專利名稱：渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及特種加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于渦輪盤等曲面體進(jìn)行仿形加工的電火花加工及在線檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前，渦輪盤是航空、航天發(fā)動機(jī)的核心部件，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，流體通道狹小而彎曲，葉片型面多為自由曲面，加上多采用高溫合金或超耐熱合金等難加工材料，傳統(tǒng)的切屑加工很難實現(xiàn)較高精度的加工。電火花加工利用工具和工件間脈沖性火花放電來蝕除多余的材料，具有精度高、材料適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，是渦輪盤的主流加工手段。現(xiàn)有的渦輪盤電火花加工技術(shù)是由主軸頭帶動電極進(jìn)行加工，且一次只能裝夾一個電極進(jìn)行加工。由于渦輪盤電火花加工屬于仿形加工，加工的過程中伴隨著電極損耗，加工完成一個渦輪盤往往需要消耗十幾個甚至上百個電極。顯然這種方法需要多次裝夾電極，這必然導(dǎo)致停機(jī)裝夾電極的次數(shù)增加，不但降低生產(chǎn)效率，而且每次裝夾電極時的定位誤差將導(dǎo)致整個加工過程的誤差增加而使被加工零件的精度降低。渦輪盤加工完成后，為了防止渦輪盤重新裝夾找正帶來的定位誤差，一般不采用將渦輪盤移到三坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行加工余量測量的方法，而是先將安裝在主軸頭上的放電電極拆下，然后，在主軸頭上安裝測量桿，利用在線測量的辦法進(jìn)行加工精度檢測。如果滿足加工精度要求，則停止加工；否則繼續(xù)加工，直到加工誤差在允許的范圍之內(nèi)。由此可見，渦輪盤電火花加工是一個加工與檢測交替進(jìn)行的過程，需要不停更換電極、測量桿。因此，在現(xiàn)有的電火花成形加工條件下，如何減少停機(jī)安裝電極、測量桿的次數(shù)，對提高被加工曲面的精度和效率具有現(xiàn)實意義。

實用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何減少電火花成形加工中停機(jī)安裝電極和測量桿的次數(shù)。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的一種渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，包括轉(zhuǎn)接板、測量桿、工具電極軸和多個放電電極，所述工具電極軸的一端與所述轉(zhuǎn)接板的中心連接，其另一端與機(jī)床主軸頭連接，所述測量桿和多個放電電極分別設(shè)于所述轉(zhuǎn)接板的外邊緣。其中，多個所述放電電極到所述工具電極軸的距離相等。其中，所述放電電極的放電端為曲面設(shè)計。其中，每個所述放電電極分別通過螺栓螺母組件固定在所述轉(zhuǎn)接板上。其中，所述測量桿的一端以螺紋連接的方式連接到所述轉(zhuǎn)接板上，其另一端設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)球。[0014]其中，所述轉(zhuǎn)接板包括主板和分布于所述主板外邊緣的多根支桿，所述工具電極軸設(shè)于所述主板的中心，每根所述支桿對應(yīng)安裝一根所述測量桿或一個放電電極。其中，所述支桿設(shè)為4、5或6根。其中，所述工具電極軸包括依次同軸連接的螺紋段、圓柱段和接柄段，所述螺母段與轉(zhuǎn)接板連接，所述接柄段與機(jī)床主軸連接。其中，所述螺紋段通過螺母固定在所述轉(zhuǎn)接板的中心。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的一種渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、加工效率和精度高、成本低，機(jī)床主軸頭驅(qū)動工具電極軸帶動轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)動，大大減少了停機(jī)更換放電電極的次數(shù)，測量桿與放電電極設(shè)于同一轉(zhuǎn)接板，實現(xiàn)了測量桿的在線更換，不需要先拆下電極再安裝測量桿進(jìn)行誤差測量。

圖1是本實用新型渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置的俯視圖；圖2是圖1的A-A向視圖。其中，1、轉(zhuǎn)接板；11、主板；12、支桿；2、測量桿；3、工具電極軸；4、放電電極；41、
放電端；5、螺栓螺母組件；6、螺母。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。如圖1和圖2所示，本實用新型一種渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，包括轉(zhuǎn)接板1、測量桿2、工具電極軸3和多個放電電極4，工具電極軸3的一端與轉(zhuǎn)接板I的中心連接，其另一端與機(jī)床主軸頭連接，測量桿2和多個放電電極4分別設(shè)于轉(zhuǎn)接板I的外邊緣。機(jī)床主軸頭驅(qū)動工具電極軸3帶動轉(zhuǎn)接板I轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)電火花加工過程中放電電極4在線更換和測量桿2的在線測量。多個放電電極4到轉(zhuǎn)接板I的距離相等，以滿足連續(xù)工作的需要，放電電極4在更換時不需要進(jìn)行位置調(diào)整，在電火花成形加工中不需要停機(jī)安裝放電電極。放電電極4的放電端41為曲面設(shè)計，為了配合待加工的渦輪盤等曲面體，可設(shè)計為圓弧面。每個放電電極4分別通過螺栓螺母組件5固定在轉(zhuǎn)接板I上，測量桿2的一端以螺紋連接的方式連接到轉(zhuǎn)接板I上，測量桿2的另一端設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)球，用于測量工件的加工精度。工具電極軸3包括依次同軸連接的螺紋段、圓柱段和接柄段，螺母段通過螺母6固定在轉(zhuǎn)接板I的中心，接柄段與機(jī)床主軸連接。轉(zhuǎn)接板I包括主板11和分布于主板11外邊緣的多根支桿12，每根支桿12對應(yīng)安裝一根測量桿2或一個放電電極4,工具電極軸3設(shè)于主板11的中心。根據(jù)電火花工作的空間需求，支桿12可設(shè)為四、五或六根，優(yōu)選為四根，此時轉(zhuǎn)接板I呈十字形設(shè)計，如圖1所/Jn o上述技術(shù)方案所提供的一種渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其具體工作過程為加工時，機(jī)床帶動轉(zhuǎn)接板I轉(zhuǎn)動使得放電電極4轉(zhuǎn)到接近工件，本實施例中的工件采用渦輪盤為例，放電電極4和渦輪盤分別與脈沖電源的負(fù)、正極相連接，沖注工作液于放電電極4和渦輪盤間，在放電電極4的圓弧面放電端41與渦輪盤間產(chǎn)生火花放電，由放電時產(chǎn)生的瞬時高溫、高壓作用以完成渦輪盤葉片的仿形加工。當(dāng)一個放電電極損耗至無法繼續(xù)使用時，工具電極軸3帶動轉(zhuǎn)接板I在機(jī)床主軸頭的帶動下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，由下一個放電電極4接著進(jìn)行渦輪盤加工。需要檢測時，工具電極軸3在機(jī)床主軸頭的帶動下完成移動和旋轉(zhuǎn)，測量桿2轉(zhuǎn)到與渦輪盤接近的位置，利用電火花加工機(jī)床的接觸感知功能，由測量桿2—端的標(biāo)準(zhǔn)球與渦輪盤葉片相接觸完成葉片的測量，通過比較實測值和理想值之間的差距，評定渦輪盤加工誤差是否滿足設(shè)計要求。如果加工誤差滿足設(shè)計要求，則停止加工；否貝U，工具電極軸3在機(jī)床主軸頭的帶動下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，放電電極4轉(zhuǎn)到靠近渦輪盤的一側(cè)，繼續(xù)放電加工，直到加工誤差在允許的范圍之內(nèi)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、加工效率和精度高、成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，還具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用可拆卸更換的方式來設(shè)計放電工具電極，可避免制造工具電極帶來的加工困難、材料費(fèi)用高等問題；2.采用轉(zhuǎn)接板一次裝夾多個放電電極，大大減少了停機(jī)更換放電電極的次數(shù)，可以有效提高電極的安裝效率和加工精度；3.測量桿和放電電極分別安裝在轉(zhuǎn)接板的外邊緣，可以方便地實現(xiàn)加工誤差檢測，而不需要先拆下放電電極，再安裝測量桿進(jìn)行檢測，從而大大提高檢測效率。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)接板、測量桿、工具電極軸和多個放電電極，所述工具電極軸的一端與所述轉(zhuǎn)接板的中心連接，其另一端與機(jī)床主軸頭連接，所述測量桿和多個放電電極分別設(shè)于所述轉(zhuǎn)接板的外邊緣。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，多個所述放電電極到所述工具電極軸的距離相等。
3.如權(quán)利要求1所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，所述放電電極的放電端為曲面設(shè)計。
4.如權(quán)利要求1所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，每個所述放電電極分別通過螺栓螺母組件固定在所述轉(zhuǎn)接板上。
5.如權(quán)利要求1所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，所述測量桿的一端以螺紋連接的方式連接到所述轉(zhuǎn)接板上，其另一端設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)球。
6.如權(quán)利要求1所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接板包括主板和分布于所述主板外邊緣的多根支桿，所述工具電極軸設(shè)于所述主板的中心，每根所述支桿對應(yīng)安裝一根所述測量桿或一個放電電極。
7.如權(quán)利要求6所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，所述支桿設(shè)為4、5或6根。
8.如權(quán)利要求1所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，所述工具電極軸包括依次同軸連接的螺紋段、圓柱段和接柄段，所述螺母段與轉(zhuǎn)接板連接，所述接柄段與機(jī)床主軸連接。
9.如權(quán)利要求8所述的渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，其特征在于，所述螺紋段通過螺母固定在所述轉(zhuǎn)接板的中心。
專利摘要本實用新型涉及特種加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種渦輪盤電火花成形加工及在線檢測裝置，該裝置包括轉(zhuǎn)接板、測量桿、工具電極軸和多個放電電極，所述工具電極軸的一端與所述轉(zhuǎn)接板的中心連接，其另一端與機(jī)床主軸頭連接，所述測量桿和多個放電電極分別設(shè)于所述轉(zhuǎn)接板的外邊緣。其中，多個所述放電電極到所述轉(zhuǎn)接板的距離相等。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工效率和精度高、成本低，機(jī)床主軸頭驅(qū)動工具電極軸帶動轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)動，大大減少了停機(jī)更換放電電極的次數(shù)，測量桿與放電電極設(shè)于同一轉(zhuǎn)接板上，實現(xiàn)了測量桿的在線更換，不需要先拆下電極再安裝測量桿進(jìn)行誤差測量。
文檔編號B23Q17/20GK202910421SQ20122051135
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者楊大勇, 李艷, 伏金娟, 楊立光 申請人:北京迪蒙數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司, 北京市電加工研究所