CN115415925B - 阻尼波超精微细抛光机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空叶片加工技术领域，具体为阻尼波超精微细抛光机床，包括所述抛光机构包括顶面呈开口式结构的磨料箱，所述磨料箱的底面边缘处固定有多个导杆，所述导杆上均套设有弹簧，所述磨料箱的底面安装有振动电机；通过设置的抛光机构：即将叶片置于磨料箱内，而磨料箱内设有大量的颗粒状磨料，在振动电机运作产生的阻尼波动下，大量的颗粒状磨料在磨料箱内运动，磨料运动的同时往复冲击叶片表面并与叶片表面摩擦，从而达到细化叶片表面粗糙度、去除加工毛刺和表面微观缺陷的目的；该设计便于对叶片的曲面进行无死角打磨，有利于提高叶片的抛光效果，有利于提高和改善叶片整体的型面质量。

Description

阻尼波超精微细抛光机床

技术领域

本发明涉及航空叶片加工技术领域，具体为阻尼波超精微细抛光机床。

背景技术

飞机的“心脏”就是航空发动机，航空发动机的最核心部件就是航空叶片；目前，在航空叶片的加工过程中，需要对航空叶片进行抛光，阻尼波动工艺是一种新型的航空叶片抛光工艺，其通过工夹具装夹整体叶盘(叶片)，连同抛光非硬力颗粒磨料形成阻尼波动产生非硬粒超微流动型混动磨削，从而对叶根、叶片曲型面进行整体一致性超微细精密抛光加工，阻尼波超精微细光整研磨加工是将被加工叶盘零件夹持在机床夹头，整体侵入有研磨颗粒和磨剂等介质的阻尼波发生器内，在机床独特的阻尼波发生器使得机床装有磨料介质的介质箱内部的形成的阻尼波动微涡流，使得磨料颗粒在工件内部型面形成无死角的相互波动冲击,在复杂的相对阻尼波冲击运动下，游离状态的磨粒始终以一定的阻尼波动运动形成相对微压力对零件曲型面处表面进行滚压及微量磨削,从而达到无死角细化表面粗糙度，去除加工毛刺和表面微观缺陷，改善表面物理机械性能，达到提高零件表面质量和改善使用性能的目的；

授权公告号为CN202022343191.5的发明专利公开了一种航空发动机整体叶片抛光装置，该航空发动机整体叶片抛光装置包括箱体、驱动机构、温度计、进风口、出风口，所述驱动机构设置在所述箱体内，所述温度计安装在所述箱体侧壁，所述进风口开设在所述箱体的顶端，所述出风口开设在所述箱体的侧壁且设置在所述箱体的底端，所述驱动机构用于抛光叶片；利用进风口，将温度适合的风送入箱体内，不仅保证了抛光时的温度处于合适范围，也将打磨产生的粉尘吹入了粉尘收集腔，保证了抛光机的抛光效率，也保证了作业人员的健康工作环境；

虽然该叶片抛光装置便于对打磨产生的粉尘件收集处理，但是该装置在对叶片进行打磨时，通过抛光轮的转动对叶片进行抛光，而航空发动机叶片的曲面的整体非常复杂，整体叶片之间部分垂直方向重叠扇形分布，叶片之间间隙距离限制了抛光轮进入，导致复杂曲面的死角无法采用上述的抛光轮进行超微细研磨，鉴于此，我们提出阻尼波超精微细抛光机床。

发明内容

本发明的目的在于提供阻尼波超精微细抛光机床，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

阻尼波超精微细抛光机床，包括底座，所述底座的顶面两侧均固定有支柱，两个所述支柱的内壁上均固定有承载板，所述承载板的顶面安装有电缸，两个所述支柱之间设有两个支架，所述支柱穿过支架并与支架滑动连接，所述电缸的活塞杆末端与支架固定连接；

所述底座的顶面中心处设有抛光机构，所述抛光机构包括顶面呈开口式结构的磨料箱，所述磨料箱的底面边缘处固定有多个导杆，所述导杆上均套设有弹簧，所述磨料箱的底面安装有振动电机；

所述磨料箱的上方设有夹持机构，所述夹持机构包括两个相对称的副锥齿轮，所述副锥齿轮上均同轴键连接有丝杆，所述丝杆上均螺纹连接有连接架，所述连接架的底面均固定有夹杆，所述夹杆的底端均固定有限位环。

作为本发明优选的技术方案，所述磨料箱的下方设有固定座，所述固定座的外壁位于顶端处均固定有固定环，所述导杆穿过固定环并与固定环滑动连接。

作为本发明优选的技术方案，所述夹持机构还包括呈中空式结构的壳体，所述壳体的两侧壁分别与两侧的支架固定连接，所述壳体的顶面安装有马达，所述马达的输出轴穿过壳体且同轴键连接有连杆，所述连杆的底端同轴键连接有主锥齿轮，所述副锥齿轮位于壳体内，且所述主锥齿轮与副锥齿轮相啮合。

作为本发明优选的技术方案，两个所述夹杆的两个相对立的一侧壁上均呈弧形。

作为本发明优选的技术方案，所述壳体的两侧壁位于丝杆的上方处固定有横杆，所述横杆穿过连接架并与连接架滑动连接。

作为本发明优选的技术方案，所述丝杆穿过壳体并与壳体通过轴承转动连接。

作为本发明优选的技术方案，所述壳体的外部靠近上方处通过螺栓固定连接有挡板，所述挡板的尺寸与所述磨料箱的开口尺寸相适配。

作为本发明优选的技术方案，所述固定座的外壁位于底端处均通过螺栓固定连接有安装环，且所述安装环通过螺栓与底座固定连接。

作为本发明优选的技术方案，两个所述支柱的两个相对立的一侧壁靠近顶端处均嵌设有限位销。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.通过设置的抛光机构：即将叶片置于磨料箱内，而磨料箱内设有大量的颗粒状磨料，在振动电机运作产生的阻尼波动下，大量的颗粒状磨料在磨料箱内运动，磨料运动的同时往复冲击叶片表面并与叶片表面摩擦，从而达到细化叶片表面粗糙度、去除加工毛刺和表面微观缺陷的目的；该设计便于对叶片的曲面进行无死角打磨，有利于提高叶片的抛光效果；

2.通过设置的夹持机构：即马达带动两侧的丝杆转动，通过丝杆的转动，带动两侧的连接架和夹杆相对运动，在夹杆的相对运动下，即可将夹杆穿过叶片上的中心孔并抵紧中心孔的内壁，从而对叶片起到了限位和固定的作用，方便对叶片进行夹持固定，方便在电缸的驱动下置入磨料箱内对叶片进行抛光。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构侧视图；

图3为本发明中底座的结构示意图；

图4为本发明中抛光机构的***结构示意图；

图5为本发明中夹持机构的结构示意图；

图6为本发明中夹持机构的结构剖视图；

图7为本发明图6中A处的放大结构示意图；

图8为本发明中夹持机构的部分结构示意图。

图中：

1、底座；

2、支柱；21、承载板；22、电缸；23、限位销；24、支架；

3、抛光机构；31、磨料箱；32、导杆；33、弹簧；34、固定座；341、固定环；342、安装环；35、振动电机；

4、夹持机构；41、壳体；42、马达；43、连杆；44、主锥齿轮；45、副锥齿轮；46、丝杆；47、横杆；48、连接架；481、夹杆；482、限位环；49、挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实施例提供一种技术方案：

请参阅图1-3，阻尼波超精微细抛光机床，包括底座1，底座1的顶面两侧均固定有支柱2，两个支柱2的内壁上均固定有承载板21，承载板21的顶面安装有电缸22，两个支柱2之间设有两个支架24，支柱2穿过支架24并与支架24滑动连接，电缸22的活塞杆末端与支架24固定连接，且电缸22的活塞杆末端与支架24通过螺栓固定连接；通过电缸22的活塞杆带动支架24升降，便于带动叶片进入至磨料箱31内进行抛光。

在本实施例中，两个支柱2的两个相对立的一侧壁靠近顶端处均嵌设有限位销23，限位销23的设置对支架24的运动起到了限位作用，避免支架24脱离支柱2。

请参阅图4，底座1的顶面中心处设有抛光机构3，抛光机构3包括顶面呈开口式结构的磨料箱31，磨料箱31的底面边缘处固定有多个导杆32，且导杆32与磨料箱31紧密焊接，导杆32上均套设有弹簧33，磨料箱31的底面安装有振动电机35；磨料箱31的下方设有固定座34，固定座34的外壁位于顶端处均固定有固定环341，且固定环341与固定座34紧密焊接，导杆32穿过固定环341并与固定环341滑动连接；振动电机35带动磨料箱31高频率振动，在阻尼波的作用下，即可带动磨料箱31内的磨料运动，即可通过磨料对叶片进行打磨抛光。

在本实施例中，固定座34的外壁位于底端处均通过螺栓固定连接有安装环342，且安装环342通过螺栓与底座1固定连接，通过设置的安装环342，便于对固定座34与底座1进行安装和固定。

值的说明的是，本实施例中的磨料箱31在使用时，需要在磨料箱31内填入大量的颗粒状磨料，当振动电机35带动磨料箱31高频率振动时，大量的磨料即在磨料箱31内运动，磨料在运动的过程中与叶片的表面接触并摩擦，即可去除叶片表面加工毛刺和表面微观缺陷。

需要补充的是，磨料箱31的外壁靠近顶端处安装有吸尘口，通过设置的吸尘口，便于在对叶片进行打磨时抽走粉尘，避免出现粉末弥漫至空气中的状况。

请参阅图5-8，磨料箱31的上方设有夹持机构4。夹持机构4还包括呈中空式结构的壳体41，壳体41的两侧壁分别与两侧的支架24固定连接，且壳体41的两侧壁分别与两侧的支架24通过螺栓固定连接，壳体41的顶面安装有马达42，马达42的输出轴穿过壳体41且同轴键连接有连杆43，连杆43的底端同轴键连接有主锥齿轮44，副锥齿轮45位于壳体41内，且主锥齿轮44与副锥齿轮45相啮合；夹持机构4包括两个相对称的副锥齿轮45，副锥齿轮45上均同轴键连接有丝杆46，丝杆46上均螺纹连接有连接架48，连接架48的底面均固定有夹杆481，夹杆481的底端均固定有限位环482，且限位环482与夹杆481紧密焊接；马达42的输出轴带动连杆43和主锥齿轮44转动，主锥齿轮44带动副锥齿轮45转动，副锥齿轮45带动丝杆46转动，通过丝杆46的转动，即可带动两个连接架48同步相对运动，便于带动两个夹杆481同步相对运动，便于对叶片进行夹持固定，方便对叶片进行抛光。

在本实施例中，两个夹杆481的两个相对立的一侧壁上均呈弧形，该设计便于夹杆481夹持在叶片的中心处，便于对叶片进行固定。

在本实施例中，壳体41的两侧壁位于丝杆46的上方处固定有横杆47，横杆47穿过连接架48并与连接架48滑动连接，横杆47的设置对连接架48的运动起到了导向的作用，便于两个连接架48稳定运动。

在本实施例中，丝杆46穿过壳体41并与壳体41通过轴承转动连接，轴承对丝杆46起到了支撑和支持转动的作用，有利于丝杆46持续稳定转动。

在本实施例中，壳体41的外部靠近上方处通过螺栓固定连接有挡板49，挡板49的尺寸与磨料箱31的开口尺寸相适配，通过设置的挡板49，便于遮挡在磨料箱31的开口处，既可以防止磨料箱31内的灰尘大量弥漫至外界，也可以避免磨料弹出磨料箱31；此外，由于磨料箱31在振动电机35的作用下会产生轻微运动，而当挡板49位于磨料箱31内时，磨料箱31的轻微运动并不会对挡板49产生影响。

需要补充的是，叶片的中心处均开设有孔洞，在本实施例中，将两个夹杆481穿过叶片的中心孔，在通过两个夹杆481相对运动，即可夹持在叶片中心孔处，在限位环482的和夹杆481的夹持作用下，即可对叶片进行夹持固定，方便对叶片进行抛光。

值得说明的是，本实施例中的马达42和电缸22为现有的常规技术，在此不再赘述。

具体使用前，使用人员首先将两个夹杆481穿过叶片的中心孔，随后使用人员接通马达42的电源，马达42开始工作，马达42的输出轴转动带动连杆43和主锥齿轮44转动，因主锥齿轮44与副锥齿轮45相啮合，副锥齿轮45同步转动并带动丝杆46转动，随着丝杆46的转动，两个连接架48即同步向两侧运动，连接架48同步带动夹杆481向两侧运动，夹杆481同步抵紧叶片的中心孔内壁，此时使用人员停止马达42的电源，叶片即被固定；

具体使用时，使用人员首先接通电缸22的电源，电缸22的活塞杆收缩并带动支架24向下运动，支架24同步带动壳体41向下运动，同时壳体41带动叶片向下运动，叶片同步穿过磨料箱31的顶面开口并进入至磨料箱31内部，当挡板49运动至磨料箱31的顶面开口处，使用人员停止电缸22的电源即可，此时叶片即没入至磨料箱31内部的磨料中，随后使用人员接通振动电机35的电源，振动电机35开始工作并带动磨料箱31振动，随着磨料箱31的振动，即可带动磨料箱31内的磨料运动，随着磨料的运动，即可对叶片进行抛光。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.阻尼波超精微细抛光机床，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶面两侧均固定有支柱（2），两个所述支柱（2）的内壁上均固定有承载板（21），所述承载板（21）的顶面安装有电缸（22），两个所述支柱（2）之间设有两个支架（24），所述支柱（2）穿过支架（24）并与支架（24）滑动连接，所述电缸（22）的活塞杆末端与支架（24）固定连接；

所述底座（1）的顶面中心处设有抛光机构（3），所述抛光机构（3）包括顶面呈开口式结构的磨料箱（31），所述磨料箱（31）的底面边缘处固定有多个导杆（32），所述导杆（32）上均套设有弹簧（33），所述磨料箱（31）的底面安装有振动电机（35）；

所述磨料箱（31）的上方设有夹持机构（4），所述夹持机构（4）包括两个相对称的副锥齿轮（45），所述副锥齿轮（45）上均同轴键连接有丝杆（46），所述丝杆（46）上均螺纹连接有连接架（48），所述连接架（48）的底面均固定有夹杆（481），所述夹杆（481）的底端均固定有限位环（482）；

所述夹持机构（4）还包括呈中空式结构的壳体（41），所述壳体（41）的两侧壁分别与两侧的支架（24）固定连接，所述壳体（41）的顶面安装有马达（42），所述马达（42）的输出轴穿过壳体（41）且同轴键连接有连杆（43），所述连杆（43）的底端同轴键连接有主锥齿轮（44），所述副锥齿轮（45）位于壳体（41）内，且所述主锥齿轮（44）与副锥齿轮（45）相啮合；

两个所述夹杆（481）的两个相对立的一侧壁上均呈弧形；

所述壳体（41）的两侧壁位于丝杆（46）的上方处固定有横杆（47），所述横杆（47）穿过连接架（48）并与连接架（48）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的阻尼波超精微细抛光机床，其特征在于：所述磨料箱（31）的下方设有固定座（34），所述固定座（34）的外壁位于顶端处均固定有固定环（341），所述导杆（32）穿过固定环（341）并与固定环（341）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的阻尼波超精微细抛光机床，其特征在于：所述丝杆（46）穿过壳体（41）并与壳体（41）通过轴承转动连接。

4.根据权利要求1所述的阻尼波超精微细抛光机床，其特征在于：所述壳体（41）的外部靠近上方处通过螺栓固定连接有挡板（49），所述挡板（49）的尺寸与所述磨料箱（31）的开口尺寸相适配。

5.根据权利要求2所述的阻尼波超精微细抛光机床，其特征在于：所述固定座（34）的外壁位于底端处均通过螺栓固定连接有安装环（342），且所述安装环（342）通过螺栓与底座（1）固定连接。

6.根据权利要求1所述的阻尼波超精微细抛光机床，其特征在于：两个所述支柱（2）的两个相对立的一侧壁靠近顶端处均嵌设有限位销（23）。