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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103223634A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103223634103223634A(43)申请公布日2013.07.31(21)申请号201310152367.0(22)申请日2013.04.27(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人陈志同陈宇飞(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人王顺荣唐爱华(51)Int.Cl.B24B19/14(2006.01)B24B41/04(2006.01)B24B41/02(2006.01)B24B47/12(2006.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书6页说明书6页附图7页附图7页(54)发明名称一种圆周阵列曲面结构同步加工装置(57)摘要一种圆周阵列曲面结构同步加工装置,它是由主轴加工单元、径向运动单元、工作台运动单元、双层主轴加工单元和龙门式圆周阵列曲面结构同步加工装置五部分组成;该主轴加工单元安装在径向运动单元的底座上并通过螺栓固定,用于对工件叶轮的叶片曲面进行加工,它沿圆周方向安装多个,每两个主轴加工单元之间圆心角角度为叶片夹角的整数倍;该径向运动单元用于控制安装其上的主轴加工单元沿径向运动,该工作台运动单元安装在径向运动单元的底座上,用于实现叶片的旋转及上下运动;叶片的三个运动在数控系统的控制下,共同实现叶片曲面加工;该双层主轴加工单元用于替换主轴加工单元安装在底座上,能同时加工两层叶轮,提高了此类复杂零件加工效率。CN103223634ACN103264ACN103223634A权利要求书1/3页1.一种圆周阵列曲面结构同步加工装置,其特征在于:它是由主轴加工单元(1)、径向运动单元(2)、工作台运动单元(3)、双层主轴加工单元(4)和龙门式圆周阵列曲面结构同步加工装置五部分组成;该主轴加工单元(1)安装在径向运动单元(2)的底座(2-1)上并通过螺栓固定,用于对工件叶轮(3-17)的叶片曲面进行加工,它沿圆周方向安装复数个,每两个主轴加工单元之间圆心角角度为叶片夹角的整数倍;该径向运动单元(2),用于控制安装其上的主轴加工单元(1)沿径向运动,该工作台运动单元(3)安装在径向运动单元的底座(2-1)上,用于实现叶片的旋转及上、下运动;叶片的三个运动在数控系统的控制下,共同实现叶片曲面加工;该双层主轴加工单元用于替换主轴加工单元安装在底座(2-1)上,能同时加工两层叶轮;所述主轴加工单元(1)用于实施对曲面的加工,它包括10个构件:它们是刀架(1-1)、主轴导轨(1-2)、主轴电机支架(1-3)、Z轴锁紧螺栓(1-4)、主轴电机(1-5)、Y轴锁紧螺栓(1-6)、螺纹爪(1-7)、主轴滑块(1-8)、移动板(1-9)和砂轮(1-10);主轴导轨(1-2)通过螺栓固定在刀架(1-1)的上平面上,主轴电机支架(1-3)、移动板(1-9)和主轴滑块(1-8)相互连接并一起镶崁在主轴导轨(1-2)上;砂轮(1-10)安装在主轴电机(1-5)的输出轴上,主轴电机(1-5)通过Y轴锁紧螺栓(1-6)固定在主轴电机支架(1-3)上,主轴电机支架(1-3)安装在移动板(1-9)上,螺纹爪(1-7)通过螺钉固定在移动板(1-9)的下表面;其中,该刀架(1-1)是扇形平面结构,与底座(2-1)螺栓连接,上面沿圆直径方向安装两根主轴导轨(1-2),用于约束移动板(1-9)径向运动;该主轴导轨(1-2)是工字形导轨件,通过螺栓固定在刀架(1-1)的上平面上;该移动板(1-9)是矩形件,其下部安装的四个主轴滑块(1-8)与主轴导轨(1-2)构成滚动导轨,约束其沿着导轨方向滑动;该主轴电机支架(1-3)是U形的支架结构,安装在移动板(1-9)上部;该主轴电机(1-5)安装在该支架左右两侧的板上,该板上有孔和轴,电机能绕轴转动,以便调整角度,然后用Y轴锁紧螺栓(1-6)锁紧,其规格型号由孔径和电机支架宽度确定;该主轴电机(1-5)头部安装砂轮(1-10)用于磨削加工叶片曲面;该螺纹爪(1-7)是倒T形件,上部有螺纹孔,用于与移动板(1-9)螺钉连接,并从刀架(1-1)的中心槽中穿出,下部有螺纹齿,与平面螺旋盘(2-5)啮合;该主轴滑块(1-8)是凹形件,其凹槽与主轴导轨(1-2)相配;所述径向运动单元(2)用于控制多个主轴加工单元(1)的径向运动,包括6个构件,它们是:底座(2-1)、大转台电机转子(2-2)、大转台电机定子(2-3)、大转台台面轴承(2-4)、平面螺旋盘(2-5)和T形槽螺栓及螺母(2-6);刀架(1-1)通过T形槽螺栓及螺母(2-6)与底座(2-1)固定,平面螺旋盘(2-5)与螺纹爪(1-7)构成平面螺旋运动副,平面螺旋盘(2-5)