專利名稱：一種整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光整加工技術(shù)科學(xué)，特別提供了一種用于整體葉盤類零件的整體 葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工的裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中，光整加工方法都相對簡單，很多都是手動操作。即使實現(xiàn)了自動化， 其所涉及的運動形式也并不復(fù)雜，其技術(shù)效果也常常較為有限。因此，人們期望獲得一種技術(shù)效果更好的特別適合于整體葉盤類零件的自動光整
加工裝置
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種技術(shù)效果更好的特別適合于整體葉盤類零件的自 動光整加工裝置。本實用新型提供了一種整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置，其特征在于 所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置包含有主軸、設(shè)備支架和下述組成結(jié)構(gòu)主 軸升降系統(tǒng)1、主傳動箱2、行星傳動箱3、料箱4、電控系統(tǒng)5、料箱升降導(dǎo)柱6、料箱升降機(jī) 構(gòu)7、設(shè)備外罩8、水循環(huán)系統(tǒng)9 ；其中主軸升降系統(tǒng)1和主傳動箱2都布置在設(shè)備支架上并連接設(shè)備主軸；同時，行星傳 動箱3也布置在設(shè)備支架上；料箱4布置在設(shè)備支架上，料箱升降機(jī)構(gòu)7通過料箱升降導(dǎo)柱 6連接著料箱4 ；設(shè)備外罩8固定在設(shè)備支架上；水循環(huán)系統(tǒng)9和電控系統(tǒng)5分別連接著下述幾部 分主軸升降系統(tǒng)1、主傳動箱2、行星傳動箱3、料箱4料箱升降機(jī)構(gòu)7。本實用新型所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置中，料箱4振動頻率 50 60Hz ；主軸的頻率為30 80Hz，主軸公轉(zhuǎn)/工件自傳=1/1. 2，主軸和料箱4的旋轉(zhuǎn) 軸兩旋轉(zhuǎn)軸之間的距離180 360mm。料箱4總?cè)莘e優(yōu)選為500 1200L。本實用新型相關(guān)聯(lián)的整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法使用帶有旋轉(zhuǎn)工 作臺的專用設(shè)備進(jìn)行加工；所述帶有旋轉(zhuǎn)工作臺的專用設(shè)備有固定的旋轉(zhuǎn)軸；所述整體葉 盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法具體是被加工工件相對于旋轉(zhuǎn)工作臺上繞自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)軸 平行但不重合；被加工工件在自傳的同時繞旋轉(zhuǎn)工作平臺的旋轉(zhuǎn)軸公轉(zhuǎn)；在此種運動條件 下使用平面磨具或/和粉狀或者膏狀磨料對被加工工件進(jìn)行復(fù)合光整加工操作。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，被加工工件的旋轉(zhuǎn)方向與工作 平臺的旋轉(zhuǎn)方向相反。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，其所使用的光整加工的具體加 工介質(zhì)是設(shè)置在料箱4中的光整加工介質(zhì)，加工時被加工工件全部沒入光整介質(zhì)中從而對被加工工件全部外表面進(jìn)行光整加工。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，當(dāng)要求對齒輪類零件齒面及齒 輪邊緣的毛刺時，將被加工件的被加工部位布置在距離旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)軸較近處，當(dāng)要求 對齒輪類零件進(jìn)行較高要求的光整加工是將其被加工部位布置在距離旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)軸 較遠(yuǎn)處。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，還要求在加工過程中被加工工 件相對于光整加工介質(zhì)在沿工件自轉(zhuǎn)軸方向上有軸向往復(fù)動作；被加工工件在裝有光整加 工介質(zhì)的料箱4中運動，具體要求是主軸頻率30 80Hz，料箱振動頻率50 60Hz ；主軸公轉(zhuǎn)/工件自傳=1/1. 2，兩 旋轉(zhuǎn)軸之間的距離180 360mm ；光整介質(zhì)硅剛玉、陶瓷；光整加工介質(zhì)規(guī)格2 IOmm球形磨料，粒度為80 120# ；150# ；300#。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，工件最大回轉(zhuǎn)直徑為600 1200mm，工件長度范圍< 400mm，工件厚度范圍厚度< 600mm，料箱4與之相適應(yīng)的總?cè)莘e要 求為500 1200L。設(shè)備運動原理說明補充運動方式采用沿設(shè)備回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的公轉(zhuǎn)與偏離設(shè)備回轉(zhuǎn)中心一定距離的用于 固定工件的自傳軸自傳的運行方向相反。該種方式工件自旋轉(zhuǎn)速度快并沿回轉(zhuǎn)中心有一定 速度的公轉(zhuǎn)，該運動方式與在研磨平臺上的被研磨零件的運動方式非常的相似。行星式傳公和自轉(zhuǎn)，加料箱4上下輔助運動的方案。減小內(nèi)外的線速度差；增加料 箱4的上下運動使運動的方式更加多樣化。試驗的運動方式確定后我們對平面上各點運動的線速度進(jìn)行分析其結(jié)果如下工 件(參見附圖3，請?zhí)峁?yīng)圖形的電子版；暫時我手頭缺少相關(guān)圖形)的運行線速度在Xl 點為NX (R+r) +nXR ;x2點為NXr ；x3點為nXR-NX (R-r)當(dāng)N > η時，(其中N與η是工 件自傳的速度單位是r/min，R與r分別是工件的半徑與工件偏離回轉(zhuǎn)中心的距離)，xl點 的線速度最高為主要光整加工，x2點次之，為次要加工，x3點取決與工件的直徑應(yīng)為最次， 該加工方式加工的零件外緣加工效率高，中心部位加工效率一般，對盤類零件平面加工的 效果不好，但對齒輪類零件齒面及齒輪邊緣的毛刺去除效果極佳。零件光飾表面包括幅板、流道和葉片等部位，設(shè)備整個料箱在曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及 直線導(dǎo)柱的綜合作用下，沿垂直方向上下的起伏，將磨料提升一定的高度，在料箱起伏的作 用下磨料不停的穿越幅板及零部件的凹陷區(qū)域，并在旋軸的時下對凹陷區(qū)域及幅板的側(cè)面 實施光整加工。并通過此運動保證對平面的磨削壓力。本實用新型所述的整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法，具體而言是采用平 面8字形運動原理，具體用于光整加工設(shè)備運動控制。本實用新型中，要求磨塊和工件埋在料箱4的磨料之中，工件旋轉(zhuǎn)軸很簡單，為行 星齒輪副傳動，軸伸連接三爪夾盤或固定圓盤，零件通過連接軸與之相連。在光整時，工件通過工裝固定在工件旋轉(zhuǎn)軸上，然后插入裝有球形磨料、磨液和水 的料箱中，通過機(jī)床主軸和工件旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運動，以及料箱(帶動磨料)的上下往復(fù)運 動，使磨料與工件表面產(chǎn)生相對運動和相互作用力，以實現(xiàn)對工件表面的去毛刺及表面加工，觀察加工后的工件發(fā)現(xiàn)工件中心處加工效果較差，平面的中心到外緣之間的部分效果 較為理想，工件邊緣處磨削量最大中心部位加工極差而邊緣出產(chǎn)生變形和點蝕這是加工過 量的表現(xiàn)，我們對加工的磨削量進(jìn)行了測量結(jié)果如圖4。圖4的相關(guān)分析由于主軸旋轉(zhuǎn)，盤類工件邊緣線速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工件中心處線速 度，滾筒旋轉(zhuǎn)后帶動磨料沖擊工件，工件中心由于自傳線速度低，形成磨料堆積，沖擊動能 沖擊到堆積的磨料上加工效率低，而中間部分有一定的線速度加工適中，工件邊緣又剛好 是模塊在公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)與自傳甩出的交匯點，磨料的加工最深處也在此處，從而導(dǎo)致此處摩擦 力最大、壓力最大、線速度最高，所以磨損過量。被加工件固定主軸與設(shè)備旋轉(zhuǎn)主軸呈偏心平行狀態(tài)，被加工件加工時工件與主軸 是行星運動方式。因此，同時料箱上下運動保證工件凹處的加工徹底，本實用新型所述方 法可以應(yīng)用于大盤齒類零件的加工。當(dāng)被加工工件在工作平臺上同時實現(xiàn)工件自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動；同時，料箱4做豎直 方向的上下運動；容器在特定振幅和頻率下振動；上述動作符合構(gòu)成雙驅(qū)動軸運動迫使磨 塊對工件產(chǎn)生下述動作的某種組合碰撞、摩擦、擠壓、微量磨削動作，從而實現(xiàn)對整體葉盤 工件的光整加工(具體包括去毛刺、倒棱、表面自動光飾加工)。本實用新型中，工件在研磨平臺上做平面8子型運動，工件與研磨平臺間加入研 磨膏，通過摩擦、擠壓從而達(dá)到使工件粗糙度提高的效果。同時，我們還要求工件平轉(zhuǎn)起來， 讓它自轉(zhuǎn)的同時也能進(jìn)行公轉(zhuǎn)，然后用磨料來代替研磨臺，使其產(chǎn)生相對運動，達(dá)到光整的 目的。在設(shè)計設(shè)備結(jié)構(gòu)時決定采用行星輪系，主運動是通過主軸的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。另外，附圖5 14分別說明了作為典型被加工件的整體葉盤的形狀、加工前后的 情況對比等。本實用新型中，所述的專用設(shè)備可以對不同形狀、不同材質(zhì)的大型盤齒類零件進(jìn) 行光整加工。這對形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量要求高的大型零件表面質(zhì)量的提高走出了一條全新 工藝的解決之路。在大批量人工打磨的零件光亮加工中尋求出了一個機(jī)械加工的替代辦 法。本實用新型具有較大的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值。

圖1為整體葉盤類零件雙驅(qū)動軸光整加工專用設(shè)備結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖1中附圖標(biāo) 記含義如下主軸升降系統(tǒng)1、主傳動箱2、行星傳動箱3、料箱4、電控系統(tǒng)5、料箱升降導(dǎo)柱 6、料箱升降機(jī)構(gòu)7、設(shè)備外罩8、水循環(huán)系統(tǒng)9 ；圖2為光整加工原理示意圖；圖3為光整加工運動速度分析原理圖；圖4為光整加工的磨削量與磨削點距中心點距離的關(guān)系；圖5為光整前放大180倍后表面紋理；圖6為光整前人工打磨過的葉片紋理(180倍)；圖7為光整后放大180倍后表面紋理；圖8為光整后放大180倍后葉片紋理。
具體實施方式
實施例1[0043]一種整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置，其包含有主軸、設(shè)備支架和下述 組成結(jié)構(gòu)主軸升降系統(tǒng)1、主傳動箱2、行星傳動箱3、料箱4、電控系統(tǒng)5、料箱升降導(dǎo)柱 6、料箱升降機(jī)構(gòu)7、設(shè)備外罩8、水循環(huán)系統(tǒng)9 ；其中主軸升降系統(tǒng)1和主傳動箱2都布置在設(shè)備支架上并連接設(shè)備主軸；同時，行星傳 動箱3也布置在設(shè)備支架上；料箱4布置在設(shè)備支架上，料箱升降機(jī)構(gòu)7通過料箱升降導(dǎo)柱 6連接著料箱4 ；設(shè)備外罩8固定在設(shè)備支架上；水循環(huán)系統(tǒng)9和電控系統(tǒng)5分別連接著下述幾部 分主軸升降系統(tǒng)1、主傳動箱2、行星傳動箱3、料箱4料箱升降機(jī)構(gòu)7。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置中，料箱4振動頻率50 60Hz ；主 軸的頻率為30 80Hz，主軸公轉(zhuǎn)/工件自傳=1/1. 2，主軸和料箱4的旋轉(zhuǎn)軸兩旋轉(zhuǎn)軸之 間的距離180 360mm。料箱4總?cè)莘e優(yōu)選為500 1200L。使用本實施例進(jìn)行光整加工要求1)表面粗糙度RaO. 4 ；2)進(jìn)、排氣邊2mm內(nèi)不允 許出現(xiàn)橫向加工痕跡；3)葉型和流道光滑轉(zhuǎn)接、表面不存在明顯色差。使用本實施例進(jìn)行整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工的方法，具體要求是使 用帶有旋轉(zhuǎn)工作臺的專用設(shè)備進(jìn)行加工；所述帶有旋轉(zhuǎn)工作臺的專用設(shè)備有固定的旋轉(zhuǎn) 軸；所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法具體是被加工工件相對于旋轉(zhuǎn)工作臺 上繞自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)軸平行但不重合；被加工工件在自傳的同 時繞旋轉(zhuǎn)工作平臺的旋轉(zhuǎn)軸公轉(zhuǎn)；在此種運動條件下使用平面磨具或/和粉狀或者膏狀 磨料對被加工工件進(jìn)行復(fù)合光整加工操作。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法，還包含有下述內(nèi)容要求所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，被加工工件的旋轉(zhuǎn)方向與工作 平臺的旋轉(zhuǎn)方向相反。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法，其所使用的光整加工的具體加工 介質(zhì)是設(shè)置在料箱4中的光整加工介質(zhì)，加工時被加工工件全部沒入光整介質(zhì)中從而對被 加工工件全部外表面進(jìn)行光整加工。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，當(dāng)要求對齒輪類零件齒面及齒 輪邊緣的毛刺時，將被加工件的被加工部位布置在距離旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)軸較近處，當(dāng)要求 對齒輪類零件進(jìn)行較高要求的光整加工是將其被加工部位布置在距離旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)軸 較遠(yuǎn)處。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，還要求在加工過程中被加工工 件相對于光整加工介質(zhì)在沿工件自轉(zhuǎn)軸方向上有軸向往復(fù)動作；被加工工件在裝有光整加 工介質(zhì)的料箱4中運動，具體要求是主軸頻率30 80Hz，料箱振動頻率50 60Hz ；主軸公轉(zhuǎn)/工件自傳=1/1. 2，兩 旋轉(zhuǎn)軸之間的距離180 360mm ；光整介質(zhì)硅剛玉、陶瓷；光整加工介質(zhì)規(guī)格2 IOmm球形磨料，粒度為80 120# ；150# ；300#。所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工方法中，工件最大回轉(zhuǎn)直徑為600 1200mm,工件長度范圍< 400mm，工件厚度范圍厚度< 600mm，料箱4總?cè)莘e為500 1200L。設(shè)備說明詳見表1。表 權(quán)利要求一種整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置，其特征在于所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置包含有主軸、設(shè)備支架和下述組成結(jié)構(gòu)主軸升降系統(tǒng)(1)、主傳動箱(2)、行星傳動箱(3)、料箱(4)、電控系統(tǒng)(5)、料箱升降導(dǎo)柱(6)、料箱升降機(jī)構(gòu)(7)、設(shè)備外罩(8)、水循環(huán)系統(tǒng)(9)；其中主軸升降系統(tǒng)(1)和主傳動箱(2)都布置在設(shè)備支架上并連接設(shè)備主軸；同時，行星傳動箱(3)也布置在設(shè)備支架上；料箱(4)布置在設(shè)備支架上，料箱升降機(jī)構(gòu)(7)通過料箱升降導(dǎo)柱(6)連接著料箱(4)；設(shè)備外罩(8)固定在設(shè)備支架上；水循環(huán)系統(tǒng)(9)和電控系統(tǒng)(5)分別連接著下述幾部分主軸升降系統(tǒng)(1)、主傳動箱(2)、行星傳動箱(3)、料箱(4)料箱升降機(jī)構(gòu)(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置，其特征在于所述 整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置中，料箱(4)振動頻率50 60Hz ；主軸的頻率為 30 80Hz，主軸公轉(zhuǎn)/工件自傳=1/1. 2，主軸和料箱(4)的旋轉(zhuǎn)軸兩旋轉(zhuǎn)軸之間的距離 180 360mm。
3.按照權(quán)利要求1或2所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置，其特征在于 所述整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置中，料箱(4)總?cè)莘e為500 1200L。
專利摘要一種整體葉盤雙驅(qū)動軸復(fù)合自動光整加工裝置，其包含有主軸、設(shè)備支架和下述組成結(jié)構(gòu)主軸升降系統(tǒng)(1)、主傳動箱(2)、行星傳動箱(3)、料箱(4)、電控系統(tǒng)(5)、料箱升降導(dǎo)柱(6)、料箱升降機(jī)構(gòu)(7)、設(shè)備外罩(8)、水循環(huán)系統(tǒng)(9)。本實用新型可以對不同形狀、不同材質(zhì)的大型盤齒類零件進(jìn)行光整加工。這對形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量要求高的大型零件表面質(zhì)量的提高走出了一條全新工藝的解決之路。在大批量人工打磨的零件光亮加工中尋求出了一個機(jī)械加工的替代辦法。本實用新型具有較大的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值。
文檔編號B24B19/00GK201720753SQ20092028846
公開日2011年1月26日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者吳志新, 張森棠, 李冬梅, 趙恒 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司