本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)葉片加工技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置及方法。
背景技術(shù):
隨著航空機(jī)械加工工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,對多聯(lián)導(dǎo)向葉片上的安裝板的精度的要求越來越高,航空發(fā)動機(jī)或者燃?xì)鈾C(jī)輪葉片制造的過程中,導(dǎo)向葉片的安裝板與葉身一般采用無余量鑄造保證,由于導(dǎo)向葉片的材料采用的是高溫鑄造合金,屬于難加工材料,加工性能差,導(dǎo)致加工效率低,導(dǎo)向葉片的安裝板主要采用機(jī)械加工的方法來保證精度,目前多采用緩進(jìn)給磨削來對導(dǎo)向葉片的安裝板進(jìn)行加工。
導(dǎo)向葉片的安裝板主要有四個加工區(qū)域,如圖1所示,圖中線條標(biāo)粗的部分即為四個加工區(qū)域,其中,第一加工區(qū)域51是導(dǎo)向葉片47的排氣側(cè)上安裝板外圓及錐面,第二加工區(qū)域52是導(dǎo)向葉片47的進(jìn)氣側(cè)上安裝板內(nèi)圓及端面,第三加工區(qū)域53是導(dǎo)向葉片47的進(jìn)氣側(cè)上安裝板槽外圓及端面,第四加工區(qū)域54是導(dǎo)向葉片47的進(jìn)氣側(cè)上安裝板外圓及錐面。
現(xiàn)有的緩進(jìn)給磨削加工對這四個加工區(qū)域是分別進(jìn)行磨削的,即每個加工區(qū)域使用一個夾具,一個砂輪和一個滾輪,每加工完一個區(qū)域,就需要進(jìn)行一次加工調(diào)整,將導(dǎo)向葉片47從當(dāng)前夾具上卸下,將導(dǎo)向葉片47安裝在下一個加工區(qū)域時對應(yīng)的夾具上,并更換加工下一個區(qū)域時需要的砂輪和滾輪,工序切換過程十分復(fù)雜,浪費了大量時間,加工效率低,并且,由于每加工一個區(qū)域,都需要對導(dǎo)向葉片47進(jìn)行重新裝夾,由于受到裝夾誤差和基準(zhǔn)不重合的誤差的影響,使得導(dǎo)向葉片47的安裝板的尺寸精度也難以保證,加工合格率較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有的磨削方法存在的在加工導(dǎo)向葉片47的不同區(qū)域所使用的夾具、砂輪和滾輪不同,導(dǎo)致工序切換過程復(fù)雜、加工效率低以及加工的導(dǎo)向葉片47的尺寸精度低的問題,一方面,本發(fā)明提供了一種導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置,所述導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置包括:四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床、滾輪、砂輪和夾具,滾輪安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的滾輪軸上,砂輪安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的砂輪軸上,夾具安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的旋轉(zhuǎn)臺上;
所述滾輪的側(cè)面包括四個磨削區(qū)域,四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的安裝板的四個加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)相同,所述砂輪的側(cè)面形成有被所述滾輪的側(cè)面磨削成的與滾輪的側(cè)面凹凸相反的結(jié)構(gòu);
所述夾具包括底板,在底板上設(shè)有上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)、下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)、葉身壓緊機(jī)構(gòu)、徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)和盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)。
所述上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)包括支撐塊、第一定位塊、第二定位塊、第一壓緊件和第二壓緊件;
支撐塊安裝在所述底板上,第一定位塊和第二定位塊對稱安裝在所述支撐塊的兩側(cè),第一壓緊件和第二壓緊件對稱安裝在所述底板的兩側(cè);
第一壓緊件包括第一支撐臺、第一壓緊板和第一壓緊螺釘,第一支撐臺固定在所述底板上,第一壓緊板的一端卡在第一支撐臺上,第一壓緊螺釘穿過第一壓緊板的中部安裝在所述底板上;
第二壓緊件包括第二支撐臺、第二壓緊板和第二壓緊螺釘,第二支撐臺固定在所述底板上,第二壓緊板的一端卡在第二支撐臺上,第二壓緊螺釘穿過第二壓緊板的中部安裝在所述底板上。
所述徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)包括第三定位塊、第四定位塊、徑向壓緊螺釘、徑向壓緊板和第一彈簧;
所述支撐塊上對稱設(shè)有兩個卡槽,第三定位塊和第四定位塊分別卡在兩個卡槽內(nèi)且固定在所述底板上;
所述徑向壓緊螺釘穿過所述徑向壓緊板與所述底板側(cè)面的一個螺紋孔相嚙合,所述支撐塊和所述徑向壓緊板通過銷釘連接,且所述第一彈簧安裝在徑向壓緊板與支撐塊之間。
所述下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)包括第三壓緊螺釘、下安裝板壓板、下安裝板支撐塊、下安裝板定位塊、定位塊支撐塊和內(nèi)螺紋凸臺;
內(nèi)螺紋凸臺固定在所述底板上,內(nèi)螺紋凸臺上設(shè)有內(nèi)螺紋孔,第三壓緊螺釘穿過所述下安裝板壓板且與所述內(nèi)螺紋孔嚙合,下安裝板壓板的一端卡在所述下安裝板支撐塊上,下安裝板支撐塊固定在所述底板上,所述下安裝板定位塊固定在所述定位塊支撐塊上,定位塊支撐塊固定在所述底板上。
所述葉身壓緊機(jī)構(gòu)包括第四壓緊螺釘、螺釘連接板、葉身壓板、第一限位螺釘、第二限位螺釘、第一連接凸臺和第二連接凸臺;
所述螺釘連接板的中部設(shè)有內(nèi)螺紋孔,所述第四壓緊螺釘穿過內(nèi)螺紋孔與所述葉身壓板連接,第一限位螺釘穿過所述螺釘連接板的一端與所述第一連接凸臺連接,第二限位螺釘穿過所述螺釘連接板的另一端與所述第二連接凸臺連接,第一連接凸臺和第二連接凸臺固定在所述底板上。
所述盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)包括第五壓緊螺釘、螺釘支撐塊、卡塊、葉身盆向壓板、第二彈簧和葉身定位銷;
所述卡塊固定在所述底板上,所述卡塊上設(shè)有卡槽,葉身盆向壓板通過銷釘安裝在卡槽的底面,卡槽的側(cè)面上設(shè)有內(nèi)螺紋孔,第五壓緊螺釘穿過螺釘支撐塊和內(nèi)螺紋孔抵住所述葉身盆向壓板的一端,葉身盆向壓板的另一端設(shè)有凹槽,第二彈簧安裝在凹槽與卡塊之間,葉身定位銷固定在所述底板上。
所述滾輪的側(cè)面的四個磨削區(qū)域分別為第一磨削區(qū)域、第二磨削區(qū)域、第三磨削區(qū)域和第四磨削區(qū)域;
第一磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與所述導(dǎo)向葉片的排氣側(cè)上安裝板外圓及錐面的結(jié)構(gòu)相同,第二磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與所述導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板內(nèi)圓及端面的結(jié)構(gòu)相同,第三磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與所述導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板槽外圓及端面的結(jié)構(gòu)相同,第四磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與所述導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板外圓及錐面的結(jié)構(gòu)相同。
所述夾具的底板的底面設(shè)有圓柱凹槽,所述旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)有一個圓柱凸臺,所述圓柱凸臺安裝在圓柱凹槽內(nèi),圓柱凹槽的深度大于圓柱凸臺的高度。
所述夾具的底板上設(shè)有多個安裝螺釘孔,使用螺釘穿過安裝螺釘孔以及所述旋轉(zhuǎn)臺上的螺釘孔將所述夾具安裝在所述四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的旋轉(zhuǎn)臺上。
另一方面,本發(fā)明提供了一種使用所述導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置加工導(dǎo)向葉片的方法,所述方法包括:
步驟1、擰緊所述盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)的第五壓緊螺釘,使第五壓緊螺釘?shù)謮核雠璞扯ㄎ粖A緊機(jī)構(gòu)的葉身盆向壓板的一端,葉身盆向壓板的另一端壓緊所述盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)的第二彈簧,使所述盆向定位夾緊機(jī)構(gòu)松開;
步驟2、將所述導(dǎo)向葉片上的第一平面定位點與所述上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第一定位塊貼合、第二平面定位點與上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第二定位塊貼合、第三平面定位點與下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的下安裝板定位塊貼合、第一徑向定位點與所述徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的第三定位塊貼合、第二徑向定位點與徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的第四定位塊貼合、葉身定位點與所述盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)的葉身定位銷相貼合;
步驟3、擰緊所述葉身壓緊機(jī)構(gòu)的第四壓緊螺釘,帶動所述葉身壓緊機(jī)構(gòu)的葉身壓板壓緊所述導(dǎo)向葉片的葉身;擰緊所述上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第一壓緊螺釘和第二壓緊螺釘,使所述上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第一壓緊板和第二壓緊板壓緊所述導(dǎo)向葉片的上安裝板的兩側(cè);擰緊所述下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第三壓緊螺釘,帶動所述下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的下安裝板壓板壓緊所述導(dǎo)向葉片的下安裝板;擰緊所述徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的徑向壓緊螺釘,帶動所述徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的徑向壓緊板壓緊所述導(dǎo)向葉片的上安裝板的中部;松開所述第五壓緊螺釘,所述第二彈簧將所述葉身盆向壓板的另一端彈出,葉身盆向壓板壓緊所述導(dǎo)向葉片的葉身盆向;
步驟4、啟動所述四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床,所述滾輪和所述砂輪旋轉(zhuǎn),所述滾輪磨削所述砂輪;
步驟5、將所述旋轉(zhuǎn)臺的A軸的角度旋轉(zhuǎn)至α1,所述四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,所述砂輪磨削所述導(dǎo)向葉片的排氣側(cè)上安裝板外圓及錐面;
步驟6、將所述旋轉(zhuǎn)臺的A軸的角度旋轉(zhuǎn)至α2,所述四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,所述砂輪磨削所述導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板內(nèi)圓及端面;
步驟7、將所述旋轉(zhuǎn)臺的A軸的角度旋轉(zhuǎn)至α3,所述四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,所述砂輪磨削所述導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板槽外圓及端面;
步驟8、將所述旋轉(zhuǎn)臺的A軸的角度旋轉(zhuǎn)至α4,所述四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,所述砂輪磨削所述導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板外圓及錐面。
在本發(fā)明中,通過在滾輪的側(cè)面設(shè)置四個磨削區(qū)域,且四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的安裝板的四個加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)相同,并且設(shè)置一個專用夾具,將滾輪、砂輪和夾具安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床上,并且將導(dǎo)向葉片安裝在夾具上,在對導(dǎo)向葉片進(jìn)行加工時,滾輪旋轉(zhuǎn),同時滾輪磨削砂輪,使砂輪形成四個磨削區(qū)域,砂輪的四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與滾輪的四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)凹凸相反,編制程序,使四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的各個軸進(jìn)行聯(lián)動,使砂輪和導(dǎo)向葉片運動到合理的加工位置,使砂輪的四個磨削區(qū)域分別對導(dǎo)向葉片的四個加工區(qū)域進(jìn)行磨削,如此,僅僅通過一個滾輪、一個砂輪以及一個夾具即可對導(dǎo)向葉片的四個待加工的工位進(jìn)行連續(xù)磨削,無需每加工一個工位,就更換一個滾輪、一個砂輪以及一個夾具,大大減少了工裝數(shù)量,而且節(jié)省了工序切換的時間,大大提高了加工效率,且無需對導(dǎo)向葉片進(jìn)行反復(fù)裝夾,保證了加工出的導(dǎo)向葉片的精度,提高了加工合格率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提供的導(dǎo)向葉片的側(cè)視圖;
圖2是本發(fā)明提供的四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明提供的夾持了導(dǎo)向葉片的夾具安裝在旋轉(zhuǎn)臺上的側(cè)視圖;
圖4是本發(fā)明提供的滾輪的剖面圖;
圖5是本發(fā)明提供的滾輪磨削砂輪的示意圖;
圖6是本發(fā)明提供的砂輪磨削導(dǎo)向葉片的第一加工區(qū)域的加工示意圖;
圖7是本發(fā)明提供的夾具的主視圖;
圖8是本發(fā)明提供的夾具的左視圖;
圖9是本發(fā)明提供的固定了導(dǎo)向葉片的夾具的俯視圖;
圖10是本發(fā)明提供的導(dǎo)向葉片以及定位點的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本發(fā)明提供的圖10的側(cè)視圖;
圖12是本發(fā)明提供的砂輪磨削導(dǎo)向葉片的第二加工區(qū)域的加工示意圖;
圖13是本發(fā)明提供的砂輪磨削導(dǎo)向葉片的第三加工區(qū)域的加工示意圖;
圖14是本發(fā)明提供的砂輪磨削導(dǎo)向葉片的第四加工區(qū)域的加工示意圖;
圖15是本發(fā)明提供的固定了導(dǎo)向葉片的夾具的主視圖;
圖16是本發(fā)明提供的第一壓緊件和第壓緊件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17是本發(fā)明提供的第四壓緊螺釘與葉身壓板的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,
1四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床;2滾輪;3砂輪;4夾具;5旋轉(zhuǎn)臺;6底板;7支撐塊;8第一定位塊;9第二定位塊;10第一支撐臺;11第一壓緊板;12第一壓緊螺釘;13第二支撐臺;14第二壓緊板;15第二壓緊螺釘;16第三定位塊;17第四定位塊;18徑向壓緊螺釘;19徑向壓緊板;20第一彈簧;21第三壓緊螺釘;22下安裝板壓板;23下安裝板支撐塊;24下安裝板定位塊;25定位塊支撐塊;26內(nèi)螺紋凸臺;27第四壓緊螺釘;28螺釘連接板;29葉身壓板;30第一限位螺釘;31第二限位螺釘;32第一連接凸臺;33第二連接凸臺;34第五壓緊螺釘;35螺釘支撐塊;36卡塊;37葉身盆向壓板;38第二彈簧;39葉身定位銷;40第一磨削區(qū)域;41第二磨削區(qū)域;42第三磨削區(qū)域;43第四磨削區(qū)域;44圓柱凹槽;45圓柱凸臺;46安裝螺釘孔;47導(dǎo)向葉片;48葉身;49上安裝板;50下安裝板;51第一加工區(qū)域;52第二加工區(qū)域;53第三加工區(qū)域;54第四加工區(qū)域;55銷釘;56凸臺;57擋銷;58圓弧面凸臺。
具體實施方式
實施例1
為了解決現(xiàn)有的磨削方法存在的在加工導(dǎo)向葉片47的不同區(qū)域所使用的夾具、砂輪和滾輪不同,導(dǎo)致工序切換過程復(fù)雜、加工效率低以及加工的導(dǎo)向葉片47的尺寸精度低的問題,如圖2、圖3、圖4和圖5所示,本發(fā)明提供了一種導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置,該導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置包括:四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1、滾輪2、砂輪3和夾具4,滾輪2安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的滾輪軸上,砂輪3安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的砂輪軸上,夾具4安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的旋轉(zhuǎn)臺5上;
如圖4所示,滾輪2的側(cè)面設(shè)有四個磨削區(qū)域,四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的安裝板的四個加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)相同,四個磨削區(qū)域分別為第一磨削區(qū)域40、第二磨削區(qū)域41、第三磨削區(qū)域42和第四磨削區(qū)域43;
第一磨削區(qū)域40的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的第一加工區(qū)域51的結(jié)構(gòu)相同,即與導(dǎo)向葉片的排氣側(cè)上安裝板外圓及錐面的結(jié)構(gòu)相同;第二磨削區(qū)域41的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的第二加工區(qū)域52的結(jié)構(gòu)相同,即與導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板內(nèi)圓及端面的結(jié)構(gòu)相同;第三磨削區(qū)域42的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的第三加工區(qū)域53的結(jié)構(gòu)相同,即與導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板槽外圓及端面的結(jié)構(gòu)相同;第四磨削區(qū)域43的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的第四加工區(qū)域54的結(jié)構(gòu)相同,即與導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣側(cè)上安裝板外圓及錐面的結(jié)構(gòu)相同。
如圖5所示,砂輪3的側(cè)面形成有被滾輪2的側(cè)面磨削成的與滾輪2的側(cè)面凹凸相反的結(jié)構(gòu);如圖6所示,當(dāng)對導(dǎo)向葉片47進(jìn)行加工時,滾輪2磨削砂輪3,使得砂輪3的側(cè)面的結(jié)構(gòu)的凹凸與滾輪2的側(cè)面的結(jié)構(gòu)的凹凸相反,再利用砂輪3側(cè)面與滾輪2側(cè)面的四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)相反的部位分別磨削導(dǎo)向葉片47的四個加工區(qū)域,最終使得導(dǎo)向葉片47的四個加工區(qū)域符合尺寸要求。在本發(fā)明中,在設(shè)計滾輪2時,還需設(shè)置空刀區(qū)域,如此,滾輪2磨削砂輪3時,也會在砂輪3上形成空刀區(qū)域,空刀區(qū)域是為了避免砂輪3在磨削導(dǎo)向葉片47的加工區(qū)域時,磨削到導(dǎo)向葉片47的其他部位。
如圖7所示,夾具4包括底板6,在底板6上設(shè)有上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)、下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)、葉身壓緊機(jī)構(gòu)、徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)和盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)。
如圖7、圖9和圖16所示,上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)包括支撐塊7、第一定位塊8、第二定位塊9、第一壓緊件和第二壓緊件;
支撐塊7安裝在底板6上,第一定位塊8和第二定位塊9對稱安裝在支撐塊7的兩側(cè),第一壓緊件和第二壓緊件對稱安裝在底板6的兩側(cè);
第一壓緊件包括第一支撐臺10、第一壓緊板11和第一壓緊螺釘12,第一支撐臺10固定在底板6上,第一壓緊板11的一端卡在第一支撐臺10上,第一壓緊螺釘12穿過第一壓緊板11的中部安裝在底板6上;
第二壓緊件包括第二支撐臺13、第二壓緊板14和第二壓緊螺釘15,第二支撐臺13固定在底板6上,第二壓緊板14的一端卡在第二支撐臺13上,第二壓緊螺釘15穿過第二壓緊板14的中部安裝在底板6上。
如圖9所示,可以在底板6上安裝兩個帶有安裝孔的凸臺56,在第一壓緊螺釘12和第二壓緊螺釘13的末端均安裝一個與凸臺56的內(nèi)安裝孔向配合的卡塊,第一壓緊螺釘12和第二壓緊螺釘13的末端與卡塊均通過螺紋連接,卡塊卡在安裝孔內(nèi),且能夠在安裝孔內(nèi)活動,更好地保證第一壓緊板11和第二壓緊板14和將導(dǎo)向葉片47壓緊。
如圖7和圖8所示,下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)包括第三壓緊螺釘21、下安裝板壓板22、下安裝板支撐塊23、下安裝板定位塊24、定位塊支撐塊25和內(nèi)螺紋凸臺26;
內(nèi)螺紋凸臺26固定在底板6上,內(nèi)螺紋凸臺26上設(shè)有內(nèi)螺紋孔,第三壓緊螺釘21穿過下安裝板壓板22且與內(nèi)螺紋孔嚙合,下安裝板壓板22的一端卡在下安裝板支撐塊23上,下安裝板支撐塊23固定在底板6上,下安裝板定位塊24固定在定位塊支撐塊25上,定位塊支撐塊25固定在底板6上。
如圖7、圖8和圖9所示,徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)包括第三定位塊16、第四定位塊17、徑向壓緊螺釘18、徑向壓緊板19和第一彈簧20;
支撐塊7上對稱設(shè)有兩個卡槽,第三定位塊16和第四定位塊17分別卡在兩個卡槽內(nèi)且固定在底板6上;
徑向壓緊螺釘18穿過徑向壓緊板19與底板6側(cè)面的一個螺紋孔相嚙合,支撐塊7和徑向壓緊板19通過銷釘連接,且第一彈簧20安裝在徑向壓緊板19與支撐塊7之間。
如圖7、圖8和圖9所示,葉身壓緊機(jī)構(gòu)包括第四壓緊螺釘27、螺釘連接板28、葉身壓板29、第一限位螺釘30、第二限位螺釘31、第一連接凸臺32和第二連接凸臺33;
螺釘連接板28的中部設(shè)有內(nèi)螺紋孔,第四壓緊螺釘27穿過內(nèi)螺紋孔與葉身壓板29連接,第一限位螺釘30穿過螺釘連接板28的一端與第一連接凸臺32連接,第二限位螺釘31穿過螺釘連接板28的另一端與第二連接凸臺33連接,第一連接凸臺32和第二連接凸臺33固定在底板6上。
如圖7所示,盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)包括第五壓緊螺釘34、螺釘支撐塊35、卡塊36、葉身盆向壓板37、第二彈簧38和葉身定位銷39;
卡塊36固定在底板6上,卡塊36上設(shè)有卡槽,葉身盆向壓板37通過銷釘55安裝在卡槽的底面,卡槽的側(cè)面上設(shè)有內(nèi)螺紋孔,第五壓緊螺釘34穿過螺釘支撐塊35和內(nèi)螺紋孔抵住葉身盆向壓板37的一端,葉身盆向壓板37的另一端設(shè)有凹槽,第二彈簧38安裝在凹槽與卡塊36之間,葉身定位銷39固定在底板6上。
如圖3所示,夾具4的底板6的底面設(shè)有圓柱凹槽44,旋轉(zhuǎn)臺5上設(shè)有一個圓柱凸臺45,圓柱凸臺45安裝在圓柱凹槽44內(nèi),圓柱凹槽44的深度T大于圓柱凸臺45的高度t。
使用本發(fā)明中的導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置對導(dǎo)向葉片的安裝板進(jìn)行加工時,需要將砂輪3、滾輪2和夾具4固定在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1上,將滾輪2安裝在滾輪軸上,砂輪3安裝在砂輪軸上,如圖3所示,再將夾具4的底板6上的圓柱凹槽44安裝在旋轉(zhuǎn)臺5上的圓柱凸臺45上,并使底板6的底面與旋轉(zhuǎn)臺5的平面貼合,其中,如圖7所示,夾具4的底板6上設(shè)有多個安裝螺釘孔46,使用螺釘穿過安裝螺釘孔46以及旋轉(zhuǎn)臺5上的螺釘孔初步將夾具4安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的旋轉(zhuǎn)臺5上,在本發(fā)明中,由于圓柱凹槽44很難加工成平滑的曲面,因此在加工圓柱凹槽44時,如圖3所示,使圓柱凹槽44的深度T大于圓柱凸臺45的高度t,如此可以保證底板6與與旋轉(zhuǎn)臺5的上平面貼合,防止由于底板6與旋轉(zhuǎn)臺5之間不貼合而影響加工質(zhì)量,保證加工的精度;初步將夾具4安裝在旋轉(zhuǎn)臺5上后,將百分表吸附在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的主軸上,將百分表的探測頭頂在夾具4的側(cè)面,移動四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的Z軸,旋轉(zhuǎn)B軸,對夾具4的位置進(jìn)行微調(diào)節(jié),使夾具4的側(cè)面與Z軸平行,將螺釘旋緊,使夾具4緊固在旋轉(zhuǎn)臺5上。
本發(fā)明中的滾輪2為金剛石滾輪,四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1為臥式緩進(jìn)給磨床,帶有二維旋轉(zhuǎn)臺5,參見圖2和圖3,圖2為本發(fā)明中的四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1,圖2中未顯示出夾具4,圖3為夾具4安裝在了四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的旋轉(zhuǎn)臺5上,夾具4的底板6的底面與旋轉(zhuǎn)臺5的上表面貼合,導(dǎo)向葉片47安裝在了夾具4上,導(dǎo)向葉片47的中心線與水平面平行,即與旋轉(zhuǎn)臺5的上表面平行。
在本發(fā)明中,通過在滾輪2的側(cè)面設(shè)置四個磨削區(qū)域,且四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片的安裝板的四個加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)相同,并且設(shè)置一個專用夾具4,將滾輪2、砂輪3和夾具4安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1上,并且將導(dǎo)向葉片安裝在夾具4上,在對導(dǎo)向葉片進(jìn)行加工時,滾輪2旋轉(zhuǎn),同時滾輪2磨削砂輪3,使砂輪3形成四個磨削區(qū)域,砂輪3的四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與滾輪2的四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)凹凸相反,編制程序,使四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的各個軸進(jìn)行聯(lián)動,使砂輪3和導(dǎo)向葉片運動到合理的加工位置,使砂輪3的四個磨削區(qū)域分別對導(dǎo)向葉片的四個加工區(qū)域進(jìn)行磨削,如此,僅僅通過一個滾輪2、一個砂輪3以及一個夾具4即可對導(dǎo)向葉片的四個待加工的工位進(jìn)行連續(xù)磨削,無需每加工一個工位,就更換一個滾輪2、一個砂輪3以及一個夾具4,大大減少了工裝數(shù)量,而且節(jié)省了工序切換的時間,大大提高了加工效率,且無需對導(dǎo)向葉片進(jìn)行反復(fù)裝夾,保證了加工出的導(dǎo)向葉片的精度,提高了加工合格率。
實施例2
本發(fā)明提供了一種使用本發(fā)明中的導(dǎo)向葉片多工位連續(xù)磨削裝置加工導(dǎo)向葉片的方法,該方法包括:
步驟1、如圖7所示,擰緊盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)的第五壓緊螺釘34,使第五壓緊螺釘34抵壓盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)的葉身盆向壓板37的一端,葉身盆向壓板37的另一端壓緊盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)的第二彈簧38,使盆向定位夾緊機(jī)構(gòu)松開;
當(dāng)擰緊第五壓緊螺釘34時,第五壓緊螺釘34會抵壓葉身盆向壓板37的一端,由于葉身盆相壓板通過銷釘55安裝在卡塊36的卡槽底面,因此葉身盆向壓板37會繞著銷釘55做杠桿運動,葉身盆向壓板37的另一端會壓縮第二彈簧38,使得盆相定位夾緊機(jī)構(gòu)松開,此時可以在夾具4上安裝導(dǎo)向葉片47。
步驟2、如圖10和圖11所示,將導(dǎo)向葉片47上的第一平面定位點與上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第一定位塊8貼合、第二平面定位點與上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第二定位塊9貼合、第三平面定位點與下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的下安裝板定位塊24貼合、第一徑向定位點與徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的第三定位塊16貼合、第二徑向定位點與徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的第四定位塊17貼合、葉身定位點與盆背定位夾緊機(jī)構(gòu)的葉身定位銷39相貼合;
在導(dǎo)向葉片47上選定6個定位點,在排氣方向選定3個定位點:第一平面定位點為上安裝板平面左定位點、第二平面定位點為上安裝板平面右定位點、第三平面定位點為下安裝板平面定位點;在導(dǎo)向葉片47的圓弧方向選定兩個定位點:第一徑向定位點為徑向左定位點、第二徑向定位點為徑向右定位點;在導(dǎo)向葉片47的葉背方向選定1個定位點即葉身定位點
如圖10、圖7和圖3所示,手持導(dǎo)向葉片47,將導(dǎo)向葉片47上的第一平面定位點與第一定位塊8貼合、第二平面定位點與第二定位塊9貼合、第三平面定位點與下安裝板定位塊24貼合、第一徑向定位點與第三定位塊16貼合、第二徑向定位點與第四定位塊17貼合、葉身定位點與葉身定位銷39貼合。
步驟3、用手壓緊導(dǎo)向葉片47,如圖9所示,用扳手?jǐn)Q緊葉身壓緊機(jī)構(gòu)的第四壓緊螺釘27,帶動葉身壓緊機(jī)構(gòu)的葉身壓板29壓緊導(dǎo)向葉片47的葉身48;
如圖9和圖17所示,可以在葉身壓板29上設(shè)置一個安裝孔,在安裝孔內(nèi)設(shè)置兩個擋銷57,在第四壓緊螺釘27的末端安裝一個圓弧面凸臺58,圓弧面凸臺58的上的圓弧面與葉身壓板29上的安裝孔的底面接觸,圓弧面凸臺58可以在安裝孔內(nèi)轉(zhuǎn)動,且兩個擋銷57防止圓弧面凸臺58從安裝孔內(nèi)滑脫,如此設(shè)計,可以使得葉身壓板29傾斜一定的角度,因為葉身48會有一定的傾斜角度,因此使得葉身壓板29可以更緊密地壓緊葉身48,起到更好的定位作用。
如圖7和圖9所示,擰緊上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第一壓緊螺釘12和第二壓緊螺釘15,使上安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第一壓緊板11和第二壓緊板14壓緊導(dǎo)向葉片47的上安裝板49的兩側(cè);
如圖3所示,擰緊下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的第三壓緊螺釘21,帶動下安裝板定位夾緊機(jī)構(gòu)的下安裝板壓板22壓緊導(dǎo)向葉片47的下安裝板50;如圖3所示,擰緊徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的徑向壓緊螺釘18,帶動徑向定位夾緊機(jī)構(gòu)的徑向壓緊板19壓緊導(dǎo)向葉片47的上安裝板49的中部;
如圖7所示,松開第五壓緊螺釘34,第二彈簧38將葉身盆向壓板37的另一端彈出,葉身盆向壓板37的另一端設(shè)有一個凸臺,葉身盆向壓板37的另一端的凸臺壓緊導(dǎo)向葉片47的葉身盆向;
如圖15所示,如此將導(dǎo)向葉片47固定在了夾具4上,對導(dǎo)向葉片47進(jìn)行了平面方向、徑向方向、葉身方向以及盆背方向的壓緊定位,然后用塞尺檢查導(dǎo)向葉片47的各個定位點與夾具4上的各個點位塊之間的間隙,間隙不得大于0.03mm,否則重新調(diào)整導(dǎo)向葉片47在夾具4上的安裝位置,直至間隙小于0.03mm。
步驟4、啟動四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1,滾輪2和砂輪3旋轉(zhuǎn),滾輪2磨削砂輪3;按照設(shè)定編制完成的程序,依次加工導(dǎo)向葉片47的第一加工區(qū)域51、第二加工區(qū)域52、第三加工區(qū)域53、第四加工區(qū)域54。
步驟5、第一加工區(qū)域51的加工:如圖6所示,按照編制的程序,旋轉(zhuǎn)臺5的A軸旋轉(zhuǎn)至α1,在本發(fā)明實施例中,α1=﹣90°,四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,程序的編制方法為現(xiàn)有技術(shù),通過編制程序使四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的各個軸進(jìn)行聯(lián)動,砂輪3磨削導(dǎo)向葉片47的排氣側(cè)上安裝板外圓及錐面;
如圖6所示,此時,導(dǎo)向葉片47的中心線與水平面成90度,即導(dǎo)向葉片47的被加工面與砂輪3的進(jìn)刀方向垂直。
步驟6、第二加工區(qū)域52的加工:如圖12所示,將旋轉(zhuǎn)臺5的A軸旋轉(zhuǎn)至α2,在本發(fā)明中,為了避免α2的角度過小使得砂輪3與導(dǎo)向葉片47的內(nèi)圓干涉,同時避免α2的角度過大使得砂輪3與導(dǎo)向葉片47的葉身48干涉,α2=﹣30°~﹣45°,具體可以根據(jù)砂輪3的直徑與被加工的導(dǎo)向葉片47的直徑選擇,本發(fā)明實施例中選定為﹣30°,四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,砂輪3磨削導(dǎo)向葉片47的進(jìn)氣側(cè)上安裝板內(nèi)圓及端面;
步驟7、第三加工區(qū)域53的加工:如圖13所示,將旋轉(zhuǎn)臺5的A軸旋轉(zhuǎn)至α3,在本發(fā)明實施例中,α3=﹣20°,四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,砂輪3磨削導(dǎo)向葉片47的進(jìn)氣側(cè)上安裝板槽外圓及端面;
步驟8、第四加工區(qū)域54的加工:如圖14所示,將旋轉(zhuǎn)臺5的A軸旋轉(zhuǎn)至α4,在本發(fā)明實施例中,α4=﹣90°,四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的B軸運行到初始位置,X軸、Y軸、Z軸和B軸開始聯(lián)動,砂輪3磨削導(dǎo)向葉片47的進(jìn)氣側(cè)上安裝板外圓及錐面。
在本發(fā)明中,通過在滾輪2的側(cè)面設(shè)置四個磨削區(qū)域,且四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向葉片47的安裝板的四個加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)相同,并且設(shè)置一個專用夾具4,將滾輪2、砂輪3和夾具4安裝在四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1上,并且將導(dǎo)向葉片47安裝在夾具4上,在對導(dǎo)向葉片47進(jìn)行加工時,滾輪2旋轉(zhuǎn),同時滾輪2磨削砂輪3,使砂輪3形成四個磨削區(qū)域,砂輪3的四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)與滾輪2的四個磨削區(qū)域的結(jié)構(gòu)凹凸相反,編制程序,使四軸聯(lián)動緩進(jìn)給磨床1的各個軸進(jìn)行聯(lián)動,使砂輪3和導(dǎo)向葉片47運動到合理的加工位置,使砂輪3的四個磨削區(qū)域分別對導(dǎo)向葉片47的四個加工區(qū)域進(jìn)行磨削,如此,僅僅通過一個滾輪2、一個砂輪3以及一個夾具4即可對導(dǎo)向葉片47的四個待加工的工位進(jìn)行連續(xù)磨削,無需每加工一個工位,就更換一個滾輪2、一個砂輪3以及一個夾具4,大大減少了工裝數(shù)量,而且節(jié)省了工序切換的時間,大大提高了加工效率,且無需對導(dǎo)向葉片47進(jìn)行反復(fù)裝夾,保證了加工出的導(dǎo)向葉片47的精度,提高了加工合格率。