CN102259300A - 一种用于叶片进/排气边的抛光机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于叶片进/排气边的抛光机构，该叶片进/排气边的抛光机构包括基体、弹性夹片、挡板、导轮、销钉；通过基体后端螺纹孔安装在五轴数控机床上，经过弹性夹片与挡板将砂带夹持于叶片进排气边，沿叶片轴向进行对叶片进/排气边的余量自动均匀抛光，抛光过程中可控性高，能够有效避免抛光过程中叶片进/排气边产生变形和损伤，以数控抛光工艺方法代替手工操作抛光方法，既提高了发动机叶片进/排气边加工的质量及表面精度、提高了叶片的气动性能，同时也提高了工作效率，大大降低劳动强度；本发明叶片进/排气边的抛光机构具有结构简单，易于装配，抛光加工过程稳定，可重复性高。

Description

一种用于叶片进/排气边的抛光机构

技术领域

本发明属于航空发动机设计与制造领域，涉及发动机叶片加工制造技术，具体地说，涉及一种用于叶片进/排气边的抛光机构。

背景技术

叶片作为发动机的核心部件，其表面质量对发动机工作的性能起着决定性作用，而受到发动机高推重比、长寿命等要求的影响，对叶片表面质量精度提出了更高的要求。进/排气边作为发动机叶片工作过程中的关键部位，其表面质量直接决定其使用性能及工作寿命。

中国专利200610155853.8中公开了一种五坐标自适应叶片抛光机，其将被抛光叶片安装在叶片夹具上，该抛光机进行叶片自动机械抛光过程为：空间直角坐标系中，被抛光叶片在抛光机的控制下沿三个直线轴和两个旋转轴运动；抛光机可广泛应用于航空发动机、燃气轮机等透平机械叶片的自适应抛光加工操作。在专利02824300.5中描述了一种用于抛光燃气轮机叶片表面的方法和设备，其特点是一金属的防腐层借助一干冰射流来抛光，由此避免了表面沾染杂质并获得成本方面的优点。专利200520020307.4中所公开的叶片抛光机，其组成包括五轴传动机床，机床上装有C轴伺服电机和动力头旋转轴，动力头上设置有支架，支架上固定有砂带电机和驱动转轴等，该抛光机主要用于发动机叶片的抛光。

但上述专利中均未涉及有关航空发动机叶片进/排气边的抛光方法和机构，而目前生产单位对发动机叶片进/排气边的抛光方法也主要为手工操作抛光加工工艺，在手工操作抛光过程中，对进/排气边去除量不均匀，其尺寸精度难以控制；对操作人员的技术水平和实践经验要求很高，手工操作抛光劳动强度大、工作效率低，也影响了叶片生产加工周期。

因此，为了提高对发动机叶片进/排气边的抛光工艺质量和工作效率，避免叶片进/排气边的损伤，提高叶片的气动性能，降低劳动强度，本发明所提出的用于叶片进/排气边的抛光机构，是通过安装在五轴数控机床上来实现对叶片进/排气边的自动抛光，大大提高了工作效率。

发明内容

为了克服现有技术在手工操作抛光过程中，对进/排气边去除量不均匀，尺寸精度难以控制；对操作人员的技术水平要求高，劳动强度大、工作效率低的不足，本发明提供一种用于叶片进/排气边的抛光机构。这种叶片进/排气边的抛光机构是安装在五轴数控机床上，利用其实现对叶片进/排气边的余量自动均匀抛光，避免了抛光过程中叶片进/排气边产生变形和损伤，以数控抛光方法代替手工操作抛光工艺，既提高了发动机叶片进/排气边的抛光精度和抛光质量，同时也提高了工作效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该叶片进/排气边的抛光机构包括基体、弹性夹片、挡板、导轮、销钉组成，所述的基体分为前、中、后三部分，前部由两块对称放置的凹字形耳片构成，耳片的前端导有圆角，与圆角同心分布有两个销钉孔，在耳片的底端亦对称分布有两个销钉孔，两个销钉孔的中间位置由一段半圆弧光滑连接，前端的两个销钉孔孔距大于后端的两个销钉孔孔距；中部呈长方体，连接前部与后部；后部为圆柱形，圆柱形的一端置有螺纹连接孔；挡板和导轮通过销钉固定在基体上，弹性夹片和挡板将砂带与叶片进/排气边安装夹紧，防止砂带在张紧力的作用下滑脱；挡板的宽度、导轮的宽度、砂带的带宽和耳片内侧之间的距离相等，弹性夹片的宽度为导轮宽度的一半；销钉呈圆柱形，长度大于基体前部耳片外侧之间的距离，与基体上的销钉孔、挡板及导轮上中心孔进行轴孔配合固定安装，从而将导轮和挡板固定在基体上。

所述的弹性夹片的截面形状为不完全封闭的等腰三角形，弹性夹片通过弹性变形的弹力夹持在挡板的安装外圆上，弹性夹片的宽度为导轮宽度的一半。

所述的挡板的前端为一小段弧形薄板，尾端有一个和销钉相配套连接孔，且挡板的宽度小于导轮的长度，挡板可以销钉轴为中心进行摆动。

所述的导轮为腰鼓形，导轮作用是支撑导向砂带进行转动，其长度不能超过基体前部耳片内侧之间的距离。

通过所述的各零部件的配合安装，组成本发明用于叶片进/排气边的抛光机构，将砂带缠绕在该机构上，弹性夹片和挡板的共同作用是夹紧砂带，使得砂带贴合于叶片进/排气边上，防止砂带在张紧力的作用下滑脱。通过数控程序控制砂带的弯折处沿叶片轴向对叶片进/排气边进行往复曲线运动，即实现对叶片进/排气边的余量自动均匀抛光。

本发明一种用于叶片进/排气边的抛光机构，通过安装在五轴数控机床上实现对叶片进/排气边的余量自动均匀抛光，避免抛光过程中叶片进/排气边产生变形和损伤，以数控抛光方法代替手工操作抛光工艺，既提高了发动机叶片进/排气边表面加工的质量及精度、提高了叶片的气动性能，同时也提高了工作效率，大大降低劳动强度；本发明用于叶片进/排气边的抛光机构，具有结构简单，易于装配，抛光加工过程稳定，可重复性高。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种用于叶片进/排气边的抛光机构作进一步详细说明。

图1为本发明用于叶片进/排气边的抛光机构的结构示意图。

图2为本发明用于叶片进/排气边的抛光机构的立体图。

图3为本发明用于叶片进/排气边的抛光机构工作状态示意图。

图中：

1.基体    2.耳片    3.弹性夹片    4.挡板    5.固定孔6.导轮    7.中心孔    8.销钉    9.销钉孔    10.螺纹孔11.叶片排气边    12.叶片进气边    13.抛光机构    14.砂带

具体实施方式

本实施例是一种用于叶片进/排气边的抛光机构，包括基体1、弹性夹片3、挡板4、导轮6、销钉8和砂带14组成。抛光机构通过基体1尾端的螺钉孔连接固定在五轴数控机床上，同时将叶片安装固定在叶片专用回转夹具上。

参见图1、图2，本发明用于叶片进/排气边的抛光机构，基体1的作用是安装固定销钉8、导轮6、弹性夹片3、挡板4；导轮6为砂带14转动提供支撑导向作用；挡板4和导轮6通过销钉8固定于基体1，弹性夹片3通过弹性变形的弹力夹持在挡板4的安装外圆上，导轮6为砂带14转动提供支撑导向作用；弹性夹片3和挡板4共同作用，使砂带14与叶片进气边12相贴合并夹紧；挡板4的宽度、导轮6的宽度、砂带14的带宽和耳片2内侧之间的距离相等，弹性夹片的宽度为导轮6宽度的一半，销钉8为圆柱形，长度略大于基体1上耳片2外侧之间的距离；销钉8是圆柱形结构，与基体1上的销钉孔9、挡板4及导轮6上中心孔7进行轴孔配合固定，从而将导轮6和挡板4固定在基体1上，销钉8长度略大于基体1上两耳片2外侧的距离。

所述的基体1分为前端、中部、后端三部分，前端部由两块对称放置的完全相同的耳片2组成，耳片2为“凹”字形对称结构，耳片2的前端导有两个圆角，与圆角同心分布有两个销钉孔9，在耳片2的底端也对称分布有两个销钉孔9，两个销钉孔9的中间位置，由一段半圆弧光滑连接，前端的两个销钉孔9的中心距要比后端的两个销钉孔9的孔距大；前端部是用来安装销钉8、导轮6、弹性夹片3、挡板4，同时实现将该机构安装与数控机床砂带抛光机构上。中部是一个长方体，是连接前端与后端两个部分；后端部为圆柱形，尾端有螺纹孔10，通过螺纹孔10与砂带机构相连接。弹性夹片3的截面形状为不完全封闭的等腰三角形，夹持于挡板4上，其宽度不能大于导轮6的长度。挡板4的前端为一小段弧形薄板，尾端有一个和销钉8相配套固定孔5，且挡板4的宽度不能大于导轮6的长度，挡板4可以销钉轴为中心进行摆动。导轮6为腰鼓形结构，其作用是引导支撑砂带14进行转动，其长度不能超过基体1前端两个耳片2内侧之间的距离。销钉8为圆柱形结构，其作用是将导轮6通过中心孔7、挡板4通过固定孔5分别固定在基体1上。

通过上述的各零部件的配合安装，组成本发明用于叶片进/排气边的抛光机构，将砂带缠绕该机构之上，弹性夹片3和挡板4的共同作用是夹紧砂带，通过弹性夹片3使得砂带14贴合于叶片进/排气边上并且夹紧，防止砂带14在张紧力的作用下滑脱。通过数控程序控制砂带的弯折处沿着叶片进/排气边进行往复曲线运动，即实现叶片进/排气边的数控抛光。

如图3所示，是本发明用于叶片进/排气边的抛光机构的工作状态；其抛光叶片进气边的具体过程如下：

第一步：先将用于叶片进/排气边的抛光机构13通过基体1尾端的螺钉孔10固定在五轴数控机床上，同时将叶片安装固定在叶片专用回转夹具上；

第二步：选取合适长度及宽度的砂带14缠绕在叶片进/排气边的抛光机构13之上，砂带14经过砂带机构缠绕在导轮6和挡板4之上，在砂带的弯折处形成一个圆弧，挡板4通过弹性夹片3的弹力把砂带14的弯折处贴合在叶片的进气边上，张紧砂带14；

第三步：编制叶片进气边12数控抛光程序并传输到数控系统；

第四步：使砂带在电机的带动下运转，执行叶片进气边12数控抛光程序，则砂带14的弯折处将沿着叶片进气边12进行运动，即可实现叶片进气边12的抛光。

叶片进/排气边的抛光机构在抛光叶片排气边11时，其过程步骤与抛光叶片进气边12时过程步骤基本相同，不同之处在于所编制的数控抛光程序不同。

通过本发明一种用于叶片进/排气边的抛光机构，实现对发动机叶片进/排气边自动抛光工艺过程，同时在抛光加工中可以取得较好的叶片进/排气边表面质量及精度；本发明具有结构简单，易于装配，抛光过程稳定，可重复性高，大大地提高了工作效率。

Claims (4)

1.一种用于叶片进/排气边的抛光机构，包括基体、弹性夹片、挡板、导轮、销钉，其特征在于：基体分为前、中、后三部分，前部由两块对称放置的凹字形耳片构成，耳片的前端导有圆角，与圆角同心分布有两个销钉孔，在耳片的底端亦对称分布有两个销钉孔，两个销钉孔的中间位置由一段半圆弧光滑连接，前端的两个销钉孔孔距大于后端的两个销钉孔孔距；中部呈长方体，连接前部与后部；后部为圆柱形，其一端置有螺纹连接孔；挡板和导轮通过销钉固定在基体上，弹性夹片和挡板将砂带与叶片进/排气边安装夹紧；挡板的宽度、导轮的宽度、砂带的带宽和耳片内侧之间的距离相等；销钉呈圆柱形，长度大于基体前部耳片外侧之间的距离，与基体上的销钉孔、挡板及导轮上中心孔进行轴孔配合固定。

2.根据权利要求1所述的叶片进/排气边的抛光机构，其特征在于：所述的弹性夹片的截面形状为不完全封闭的等腰三角形，弹性夹片夹持在挡板的安装外圆上，弹性夹片的宽度为导轮宽度的一半。

3.根据权利要求1所述的叶片进/排气边的抛光机构，其特征在于：所述的挡板的前端为一小段弧形薄板，尾端有和销钉配套的连接孔，挡板的宽度小于导轮的长度。

4.根据权利要求1所述的叶片进/排气边的抛光机构，其特征在于：所述的导轮为腰鼓形，导轮支撑导向砂带转动，其长度不能超过基体前部耳片内侧之间的距离。

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