一种用于叶片抛光的柔性机构及抛光方法技术

本发明专利技术公开了一种用于叶片抛光的柔性机构，包括刀柄，刀柄上连接有中空圆柱状的内壳体，内壳体的内部设有橡皮囊，橡皮囊的底部设有抛光件，内壳体的侧壁上开设有孔a，橡皮囊的囊口连接在孔a处，内壳体的外部套接有外壳体，外壳体的侧壁上开设有孔b。本发明专利技术还公开了利用上述柔性机构进行抛光的方法，解决了目前曲面零件采用人工抛光方式存在的抛光效率低及抛光质量难以保证的问题。

Flexible mechanism for polishing blade and polishing method

The invention relates to a flexible mechanism, including blade polishing handle, the handle is connected with the inner shell of a hollow cylindrical shell, is provided with a rubber bag, a rubber bag is arranged on the bottom of the polishing pieces, side wall of the inner shell is arranged on the hole a, rubber bag and the bag opening is connected with the hole a at the outside of the casing is sheathed with the inner shell and the side wall of the outer shell body is arranged on the hole B. The invention also discloses a method for polishing by utilizing the flexible mechanism, and solves the problem that the polishing efficiency and the quality of the polishing of the curved surface parts are not guaranteed by the artificial polishing method.

【技术实现步骤摘要】
一种用于叶片抛光的柔性机构及抛光方法
本专利技术属于曲面零件的机械加工
，涉及一种用于叶片抛光的柔性机构，还涉及利用上述柔性机构进行抛光的方法。
技术介绍
叶片作为航空发动机的心脏，是其动力能源装置的关键部件，为了提高发动机的性能，叶片形状日益趋于复杂，几何尺寸逐渐增大，新型结构不断得到研发，对叶片的关键制造技术提出了更高的要求。而叶片型面为典型的空间自由曲面，对叶片表面质量、型面精度的要求非常高，而抛光加工工艺作为叶片加工成型的最终工艺直接决定了叶片的表面质量，因此对叶片的抛光工艺研究尤为重要。由于叶片形状复杂且非常薄，为高自由度复杂曲面，且叶片型面尺寸精度要求严格，在抛光过程中容易受力产生变形，影响了叶片的尺寸精度。目前国内对叶片抛光普遍采用人工打磨的方法，该方法效率低下、劳动强度大且质量难以保证，制约着航空事业的发展。因此目前亟需设计一种抛光装置，以便提高叶片等曲面类零件的抛光效率和抛光质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于叶片抛光的柔性机构，解决了目前曲面零件采用人工抛光方式存在的抛光效率低及抛光质量难以保证的问题。本专利技术的目的还提供利用上述柔性机构进行抛光的方法。本专利技术所采用的一种技术方案是，一种用于叶片抛光的柔性机构，包括刀柄，刀柄上连接有中空圆柱状的内壳体，内壳体的内部设有橡皮囊，橡皮囊的底部设有抛光件，内壳体的侧壁上开设有孔a，橡皮囊的囊口连接在孔a处，内壳体的外部套接有外壳体，外壳体的侧壁上开设有孔b。本专利技术的第一种技术方案的特点还在于，其中刀柄为类圆锥状结构，刀柄的锥底端面中心处加工有螺纹孔，内壳体一端的圆周外壁上设有外螺纹，内壳体的一端套接在螺纹孔内并通过螺纹与刀柄连接，橡皮囊的囊口穿套在孔a中并通过铆钉固定在内壳体的侧壁上。其中外壳体为中空套筒状，外壳体的内部分别同轴设有环状的定位盘a和环状的定位盘b，内壳体套接在定位盘a与定位盘b的中心处，刀柄的锥底所在端套接有轴承a且刀柄的锥底端面恰好顶在定位盘a上，且轴承a的一端端面与定位盘a接触，轴承a的另一端端面与外壳体的一端端面平齐，外壳体的一端端面上连接有挡圈a，挡圈a套接在刀柄上并靠近刀柄的锥底所在端；其中内壳体的外壁上加工一圈凸台a和一圈凸台b，凸台a与凸台b沿内壳体的中心轴线依次呈阶梯状设置，且凸台a的半径小于凸台b的半径，定位盘b恰好卡在凸台a上，内壳体上还套接有轴承b，轴承b位于凸台a与凸台b之间，轴承b的一端端面与定位盘b接触，轴承b的另一端端面与外壳体的另一端端面平齐，外壳体的另一端端面上连接有挡圈b，挡圈b套接在内壳体上。其中轴承a和轴承b均为角接触轴承。其中挡圈a和挡圈b均为环形薄板状零件。其中挡圈a与外壳体一端的连接处、挡圈b与外壳体另一端的连接处、定位盘a与内壳体的接触处、定位盘b与内壳体的接触处及橡皮囊囊口与内壳体的连接处均设有密封圈。其中内壳体为一端封闭另一端开口，内壳体的封闭端与刀柄通过螺纹连接，橡皮囊的底部从内壳体的开口端伸出内壳体。其中抛光件为砂纸。其中孔a和孔b同轴。本专利技术所采用的第二种方案是，一种叶片抛光方法，具体包括以下步骤：步骤1，将刀柄的锥顶端部与机床主轴连接；步骤2，将孔b与液压站连通，通过液压站向外壳体与内壳体之间的腔体冲压，然后液压油再通过孔a进入橡皮囊内部对橡皮囊进行冲压；步骤3，用砂纸将冲压后的橡皮囊底部进行包裹，同时将砂纸的边缘塞入内壳体与橡皮囊之间的间隙，即通过内壳体与橡皮囊之间的间隙将砂纸卡住；步骤4，启动机床，机床主轴带动刀柄转动，内壳体和橡皮囊随刀柄一起转动，橡皮囊底部的砂纸与叶片接触并对叶片进行抛光，当抛光到叶片表面粗糙度达到Ra0.8μm～Ra1.2μm时，抛光过程结束。本专利技术的有益效果是，本专利技术采用冲压橡皮囊结构对曲面零件进行抛光，整个抛光过程没有刚性力的参与，保证了抛光的柔性；液压在整个抛光过程中保持恒定，使得抛光过程中整个结构稳定；橡皮囊和内壳体的连接保证了结构的位置性。本专利技术结构简单，安装方便，可以安装在机床上实现数控抛光，实现复杂曲面类零件的柔性抛光。附图说明图1是本专利技术一种用于叶片抛光的柔性机构的结构示意图；图2是本专利技术一种用于叶片抛光的柔性机构的剖视图。图中，1.刀柄，2.挡圈a，3.挡圈b，4.轴承a，5.轴承b，6.外壳体，7.内壳体，8.橡皮囊，9.螺纹孔，10.孔a，11.孔b，12.定位盘a，13.铆钉，14.定位盘b，15.凸台a，16.凸台b，17.凸起，18.凹坑。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种用于叶片抛光的柔性机构，结构如图1、2所示，包括刀柄1，刀柄1上连接有中空圆柱状的内壳体7，内壳体7的内部设有橡皮囊8，橡皮囊8的底部设有抛光件，内壳体7的侧壁上开设有孔a10，橡皮囊8的囊口连接在孔a10处，内壳体7的外部套接有外壳体6，外壳体6的侧壁上开设有孔b11。刀柄1为类圆锥状结构，刀柄1的锥底端面中心处加工有螺纹孔9，内壳体7一端的圆周外壁上设有外螺纹，内壳体7的一端套接在螺纹孔9内并通过螺纹与刀柄1连接，橡皮囊8的囊口穿套在孔a10中并通过铆钉13固定在内壳体7的侧壁上。外壳体6为中空套筒状，外壳体6的内部分别同轴设有环状的定位盘a12和环状的定位盘b14(定位盘a12与定位盘b14之间存在空腔)，内壳体7套接在定位盘a12与定位盘b14的中心处，刀柄1的锥底所在端套接有轴承a4且刀柄1的锥底端面恰好顶在定位盘a12上，且轴承a4的一端端面与定位盘a12接触，轴承a4的另一端端面与外壳体6的一端端面平齐，外壳体6的一端端面上连接有挡圈a2，挡圈a2套接在刀柄1上并靠近刀柄1的锥底所在端；内壳体7的外壁上加工一圈凸台a15和一圈凸台b16，凸台a15与凸台b16沿内壳体7的中心轴线依次呈阶梯状设置，且凸台a15的半径小于凸台b16的半径，定位盘b14恰好卡在凸台a15上，内壳体7上还套接有轴承b5，轴承b5位于凸台a15与凸台b16之间，轴承b5的一端端面与定位盘b14接触，轴承b5的另一端端面与外壳体6的另一端端面平齐，外壳体6的另一端端面上连接有挡圈b3，挡圈b3套接在内壳体7上。轴承a4和轴承b5均为角接触轴承，轴承a4和轴承b5在本装置中承受自重和抛光的较小轴向力以及高的转速，故轴承a4和轴承b5选用角接触轴承挡圈a2和挡圈b3均为环形薄板状零件。挡圈a2与外壳体6一端的连接处、挡圈b3与外壳体6另一端的连接处、定位盘a12与内壳体7的接触处、定位盘b14与内壳体7的接触处及橡皮囊8囊口与内壳体7的连接处均设有密封圈。挡圈a2与外壳体6一端的连接处、挡圈b3与外壳体6另一端的连接处、定位盘a12与内壳体7的接触处、定位盘b14与内壳体7的接触处安装密封圈，保证了液压腔体内的密封性，橡皮囊8与内壳体7通过铆钉连接，并在橡皮囊8与内壳体7的连接处设置密封圈是为了保证橡皮囊8内的压力和整个结构的气密性。内壳体7为一端封闭另一端开口，内壳体7的封闭端与刀柄1通过螺纹连接，橡皮囊8的底部从内壳体7的开口端伸出内壳体7。抛光件为砂纸。孔a10和孔b11同轴。为了对橡皮囊8进行固定，内壳体7的内壁相对两侧分别设有凸起17和凹坑18，凸起17和凹坑18靠近内壳体7的下端设置且对橡皮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于叶片抛光的柔性机构，其特征在于：包括刀柄(1)，刀柄(1)上连接有中空圆柱状的内壳体(7)，内壳体(7)的内部设有橡皮囊(8)，橡皮囊(8)的底部设有抛光件，内壳体(7)的侧壁上开设有孔a(10)，橡皮囊(8)的囊口连接在孔a(10)处，内壳体(7)的外部套接有外壳体(6)，外壳体(6)的侧壁上开设有孔b(11)。

【技术特征摘要】
1.一种用于叶片抛光的柔性机构，其特征在于：包括刀柄(1)，刀柄(1)上连接有中空圆柱状的内壳体(7)，内壳体(7)的内部设有橡皮囊(8)，橡皮囊(8)的底部设有抛光件，内壳体(7)的侧壁上开设有孔a(10)，橡皮囊(8)的囊口连接在孔a(10)处，内壳体(7)的外部套接有外壳体(6)，外壳体(6)的侧壁上开设有孔b(11)。2.根据权利要求1所述的一种用于叶片抛光的柔性机构，其特征在于：所述刀柄(1)为类圆锥状结构，刀柄(1)的锥底端面中心处加工有螺纹孔(9)，内壳体(7)一端的圆周外壁上设有外螺纹，内壳体(7)的一端套接在螺纹孔(9)内并通过螺纹与刀柄(1)连接，橡皮囊(8)的囊口穿套在孔a(10)中并通过铆钉(13)固定在内壳体(7)的侧壁上。3.根据权利要求2所述的一种用于叶片抛光的柔性机构，其特征在于：所述外壳体(6)为中空套筒状，外壳体(6)的内部分别同轴设有环状的定位盘a(12)和环状的定位盘b(14)，内壳体(7)套接在定位盘a(12)与定位盘b(14)的中心处，所述刀柄(1)的锥底所在端套接有轴承a(4)且刀柄(1)的锥底端面恰好顶在定位盘a(12)上，且轴承a(4)的一端端面与定位盘a(12)接触，轴承a(4)的另一端端面与外壳体(6)的一端端面平齐，外壳体(6)的一端端面上连接有挡圈a(2)，挡圈a(2)套接在刀柄(1)上并靠近刀柄(1)的锥底所在端；所述内壳体(7)的外壁上加工一圈凸台a(15)和一圈凸台b(16)，凸台a(15)与凸台b(16)沿内壳体(7)的中心轴线依次呈阶梯状设置，且凸台a(15)的半径小于凸台b(16)的半径，定位盘b(14)恰好卡在凸台a(15)上，内壳体(7)上还套接有轴承b(5)，轴承b(5)位于凸台a(15)与凸台b(16)之间，轴承b(5)的一端端面与定位盘b(14)接触，轴承b(5)的另一端端面与外壳体(6)的另一端端面平齐，外壳体(6)的另一端端面上连接有挡圈b(3)，挡圈b(3)套接在内壳体(7)上。4.根据权利要求3所述的一种用于叶片抛光的柔性机构，其特征在于：所述轴承a(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚倡锋，谭靓，任军学，田荣鑫，张吉银，周征，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61