本發(fā)明設(shè)計(jì)涉及到一種磨削裝置，該裝置由多套磨削裝置組成，每套裝置都具有六個自由度，用于實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉片的自動化磨削拋光。

背景技術(shù)：

整體葉盤作為高性能航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比省去了榫頭、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)動機(jī)結(jié)構(gòu)大為簡化，推重比和可靠性明顯提高。作為下一代戰(zhàn)機(jī)性能提升的核心部件，整體葉盤的制造技術(shù)將直接影響到我國航空事業(yè)的發(fā)展。

整體葉盤通過精密銑削后，為了消除銑刀刀痕必須對葉盤進(jìn)行磨削拋光處理，拋光的質(zhì)量將直接影響到葉盤的表面質(zhì)量和氣動性；由于整體葉盤葉片間的距離窄，葉片薄，型面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其材料也難加工，使得拋光整體葉盤的難度較大。目前國內(nèi)主要采用人工拋磨整體葉盤的葉片，工人用手持磨具對葉盤葉片進(jìn)行拋光，不僅要防止工具碰到相鄰的其它葉片，避免對其它葉片造成損傷，而且手工勞動強(qiáng)度大，加工效率低，磨拋表面一致性差、質(zhì)量不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，以解決當(dāng)前人工磨削整體葉盤葉片勞動強(qiáng)度大，效率低，葉片表面一致性差質(zhì)量不高等問題。

為解決上述問題本發(fā)明的技術(shù)方案是：

用于航發(fā)整體葉盤葉片全型面和葉片間流道的自動化磨床，包括床身，床身上設(shè)置多個葉片加工位置，每個加工位置上設(shè)置有不同功能的磨頭組件；

床身一側(cè)設(shè)置有將代加工葉片盤運(yùn)輸?shù)綄?yīng)的加工位置的回轉(zhuǎn)支撐；

磨頭組件均包括立柱機(jī)構(gòu)和磨頭，立柱機(jī)構(gòu)沿三維坐標(biāo)y軸方向滑動安裝在床身的葉片加工位置上，所述磨頭多自由度活動安裝在立柱機(jī)構(gòu)上。

進(jìn)一步的，所述立柱機(jī)構(gòu)與床身以及立柱機(jī)構(gòu)與磨頭之間均通過滑塊和滑軌配合連接。

進(jìn)一步的，所述立柱機(jī)構(gòu)與床身以及立柱機(jī)構(gòu)與磨頭之間相對運(yùn)動均通過絲杠和絲杠螺母驅(qū)動。

進(jìn)一步的，所述床身并排設(shè)置有i-iii號三個加工位置，i號葉片加工位置布置有用于葉盤進(jìn)排氣邊的磨削的i號磨頭；ii號葉片加工位置布置有用于整體葉盤的內(nèi)外弧面的磨削的ii號磨頭；iii號葉片加工位置布置有用于實(shí)現(xiàn)葉盤葉片根部和流道的磨削拋光的iii號磨頭。

進(jìn)一步的，所述i號磨頭包括磨頭支撐架、磨頭支撐板、c軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、砂帶磨削機(jī)構(gòu)，磨頭支架安裝立柱機(jī)構(gòu)上，砂帶磨削機(jī)構(gòu)通過c軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在磨頭支架上；

進(jìn)一步的，所述c軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由c軸電機(jī)和減速器和一對齒輪組成，c軸電機(jī)與減速器固定在磨頭支架上，減速器輸出的一端上安裝有c軸的驅(qū)動齒輪，驅(qū)動齒輪與扇形大齒輪嚙合傳動，c軸與扇形大齒輪固定連接，用于實(shí)現(xiàn)該磨頭c軸的偏轉(zhuǎn)；c軸與磨頭支撐板固定連接；

砂帶磨削機(jī)構(gòu)由安裝在磨頭支撐板上的主軸電機(jī)、張緊氣缸以及一些輔助的輪系組成，主軸電機(jī)的一端連接的驅(qū)動輪與支撐板上安裝的惰輪、張緊輪和接觸輪通過砂帶連接，接觸輪安裝在接觸輪支架之上，接觸輪支架安裝在磨頭支撐板上，磨頭支撐板上上還安裝有推動接觸輪支架伺服電動缸。

進(jìn)一步的，所述ii號磨頭包括砂帶磨削裝置、磨頭支撐架、c軸傳動裝置組成，若干個惰輪通過剛性軸安裝在磨頭支撐板上，支撐板上安裝有張緊氣缸，氣缸通過連桿軸實(shí)現(xiàn)張緊輪的調(diào)節(jié)，c軸中心與接觸輪中心重合，磨頭支撐板裝在c軸的從動扇形大齒輪上，主動小齒輪與從動扇形齒輪都安裝在磨頭支架上；c軸驅(qū)動電機(jī)與減速器安裝在磨頭支撐架上，通過齒輪傳動實(shí)現(xiàn)c軸的偏轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述iii號磨頭由磨頭支架、主軸安裝座、主軸電機(jī)、a軸電機(jī)以、a軸傳動裝置組成和指狀磨頭，指狀磨頭通過連接法蘭的一端相連，所述連接法蘭上安裝有軸承，法蘭的另一端與主軸電機(jī)相連，所述電機(jī)通過電機(jī)連接法蘭固定在主軸安裝座上；主軸安裝座通過a軸與磨頭支架相連，該磨頭支架右側(cè)固定有a軸傳動裝置，該傳動裝置由減速器與傳動齒輪組成，減速器與a軸的驅(qū)動電機(jī)相連，驅(qū)動電機(jī)固定在磨頭支架上。

進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)支撐固定在滑板上，滑板后面固定著絲桿螺母，絲桿的安裝床身的一側(cè)，絲桿一端與電機(jī)。

本發(fā)明的有益效果：

1、由于床身上設(shè)置多個葉片加工位置，每個加工位置上設(shè)置有不同功能的磨頭組件，所述進(jìn)行葉盤葉片的各個部位的磨削拋光時，能實(shí)現(xiàn)一次裝夾后多部位拋光，減少了葉盤葉片因多次裝夾而引起的誤差，提高了葉盤的加工精度；

2、由于床身上設(shè)置多個葉片加工位置，同時減少了單個立柱更換磨頭的時間，提升了工作效率；

3、又是安裝有多個功能不同的磨頭，可以實(shí)現(xiàn)對整體葉盤葉片凸面和凹面以及進(jìn)排氣邊的磨拋，有效避免磨拋過程中砂帶與相鄰非磨拋葉片的干涉。

4、實(shí)現(xiàn)全自動化操作，相比人工打磨方式，不僅磨削精度，加工質(zhì)量以及葉片的一致性都有較大提高，而且降低了勞動強(qiáng)度，提高了加工的生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為磨削機(jī)床主體結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為磨削機(jī)床主體結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖3為i號加工位置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為i號磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為ii號磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖

圖6為磨削機(jī)床iii號加工位置結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為iii號磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-床身，2-x軸絲杠，3-數(shù)控轉(zhuǎn)臺，4-葉盤回轉(zhuǎn)支撐，5-整體葉盤，6-接觸輪，7-接觸輪支撐架，8-i號磨頭支撐架，9-i號磨頭支撐板，10-i號磨頭驅(qū)動輪，11-i號磨頭輔助輪系，12-i號磨頭張緊氣缸，13-砂帶，14-z1向立柱滑板，15-z1向滾珠絲桿，16-i號磨頭，17-ii號磨頭，18-惰輪，19-剛性軸，20-磨頭支撐板，21-張緊氣缸，22-連桿軸，23-張緊輪，24-砂帶，25-扇形大齒輪，26-連接法蘭，27-ii號磨頭支撐架，28-y1向立柱滑塊，29-ii號立柱機(jī)構(gòu)，30-iii號磨頭支撐架，31-a軸傳動裝置，32-主軸安裝座，33-指狀砂輪，34-主軸安裝法蘭，35-連接法蘭，36-x軸進(jìn)給絲桿，37-聯(lián)軸器，38-x軸電機(jī)，39-i號磨頭砂帶磨削機(jī)構(gòu)，40-x軸滑板，41-i號磨頭c軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，42-ii號磨頭扇形大齒輪，43-ii號磨頭c軸的驅(qū)動齒輪，44-y1向?qū)к墸?5-z1向?qū)к壔瑝K，46-z1向?qū)к墸?47-z1伺服電機(jī)，48-i號立柱機(jī)構(gòu)，49-y1伺服電機(jī),50-i號磨頭主軸電機(jī)，51-z2向立柱滑板，52-ii號磨頭c軸驅(qū)動小齒輪，53-ii號磨頭砂帶磨削裝置，54-ii號磨頭c軸傳動裝置，55-iii號立柱機(jī)構(gòu)，56-z3立柱滑板，57-a軸電機(jī)，58-減速器，59-iii號磨頭,60-地腳螺栓，61-i號磨頭c軸驅(qū)動電機(jī)，62-伺服電動缸驅(qū)動電機(jī)，63伺服電動缸，64-x軸滑塊，65-z2伺服電機(jī)，66-y2導(dǎo)軌滑塊，67-ii號磨頭c軸驅(qū)動電機(jī)，68-z2向?qū)к壔瑝K。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。

如圖1-2所示，用于航發(fā)整體葉盤葉片全型面和葉片間流道的自動化磨床，包括橫臥式床身，床身上設(shè)置多個葉盤加工位置，每個加工位置上設(shè)置有不同功能的磨頭組件；床身一側(cè)設(shè)置有將待加工葉盤運(yùn)輸?shù)綄?yīng)的加工位置的回轉(zhuǎn)支撐；磨頭組件均包括立柱機(jī)構(gòu)和磨頭，立柱機(jī)構(gòu)沿三維坐標(biāo)y軸方向滑動安裝在床身的葉片加工位置上，所述磨頭多自由度活動安裝在立柱機(jī)構(gòu)上。本發(fā)明中磨頭相對于床身具有六個自由度。

床身1上安裝的i號立柱機(jī)構(gòu)48、ii號立柱機(jī)構(gòu)29和iii號立柱機(jī)構(gòu)55，i號立柱機(jī)構(gòu)上安裝有i號磨頭16，ii號立柱機(jī)構(gòu)上安裝有ii號磨頭17，iii號立柱機(jī)構(gòu)上安裝有iii號磨頭59，在床身一端設(shè)置有伺服電機(jī)38，通過x軸絲杠38與絲杠螺母驅(qū)動x軸滑板40帶動數(shù)控轉(zhuǎn)臺3沿著x軸方向移動，在數(shù)控轉(zhuǎn)臺工作端上安裝有整體葉盤的回轉(zhuǎn)支撐4，在回轉(zhuǎn)支撐上安裝有待加工的葉盤5。

如圖1-3所示，所述i號立柱機(jī)構(gòu)包括y1向?qū)к壔瑝K28、z1向?qū)к?6、z1向?qū)к壔瑝K45、z1向立柱滑板14構(gòu)成，在立柱下端面安裝有y1向?qū)к壔瑝K28，y1向?qū)к壔瑝K安裝在床身1的y1向?qū)к?4上，立柱通過y1伺服電機(jī)49沿著y1向運(yùn)動，立柱滑板14通過z1伺服電機(jī)47驅(qū)動滾珠絲桿15沿著z1向?qū)к墝?shí)現(xiàn)上下運(yùn)動，在立柱滑板端面上安裝有i號磨頭。

所述i號磨頭用于葉盤進(jìn)排氣邊的磨削，包括磨頭支撐架8、磨頭支撐板9、c軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)41、砂帶磨削機(jī)構(gòu)39，該磨頭支架8安裝在z1向立柱滑板14上，砂帶磨削機(jī)構(gòu)安裝在磨頭支架8的c軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，c軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由c軸電機(jī)、減速器和一對齒輪組成，c軸電機(jī)與減速器固定在磨頭支架上8，減速器輸出的一端上安裝有c軸的驅(qū)動齒輪43，驅(qū)動齒輪與扇形大齒輪42嚙合傳動，c軸與大齒輪固定連接，用于實(shí)現(xiàn)該磨頭c軸的偏轉(zhuǎn)，c軸通過連接法蘭與磨頭支撐板9連接，磨頭支撐板上安裝有主軸電機(jī)50、張緊氣缸12以及一些輔助的輪系11，主軸電機(jī)的一端連接的驅(qū)動輪10與支撐板上安裝的惰輪、張緊輪和接觸輪6通過砂帶13連接，接觸輪6安裝在接觸輪支架7之上，接觸輪支架7安裝在磨頭支撐板9上，通過安裝在磨頭支撐板上的精密的伺服電動缸40推動接觸輪支架實(shí)現(xiàn)小范圍的偏轉(zhuǎn)以及磨削力的控制。

如圖1、2、4和5所示，ii號立柱機(jī)構(gòu)29結(jié)構(gòu)與i號立柱機(jī)構(gòu)相同，在z2向立柱滑板51上安裝有ii號磨頭用于整體葉盤的內(nèi)外弧面的磨削，

如圖4和5所示，ii號磨頭包括砂帶磨削裝置53、磨頭支撐架27、c軸傳動裝置54組成，若干個惰輪18通過剛性軸19安裝在磨頭支撐板20上，支撐板上安裝有張緊氣缸21，氣缸通過連桿軸22實(shí)現(xiàn)張緊輪23的調(diào)節(jié)以達(dá)到張緊砂帶24的作用，該機(jī)構(gòu)的c軸中心與接觸輪中心重合，磨頭支撐板通過法蘭26安裝在c軸的從動扇形大齒輪25上，主動小齒輪52與從動扇形齒輪都安裝在ii號磨頭支架27上；c軸驅(qū)動電機(jī)與減速器安裝在磨頭支撐架上，通過齒輪傳動實(shí)現(xiàn)c軸的偏轉(zhuǎn)。

如圖1、2、6和7所示，iii號立柱機(jī)構(gòu)55與i號立柱機(jī)構(gòu)48相同，z3方向上的立柱滑板56上安裝有iii號磨頭，iii號磨頭用來實(shí)現(xiàn)葉盤葉片根部和流道的磨削拋光，

如圖6和7所示，iii號磨頭由磨頭支架30，主軸安裝座32、a軸電機(jī)57以及a軸傳動裝置31組成，iii號磨頭的y、z軸進(jìn)給系統(tǒng)與i、ii號磨頭相同，

iii號磨頭通過指狀磨頭33實(shí)現(xiàn)對葉根處的拋光，指狀磨頭33安裝在連接法蘭35上，所述連接法蘭35上安裝有軸承，連接法蘭35的另一端與主軸電機(jī)相連，所述電機(jī)通過連接法蘭35固定在主軸安裝座32上；主軸安裝32座通過a軸與磨頭支架相連，該磨頭支架右側(cè)固定有a軸傳動裝置31，該傳動裝置由減速器58與傳動齒輪組成，減速器58與a軸電機(jī)57相連，a軸電機(jī)57固定在磨頭支架30上。

如圖2、3、4和6所示，床身1一側(cè)設(shè)置有將代加工葉片盤運(yùn)輸?shù)綄?yīng)的加工位置的回轉(zhuǎn)支撐，。可以在一次裝夾中實(shí)現(xiàn)對葉片型面、葉根以及進(jìn)排氣邊的磨削拋光；如圖2所示，所述回轉(zhuǎn)支撐固定在x軸滑板2上面，滑板后面固定著絲桿螺母，x軸進(jìn)給絲桿36與絲桿螺母配合實(shí)現(xiàn)x軸方向的進(jìn)給，該絲桿的安裝軸承座固定在床身1上，絲桿一端通過聯(lián)軸器37與x軸電機(jī)38相連，每加工完一個部分絲桿就向沿著x軸運(yùn)動到下一個部位的加工工位，以實(shí)現(xiàn)一次裝夾中完成對葉盤葉片全型面的拋光。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。