整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。兩個(gè)立柱上分別安裝有磨拋工具和測量裝置以及驅(qū)動(dòng)磨拋工具系統(tǒng)和測量系統(tǒng)的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元和B軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，可以為磨拋工具系統(tǒng)和測量系統(tǒng)分別提供沿Z軸移動(dòng)和繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)；床身上安裝有Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，整體葉盤通過夾具定位裝夾于C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元上，可以實(shí)現(xiàn)整體葉盤沿X、Y軸移動(dòng)和繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)。一次裝夾減少定位和裝夾次數(shù)，消除多次定位和裝夾產(chǎn)生的誤差，實(shí)現(xiàn)整體葉盤磨拋加工與測量一體化，提高整體葉盤加工質(zhì)量和效率。
【專利說明】整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及一種整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]整體葉盤作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是省去了傳統(tǒng)連接方式采用的榫頭、榫槽和鎖緊裝置，結(jié)構(gòu)重量減輕、零件數(shù)量減少，避免了榫頭的氣流損失，因此發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)大為簡化，推重比和可靠性明顯提高。整體葉盤作為下一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)功能跨越和技術(shù)提聞的核心部件，其制造技術(shù)是推動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)步和發(fā)展的關(guān)鍵。
[0003]整體葉盤銑削形狀加工后為獲得預(yù)期的表面質(zhì)量仍需要經(jīng)過磨拋加工，目前整體葉盤磨拋加工自動(dòng)化程度不高，普遍采用勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低的人工磨拋方法。由于整體葉盤葉片型面復(fù)雜，人工磨拋加工整體葉盤難以保證葉片型面精度和表面完整性，影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供一種整體葉盤磨拋加工與在線測量一體化裝置，以解決整體葉盤磨拋加工自動(dòng)化程度不高、磨拋加工與測量脫節(jié)、加工時(shí)間長、質(zhì)量一致性很難保證等問題。
[0005]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元、立柱一和立柱二分別與床身固定連接，立柱一上安裝有Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一，該Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一上安裝有B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一，磨拋工具系統(tǒng)安裝在B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一上；立柱二上安裝有Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二,Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二上安裝有B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二,接觸式測量裝置或者非接觸式測量裝置安裝在B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二上；Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元上安裝有夾具。
[0006]本實(shí)用新型所述磨拋工具系統(tǒng)包括砂帶或者砂輪和為砂帶或者砂輪提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元。
[0007]本實(shí)用新型所述X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元、Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元與Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一和Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二分別選用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；Β軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二選用DD直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元選用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型所述立柱一上的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一為磨拋工具系統(tǒng)提供沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)和繞B軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0009]本實(shí)用新型所述立柱二上的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二為觸式測量裝置或者非接觸式測量裝置提供沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)和繞B軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0010]本實(shí)用新型所述Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元、X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元和C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元為整體葉盤提供沿Y軸直線運(yùn)動(dòng)、沿X軸直線運(yùn)動(dòng)和繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)。[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，將磨拋工具系統(tǒng)和測量裝置集成在一個(gè)裝備上，通過測量系統(tǒng)對(duì)磨拋加工前、后的整體葉盤進(jìn)行測量，并將測量結(jié)果與整體葉盤的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行比較，不斷調(diào)整磨拋加工余量和磨拋工藝參數(shù)，控制磨拋工具系統(tǒng)對(duì)整體葉盤進(jìn)行磨拋加工，直至磨拋加工出滿足質(zhì)量要求的整體葉盤。通過磨拋加工與測量的一體化，實(shí)現(xiàn)通過一次裝夾，完成整體葉盤磨拋加工的全過程，減少定位和裝夾次數(shù)，消除多次定位和裝夾產(chǎn)生的誤差，提高加工質(zhì)量和效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是圖1的前視圖；
[0015]圖4是圖3的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元2、立柱一 5和立柱二 14分別與床身I固定連接，立柱一 5上安裝有Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一 8，該Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一 8上安裝有B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一 7，磨拋工具系統(tǒng)6安裝在B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一 7上；立柱二 14上安裝有Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二 9，Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二 9上安裝有B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二 10,接觸式測量裝置或者非接觸式測量裝置11安裝在B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二 10上；Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元2上安裝有X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元3，X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元3上安裝有C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元4，C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元4上安裝有專用夾具13，整體葉盤12安裝在專用夾具13上。
[0017]磨拋工具系統(tǒng)6包括砂帶或者砂輪和為砂帶或者砂輪提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元；
[0018]X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元3、Υ軸伺服驅(qū)動(dòng)單元2與Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一 8和Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二 9分別選用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；Β軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一 7和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二 10選用DD直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元4選用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0019]立柱一 5上的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一 8和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一 7為磨拋工具系統(tǒng)6提供沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)和繞B軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0020]立柱二 14上的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二 9和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二 10為觸式測量裝置或者非接觸式測量裝置11提供沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)和繞B軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0021 ] Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元2、X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元3和C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元4為整體葉盤12提供沿Y軸直線運(yùn)動(dòng)、沿X軸直線運(yùn)動(dòng)和繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022]兩個(gè)立柱上分別安裝有磨拋工具系統(tǒng)和測量裝置以及驅(qū)動(dòng)磨拋工具系統(tǒng)和測量裝置的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元和B軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，可以為磨拋工具系統(tǒng)和測量裝置分別提供沿Z軸移動(dòng)和繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)；床身上安裝有Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，整體葉盤通過夾具定位裝夾于C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元上，可以實(shí)現(xiàn)整體葉盤沿X、Y軸移動(dòng)和繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)。銑削加工后的整體葉盤安裝好后，通過X軸、Y軸、C軸與安裝有測量裝置一側(cè)立柱二上Z軸和B軸的五軸聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測量系統(tǒng)對(duì)整體葉盤的測量，將測量結(jié)果與整體葉盤的設(shè)計(jì)模型相比較，確定磨拋加工余量分配，規(guī)劃磨拋工序與工藝參數(shù)，然后通過X軸、Y軸、C軸與安裝有磨拋工具系統(tǒng)一側(cè)立柱一上Z軸和B軸的五軸聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)磨拋工具系統(tǒng)對(duì)整體葉盤的磨拋加工，每次磨拋加工之后對(duì)整體葉盤進(jìn)行在線測量，將每次測量結(jié)果與整體葉盤的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行比較，通過逐次迭代使測量結(jié)果不斷逼近設(shè)計(jì)模型，直至磨拋加工出滿足質(zhì)量要求的整體葉盤。
【權(quán)利要求】
1.一種整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置，其特征在于:Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元、立柱一和立柱二分別與床身固定連接，立柱一上安裝有Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一，該Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一上安裝有B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一,磨拋工具系統(tǒng)安裝在B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一上；立柱二上安裝有Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二,Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二上安裝有B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二,接觸式測量裝置或者非接觸式測量裝置安裝在B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二上；Υ軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元，X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元上安裝有C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元上安裝有夾具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置，其特征在于:所述磨拋工具系統(tǒng)包括砂帶或者砂輪和為砂帶或者砂輪提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置，其特征在于:所述X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元、Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元與Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一和Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二分別選用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；Β軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二選用DD直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元選用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置，其特征在于:所述立柱一上的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元一和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一為磨拋工具系統(tǒng)提供沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)和繞B軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置，其特征在于:所述立柱二上的Z軸伺服驅(qū)動(dòng)單元二和B軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元二為接觸式測量裝置或者非接觸式測量裝置提供沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)和繞B軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤磨拋加工與測量一體化裝置，其特征在于:所述Y軸伺服驅(qū)動(dòng)單元、X軸伺服驅(qū)動(dòng)單元和C軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元為整體葉盤提供沿Y軸直線運(yùn)動(dòng)、沿X軸直線運(yùn)動(dòng)和繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B24B19/14GK203471513SQ201320502554
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月18日
【發(fā)明者】張雷, 王昕 , 張小光, 袁帥, 賀昌龍 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)