一種整體葉盤葉片自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種整體葉盤葉片自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整方法及裝置，根據(jù)整體葉盤葉片精銑加工狀態(tài)、各葉片之間的相互遮擋情況以及零件的材料狀態(tài)。首先，確定光整工藝中磨料和輔助劑的類型、整體葉盤零件的擺放姿態(tài)以及料箱和零件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)；然后，通過葉片滯留區(qū)域的表面狀態(tài)提高情況確定復(fù)合運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)；并通過對(duì)葉片開敞性優(yōu)越區(qū)域進(jìn)行性測(cè)量及補(bǔ)償，最終實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉片表面各區(qū)域的粗糙度等級(jí)提升及精確成形。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：1)取代手工拋光，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的自動(dòng)化成形制造；2)提高產(chǎn)品的加工效率80％；3)保證各葉片最終狀態(tài)的一致性，提高產(chǎn)品合格率75％；4)有效延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用周期，從而降低產(chǎn)品的綜合成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種整體葉盤葉片自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整方法及裝置
本專利技術(shù)涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體說是一種整體葉盤葉片自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整方法及裝置。
技術(shù)介紹
隨著推進(jìn)器、鼓風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等動(dòng)力輸出設(shè)備對(duì)高性能指標(biāo)的迫切需求，各種整體結(jié)構(gòu)、復(fù)雜型面的零件得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于整體葉盤、葉輪結(jié)構(gòu)零件而言，其葉身型面的最終加工狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)圖紙的要求對(duì)于其效能的發(fā)揮起著極其重大的影響，或者可以說直接影響著設(shè)備的工作性能和使用壽命。為提高動(dòng)力輸出設(shè)備的性能，整體葉輪、葉盤結(jié)構(gòu)零件的葉片多為非直紋面葉型，且扭轉(zhuǎn)較大，葉型截面前后緣半徑小；同時(shí)，由于葉片數(shù)量多，互相遮擋，導(dǎo)致葉片表面的粗糙度等級(jí)提升相當(dāng)困難，始終伴隨著進(jìn)排氣邊緣形狀的一致性差問題。目前，整體葉盤葉身型面粗糙度主要依靠手工拋修+振動(dòng)光飾工藝保證。而手工拋修過多的依賴操作者的技能和經(jīng)驗(yàn)，一致性與穩(wěn)定性難以控制。各葉片間尺寸與表面狀態(tài)的差異，將會(huì)使轉(zhuǎn)子在實(shí)際工作過程中的振動(dòng)和離心力變大，降低自身壽命的同時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的總體性能大幅下降。同時(shí)，由于缺乏對(duì)葉片表面完整性的認(rèn)知與研究，只考慮產(chǎn)品的幾何尺寸，對(duì)加工性、使用要求缺乏深度研究，對(duì)產(chǎn)品的物理特性、使用性能要求也沒有深度理解。表面完整性的檢測(cè)也只局限于表面粗糙度、表面的圓滑轉(zhuǎn)接(按標(biāo)準(zhǔn)件驗(yàn)收)。這將大大縮短產(chǎn)品的壽命周期。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種整體葉盤葉片自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整方法及裝置。具體技術(shù)方案如下：根據(jù)整體葉盤葉片精銑加工狀態(tài)、各葉片之間的相互遮擋情況以及零件的材料狀態(tài)。首先，確定光整工藝中磨料和輔助劑的類型、整體葉盤零件的擺放姿態(tài)以及料箱和零件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)；然后，通過葉片滯留區(qū)域的表面狀態(tài)提高情況確定復(fù)合運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)；并通過對(duì)葉片開敞性優(yōu)越區(qū)域進(jìn)行性測(cè)量及補(bǔ)償，最終實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉片表面各區(qū)域的粗糙度等級(jí)提升及精確成形。具體步驟如下：步驟1：根據(jù)整體葉盤葉片與盤體軸線之間的夾角α，確定盤體與回轉(zhuǎn)料箱截面的角度值，該角度值要控制在α±2°之間，以確保磨料順暢的流過兩葉片之間；步驟2：將光整工裝與整體葉盤進(jìn)行裝配，通過連接銷將安裝板與整體葉盤連接，實(shí)現(xiàn)工裝與零件的同步運(yùn)動(dòng)；光整工裝要保證整體葉盤的盤體不受磨料影響；步驟3：將整體葉盤與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)通過光整工裝進(jìn)行連接；同時(shí)，工裝中心孔要與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)末端的伺服電機(jī)輸出軸進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)葉盤的勻速自轉(zhuǎn)；步驟4：通過關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)將整體葉盤與轉(zhuǎn)動(dòng)料箱截面之間的角度調(diào)整至α±2°之間；步驟5：根據(jù)整體葉盤葉片的高度，調(diào)整料箱中的磨料，保證磨料將最低點(diǎn)的3～4片葉片全部浸沒；步驟6：設(shè)定整體葉盤的自轉(zhuǎn)速度；步驟7：設(shè)定料箱的自轉(zhuǎn)速度；步驟8：根據(jù)整體葉盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)定光整時(shí)間，完成葉片的單面光整加工；步驟9：通過關(guān)節(jié)臂末端旋轉(zhuǎn)180°，實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉片的另一面與轉(zhuǎn)動(dòng)料箱截面之間的角度為α±2°之間；步驟10：將整體葉盤自轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)；步驟11：將料箱自轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)；步驟12：完成整體葉盤自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整加工。本專利技術(shù)進(jìn)一步公開了一種實(shí)現(xiàn)所述方法的光整裝置，包括轉(zhuǎn)動(dòng)料箱1、磨料2、葉盤3、葉片4、關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)5、固定裝置6，葉片設(shè)置在葉盤內(nèi)，葉盤在關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)設(shè)置在固定裝置上；葉盤盤體與回轉(zhuǎn)料箱截面的角度為α±2°；α為整體葉盤葉片與盤體軸線之間的夾角。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：1)取代手工拋光，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的自動(dòng)化成形制造；2)提高產(chǎn)品的加工效率80％；3)保證各葉片最終狀態(tài)的一致性，提高產(chǎn)品合格率75％；4)有效延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用周期，從而降低產(chǎn)品的綜合成本。附圖說明圖1是復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整俯視圖；圖2是復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整正視圖；圖3是葉片與盤體的安裝角示意圖；圖4光整工裝示意圖；圖中，1轉(zhuǎn)動(dòng)料箱，2磨料，3葉盤，4葉片，5關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)，6固定裝置，7料箱轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，8連接銷,9下安裝板,10上安裝板。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖具體說明本專利技術(shù)，根據(jù)整體葉盤葉片精銑加工狀態(tài)、各葉片之間的相互遮擋情況以及零件的材料狀態(tài)。首先，確定光整工藝中磨料和輔助劑的類型、整體葉盤零件的擺放姿態(tài)以及料箱和零件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)；然后，通過葉片滯留區(qū)域的表面狀態(tài)提高情況確定復(fù)合運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)；并通過對(duì)葉片開敞性優(yōu)越區(qū)域進(jìn)行性測(cè)量及補(bǔ)償，最終實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉片表面各區(qū)域的粗糙度等級(jí)提升及精確成形。具體步驟如下：步驟1：根據(jù)整體葉盤葉片與盤體的安裝角α，確定盤體與回轉(zhuǎn)料箱截面的角度值，該角度要控制在α±2°之間，以確保磨料順暢的流過兩葉片之間；步驟2：將光整工裝與整體葉盤進(jìn)行裝配，通過連接銷將安裝板與整體葉盤連接，實(shí)現(xiàn)工裝與零件的同步運(yùn)動(dòng)；光整工裝要保證整體葉盤的盤體不受磨料影響；步驟3：將整體葉盤與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)通過光整工裝進(jìn)行連接；同時(shí)，工裝中心孔要與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)末端的伺服電機(jī)輸出軸進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)葉盤的勻速自轉(zhuǎn)；步驟4：通過關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)將整體葉盤與轉(zhuǎn)動(dòng)料箱截面之間的角度調(diào)整至α±2°之間；步驟5：根據(jù)整體葉盤葉片的高度，調(diào)整料箱中的磨料，保證磨料將最低點(diǎn)的3～4片葉片全部浸沒；步驟6：設(shè)定整體葉盤的自轉(zhuǎn)速度；步驟7：設(shè)定料箱的自轉(zhuǎn)速度；步驟8：根據(jù)整體葉盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)定光整時(shí)間，完成葉片的單面光整加工；步驟9：通過關(guān)節(jié)臂末端旋轉(zhuǎn)180°，實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉片的另一面與轉(zhuǎn)動(dòng)料箱截面之間的角度為α±2°之間；步驟10：將整體葉盤自轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)；步驟11：將料箱自轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)；步驟12：完成整體葉盤自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整加工。本專利技術(shù)進(jìn)一步公開了一種實(shí)現(xiàn)所述方法的光整裝置，包括轉(zhuǎn)動(dòng)料箱1、磨料2、葉盤3、葉片4、關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)5、固定裝置6，葉片4設(shè)置在葉盤內(nèi)3，葉盤在關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)設(shè)置在固定裝置上；葉盤盤體與回轉(zhuǎn)料箱截面的角度為α±2°。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種整體葉盤葉片自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整方法，其特征在于步驟如下：步驟1：根據(jù)整體葉盤葉片與盤體的安裝角α，確定盤體與回轉(zhuǎn)料箱截面的角度值，該角度要控制在α±2°之間，以確保磨料順暢的流過兩葉片之間；步驟2：將專用工裝與整體葉盤進(jìn)行裝配，通過連接銷將安裝板與整體葉盤連接，實(shí)現(xiàn)工裝與零件的同步運(yùn)動(dòng)；專用工裝要保證整體葉盤的盤體不受磨料影響；步驟3：將整體葉盤與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)通過專用工裝進(jìn)行連接；同時(shí)，工裝中心孔要與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)末端的伺服電機(jī)輸出軸進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)葉盤的勻速自轉(zhuǎn)；步驟4：通過關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)將整體葉盤與轉(zhuǎn)動(dòng)料箱截面之間的角度調(diào)整至α±2°之間；步驟5：根據(jù)整體葉盤葉片的高度，調(diào)整料箱中的磨料，保證磨料將最低點(diǎn)的3～4片葉片全部浸沒；步驟6：設(shè)定整體葉盤的自轉(zhuǎn)速度；步驟7：設(shè)定料箱的自轉(zhuǎn)速度；步驟8：根據(jù)整體葉盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)定光整時(shí)間，完成葉片的單面光整加工；步驟9：通過關(guān)節(jié)臂末端旋轉(zhuǎn)180°，實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉片的另一面與轉(zhuǎn)動(dòng)料箱截面之間的角度為α±2°之間；步驟10：將整體葉盤自轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)；步驟11：將料箱自轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)；步驟12：完成整體葉盤自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整加工。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種整體葉盤葉片自動(dòng)化復(fù)合運(yùn)動(dòng)光整方法，其特征在于步驟如下：步驟1：根據(jù)整體葉盤葉片與盤體軸線之間的夾角α，確定盤體與回轉(zhuǎn)料箱截面的角度值，該角度值要控制在α±2°之間，以確保磨料順暢的流過兩葉片之間；步驟2：將光整工裝與整體葉盤進(jìn)行裝配，通過連接銷將安裝板與整體葉盤連接，實(shí)現(xiàn)工裝與零件的同步運(yùn)動(dòng)；光整工裝要保證整體葉盤的盤體不受磨料影響；步驟3：將整體葉盤與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)通過光整工裝進(jìn)行連接；同時(shí)，工裝中心孔要與關(guān)節(jié)臂機(jī)構(gòu)末端的伺服電機(jī)輸出軸進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)葉盤的勻速自轉(zhuǎn)；步驟4：通過關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)將整體葉盤與轉(zhuǎn)動(dòng)料箱截面之間的角度調(diào)整至α±2°之間；步驟5：根據(jù)整體葉盤葉片的高度，調(diào)整料箱中的磨料，保證磨料將最低點(diǎn)的3～...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳雷，張瑩，李家永，穆輝，王璇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：遼寧;21