CN204843781U - 适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，包括床身、工件角度调整机构和砂带磨削装置，其中工件角度调整机构中的第一数控分度盘通过第一安装板安装在床身前侧，且第一数控分度盘的轴心线与Y轴平行；砂带磨削装置的数目为1-2个，并设在床身顶面，且靠近第一数控分度盘；砂带磨削装置包括进给***、磨头方位调整机构和磨头机构，其中进给***由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成。本实用新型不仅能自动磨削整体叶盘叶片，磨削效率高，自动化程度高，而且可以实现纵向纹路的加工，磨削质量高，从而很好地克服了现有技术的缺陷，且本实用新型结构简单，易于实施，具有很好的实用性。
Description
技术领域
本实用新型属于砂带磨削技术领域，尤其涉及一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心。
背景技术
随着砂带磨削技术和装置的快速发展，砂带研磨抛光机床已经发展为一种加工效率高、适应性强、应用范围广、使用成本低、操作安全方便的精加工设备。特别是对于加工如航空发动机叶片等具有复杂曲面的薄壁结构件，小尺寸的复杂型面、面间接合部位的研磨抛光加工，其优势尤为明显。通常来讲，砂带研磨抛光机床是由驱动装置带动砂带运动，通过一定数量的张紧轮将砂带张紧，通过接触轮或支承板提供压力产生对工件的接触压力并形成切削角度，完成对工件的研磨抛光加工。
近年来，数控砂带磨床已成功实现了对汽轮机叶片、航空发动机叶片等一些复杂曲面零件的抛磨工作。而且砂带对难加工材料也具有良好的加工特性。但是，传统方法磨削得到的航空发动机叶片，其表面磨削纹路多为横向纹路，而研究表面，若叶片具有纵向纹路，其疲劳强度较传统磨削加工叶片将有很大的改善。
整体叶盘是新一代航空发动机的关键部件，与传统的航空发动机叶片相比，它的应用有利于航空发动机性能的提高、机构的简化、质量的减轻、可靠性与耐久度的提高。抛光工艺作为整体叶盘加工的最后一道工序，直接影响其表面质量和气动性。由于整体叶盘的结构复杂，其材料也难于加工，这使得加工整体叶盘的难度很大。目前一般是通过人工磨削方式来磨削整体叶盘的叶片，这种磨削方式的效率低下，加工精度和表面质量难以保证，容易造成叶盘叶片的损伤。同时，手工打磨方式打磨出来的叶片纹路是杂乱无章的，无法达到纵向纹路加工效果。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，欲高效地磨削叶片，并实现纵向纹路加工。
本实用新型的技术方案如下：一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，其特征在于：包括床身(1)、工件角度调整机构和砂带磨削装置，其中工件角度调整机构中的第一数控分度盘(2)通过第一安装板(3)安装在所述床身(1)前侧，且第一数控分度盘(2)的轴心线与Y轴平行；所述砂带磨削装置的数目为1-2个，并设在所述床身(1)顶面，且靠近所述第一数控分度盘(2)；
所述砂带磨削装置包括进给***、磨头方位调整机构和磨头机构，其中进给***由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成；所述磨头方位调整机构包括移动板(4)、旋转支架(8)和磨头旋转电机(16)，其中移动板(4)与所述Y轴直线进给机构中的Y轴丝杆螺母(5)固定，并可在该Y轴丝杆螺母的带动下沿Y轴直线移动；
所述移动板(4)上安装有第二数控分度盘(6)，该第二数控分度盘与驱动电机(7)相连，且第二数控分度盘的分度盘可在驱动电机带动下绕Y轴旋转；所述旋转支架(8)固定在第二数控分度盘(6)的分度盘上，该旋转支架上固设有摆动电机(9)和减速器(10)，其中摆动电机(9)的输出轴与所述减速器(10)输入轴同轴连接，该减速器具有两根同轴、方向相反的输出轴，每根输出轴上套装有一个小齿轮(11)；每个所述小齿轮(11)与对应的一个扇形齿(12)常啮合，该扇形齿通过对应的连接件(13)固套在一根转轴(14)上；两根所述转轴(14)同轴，并与所述X轴平行，其外端通过轴承支撑在所述旋转支架(8)对应侧边上的安装孔中，两根转轴的内端与外壳(15)外壁固定，当所述摆动电机(9)工作时可带动外壳(15)绕转轴(14)摆动；所述磨头旋转电机(16)固设在外壳(15)上，该磨头旋转电机的输出轴上固套有主动带轮(17)；
所述磨头机构包括转筒(18)、砂轮支架(21)和砂带(24)，其中转筒(18)的轴心线与所述转轴(14)垂直，该转筒通过轴承装在所述外壳(15)的安装孔中，且外壳上、下端面均装有用于对转筒(18)定位的盖板(19)；所述转筒(18)上同轴固定有一个从动带轮(20)，该从动带轮通过传动带与所述主动带轮(17)相连，从而可使转筒(18)在主动带轮的带动下转动；
所述砂轮支架(21)中部固定在转筒(18)内，其余部分露到转筒外面，在砂轮支架下部固设有一根接触杆(22)，该接触杆的轴心线与转筒共线，并在接触杆下端垂直安装有一个转动的接触轮(23)；所述砂带(24)绕在接触轮(23)外面，该砂带的两端绕过对应的张紧轮(25)后，分别绕在对应的第一砂带轮(26)和第二砂带轮(27)上；所述第一、二砂带轮(26、27)的轮毂半径相同，并可分别在对应的第一伺服电机(28)和第二伺服电机(29)带动下转动，且当其中一个砂带轮做为收带轮时，另一个砂带轮做为放带轮。
加工前，先通过一个夹具将待磨削的整体叶盘(即工件)装夹在第一数控分度盘(2)的分度盘上，工件的轴心线与第一数控分度盘(2)轴心线在同一条直线上。通过砂带磨削装置的进给***和磨头方位调整机构对磨头进行调整，待磨头调整到位后启动磨头机构，从而磨削整体叶盘的叶片。由于接触杆(22)的轴心线与叶片的长度方向一致，这样就使得接触轮(23)附近的砂带(24)长度转动方向与叶片的长度方向一致，从而通过砂带(24)实现纵向纹路的加工。
采用以上技术方案，本实用新型不仅能自动磨削整体叶盘叶片，磨削效率高，自动化程度高，而且可以实现纵向纹路的加工，磨削质量高，从而很好地克服了现有技术的缺陷，且本实用新型结构简单，易于实施，具有很好的实用性。
作为重要的设计，所述X轴直线进给机构包括X轴进给电机(30)和立柱(32)，其中X轴进给电机(30)的输出轴通过联轴器与X轴丝杆(31)一端同轴连接，该X轴丝杆的另一端通过轴承支撑在轴承座上，且轴承座和X轴进给电机(30)均固定在所述床身(1)顶面上；所述立柱(32)底面与床身(1)的顶面滑动配合，该立柱底面同时与所述X轴丝杆(31)上的X轴丝杆螺母(33)固定；
所述Z轴直线进给机构包括Z轴进给电机(34)和Z轴进给座(37)，其中Z轴进给电机(34)固设在所述立柱(32)顶面，该Z轴进给电机输出轴的下端与Z轴丝杆(35)上端同轴连接，而Z轴丝杆上的Z轴丝杆螺母(36)与所述Z轴进给座(37)固定，且Z轴进给座与所述立柱(32)滑动配合；
所述Y轴直线进给机构包括Y轴进给电机(38)和导柱(40)，其中Y轴进给电机(38)固设在所述Z轴进给座(37)上，该Y轴进给电机的输出轴与Y轴丝杆(39)的一端同轴连接，在Y轴丝杆上套装有所述Y轴丝杆螺母(5)；所述导柱(40)与Y轴丝杆(39)平行，该导柱的一端通过直线轴承(41)支撑在所述Z轴进给座(37)上，且导柱(40)的另一端与所述移动板(4)固定。
采用以上结构，不仅能可靠地实现X、Y和Z轴直线移动，而且结构简单，易于实施，成本低廉。当然，在满足功能要求的前提下，也可以采用其他结构形式，并不仅仅局限于本实施例所述的结构。
作为优选，所述砂带磨削装置的数目为两个，所述第一数控分度盘(2)位于这两个砂带磨削装置之间。采用以上结构设计，这样不仅可以有效提高磨削效率，而且可以在两个砂带磨削装置中采用不同粒度的砂带同时来实现粗磨和精磨，从而便于生产的顺利进行。
在本案中，所述第一、二砂带轮(26、27)分别固套在一根对应的支撑轴上，该支撑轴分别与对应的所述第一、二伺服电机(28、29)输出轴同轴连接。
作为优选，每根所述Y轴丝杆(39)的上、下方各设有一根导柱(40)，这样就能更可靠地导向。
有益效果：本实用新型不仅能自动磨削整体叶盘叶片，磨削效率高，自动化程度高，而且可以实现纵向纹路的加工，磨削质量高，从而很好地克服了现有技术的缺陷，且本实用新型结构简单，易于实施，具有很好的实用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1去掉磨头机构等机构后的示意图。
图3为图1的侧视图。
图4为图3中磨头方位调整机构的部分结构示意图。
图5为图3中外壳15的剖视图。
图6为图5中第一、二砂带轮的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1至6所示，一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，主要由床身1、工件角度调整机构和砂带磨削装置构成，其中床身1为矩形结构。工件角度调整机构主要包括第一数控分度盘2和第一安装板3，其中第一数控分度盘2通过第一安装板3安装在床身1的前侧，且第一数控分度盘2的轴心线与Y轴平行。磨削之前，可以通过夹具将工件装夹在第一数控分度盘2的分度盘上，第一数控分度盘2工作时转动一定角度可以调整工件的角度。
如图1、2所示，砂带磨削装置的数目为1-2个，并设在床身1的顶面，且靠近第一数控分度盘2。在本案中，砂带磨削装置的数目为两个，第一数控分度盘2位于这两个砂带磨削装置之间。
如图1至6所示，砂带磨削装置包括进给***、磨头方位调整机构和磨头机构，其中进给***由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成。在本案中，X轴指左右方向，Y轴指前后方向，Z轴指上下方向。
如图1至3所示，所述X轴直线进给机构主要由X轴进给电机30、X轴丝杆31、立柱32和X轴丝杆螺母33构成。其中，X轴进给电机30的输出轴通过联轴器与X轴丝杆31一端同轴连接，该X轴丝杆31的另一端通过轴承支撑在轴承座上，且轴承座和X轴进给电机30均固定在床身1的顶面上。所述立柱32底面与床身1的顶面滑动配合，该立柱底面同时与所述X轴丝杆31上的X轴丝杆螺母33固定。当X轴进给电机30工作时，可以带动立柱32沿X轴做直线移动。
所述Z轴直线进给机构主要由Z轴进给电机34、Z轴丝杆35、Z轴丝杆螺母36和Z轴进给座37构成，其中Z轴进给电机34固设在立柱32的顶面，该Z轴进给电机34输出轴的下端与Z轴丝杆35上端同轴连接。Z轴丝杆35上的Z轴丝杆螺母36与Z轴进给座37固定，且Z轴进给座与立柱32滑动配合。当Z轴进给电机34工作时，可以带动Z轴进给座37沿Z轴做直线移动。
从图1至3可看出，Y轴直线进给机构主要由Y轴进给电机38、Y轴丝杆39、导柱40和直线轴承41构成，其中Y轴进给电机38固设在Z轴进给座37上，该Y轴进给电机37的输出轴与Y轴丝杆39的一端同轴连接，在Y轴丝杆39上套装有Y轴丝杆螺母5。所述导柱40与Y轴丝杆39平行，该导柱40的一端通过直线轴承41支撑在Z轴进给座37上，且导柱40的另一端与所述移动板4固定。作为优选，每根Y轴丝杆39的上方和下方各设有一根导柱40。
如图1至6所示，磨头方位调整机构主要由移动板4、第二数控分度盘6、驱动电机7、旋转支架8、摆动电机9、减速器10、小齿轮11、扇形齿12、连接件13、转轴14、外壳15、磨头旋转电机16和主动带轮17构成。其中，移动板4与Y轴直线进给机构中的Y轴丝杆螺母5固定，且移动板4可在该Y轴丝杆螺母5的带动下沿Y轴直线移动。
移动板4上安装有第二数控分度盘6，该第二数控分度盘6与驱动电机7相连，其连接方式为本领域技术人员所熟知，且第二数控分度盘6的分度盘可在驱动电机7的带动下绕Y轴旋转。旋转支架8固定在第二数控分度盘6的分度盘上，该旋转支架8上固设有摆动电机9和减速器10，其中摆动电机9的输出轴与减速器10输入轴同轴连接。减速器10具有两根同轴、方向相反的输出轴，每根输出轴上套装有一个小齿轮11。每个小齿轮11与对应的一个扇形齿12常啮合，该扇形齿12通过对应的连接件13固套在一根转轴14上。两根转轴14同轴，并与X轴平行，这两根转轴14的外端通过轴承支撑在旋转支架8对应侧边上的安装孔中，两根转轴的内端与外壳15的外壁固定。当摆动电机9工作时，可带动外壳15绕转轴14摆动。磨头旋转电机16固设在外壳15上，该磨头旋转电机16的输出轴上固套有主动带轮17。
如图1至6所示，所述磨头机构主要由转筒18、盖板19、从动带轮20、砂轮支架21、接触杆22、接触轮23、砂带24、张紧轮25、第一砂带轮26、第二砂带轮27、第一伺服电机28和第二伺服电机29构成。其中，转筒18的轴心线与转轴14垂直，该转筒18通过轴承装在外壳15的安装孔中，且外壳的上端面和下端面均装有用于对转筒18定位的盖板19。转筒18上同轴固定有一个从动带轮20，该从动带轮20通过传动带与主动带轮17相连，从而可使转筒18在该主动带轮的带动下转动。
所述砂轮支架21中部固定在转筒18内，砂轮支架21的其余部分露到转筒外面。在砂轮支架21下部固设有一根接触杆22，该接触杆22的轴心线与转筒18在同一条直线上，并在接触杆22的下端垂直安装有一个转动的接触轮23。
所述砂带24绕在接触轮23的外面，该砂带24的两端绕过对应的张紧轮25后，分别绕在对应的第一砂带轮26和第二砂带轮27上。所述第一砂带轮26和第二砂带轮27的轮毂半径相同，并可分别在对应的第一伺服电机28和第二伺服电机29带动下转动。当其中一个砂带轮做为收带轮时，另一个砂带轮做为放带轮，这样就能带动砂带24转动，并通过接触轮23处的砂带24来磨削整体叶盘的叶片。作为优选，第一砂带轮26和第二砂带轮27分别固套在一根对应的支撑轴上，该支撑轴分别与对应的第一伺服电机28和第二伺服电机29输出轴同轴连接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，其特征在于：包括床身(1)、工件角度调整机构和砂带磨削装置，其中工件角度调整机构中的第一数控分度盘(2)通过第一安装板(3)安装在所述床身(1)前侧，且第一数控分度盘(2)的轴心线与Y轴平行；所述砂带磨削装置的数目为1-2个，并设在所述床身(1)顶面，且靠近所述第一数控分度盘(2)；
所述砂带磨削装置包括进给***、磨头方位调整机构和磨头机构，其中进给***由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成；所述磨头方位调整机构包括移动板(4)、旋转支架(8)和磨头旋转电机(16)，其中移动板(4)与所述Y轴直线进给机构中的Y轴丝杆螺母(5)固定，并可在该Y轴丝杆螺母的带动下沿Y轴直线移动；
所述移动板(4)上安装有第二数控分度盘(6)，该第二数控分度盘与驱动电机(7)相连，且第二数控分度盘的分度盘可在驱动电机带动下绕Y轴旋转；所述旋转支架(8)固定在第二数控分度盘(6)的分度盘上，该旋转支架上固设有摆动电机(9)和减速器(10)，其中摆动电机(9)的输出轴与所述减速器(10)输入轴同轴连接，该减速器具有两根同轴、方向相反的输出轴，每根输出轴上套装有一个小齿轮(11)；每个所述小齿轮(11)与对应的一个扇形齿(12)常啮合，该扇形齿通过对应的连接件(13)固套在一根转轴(14)上；两根所述转轴(14)同轴，并与所述X轴平行，其外端通过轴承支撑在所述旋转支架(8)对应侧边上的安装孔中，两根转轴的内端与外壳(15)外壁固定，当所述摆动电机(9)工作时可带动外壳(15)绕转轴(14)摆动；所述磨头旋转电机(16)固设在外壳(15)上，该磨头旋转电机的输出轴上固套有主动带轮(17)；
所述磨头机构包括转筒(18)、砂轮支架(21)和砂带(24)，其中转筒(18)的轴心线与所述转轴(14)垂直，该转筒通过轴承装在所述外壳(15)的安装孔中，且外壳上、下端面均装有用于对转筒(18)定位的盖板(19)；所述转筒(18)上同轴固定有一个从动带轮(20)，该从动带轮通过传动带与所述主动带轮(17)相连，从而可使转筒(18)在主动带轮的带动下转动；
所述砂轮支架(21)中部固定在转筒(18)内，其余部分露到转筒外面，在砂轮支架下部固设有一根接触杆(22)，该接触杆的轴心线与转筒共线，并在接触杆下端垂直安装有一个转动的接触轮(23)；所述砂带(24)绕在接触轮(23)外面，该砂带的两端绕过对应的张紧轮(25)后，分别绕在对应的第一砂带轮(26)和第二砂带轮(27)上；所述第一、二砂带轮(26、27)的轮毂半径相同，并可分别在对应的第一伺服电机(28)和第二伺服电机(29)带动下转动，且当其中一个砂带轮做为收带轮时，另一个砂带轮做为放带轮。
2.根据权利要求1所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，其特征在于：所述X轴直线进给机构包括X轴进给电机(30)和立柱(32)，其中X轴进给电机(30)的输出轴通过联轴器与X轴丝杆(31)一端同轴连接，该X轴丝杆的另一端通过轴承支撑在轴承座上，且轴承座和X轴进给电机(30)均固定在所述床身(1)顶面上；所述立柱(32)底面与床身(1)的顶面滑动配合，该立柱底面同时与所述X轴丝杆(31)上的X轴丝杆螺母(33)固定；
所述Z轴直线进给机构包括Z轴进给电机(34)和Z轴进给座(37)，其中Z轴进给电机(34)固设在所述立柱(32)顶面，该Z轴进给电机输出轴的下端与Z轴丝杆(35)上端同轴连接，而Z轴丝杆上的Z轴丝杆螺母(36)与所述Z轴进给座(37)固定，且Z轴进给座与所述立柱(32)滑动配合；
所述Y轴直线进给机构包括Y轴进给电机(38)和导柱(40)，其中Y轴进给电机(38)固设在所述Z轴进给座(37)上，该Y轴进给电机的输出轴与Y轴丝杆(39)的一端同轴连接，在Y轴丝杆上套装有所述Y轴丝杆螺母(5)；所述导柱(40)与Y轴丝杆(39)平行，该导柱的一端通过直线轴承(41)支撑在所述Z轴进给座(37)上，且导柱(40)的另一端与所述移动板(4)固定。
3.根据权利要求1所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，其特征在于：所述砂带磨削装置的数目为两个，所述第一数控分度盘(2)位于这两个砂带磨削装置之间。
4.根据权利要求1-3任一所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，其特征在于：所述第一、二砂带轮(26、27)分别固套在一根对应的支撑轴上，该支撑轴分别与对应的所述第一、二伺服电机(28、29)输出轴同轴连接。
5.根据权利要求2所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心，其特征在于：每根所述Y轴丝杆(39)的上、下方各设有一根导柱(40)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151209 Termination date: 20170707 |