專利名稱：一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于機械制造領域，具體涉及一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統。
背景技術：
整體葉盤作為航空發動機的關鍵部件，其結構特點是省去了傳統連接方式采用的榫頭、榫槽和鎖緊裝置，結構重量減輕、零件數量減少，避免了榫頭的氣流損失，因此發動機結構大為簡化，推重比和可靠性明顯提高。作為下一代航空發動機實現功能跨越和技術提高的核心部件，整體葉盤的制造技術是航空發動機進步和發展的關鍵。整體葉盤形狀加工后為獲得預期的表面質量仍需要經過磨拋加工。與單個葉片的磨拋相比，整體葉盤的結構更加復雜，通道開敞性差、葉展長、葉片薄、相互遮掩嚴重，給磨拋作業帶來很大困難。目前整體葉盤的磨拋加工主要依賴工人的手工操作，工人手持工具對某一葉片磨拋時，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。手工磨拋勞動強度大、效率低、磨拋表面一致性差、質量不高。

發明內容
本發明提供一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，以解決目前工磨拋勞動強度大、效率低、磨拋表面一致性差、質量不高的問題。本發明采取的技術方案是主動輪、四個惰輪、張緊機構、磨拋力控制機構、法蘭架安裝在基板上，可換式接觸機構與磨拋力控制機構連接，主動輪與伺服電機連接，伺服電機與基板固定連接，主動輪、張緊機構和四個惰輪將砂帶支撐成框形結構。所述四個惰輪通過剛性軸安裝在基板上，且呈矩形布置。所述張緊機構的結構是擺動氣缸安裝在基板上，張緊輪通過曲軸與擺動氣缸連接。所述可換式接觸機構的結構是安裝板兩端各分別安裝接觸輪、平面壓板、曲面壓板或自由式砂帶支撐導輪板中的一種。所述接觸輪、平面壓板、自由式砂帶支撐導輪板上的導輪均采用金屬主體表面粘接橡膠材料的結構。所述一種磨拋力控制機構的結構是滑軌由上下平行的兩個光滑剛性圓柱體組成，滑軌安裝在固定架上，滑動體與滑軌滑動連接，滑動體一側開有螺紋孔，與可換式接觸機構的安裝板螺紋連接；滑動體另一側有長方體凸臺，兩個直線運動氣缸相對安裝在固定架上，兩個氣缸的活塞桿與滑動體的凸臺兩側分別接觸，固定架與基板固定連接。所述另一種磨拋力控制機構的結構是滑軌由上下平行的兩個光滑剛性圓柱體組成，滑軌安裝在固定架上，滑動體為長方體結構，滑動體與滑軌滑動連接，滑動體一側開有螺紋孔，與可換式接觸機構的安裝板螺紋連接；滑動體另一側有圓柱體凸臺，擺動氣缸安裝在固定架上，彈性擺桿分別與滑動體和擺動氣缸連接，固定架與基板固定連接。
所述的另一種磨拋力控制機構的彈性擺桿的結構是上擺桿為一端帶有耳環的中空的圓柱體，下擺桿為一端帶有耳環的中空的圓柱體，下擺桿的圓柱體套入上擺桿的圓柱體中，彈簧位于上擺桿、下擺桿之間，上擺桿的耳環與擺動氣缸的活塞軸固定連接，下擺桿的耳環與滑動體的圓柱體凸臺轉動連接。本發明工作時安裝在數控機床主軸上，利用砂帶磨拋整體葉盤葉片的工具系統，以適應整體葉盤磨拋自動化的需求和發展趨勢。本發明的優點是(1)為開式整體葉盤葉片型面的自動磨拋作業提供了新的技術思路。適應整體葉盤相鄰葉片之間通道狹窄的特點，利用一套砂帶磨拋工具系統，可以實現對整體葉盤葉片凸面和凹面的磨拋，有效避免磨拋過程中砂帶與相鄰非磨拋葉片的干涉；
(2)利用可換式接觸機構，可以根據葉片凸面和凹面的不同，選取相應的砂帶接觸方式；
(3)利用磨拋力控制機構，有效控制砂帶磨拋葉片凸面和凹面時的磨拋力。


圖1是本發明結構示意圖2是圖1的后視圖3是本發明張緊機構的結構示意圖4a是本發明可換式接觸機構采用接觸輪、平面壓板的結構示意圖4b是本發明可換式接觸機構采用曲面壓板、自由式砂帶支撐導輪板的結構示意圖；圖5是本發明另一種結構示意圖6是本發明的一種磨拋力控制機構的結構示意圖7是圖6的后視圖8是本發明的另一種磨拋力控制機構結構示意圖9是圖8的后視圖10是本發明彈性擺桿的結構示意圖11是本發明砂帶磨拋整體葉盤葉片凹面的示意圖12是本發明砂帶磨拋整體葉盤葉片凸面的示意圖13是本發明砂帶磨拋整體葉盤葉片凸面的示意圖。
具體實施例方式主動輪1、四個惰輪2、張緊機構7、磨拋力控制機構3、法蘭架9安裝在基板5上，可換式接觸機構4與磨拋力控制機構3連接，主動輪與伺服電機8連接，伺服電機8與基板5固定連接，主動輪1、張緊機構7和四個惰輪2將砂帶6支撐成框形結構，砂帶6所在平面與基板5平面之間保持一定的距離。所述四個惰輪2通過剛性軸安裝在基板5上，且呈矩形布置。所述張緊機構的結構是擺動氣缸701安裝在基板5上，張緊輪703通過曲軸702與擺動氣缸連接。所述可換式接觸機構的結構是安裝板401兩端各分別安裝接觸輪403a、平面壓板402a、曲面壓板403b或自由式砂帶支撐導輪板402b中的一種。所述接觸輪403a、平面壓板402a、自由式砂帶支撐導輪板402b上的導輪均采用金屬主體表面粘接橡膠材料的結構。所述一種磨拋力控制機構的結構是滑軌301由上下平行的兩個光滑剛性圓柱體組成，滑軌301安裝在固定架304a上，滑動體302a與滑軌301滑動連接，滑動體302a —側開有螺紋孔，與可換式接觸機構4的安裝板401螺紋連接；滑動體302a另一側有長方體凸臺，兩個直線運動氣缸303a相對安裝在固定架304a上，兩個氣缸303a的活塞桿與滑動體302a的凸臺兩側分別接觸，固定架304a與基板5固定連接。所述另一種磨拋力控制機構的結構是滑軌301由上下平行的兩個光滑剛性圓柱體組成，滑軌301安裝在固定架304b上，滑動體302b為長方體結構，滑動體302b與滑軌301滑動連接，滑動體302b —側開有螺紋孔，與可換式接觸機構4的安裝板401螺紋連接；滑動體302b另一側有圓柱體凸臺，擺動氣缸303b安裝在固定架304b上，彈性擺桿305分別與滑動體302b和擺動氣缸303b連接，固定架304b與基板5固定連接。所述的另一種磨拋力控制機構的彈性擺桿的結構是上擺桿3051為一端帶有耳環的中空的圓柱體,下擺桿3052為一端帶有耳環的中空的圓柱體，下擺桿3052的圓柱體套入上擺桿3051的圓柱體中，彈簧3053位于上擺桿、下擺桿之間，上擺桿3051的耳環與擺動氣缸303b的活塞軸固定連接，下擺桿3052的耳環與滑動體302b的圓柱體凸臺轉動連接。本發明工作方式是本發明通過基板5上的法蘭架9安裝到數控機床主軸上，砂帶6纏繞過主動輪1、惰輪2、張緊輪703，張緊機構7的擺動氣缸701轉動，通過曲軸702帶動張緊輪703擺動，張緊輪703壓緊砂帶6，使砂帶6張緊，根據整體葉盤砂帶磨拋需要，在可換式接觸機構4的安裝板401的兩端上分別安裝用于磨拋葉片凸面的平面壓板402a或自由式砂帶支撐導輪板402b和用于磨拋葉片凹面的接觸輪403a或曲面壓板403b。安裝在基板5上的伺服電機8帶動主動輪I轉動，主動輪I帶動砂帶6運動。數控機床多軸聯動，帶動砂帶工具系統接近需要磨拋的整體葉盤的葉片；當磨拋葉片凸面或凹面時，磨拋力控制機構3的兩個直線運動氣缸303a產生相對運動或者磨拋力控制機構3的擺動氣缸303b產生轉動，通過彈性擺桿305，推動滑動體302a或者滑動體302b沿滑軌301向接近葉片凸面或凹面的方向運動，滑動體302a或者滑動體302b帶動與其聯接的可換式接觸機構4運動，可換式接觸機構4的安裝板401上的平面壓板402a或自由式砂帶支撐導輪板402b、或接觸輪403a或曲面壓板403b將砂帶6壓向葉片凸面或凹面，對葉片進行磨拋加工，并通過控制兩個直線運動氣缸303a的相對運動或者擺動氣缸303b的轉動角度控制磨拋力。
權利要求
1.一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于主動輪、四個惰輪、張緊機構、磨拋力控制機構、法蘭架安裝在基板上，可換式接觸機構與磨拋力控制機構連接，主動輪與伺服電機連接，伺服電機與基板固定連接，主動輪、張緊機構和四個惰輪將砂帶支撐成框形結構。
2.根據權利要求1所述的所述一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于四個惰輪通過剛性軸安裝在基板上，且呈矩形布置。
3.根據權利要求1所述的所述一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于所述張緊機構的結構是擺動氣缸安裝在基板上，張緊輪通過曲軸與擺動氣缸連接。
4.根據權利要求1所述的所述一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于所述可換式接觸機構的結構是安裝板兩端各分別安裝接觸輪、平面壓板、曲面壓板或自由式砂帶支撐導輪板中的一種。
5.根據權利要求4所述的所述一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于所述接觸輪、平面壓板、自由式砂帶支撐導輪板上的導輪均采用金屬主體表面粘接橡膠材料的結構。
6.根據權利要求1所述的所述一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于磨拋力控制機構的結構是滑軌由上下平行的兩個光滑剛性圓柱體組成，滑軌安裝在固定架上，滑動體與滑軌滑動連接，滑動體一側開有螺紋孔，與可換式接觸機構的安裝板螺紋連接；滑動體另一側有長方體凸臺，兩個直線運動氣缸相對安裝在固定架上，兩個氣缸的活塞桿與滑動體的凸臺兩側分別接觸，固定架與基板固定連接。
7.根據權利要求1所述的所述一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于磨拋力控制機構的結構是滑軌由上下平行的兩個光滑剛性圓柱體組成，滑軌安裝在固定架上，滑動體為長方體結構，滑動體與滑軌滑動連接，滑動體一側開有螺紋孔，與可換式接觸機構的安裝板螺紋連接；滑動體另一側有圓柱體凸臺，擺動氣缸安裝在固定架上，彈性擺桿分別與滑動體和擺動氣缸連接，固定架與基板固定連接。
8.根據權利要求7所述的所述一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，其特征在于彈性擺桿的結構是上擺桿為一端帶有耳環的中空的圓柱體，下擺桿為一端帶有耳環的中空的圓柱體，下擺桿的圓柱體套入上擺桿的圓柱體中，彈簧位于上擺桿、下擺桿之間，上擺桿的耳環與擺動氣缸的活塞軸固定連接，下擺桿的耳環與滑動體的圓柱體凸臺轉動連接。
全文摘要
本發明涉及一種用于整體葉盤自動磨拋的砂帶工具系統，屬于機械領域。主動輪、四個惰輪、張緊機構、磨拋力控制機構、法蘭架安裝在基板上，可換式接觸機構與磨拋力控制機構連接，主動輪與伺服電機連接，伺服電機與基板固定連接，主動輪、張緊機構和四個惰輪將砂帶支撐成框形結構。優點是可以實現對整體葉盤葉片凸面和凹面的磨拋，有效避免磨拋過程中砂帶與相鄰非磨拋葉片的干涉。
文檔編號B24B21/18GK103029022SQ201310018970
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者張雷, 劉春輝, 王昕 , 吳文征 申請人:吉林大學