本發(fā)明屬于航空發(fā)動機葉片設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)，還涉及利用上述拋光機構(gòu)的拋光方法。

背景技術(shù)：

高質(zhì)量航空發(fā)動機葉片是新一代航空發(fā)動機標(biāo)志性零件之一。在提升航空發(fā)動機整體工作性能的過程中，該零件起著至關(guān)重要的作用，其型面加工精度將直接影響航空發(fā)動機的推重比。拋光作為葉片加工成型的最終工藝直接決定葉片表面質(zhì)量，而進排氣邊作為發(fā)動機葉片工作過程中的關(guān)鍵部位，其表面質(zhì)量直接決定其使用性能及工作壽命。

現(xiàn)階段，國內(nèi)主要采用人工手持砂紙紙方法拋光航空發(fā)動機葉片進/排氣邊，其拋光效率低下，拋光質(zhì)量不穩(wěn)定，一致性差；另外現(xiàn)有的自動化拋光數(shù)控機床，柔性較差，應(yīng)用于航空發(fā)動機葉片進/排氣邊拋光領(lǐng)域時，容易造成進排氣邊的損傷。這些都嚴(yán)重影響這葉片零件的生產(chǎn)周期，制約著航空發(fā)動機使用特性及安全，因而急需研制用于拋光葉片進/排氣邊的專用拋光裝置。

中國專利一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)，申請?zhí)枮?01110223099.8，公開號為：CN102259300A，公開日為2011.11.30，公開了一種拋光機構(gòu)，其將被拋光的葉片安裝在裝有專用夾具的轉(zhuǎn)臺上，該拋光裝置進行葉片自動機械拋光過程為：通過基體后端螺紋孔安裝在五軸數(shù)控機床上，經(jīng)過彈性夾片與擋板將砂紙夾持于葉片進/排氣邊，沿葉片軸向進行對葉片進/排氣邊的余量自動均勻拋光，拋光過程中可控性高，能夠有效避免拋光過程中葉片進/排氣邊產(chǎn)生變形和損傷。

中國專利一種用于拋光葉片進/排氣邊的拋光輪，申請?zhí)枮?01120259985.1，公開號為：CN202219460U，公開日為：2012.05.16，公開了一種拋光輪，其特點是增加了砂紙輪的柔性，有利于散熱，避免燒傷葉片進/排氣邊。

但上述兩個專利中涉及的有關(guān)航空發(fā)動機葉片進/排氣邊的拋光裝置，對進排氣邊去除余量不均勻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)，解決了現(xiàn)有拋光機構(gòu)中存在的對進排氣邊拋光時去除余量不均勻的問題。

本發(fā)明的目的還提供上述拋光機構(gòu)的拋光方法。

本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是，一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)，包括基體，基體的上端面上加工有燕尾槽，燕尾槽的中心處設(shè)有螺紋孔，基體內(nèi)部開設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)有液壓囊，液壓囊的囊口恰好卡在螺紋孔的孔口處，液壓囊上設(shè)有砂紙。

本發(fā)明的第一種技術(shù)方案的特點還在于，

其中燕尾槽從基體上端面的一端延伸至另一端，螺紋孔位于燕尾槽的中心。

其中導(dǎo)向槽沿基體的長度方向開設(shè)并與基體的兩端面貫通，且導(dǎo)向槽與基體的底面貫通。

其中導(dǎo)向槽是以基體的中心軸線為對稱軸的軸對稱結(jié)構(gòu)。

其中導(dǎo)向槽的一半結(jié)構(gòu)包括沿豎直方向依次開設(shè)的圓弧a和凸起弧形面a；導(dǎo)向槽的另一半結(jié)構(gòu)包括沿豎直方向依次開設(shè)的圓弧b和凸起弧形面b；圓弧a與圓弧b之間通過平面連通，凸起弧形面a與凸起弧形面b呈“八”字形設(shè)置，凸起弧形面a與凸起弧形面b之間的距離小于圓弧a與圓弧b之間的距離。

其中導(dǎo)向槽中的凸起弧形面a、凸起弧形面b分別從基體的長度方向的中間位置被分隔為形狀相同的兩部分。

其中砂紙粘貼在液壓囊的底部。

其中基體的相對兩端端面上還分別設(shè)有導(dǎo)向塊，燕尾槽的兩端延伸到兩個導(dǎo)向塊的上端面上，兩個導(dǎo)向塊的下端面分別位于基體高度的1/2處，導(dǎo)向塊的下端面設(shè)有向上彎曲的半圓弧。

本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是，一種用于葉片進/排氣邊的拋光方法，具體包括以下步驟：

步驟1，將基體上端的燕尾槽與機械手相連，將葉片裝夾在葉片專用的回轉(zhuǎn)夾具上；

步驟2，將液壓站與螺紋孔處的液壓囊囊口連接，并通過液壓站向液壓囊內(nèi)部沖壓；

步驟3，將液壓囊粘貼有砂紙的面放在葉片進/排氣邊上，使砂紙呈倒“U”形狀將葉片進/排氣邊進行包圍；

步驟4，啟動機械手開關(guān)，使機械手帶動基體上的砂紙沿葉片進/排氣邊的曲面進行運動，對葉片進/排氣邊進行拋光，當(dāng)拋光到葉片進/排氣邊的曲面粗糙度為Ra0.8μm～Ra1.2μm時，機械手停止運動，拋光過程結(jié)束。

本發(fā)明的第二種技術(shù)方案的特點還在于：

其中步驟2中液壓站向液壓囊的沖壓壓力為1MPa～6MPa；

其中步驟3中砂紙選取150目～320目，砂紙的磨料成份為SiC；

其中步驟4中機械手帶動基體運動時的拋光速度為8m/min～15m/min。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供的一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)，是安裝在機械手上，將基體的導(dǎo)向槽套在葉片的進/排氣邊上，通過導(dǎo)向槽內(nèi)液壓囊上粘貼的砂紙，實現(xiàn)對葉片進/排氣邊余量自動均勻拋光，避免了拋光過程中葉片進/排氣邊產(chǎn)生變形和損傷，以機械手?jǐn)?shù)控拋光替代原來的拋光工藝，既提高了發(fā)動機葉片進/排氣邊的拋光精度和拋光質(zhì)量，同時也提高了工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是將本發(fā)明一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)從圖1中截面A截開的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)的俯視圖；

圖4是本發(fā)明一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)作用在葉片上的機構(gòu)示意圖。

圖中，1.基體，2.燕尾槽，3.螺紋孔，4.導(dǎo)向塊，5.半圓弧，6.砂紙；

7.導(dǎo)向槽，7-1.平面，7-2.圓弧a，7-3.圓弧b，7-4.凸起弧形面a，7-5.凸起弧形面b；

8.液壓囊，9.葉片進/排氣邊，10.葉身。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括基體1，基體1的上端面上加工有燕尾槽2，燕尾槽2的中心處設(shè)有螺紋孔3，基體1內(nèi)部開設(shè)有導(dǎo)向槽7(螺紋孔3與導(dǎo)向槽7貫通)，導(dǎo)向槽7內(nèi)設(shè)有液壓囊8，液壓囊8的囊口恰好卡在螺紋孔3的孔口處(液壓囊3的囊口恰好對準(zhǔn)螺紋孔3的孔口)，液壓囊8上設(shè)有砂紙6。

其中燕尾槽2從基體1上端面的一端延伸至(基體1上端面的)另一端，螺紋孔3位于燕尾槽2的中心。

其中導(dǎo)向槽7沿基體1的長度方向開設(shè)并與基體1的(長度方向的)兩端面貫通，且導(dǎo)向槽7與基體1的底面貫通(即基體1的底部未封閉)。

其中導(dǎo)向槽7是以基體1的中心軸線為對稱軸的軸對稱結(jié)構(gòu)(且導(dǎo)向槽7為上端開口大中間開口小的結(jié)構(gòu))。

如圖2所示，導(dǎo)向槽7的(以基體1中心軸為對稱軸的)一半結(jié)構(gòu)包括沿豎直方向依次開設(shè)的圓弧a7-2和凸起弧形面a7-4；導(dǎo)向槽7的另一半結(jié)構(gòu)包括沿豎直方向依次開設(shè)的圓弧b7-3和凸起弧形面b7-5；圓弧a7-2與圓弧b7-3之間通過平面7-1連通，凸起弧形面a7-4與凸起弧形面b7-5呈“八”字形設(shè)置，凸起弧形面a7-4與凸起弧形面b7-5之間的距離小于圓弧a7-2與圓弧b7-3之間的距離。

如圖3所示，導(dǎo)向槽7中的凸起弧形面a7-4、凸起弧形面b7-5分別從基體1的長度方向的中間位置被分隔為形狀相同的兩部分。

由于液壓囊8未被沖壓前是彈性體，因此液壓囊8內(nèi)部膨脹后，液壓囊8的形狀、尺寸與導(dǎo)向槽7的形狀、尺寸相適應(yīng)，砂紙6粘貼在液壓囊8的底部。

其中基體1的相對兩端端面上還分別設(shè)有導(dǎo)向塊4，燕尾槽2的兩端延伸到兩個導(dǎo)向塊4的上端面上，兩個導(dǎo)向塊4的下端面分別位于基體1高度的1/2處，導(dǎo)向塊4的下端面設(shè)有向上彎曲的半圓弧5。

本發(fā)明一種葉片進/排氣邊的拋光方法，具體包括以下步驟：

步驟1，將基體1上端的燕尾槽2與機械手相連，將葉片裝夾在葉片專用的回轉(zhuǎn)夾具上；

步驟2，將液壓站與螺紋孔3處的液壓囊8囊口連接，并通過液壓站向液壓囊8內(nèi)部沖壓(液壓站以1MPa～6MPa的壓力向液壓囊8內(nèi)部持續(xù)沖壓，能夠保證液壓囊8始終鼓起但又不會爆，沖壓壓力設(shè)定的大小取決于拋光精度的要求，拋光精度越高，沖壓壓力越大)；

步驟3，將液壓囊8粘貼有砂紙6的面放在葉片進/排氣邊9上，使砂紙6呈倒“U”形狀將葉片進/排氣邊9進行包圍(參見圖4)，砂紙與葉片進/排氣邊9緊密接觸；

步驟4，啟動機械手開關(guān)，使機械手帶動基體1上的砂紙6沿葉片進/排氣邊9的曲面進行運動，從而對葉片進/排氣邊9進行拋光，當(dāng)拋光到葉片進/排氣邊9的曲面粗糙度為Ra0.8μm～Ra1.2μm時，機械手停止運動，拋光過程結(jié)束(由于葉片的葉身10為空間曲面形狀，因此機械手在運動時會緊貼著葉片進/排氣邊9的曲面路徑進行拋光)。

其中步驟3中砂紙選取150目～320目，磨料成份為SiC。

其中步驟4中機械手帶動基體運動時的拋光速度為8m/min～15m/min。

拋光結(jié)束后，關(guān)閉液壓站，將基體1從葉片進/排氣邊9上取下，即可。

本發(fā)明一種用于葉片進/排氣邊的拋光機構(gòu)的特點為，實現(xiàn)了對發(fā)動機葉片進/排氣邊的自動拋光，同時在拋光加工中可以取得較好的葉片進/排氣邊表面質(zhì)量及精度；本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配，拋光過程穩(wěn)定，可重復(fù)性高，大大提高了工作效率。