的軸線保持一個(gè)固定的夾角。
[0021]S3:根據(jù)機(jī)床一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和兩個(gè)直線軸聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式，配合砂輪的回轉(zhuǎn)軸與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)或旋轉(zhuǎn)軸的軸線的夾角α，編制三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工程序，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片全部型面的數(shù)控加工。
[0022]S4:砂輪1-2-8在機(jī)床主軸1_2_7的驅(qū)動(dòng)下高速回轉(zhuǎn)，并按照機(jī)床三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)葉片2-4全型面的磨削加工。
[0023]其中，步驟S1、S2、S3、S4中所述的葉片為單端帶冠或榫頭的葉片2_4。
[0024]其中，盤形砂輪為一種邊緣母線為圓弧或多段圓弧或圓弧與直線組合而成的砂輪，砂輪的直徑大于砂輪桿的直徑；
[0025]其中，步驟S2中所述的床主軸1-2-7的軸線與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)2_2或旋轉(zhuǎn)軸的軸線有一個(gè)固定的夾角，其具體數(shù)值可以根據(jù)不同的葉片結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行調(diào)整。
[0026]其中，步驟S4中所述的葉片1-2-8全型面包括葉片的葉盆、葉背、葉片的進(jìn)氣邊、排氣邊、榫頭緣板表面、葉根過渡面，也可以加工榫頭的其它表面。
[0027]3本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有益效果:
[0028]I)通過傾斜主軸和利用三軸聯(lián)動(dòng)圓柱坐標(biāo)機(jī)床可實(shí)現(xiàn)任意大小的小型或大型葉片的全型面加工，大大降低機(jī)床成本；2)采用倒立安裝方法可以實(shí)現(xiàn)一次在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)加工榫頭和葉身，可以避免采用多臺(tái)機(jī)床，可減少重復(fù)定位誤差和提高加工精度；3)易于實(shí)現(xiàn)多主軸同時(shí)加工多個(gè)葉片零件，大幅度提高機(jī)床生產(chǎn)效率，減少工廠的廠房尺寸。本發(fā)明提供的葉片全型面磨削加工方法，可以提高單端帶榫頭葉片，尤其是大尺寸單端帶榫頭葉片全型面三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)磨削加工工藝的靈活性，拓寬三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)葉片全型面磨削工藝的應(yīng)用范圍，同時(shí)，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和移動(dòng)速度，尤其是旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)精度和加速度，提高了葉片全型面的加工效率和精度，并且降低了葉片全型面加工對(duì)機(jī)床多軸聯(lián)動(dòng)的要求和設(shè)備成本。
【附圖說明】
[0029]圖1傾斜主軸圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)磨削加工葉片全型面的原理示意圖。
[0030]圖2傾斜主軸圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)葉片全型面磨削加工機(jī)床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0031]圖3陣列主軸組件簡(jiǎn)圖。
[0032]圖4傾斜主軸機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0033]圖5回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組件簡(jiǎn)圖。
[0034]圖6 Z軸滑臺(tái)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0035]圖7 X軸滑臺(tái)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0036]圖8加工軌跡示意圖。
[0037]圖9本發(fā)明加工流程圖。
[0038]圖中符號(hào)意義如下:1主軸組件、2回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組件、3Z軸滑臺(tái)、4X軸滑臺(tái)、5床身、1-1連接板、1-2傾斜主軸機(jī)構(gòu)、1-2-1支撐板、1-2-2銷釘、1_2_3內(nèi)六角螺釘、1_2_4軸套、
1-2-5軸套、1-2-6內(nèi)六角螺釘、1-2-7主軸、1_2_8蝶形砂輪、2_1工作臺(tái)、2_2回轉(zhuǎn)臺(tái)、2_3夾具、2-4葉片、3-1Z軸滑臺(tái)電機(jī)、3-2內(nèi)六角螺釘、3-3Z軸滑臺(tái)導(dǎo)軌、3-4Z軸滑臺(tái)絲杠、3-5Z軸滑臺(tái)，3-6Z軸滑臺(tái)滑座、4-1Z軸滑臺(tái)電機(jī)、4-2內(nèi)六角螺釘、4-3Z軸滑臺(tái)導(dǎo)軌、4-4Z軸滑臺(tái)絲杠、4-5Z軸滑臺(tái)、4-6Z軸滑臺(tái)滑座、α主軸軸線與Z軸夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0039]見圖1一圖9，以下結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施例。
[0040]如圖5所示將4個(gè)葉片2-4以榫頭朝上的方式陣列安裝在數(shù)控機(jī)床的4個(gè)夾具
2-3上，保證葉片2-4的葉身長度方向與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2-2或回轉(zhuǎn)軸的軸線方向基本一致，特別是保證榫頭緣板與水平面盡量平行。夾具2-3陣列安裝在工作臺(tái)2-2上，回轉(zhuǎn)臺(tái)由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0041]如圖4所示結(jié)合葉片2-4的結(jié)構(gòu)形式，選取合適的其桿徑小于砂輪直徑的盤形砂輪1-2-8安裝在數(shù)控機(jī)床的主軸1-2-7上，并調(diào)整機(jī)床主軸1-2-7的軸線與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)2-2或旋轉(zhuǎn)軸的軸線有一個(gè)固定的夾角α。如圖2、圖3所示4個(gè)傾斜主軸1_2陣列安裝在連接板1-1上，與四個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)2-2相對(duì)應(yīng)
[0042]如圖7所示，根據(jù)機(jī)床一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸C和兩個(gè)直線軸Z軸和X軸聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式，配合砂輪1-2-8的回轉(zhuǎn)軸與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)2-2軸線的夾角α，編制三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工程序，從而形成葉片磨削加工時(shí)的砂輪相對(duì)葉片的三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0043]砂輪1-2-8在機(jī)床主軸1-2-7的驅(qū)動(dòng)下高速回轉(zhuǎn)，并按照機(jī)床三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)葉片2-4全型面的磨削加工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用圓柱坐標(biāo)三軸機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削裝置，其特征在于:它由三個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸構(gòu)成，即一個(gè)驅(qū)動(dòng)葉片回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸，其中一個(gè)沿著所述回轉(zhuǎn)軸的軸向，一個(gè)沿著所述回轉(zhuǎn)軸的半徑方向，三者構(gòu)成圓柱坐標(biāo)系，主軸的工作角度通過調(diào)整獲得。2.一種利用圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削的方法，其特征在于:該方法具體步驟如下: 步驟1:將葉片2-4以榫頭朝上的方式安裝在數(shù)控機(jī)床的一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)2-2上，保證葉片2-4的緣板下表面平均法矢量或中部法矢量方向與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2-2的軸線方向基本一致； 步驟2:結(jié)合葉片2-4的結(jié)構(gòu)形式，選取合適的其桿徑小于砂輪直徑的盤形砂輪1-2-8安裝在數(shù)控機(jī)床的主軸1-2-7上，并調(diào)整機(jī)床主軸1-2-7的軸線與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)2-2的軸線保持一個(gè)固定的夾角； 步驟3:根據(jù)機(jī)床一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和兩個(gè)直線軸聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式，配合砂輪的回轉(zhuǎn)軸與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)或旋轉(zhuǎn)軸的軸線的夾角α，編制三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工程序，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片全部型面的數(shù)控加工； 步驟4:砂輪1-2-8在機(jī)床主軸1-2-7的驅(qū)動(dòng)下高速回轉(zhuǎn)，并按照機(jī)床三軸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)葉片2-4全型面的磨削加工。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用圓柱坐標(biāo)三軸機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削裝置，其特征在于:復(fù)數(shù)個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)構(gòu)成矩形陣列，同樣數(shù)量的主軸也構(gòu)成水平間距與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中心距相同的矩形陣列，每個(gè)主軸對(duì)應(yīng)于一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)以及其上面的一個(gè)被加工葉片并對(duì)其進(jìn)行加工。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削的方法，其特征在于:步驟1、2、3、4中所述的葉片為單端帶冠或榫頭的葉片2-4。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削的方法，其特征在于:盤形砂輪為一種邊緣母線為圓弧或多段圓弧或圓弧與直線組合而成的砂輪，砂輪的直徑大于砂輪桿的直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削的方法，其特征在于:步驟2中所述的床主軸1-2-7的軸線與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)2-2或旋轉(zhuǎn)軸的軸線有一個(gè)固定的夾角，其具體數(shù)值根據(jù)不同的葉片結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行調(diào)整。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削的方法，其特征在于:步驟4中所述的葉片1-2-8全型面包括葉片的葉盆、葉背、葉片的進(jìn)氣邊、排氣邊、榫頭緣板表面、葉根過渡面，也能加工榫頭的其它表面。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用圓柱坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)帶榫頭葉片全型面磨削的方法和裝置，其要點(diǎn)是將葉片以榫頭朝上的方式安裝在數(shù)控機(jī)床的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上，通過機(jī)床另外兩個(gè)直線軸與上述回轉(zhuǎn)軸構(gòu)成3坐標(biāo)圓柱坐標(biāo)機(jī)床，用于驅(qū)動(dòng)一種蝶形砂輪進(jìn)行葉片的全型面磨削加工，砂輪的旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)或旋轉(zhuǎn)軸的軸線不平行或垂直，可以避免縮短砂輪長度和實(shí)現(xiàn)對(duì)長葉片進(jìn)行加工，該方法可以只需要三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸就可以實(shí)現(xiàn)葉片的榫頭和型面的全面加工，利用該方法構(gòu)造的機(jī)床具有遠(yuǎn)低于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的成本，采用多個(gè)主軸和回轉(zhuǎn)軸構(gòu)成方陣結(jié)構(gòu)可以同時(shí)在一臺(tái)機(jī)床上加工多個(gè)葉片零件，可顯著提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B24B41/06, B24B1/00, B24B19/14, B24B27/00, B24B47/12
【公開號(hào)】CN104924181
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510229787
【發(fā)明人】陳志同, 崔偉, 寧濤, 李勛, 張?jiān)?
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日