一种用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102267089A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102267089A(43)申请公布日2011.12.07(21)申请号201110237499.4(22)申请日2011.08.18(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号646信箱(72)发明人史耀耀段继豪李小彪董婷张军锋(51)Int.Cl.B24B41/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头(57)摘要本发明公开了一种用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头，包括主轴外套、柔性驱动机构、电主轴结构。抛光加工过程中，柔性磨头的柔性动作使得抛光砂带轮能够适应整体叶盘表面曲率及波纹，电主轴通过气缸的作用在主轴外套中进行径向及轴向的微位移动作，带动刀具在叶盘表面抛光过程中产生自动退刀，避免刚性冲击引起的叶盘表面变形及损坏；电主轴结构为抛光磨头提供旋转动力，使抛光刀具高速旋转。本发明结构简单，装配方便，通过安装于数控机床摆动轴的形式，进行多轴联动抛光，通过对柔性驱动机构气缸的控制，实现整体叶盘复杂曲面型面的自动化抛光，不仅提高了对叶盘型面抛光效率，同时提高了叶盘表面抛光质量。CN1026789ACCNN110226708902267095A权利要求书1/1页1.一种用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头，包括主轴外套、柔性驱动机构、电主轴结构，其特征在于：柔性驱动机构包括气缸、气缸顶盖、滑动体；所述气缸为矩形，气缸顶盖为圆柱形薄平板，中心有一通孔，以使气缸活塞穿过；滑动体为薄壁圆筒，中心有一沉孔，沉孔与气缸活塞轴配合，滑动体在与气缸顶盖表面接触的平面内进行小位移移动；柔性驱动机构与主轴外套、电主轴结构连接；所述主轴外套为薄壁圆筒状，圆筒壁外侧面设置有两对称摆动轴安装平面，平面上分布有螺纹孔，用于对柔性磨头的摆动支撑；所述电主轴结构嵌套固定于主轴外套内，柔性驱动机构驱使电主轴结构在主轴外套内进行径向及轴向的微位移动作，电主轴结构为柔性抛光磨头提供动力，使砂带百叶轮刀具进行高速旋转。2.根据权利要求1所述的用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头，其特征在于：所述的主轴外套周向均匀分布有三组相同的沉孔，每组设置有两个相同沉孔，每两个相同沉孔之间沿轴向有过渡平台，平台上设置有通孔。3.根据权利要求1所述的用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头，其特征在于：所述的主轴外套尾端直径小于前端直径，呈棱台结构。4.根据权利要求1所述的用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头，其特征在于：所述的电主轴结构包括电主轴、主轴内套；电主轴前端为可调直径弹簧夹头用于夹持刀具，电主轴与主轴内套轴孔配合，主轴内套周向固定位置均匀分布有三个气缸安装平面，三个平面处各有一平面凹槽，主轴内套底端设置有一大直径圆台，与主轴外套底端配合支撑。2CCNN110226708902267095A说明书1/4页一种用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头技术领域[0001]本发明涉及一种抛光加工用的柔性磨头，特别是一种用于整体叶盘表面抛光的柔性磨头。属于航空发动机设计与制造技术领域，适用于发动机整体叶盘叶片曲面抛光加工工艺。背景技术[0002]航空工业的发展对发动机的需求量日益增大，对发动机叶盘叶片表面质量、型面精度要求非常高。现代机床多轴联动加工技术已实现叶盘多轴铣削加工，但是由于叶盘叶片表面属多自由度空间自由曲面，且多轴联动铣削后的叶盘叶片表面波纹度及刀痕较重，因此，在铣削加工后需要对叶盘叶片表面进行光整加工，以提高其表面精度及光洁度，降低表面粗糙度。[0003]由于叶盘具有通道窄、叶展长结构复杂的特点，导致其自动化抛光工艺过程难以实现，手工操作抛光打磨是目前较为广泛应用的抛光加工工艺方法，其效率较低、抛光质量不高、一致性差、稳定性差及工作量大，严重影响着发动机整体叶盘生产制造水平。[0004]中国专利200520123967.5中公开了一种单向柔性磨头机构，用于数控弧齿锥齿轮顶倒棱磨削，通过安装在电机主轴上部的两组弹簧，自动调整砂轮的上下移动，保证了磨削精度。在专利200710156215.2中描述了一种刚性散体柔度可调抛光磨头，其以皮制材料作为工作面抛光囊，囊内填充有导磁刚性颗粒，是一种对自由曲面适应性好、可实时控制抛光囊刚度、曲面抛光效率高的抛光磨头。专利97208573.4中提出了一种气动补偿抛光磨头，通过轴向气缸的位移调整，来补偿砂轮因磨损产生的与工件之间的间隙，保证了抛光质量。在专利200720056842.4中介绍了一种行星仿形抛光磨头，利用传动齿轮组，使磨轮可以跟随曲面上下滑动，始终与工件抛光表面贴合，获得均匀抛光效果。专利200720057315.5中公开了一种新型盘式抛光磨头，磨头轴与磨盘中心结构架之间设有