v轴移动机构配合进给，过程与浇道、冒口切割残留打磨过程一致；
69.②
打磨外圆面冷铁印，x轴移动机构、z轴移动机构配合进给，z轴移动机构沿y轴移动和回转工作台沿x轴移动配合联动，带动旋转的磨轮沿铸件外形随形进给加工，z轴移动体带动磨轮上下运动调整加工位置，完成打磨加工；
70.③
打磨斜面冷铁印，x轴移动机构与沿w轴移动的v轴移动机构配合进给，第二磨具沿v轴向移动和沿w轴向移动联动进给，使第二磨具沿铸件外形随形进给加工，回转工作台回转调整加工位置，完成打磨加工。
71.本实用新型减少了操作人员的工作强度，打磨时间节省15～30%，降低了打磨成本；
72.本实用新型适用于大型铸件浇道、冒口、边翅及冷铁印等特征较多、工况复杂的情况，解决了现有大型铸件铸造特征难以打磨的难题。
73.以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。