一种叶片上不规则型面的数控磨削方法技术

本发明专利技术提供一种叶片上不规则型面的数控磨削方法，将所述不规则型面分成若干个加工表面，针对每个加工表面分别建立控制磨削路径的磨削程序，对每个加工表面按照相应的磨削程序分别进行数控磨削。本发明专利技术待加工不规则型面多个加工表面组合而成，针对每个加工表面分别独立建立控制磨削路径的磨削程序，对每个加工表面分别进行磨削，避免传统的编程方式导致的磨削路径在边角处集中，使整个阻尼台型面单位面积所受的磨削强度统一，避免因重复磨削导致阻尼台原有的几何属性被破坏。尼台原有的几何属性被破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片上不规则型面的数控磨削方法


[0001]本专利技术属于叶片加工领域，具有涉及一种叶片上不规则型面的精细化数控磨削方法。

技术介绍

[0002]就叶片这一类零件来说，目前叶片型面磨削、进排气边磨削技术已经基本成熟。叶片由数控设备磨削抛光代替传统手工抛光已经得到大规模的应用，解决了传统抛光工序质量不稳定、工人劳动强度大等问题。
[0003]然而，受设备运转机构以及型面驱动处理的制约，缘板、阻尼台等不规则型面仍是数控磨削技术的盲区，阻尼台表面因其特殊的构造，整体面积小，形状不规则，阻尼台表面往往又分为多个独立的面，例如，阻尼台彼此相接的两个面之间，往往以转接R进行过渡，整体型面在进行磨削时容易对这些转接R造成破坏，使型面的几何性质发生变化(如图2)。
[0004]因此，目前缘板型面和阻尼台的磨削仍然需采用传统的手工抛光的方式来进行，不但人工劳动强度大，且磨削质量得不到保障。
[0005]因此，急需开发一种适用于叶片不规则型面的数控磨削方法，以降低人工劳动强度，提高磨削质量。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种叶片上不规则型面的数控磨削方法，降低人工劳动强度，提高磨削质量。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]一种叶片上不规则型面的数控磨削方法，将所述不规则型面分成若干个加工表面，针对每个加工表面分别建立控制磨削路径的磨削程序，对每个加工表面按照相应的磨削程序分别进行数控磨削。
[0009]优选的，建立磨削程序具体是：根据加工表面建立数学模型，数学模型中的参数曲线与加工表面的边缘走向一致，根据数学模型生成磨削程序。
[0010]优选的，所述不规则型面为阻尼台型面或缘板型面。
[0011]优选的，所述数控磨削采用的机床磨头的回转轴线与机床Z轴之间的夹角为60
°
。
[0012]进一步的，所述机床磨头包括支撑杆，支撑杆包括连接段和磨削段，支撑杆的磨削段与连接段呈夹角设置，支撑杆的磨削段通过接触轮轴安装有接触轮，接触轮轴与支撑杆的磨削段垂直且接触轮轴与支撑杆的连接段和磨削段共平面；其中，接触轮轴与支撑杆的连接段之间的夹角为60
°
；接触轮上安装砂带。
[0013]进一步的，支撑杆的连接段安装有导向轮轴，导向轮轴与支撑杆的连接段垂直且导向轮轴与支撑杆连接段和磨削段所在平面垂直，导向轮轴的两端分别安装一导向轮；砂带一端经导向轮后安装在接触轮上。
[0014]进一步的，两导向轮关于支撑杆的连接段对称。
[0015]进一步的，支撑杆的连接段通过导向轮轴套安装导向轮轴。
[0016]一种机床磨头，所述机床磨头包括支撑杆，支撑杆包括连接段和磨削段，支撑杆的磨削段与连接段呈夹角设置，支撑杆的磨削段通过接触轮轴安装有接触轮，接触轮轴与支撑杆的磨削段垂直且接触轮轴与支撑杆的连接段和磨削段共平面；其中，接触轮轴与撑杆的连接段之间的夹角为60
°
；接触轮上安装砂带。
[0017]优选的，支撑杆的连接段安装有导向轮轴，导向轮轴与支撑杆的连接段垂直且导向轮轴与支撑杆连接段和磨削段所在平面垂直，导向轮轴的两端分别安装一导向轮；砂带一端经导向轮后安装在接触轮上。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本专利技术待加工不规则型面多个加工表面组合而成，针对每个加工表面分别独立建立控制磨削路径的磨削程序，对每个加工表面分别进行磨削，避免传统的编程方式导致的磨削路径在边角处集中，使整个阻尼台型面单位面积所受的磨削强度统一，避免因重复磨削导致阻尼台原有的几何属性被破坏。
[0020]进一步的，建立磨削程序的基本原则是：根据加工表面的特征重新建立数学模型，使数学模型的参数曲线与加工表面的边缘走向一致，基于这种数学模型生成的加工程序的磨削路线也将沿着加工表面的边缘方向。这样磨削加工可以最大程度的保留型面的原有几何参数。
[0021]进一步的，本专利技术基于机床原结构，设计了一种全新的机床磨头。首先使机床磨头的回转轴线与机床Z轴的夹角设计为60度，本专利技术磨削时，砂带改变其原本竖直向下的走带方向，接触轮横截面与主轴Z轴呈30度夹角，能加工传统机床磨头无法加工的磨头盲区。配合机床双磨头结构，本专利技术可以适应各种角度型面的磨削。从而可以对阻尼台、缘板等型面进行数控磨削加工，并使统磨头存在盲区的问题得以解决。
[0022]本专利技术机床磨头能加工传统机床磨头无法加工的磨头盲区。配合机床双磨头结构，本专利技术机床磨头可以适应各种角度型面的磨削。从而可以对阻尼台、缘板等型面进行数控磨削加工，并使统磨头存在盲区的问题得以解决。
附图说明
[0023]图1为传统机床磨头示意图；
[0024]图2为现有方法中型面磨削路径分布；
[0025]图3为本专利技术方法中型面磨削路径分布；
[0026]图4为传统磨头及砂带示意图；
[0027]图5为本专利技术所示机床磨头及砂带的结构图；(a)为侧视图；(b)为正视图；
[0028]图6为新型磨头磨削示意图；
[0029]图中：1、支撑杆；2、导向轮；3、导向轮轴；4、接触轮；5、接触轮轴；6、导向轮轴套；7、阻尼台；8、缘板；9、磨头盲区；10、砂带。
具体实施方式
[0030]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0031]以某机一级转子叶片为例，阻尼台、缘板的磨削难度主要有以下两点：
[0032]1、阻尼台表面因其特殊的构造，具有以下特征：首先，阻尼台整体面积小，形状不规则，这会直接影响磨削路径的分布；其次，阻尼台表面往往又分为多个独立的面，在生成程序时，必须让程序匹配每个面的特性。例如，阻尼台彼此相接的两个面之间，往往以转接R进行过渡。整体型面在进行磨削时容易对这些转接R造成破坏，使型面的几何性质发生变化(如图2)。
[0033]2、一级转子叶片采用通用的装夹叶根、顶紧叶尖的固定方式。这导致其缘板、阻尼台型面的法向量垂直机床主轴，而设备B轴行程为
‑
45度至45度，所以传统的磨轮无法触碰到叶片的这两类型面。因此，若想使叶片的缘板、阻尼台处型面的加工摆脱传统手工抛光的加工方式，就必须对现有设备进行改造，使其能够适应现有零件装夹状态。
[0034]针对上述阻尼台磨削的两大难点，本专利技术针对性地通过以下两点内容予以解决：
[0035]1、针对第一个难点问题
[0036]本专利技术对阻尼台的多个平面磨削方案采取细化处理、分片磨削的方式进行。首先对阻尼台的每个小片体(即每个加工表面)进行磨削路径优化，由于数控设备的磨削工作原理为设备控制旋转的砂带，以一定的压力作用于所磨削的型面上，因此磨削路径的步距将直接影响去除量的大小。而对于阻尼台这种形状不规则的片体，采用传统的编程方式会导致磨削路径在边角处集中；为避免型面的去除量不均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片上不规则型面的数控磨削方法，其特征在于，将所述不规则型面分成若干个加工表面，针对每个加工表面分别建立控制磨削路径的磨削程序，对每个加工表面按照相应的磨削程序分别进行数控磨削。2.根据权利要求1所述的叶片上不规则型面的数控磨削方法，其特征在于，建立磨削程序具体是：根据加工表面建立数学模型，数学模型中的参数曲线与加工表面的边缘走向一致，根据数学模型生成磨削程序。3.根据权利要求1所述的叶片上不规则型面的数控磨削方法，其特征在于，所述不规则型面为阻尼台型面或缘板型面。4.根据权利要求1所述的叶片上不规则型面的数控磨削方法，其特征在于，所述数控磨削采用的机床磨头的回转轴线与机床Z轴之间的夹角为60
°
。5.根据权利要求4所述的叶片上不规则型面的数控磨削方法，其特征在于，所述机床磨头包括支撑杆(1)，支撑杆(1)包括连接段和磨削段，支撑杆(1)的磨削段与连接段呈夹角设置，支撑杆(1)的磨削段通过接触轮轴(5)安装有接触轮(4)，接触轮轴(5)与支撑杆(1)的磨削段垂直且接触轮轴(5)与支撑杆(1)的连接段和磨削段共平面；其中，接触轮轴(5)与支撑杆(1)的连接段之间的夹角为60
°
；接触轮(4)上安装砂带(10)。6.根据权利要求5所述的叶片上不规则型面的数控磨削方法，其特征在于，支撑杆(1)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁忠效，卢鹏，田小康，杨林，孟少轩，王伟涛，庞杰，邓沛，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：