適用于整體葉盤葉片的砂帶磨削中心的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于砂帶磨削技術領域，尤其涉及一種適用于整體葉盤葉片的砂帶磨削中心。
【背景技術】
[0002]隨著砂帶磨削技術和裝置的快速發展，砂帶研磨拋光機床已經發展為一種加工效率高、適應性強、應用范圍廣、使用成本低、操作安全方便的精加工設備。特別是對于加工如航空發動機葉片等具有復雜曲面的薄壁結構件，小尺寸的復雜型面、面間接合部位的研磨拋光加工，其優勢尤為明顯。通常來講，砂帶研磨拋光機床是由驅動裝置帶動砂帶運動，通過一定數量的張緊輪將砂帶張緊，通過接觸輪或支承板提供壓力產生對工件的接觸壓力并形成切削角度，完成對工件的研磨拋光加工。
[0003]近年來，數控砂帶磨床已成功實現了對汽輪機葉片、航空發動機葉片等一些復雜曲面零件的拋磨工作。而且砂帶對難加工材料也具有良好的加工特性。但是，傳統方法磨削得到的航空發動機葉片，其表面磨削紋路多為橫向紋路，而研究表面，若葉片具有縱向紋路，其疲勞強度較傳統磨削加工葉片將有很大的改善。
[0004]整體葉盤是新一代航空發動機的關鍵部件，與傳統的航空發動機葉片相比，它的應用有利于航空發動機性能的提高、機構的簡化、質量的減輕、可靠性與耐久度的提高。拋光工藝作為整體葉盤加工的最后一道工序，直接影響其表面質量和氣動性。由于整體葉盤的結構復雜，其材料也難于加工，這使得加工整體葉盤的難度很大。目前一般是通過人工磨削方式來磨削整體葉盤的葉片，這種磨削方式的效率低下，加工精度和表面質量難以保證，容易造成葉盤葉片的損傷。同時，手工打磨方式打磨出來的葉片紋路是雜亂無章的，無法達到縱向紋路加工效果。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種適用于整體葉盤葉片的砂帶磨削中心，欲高效地磨削葉片，并實現縱向紋路加工。
[0006]本實用新型的技術方案如下:一種適用于整體葉盤葉片的砂帶磨削中心，其特征在于:包括床身(I)、工件角度調整機構和砂帶磨削裝置，其中工件角度調整機構中的第一數控分度盤(2)通過第一安裝板(3)安裝在所述床身(I)前側，且第一數控分度盤(2)的軸心線與Y軸平行；所述砂帶磨削裝置的數目為1-2個，并設在所述床身(I)頂面，且靠近所述第一數控分度盤(2);
[0007]所述砂帶磨削裝置包括進給系統、磨頭方位調整機構和磨頭機構，其中進給系統由X軸直線進給機構、Y軸直線進給機構和Z軸直線進給機構構成；所述磨頭方位調整機構包括移動板(4)、旋轉支架⑶和磨頭旋轉電機(16)，其中移動板(4)與所述Y軸直線進給機構中的Y軸絲桿螺母(5)固定，并可在該Y軸絲桿螺母的帶動下沿Y軸直線移動；
[0008]所述移動板(4)上安裝有第二數控分度盤(6)，該第二數控分度盤與驅動電機(7)相連，且第二數控分度盤的分度盤可在驅動電機帶動下繞Y軸旋轉；所述旋轉支架(8)固定在第二數控分度盤出)的分度盤上，該旋轉支架上固設有擺動電機(9)和減速器(10)，其中擺動電機(9)的輸出軸與所述減速器(10)輸入軸同軸連接，該減速器具有兩根同軸、方向相反的輸出軸，每根輸出軸上套裝有一個小齒輪(11);每個所述小齒輪(11)與對應的一個扇形齒(12)常嚙合，該扇形齒通過對應的連接件(13)固套在一根轉軸(14)上；兩根所述轉軸(14)同軸，并與所述X軸平行，其外端通過軸承支撐在所述旋轉支架(8)對應側邊上的安裝孔中，兩根轉軸的內端與外殼(15)外壁固定，當所述擺動電機(9)工作時可帶動外殼(15)繞轉軸(14)擺動；所述磨頭旋轉電機(16)固設在外殼(15)上，該磨頭旋轉電機的輸出軸上固套有主動帶輪(17);
[0009]所述磨頭機構包括轉筒(18)、砂輪支架(21)和砂帶(24)，其中轉筒(18)的軸心線與所述轉軸(14)垂直，該轉筒通過軸承裝在所述外殼(15)的安裝孔中，且外殼上、下端面均裝有用于對轉筒(18)定位的蓋板(19);所述轉筒(18)上同軸固定有一個從動帶輪
(20)，該從動帶輪通過傳動帶與所述主動帶輪(17)相連，從而可使轉筒(18)在主動帶輪的帶動下轉動；
[0010]所述砂輪支架(21)中部固定在轉筒(18)內，其余部分露到轉筒外面，在砂輪支架下部固設有一根接觸桿(22)，該接觸桿的軸心線與轉筒共線，并在接觸桿下端垂直安裝有一個轉動的接觸輪(23);所述砂帶(24)繞在接觸輪(23)外面，該砂帶的兩端繞過對應的張緊輪(25)后，分別繞在對應的第一砂帶輪(26)和第二砂帶輪(27)上；所述第一、二砂帶輪(26、27)的輪轂半徑相同，并可分別在對應的第一伺服電機(28)和第二伺服電機(29)帶動下轉動，且當其中一個砂帶輪做為收帶輪時，另一個砂帶輪做為放帶輪。
[0011]加工前，先通過一個夾具將待磨削的整體葉盤(即工件)裝夾在第一數控分度盤
(2)的分度盤上，工件的軸心線與第一數控分度盤(2)軸心線在同一條直線上。通過砂帶磨削裝置的進給系統和磨頭方位調整機構對磨頭進行調整，待磨頭調整到位后啟動磨頭機構，從而磨削整體葉盤的葉片。由于接觸桿(22)的軸心線與葉片的長度方向一致，這樣就使得接觸輪(23)附近的砂帶(24)長度轉動方向與葉片的長度方向一致，從而通過砂帶
(24)實現縱向紋路的加工。
[0012]采用以上技術方案，本實用新型不僅能自動磨削整體葉盤葉片，磨削效率高，自動化程度高，而且可以實現縱向紋路的加工，磨削質量高，從而很好地克服了現有技術的缺陷，且本實用新型結構簡單，易于實施，具有很好的實用性。
[0013]作為重要的設計，所述X軸直線進給機構包括X軸進給電機(30)和立柱(32)，其中X軸進給電機(30)的輸出軸通過聯軸器與X軸絲桿(31) —端同軸連接，該X軸絲桿的另一端通過軸承支撐在軸承座上，且軸承座和X軸進給電機(30)均固定在所述床身(I)頂面上；所述立柱(32)底面與床身(I)的頂面滑動配合，該立柱底面同時與所述X軸絲桿(31)上的X軸絲桿螺母(33)固定；
[0014]所述Z軸直線進給機構包括Z軸進給電機(34)和Z軸進給座(37)，其中Z軸進給電機(34)固設在所述立柱(32)頂面，該Z軸進給電機輸出軸的下端與Z軸絲桿(35)上端同軸連接，而Z軸絲桿上的Z軸絲桿螺母(36)與所述Z軸進給座(37)固定，且Z軸進給座與所述立柱(32)滑動配合；
[0015]所述Y軸直線進給機構包括Y軸進給電機(38)和導柱(40)，其中Y軸進給電機(38)固設在所述Z軸進給座(37)上，該Y軸進給電機的輸出軸與Y軸絲桿(39)的一端同軸連接，在Y軸絲桿上套裝有所述Y軸絲桿螺母(5)；所述導柱(40)與Y軸絲桿(39)平行，該導柱的一端通過直線軸承(41)支撐在所述Z軸進給座(37)上，且導柱(40)的另一端與所述移動板(4)固定。
[0016]采用以上結構，不僅能可靠地實現X、Y和Z軸直線移動，而且結構簡單，易于實施，成本低廉。當然，在滿足功能要求的前提下，也可以采用其他結構形式，并不僅僅局限于本實施例所述的結構。
[0017]作為優選，所述砂帶磨削裝置的數目為兩個，所述第一數控分度盤(2)位于這兩個砂帶磨削裝置之間。采用以上結構設計，這樣不僅可以有效提高磨削效率，而且可以在兩個砂帶磨削裝置中采用不同粒度的砂帶同時來實現粗磨和精磨，從而便于生產的順利進行。
[0018]在本案中，所述第一、二砂帶輪(26、27)分別固套在一根對應的支撐軸上，該支撐軸分別與對應的所述第一、二伺服電機(28、29)輸出軸同軸連接。
[0019]作為優選，每根所述Y軸絲桿(39)的上、下方各設有一根導柱(40)，這樣就能更可靠地導向。
[0020]有益效果:本實用新型不僅能自動磨削整體葉盤葉片，磨削效率高，自動化程度高，而且可以實現縱向紋路的加工，磨削質量高，從而很好地克服了現有技術的缺陷，且本實用新型結構簡單，易于實施，具有很好的實用性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0022]圖2為圖1去掉磨頭機構等機構后的示意圖。
[0023]圖3為圖1的側視圖。
[0024]圖4為圖3中磨頭方位調整機構的部分結構示意圖。
[0025]圖5為圖3中外殼15的剖視圖。
[0026]圖6為圖5中第一、二砂帶輪的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0028]如圖1至6所示，一種適用于整體葉盤葉片的砂帶磨削中心，主要由床身1、工件角度調整機構和砂帶磨削裝置構成，其中床身I為矩形結構。工件角度調整機構主要包括第一數控分度盤2和第一安裝板3，其中第一數控分度盤2通過第一安裝板3安裝在床身I的前側，且第一數控分度盤2的軸心線與Y軸平行。磨削之前，可以通過夾具將工件裝夾在第一數控分度盤2的分度盤上，第一數控分度盤2工作時轉動一定角度可以調整工件的角度。
[0029]如圖1、2所示，砂帶磨削裝置的數目為1-2個，并設在床身I的頂面，且靠近第一數控分度盤2。在本案中，砂帶磨削裝置的數目為兩個，第一數控分度盤2位于這兩個砂帶磨削裝置之間。
[0030]如圖1至6所示，砂帶磨削裝置包括進給系統、磨頭方位調整機構和磨頭機構，其中進給系統由X軸直線進給機構、Y軸直線進給機構和Z軸直線進給機構構成。在本案中，X軸指左右方向，Y軸指前后方向，Z軸指上下方向。
[0031]如圖1至3所示，所述X軸直線進給機構主要由X軸進給電機30、X軸絲桿31、立柱32和X軸絲桿螺母33構成。其中，X軸進給電機30的輸出軸通過聯軸器與X軸絲桿31一端同軸連接，該X軸絲桿31的另一端通過軸承支撐在軸承座上，且軸承座和X軸進給電機30均固定在床身I的頂面上。所述立柱32底面與床身I的頂面滑動配合，該立柱底面同時與所述X軸絲桿31上的X