CN111546088B - 一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台及实现方法 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台及实现方法，属于智能制造机械设备技术领域。下底板连接下层支架及下层电机轴承座，两端的下层支架通过轴承分别连接中拖板的两端轴，两端的下层支架分别连接两端的下层导轨，两端的下层导轨分别连接下层导轨盒，两端的下层导轨盒分别连接下层丝母座，下层丝母座连接下层丝杠丝母，下层丝母座分别连接两端的下层防滑驱动滚轮，下层防滑驱动滚轮分别与中拖板的底面接触，下层电机与下层电机安装支架连接，下层电机安装支架与下层电机轴承座连接，可实现装夹涡轮叶片后，工件绕X轴、Y轴达到秒级精度的智能化定位与调整。

Description

一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台及实现方法

技术领域

本发明属于智能制造机械设备技术领域，涉及一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台及实现方法。

背景技术

航空发动机涡轮叶片的制造是世界各国机加工与制造领域的难点与重点，涡轮叶片的造型为复杂的曲面，导致其装夹与定位耗时长、精度差，很难实现机加工的自动化与生产线的智能化。

一般工件的定位方法为六点法即通过定义工件上的六个特征点的发放构建空间直角坐标系，对工件进行找正与定位。航空发动机叶片的结构并不规则，特征点十分庞大，传统的六点定位法并不适用。

航空发动机加工工序多，应用不同机床进行加工时需要对工件进行反复装夹，在降低加工效率的同时也对工件造成了很大磨损。

发明内容

本发明解决现有技术存在的技术问题，从而提供一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台及实现方法。

现有技术问题通过以下技术方案得以解决：一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台，下底板连接下层支架及下层电机轴承座，两端的下层支架通过轴承分别连接中拖板的两端轴，两端的下层支架分别连接两端的下层导轨，两端的下层导轨分别连接下层导轨盒，两端的下层导轨盒分别连接下层丝母座，下层丝母座连接下层丝杠丝母，下层丝母座分别连接两端的下层防滑驱动滚轮，下层防滑驱动滚轮分别与中拖板的底面接触，下层电机与下层电机安装支架连接，下层电机安装支架与下层电机轴承座连接，下层电机轴承座的内腔与下层丝杠支撑轴承连接，下层丝杠支撑轴承的内腔与下层滚珠丝杠连接，下层电机的转轴通过下层联轴器与下层滚珠丝杠连接，下层丝杠螺堵连接在下层滚珠丝杠的另一端；中拖板与中层电机轴承座及中层支架连接，中层电机轴承座与中层电机安装支架连接，中层电机与中层电机安装支架连接，中层电机的转轴通过中层联轴器与中层滚珠丝杠连接，中层滚珠丝杠通过中层丝杠支撑轴承与中层电机轴承座连接，两端的中层支架分别与中层导轨连接，两端的中层导轨分别与中层导轨盒连接，两端的中层导轨盒分别与中层丝母座连接，中层丝母座与中层丝杠丝母连接，中层丝母座分别与两端的中层防滑驱动滚轮连接，中层防滑驱动滚轮的外圆与顶板接触连接，中层丝杠螺堵与中层滚珠丝杠的另一端连接；两端的中层支架分别通过轴承与顶板的两端轴连接。

下层丝杠锁紧螺母、下层内调整垫圈、下层外调整垫圈及下层轴承压盖分别与下层电机轴承座连接。

中层内调整垫圈、中层外调整垫圈、中层轴承压盖及中层丝杠锁紧螺母与中层电机轴承座和中层滚珠丝杠连接。

下层丝母座焊接在下层导轨盒上，下层导轨盒在下层导轨上滑动。

中拖板下表面有直线形凹槽，直线形凹槽与下层防滑驱动滚轮等宽，直线形凹槽的深度由中间向两端逐渐变浅，下层防滑驱动滚轮能够在中拖板下表面直线形凹槽里面滑动。

顶板下表面有直线形的凹槽，凹槽与中层防滑驱动滚轮等宽，凹槽深度由中间向两端逐渐变浅，下中层防滑驱动滚轮能够在顶板下表面凹槽里面滑动。

一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台实现方法，含有以下步骤；电动机为整个机构提供驱动力，电动机驱动滚珠丝杠、丝母座与主轴承做直线运动；顶板、中拖板内部有凹槽，主轴承与凹槽相拟合，将轴承的直线运动转变为顶板、中拖板绕着各自旋转轴的转动，顶板上装夹的工件能够绕着以中拖板为X轴及以顶板为Y轴进行转动，控制转动的角度，进行定位与调整。

中拖板下表面有直线形凹槽，凹槽与下层防滑驱动滚轮等宽，凹槽深度由中间向两端逐渐变浅，下层防滑驱动滚轮通过在中拖板下表面凹槽里面滑动，使得驱动中拖板绕着其两端轴转动。

顶板下表面有直线形的凹槽，凹槽与中层防滑驱动滚轮等宽，凹槽深度由中间向两端逐渐变浅，中层防滑驱动滚轮通过在顶板下表面凹槽里面滑动，使得驱动顶板绕着其两端轴转动。

有调整内调整垫圈、外调整垫圈、丝杠螺堵与丝杠锁紧螺母的步骤。

本发明的优点是：一种应用于航空发动机叶片加工的机床智能化自适应调节加工转台，可实现装夹涡轮叶片后，工件绕X轴、Y轴达到秒级精度的智能化定位与调整。本发明转台运动部分在找正结束后可随装夹好的工件一起转移到任何类型的机床上，解决了叶片加工定位与找正难，不同工序需要在不同机床上反复拆卸装夹的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。如图其中：

图1为本发明的侧视结构示意图。

图2为本发明的剖面示意图。

图3为本发明的底层机构俯视结构示意图。

图4为本发明的机构整体结构图。

图5为本发明的机构俯视图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1、图2、图3、图4及图5所示，一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台，最终实现顶板301上装夹的零件能够绕着以中拖板201为X轴，以顶板301为Y轴进行转动。

下底板101连接下层支架118及下层电机轴承座104，两端的下层支架118通过轴承分别连接中拖板201的两端轴，两端的下层支架118分别连接两端的下层导轨102，两端的下层导轨102分别连接下层导轨盒103，两端的下层导轨盒103分别连接下层丝母座113，下层丝母座113连接下层丝杠丝母112，下层丝母座113分别连接两端的下层防滑驱动滚轮115，下层防滑驱动滚轮115分别与中拖板201的底面接触，下层电机114与下层电机安装支架116连接，下层电机安装支架116与下层电机轴承座104连接，下层电机轴承座104的内腔与下层丝杠支撑轴承105连接，下层丝杠支撑轴承105的内腔与下层滚珠丝杠109连接，下层丝杠锁紧螺母111、下层内调整垫圈106、下层外调整垫圈107及下层轴承压盖108分别与下层电机轴承座104连接，下层电机114的转轴通过下层联轴器117与下层滚珠丝杠109连接，下层丝杠螺堵110连接在下层滚珠丝杠109的另一端。

下层电机114通过螺钉与下层电机安装支架116连接，下层电机安装支架116通过螺钉与下层电机轴承座104相连。下层电机114通过下层联轴器117驱动下层滚珠丝杠109，下层丝杠支撑轴承105通过下层内调整垫圈106、下层外调整垫圈107与下层轴承压盖108固定在下层电机轴承座104中。下层丝杠螺堵110与下层丝杠锁紧螺母111防止丝杠产生左右移动，降低故障率。下层丝母座113焊接在下层导轨盒103上，下层导轨盒103在下层导轨102上滑动。

中拖板201与中层电机轴承座204及中层支架218连接，中层电机轴承座204与中层电机安装支架216连接，中层电机214与中层电机安装支架216连接，中层电机214的转轴通过中层联轴器217与中层滚珠丝杠209连接，中层滚珠丝杠209通过中层丝杠支撑轴承205与中层电机轴承座204连接，中层内调整垫圈206、中层外调整垫圈207、中层轴承压盖208及中层丝杠锁紧螺母211与中层电机轴承座204和中层滚珠丝杠209连接，两端的中层支架218分别与中层导轨202连接，两端的中层导轨202分别与中层导轨盒203连接，两端的中层导轨盒203分别与中层丝母座213连接，中层丝母座213与中层丝杠丝母212连接，中层丝母座213分别与两端的中层防滑驱动滚轮215连接，中层防滑驱动滚轮215的外圆与顶板301接触连接，中层丝杠螺堵210与中层滚珠丝杠209的另一端连接。

两端的中层支架218分别通过轴承与顶板301的两端轴连接。

实施例2：如图1、图2、图3、图4及图5所示，一种航空发动机叶片智能化加工转台，机构分为下层机构100、中层机构200及顶层机构300。

下层机构100包括：下底板101、下层导轨102、下层导轨盒103、下层丝杠轴承座104、下层丝杠支撑轴承105、下层内调整垫圈106、下层外调整垫圈107、下层轴承压盖108、下层滚珠丝杠109、下层丝杠螺堵110、下层丝杠锁紧螺母111、下层丝杠丝母112、下层丝母座113、下层电机114、下层防滑驱动滚轮115、下层电机安装支架116、下层联轴器117、下层支架118。

中层机构200包括：中拖板201、中层导轨202、中层导轨盒203、中层丝杠轴承座204、中层丝杠支撑轴承205、中层内调整垫圈206、中层外调整垫圈207、中层轴承压盖208、中层滚珠丝杠209、中层丝杠螺堵210、中层丝杠锁紧螺母211、中层丝杠丝母212、中层丝母座213、中层电机214、中层防滑驱动滚轮215、中层电机安装支架216、中层联轴器217、中层支架218。

顶层机构300包括：顶板301。

下层机构100与中层机构200连接方式为轴孔连接，即中拖板201两端的轴与两个下层支架118的孔相配合，配合方式为过盈配合。

下层机构100与中层机200构的连接方式为轴孔连接，即顶板301两端的轴与两个中层支架218的孔相配合，配合方式为过盈配合。

下层机构100的运动原理为下层电机114提供驱动力，驱动下层滚珠丝杠109、下层丝母座113、下层防滑驱动滚轮115做直线运动。中拖板201下表面有直线形凹槽，凹槽与下层防滑驱动滚轮115等宽，凹槽深度由中间向两端逐渐变浅。下层防滑驱动滚轮115通过在中拖板201下表面凹槽里面滑动达到驱动中拖板201绕着其两端轴转动的目的。

为保证机构运行平稳，下层导轨102、下层导轨盒103起到支撑作用，避免滚珠丝杠承受太大的力。

下层电机114通过螺钉与下层电机安装支架116连接，下层电机安装支架116通过螺钉与下层丝杠轴承座104相连，下层丝杠轴承座104焊接在下底板101上。下层电机114通过下层联轴器117驱动下层滚珠丝杠109，下层丝杠支撑轴承105通过下层内调整垫圈106、下层外调整垫圈107与下层轴承压盖108固定在下层电机轴承座104中。下层丝杠螺堵110与下层丝杠锁紧螺母111防止丝杠产生左右移动，降低故障率。下层丝母座113焊接在下层导轨盒103上，下层导轨盒103在下层导轨102上滑动。

中层机构200的运动原理为中层电机214提供驱动力，驱动中层滚珠丝杠209、中层丝母座213、中层防滑驱动滚轮215做直线运动。顶板301下表面有直线形的凹槽，凹槽与中层防滑驱动滚轮215等宽，凹槽深度由中间向两端逐渐变浅。下中层防滑驱动滚轮215通过在顶板301下表面凹槽里面滑动达到驱动顶板301绕着其两端轴转动的目的。

为保证机构运行平稳，中层导轨202、中层导轨盒203起到支撑作用，避免滚珠丝杠承受太大的力。

中层电机214通过螺钉与中层电机安装支架216连接，中层电机安装支架216通过螺钉与中层电机轴承座204相连。中层丝杠轴承座204焊接在中拖板201上。中层电机214通过中层联轴器217驱动中层滚珠丝杠209，中层丝杠支撑轴承205通过中层内调整垫圈206、中层外调整垫圈207与中层轴承压盖208固定在中层电机轴承座204中。中层丝杠螺堵210与中层丝杠锁紧螺母211防止丝杠产生左右移动，降低故障率。中层丝母座213焊接在中层导轨盒203上，中层导轨盒203在中层导轨202上滑动。

实施例3：如图1、图2、图3、图4及图5所示，一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台实现方法，含有以下步骤；实现装夹叶片，工件绕X轴、Y轴达到秒级精度的智能化定位与调整。

转台运动部分在定位结束后可随装夹好的工件一起转移到任何类型的机床上，解决了叶片加工装夹与定位困难，不同工序需要在不同机床上反复拆卸装夹的问题。

电动机为整个机构提供驱动力，电动机驱动滚珠丝杠、丝母座与主轴承做直线运动。顶板、中拖板内部有凹槽，主轴承与凹槽相拟合，将轴承的直线运动转变为顶板、中拖板绕着各自旋转轴的转动。

转台可分为下层机构、中层机构与驱动机构。下层机构与中层机构的驱动机构的原理完全一致。为了减轻转台的总重量并增加转台精度，转台中层机构所选取零件尺寸要比下层机构小。下层机构各零件连接方式与中层机构一致。

有调整内调整垫圈、外调整垫圈、丝杠螺堵与丝杠锁紧螺母的步骤。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台，其特征在于，下底板连接下层支架及下层电机轴承座，两端的下层支架通过轴承分别连接中拖板的两端轴，两端的下层支架分别连接两端的下层导轨，两端的下层导轨分别连接下层导轨盒，两端的下层导轨盒分别连接下层丝母座，下层丝母座连接下层丝杠丝母，下层丝母座分别连接两端的下层防滑驱动滚轮，下层防滑驱动滚轮分别与中拖板的底面接触，下层电机与下层电机安装支架连接，下层电机安装支架与下层电机轴承座连接，下层电机轴承座的内腔与下层丝杠支撑轴承连接，下层丝杠支撑轴承的内腔与下层滚珠丝杠连接，下层电机的转轴通过下层联轴器与下层滚珠丝杠连接，下层丝杠螺堵连接在下层滚珠丝杠的另一端；中拖板与中层电机轴承座及中层支架连接，中层电机轴承座与中层电机安装支架连接，中层电机与中层电机安装支架连接，中层电机的转轴通过中层联轴器与中层滚珠丝杠连接，中层滚珠丝杠通过中层丝杠支撑轴承与中层电机轴承座连接，两端的中层支架分别与中层导轨连接，两端的中层导轨分别与中层导轨盒连接，两端的中层导轨盒分别与中层丝母座连接，中层丝母座与中层丝杠丝母连接，中层丝母座分别与两端的中层防滑驱动滚轮连接，中层防滑驱动滚轮的外圆与顶板接触连接，中层丝杠螺堵与中层滚珠丝杠的另一端连接；两端的中层支架分别通过轴承与顶板的两端轴连接；

下层丝杠锁紧螺母、下层内调整垫圈、下层外调整垫圈及下层轴承压盖分别与下层电机轴承座连接；

中层内调整垫圈、中层外调整垫圈、中层轴承压盖及中层丝杠锁紧螺母与中层电机轴承座和中层滚珠丝杠连接；

下层丝母座焊接在下层导轨盒上，下层导轨盒在下层导轨上滑动；

中拖板下表面有直线形凹槽，直线形凹槽与下层防滑驱动滚轮等宽，直线形凹槽的深度由中间向两端逐渐变浅，下层防滑驱动滚轮能够在中拖板下表面直线形凹槽里面滑动；

顶板下表面有直线形的凹槽，凹槽与中层防滑驱动滚轮等宽，凹槽深度由中间向两端逐渐变浅，下中层防滑驱动滚轮能够在顶板下表面凹槽里面滑动。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机涡轮叶片智能化加工转台的实现方法，其特征在于，含有以下步骤：电动机为整个机构提供驱动力，电动机驱动滚珠丝杠、丝母座与主轴承做直线运动；顶板、中拖板内部有凹槽，主轴承与凹槽相拟合，将轴承的直线运动转变为顶板、中拖板绕着各自旋转轴的转动，顶板上装夹的工件能够绕着以中拖板为X轴及以顶板为Y轴进行转动，控制转动的角度，进行定位与调整。

3.根据权利要求2所述的实现方法，其特征在于，有调整内调整垫圈、外调整垫圈、丝杠螺堵与丝杠锁紧螺母的步骤。