CN111570873A - 一种叶片超声波金属表面加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种叶片超声波金属表面加工装置，涉及叶片加工技术领域，包括支架、基座和叶片，移动机构通过转接部件驱动滑槽板平移，滑槽板通过其表面开设的滑槽滑动连接有两个滑柱，两个滑柱的柱臂均固定连接有连接板，两个连接板远离滑槽板的一端均固定连接有调节柱，支架的架壁还固定连接有支撑臂，支撑臂的端部固定连接有限位柱，限位柱的两端部分别贯穿于两个调节柱的柱臂，两个超声波刀具的外壁通过间距调整机构均固定连接有两个与调节柱柱臂抵接的固定柱。本发明通过上述等机构之间的配合，具备了在不影响上述叶片曲面加工的过程中，使得加工完成后的叶片从叶根部到叶尖可逐渐变薄，满足叶片的加工需求，简化加工过程的效果。

Description

一种叶片超声波金属表面加工装置
技术领域
本发明涉及叶片加工技术领域，具体为一种叶片超声波金属表面加工装置。
背景技术
如对比文件1中国专利CN201310033434.7公开的一种叶片超声波金属表面加工装置，授权公告日：20150603，该发明通过锥柄将整个装置安装在四轴以上数控铣床的主轴上，将叶片装夹在数控铣床工作台上的数控转台上，并使叶片处于第一超声波刀具和第二超声波刀具之间，通过移动机构调整第一超声波刀具和第二超声波刀具之间的距离，使两者分别与叶片相对的两个表面接触，并在超声波加工过程中施加一定压力，叶片随数控转台旋转并随数控铣床工作台按运行轨迹运行，超声波刀具由数控铣床的主轴带动上下移动，数控转台的旋转运动、数控铣床工作台的水平运动和数控铣床主轴的上下运动相结合，使超声波刀具按叶片表面所要求的空间轨迹运行，完成超声波加工，由于两个刀具是浮动连接，因此在加工过程中对叶片产生的外力互相抵消，叶片不受外力影响，加工时叶片不会变形。
但根据对比文件1所记载的内容，仅可实现对叶片曲面的加工，继而如对比文件2中国专利CN200520001883.4公开的风力机专用的双羽型变异桨叶，授权公告日20060329，可知，传统中的桨叶从叶根部到叶尖为逐渐变薄的状态，因此本发明为了简化叶片(桨叶)加工过程，提供了一种在叶片曲面加工时，可同步进行叶片厚度加工的超声波加工装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叶片超声波金属表面加工装置，具备了在不影响上述叶片曲面加工的过程中，使得加工完成后的叶片从叶根部到叶尖可逐渐变薄，满足叶片的加工需求，简化加工过程的效果，解决了传统中叶片曲面的加工过程与叶片厚度的加工过程为分开进行的，其加工过程较为繁琐的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种叶片超声波金属表面加工装置，包括支架、基座和叶片，以及滑动连接在所述基座上的两个超声波刀具，所述支架的架壁固定连接有供所述叶片平移的移动机构，所述移动机构通过转接部件驱动滑槽板平移。
所述滑槽板通过其表面开设的滑槽滑动连接有两个滑柱，两个所述滑柱的柱臂均固定连接有连接板，两个所述连接板远离所述滑槽板的一端均固定连接有调节柱，所述支架的架壁还固定连接有支撑臂，所述支撑臂的端部固定连接有限位柱，所述限位柱的两端部分别贯穿于两个所述调节柱的柱臂，两个所述超声波刀具的外壁通过间距调整机构均固定连接有两个与所述调节柱柱臂抵接的固定柱。
优选的，所述转接部件包括有与所述移动机构固定连接的安装板，所述安装板的侧面开设有凹槽，所述安装板通过所述凹槽滑动连接有联动板，所述支架的架壁还固定连接有斜向柱，所述斜向柱的柱臂套接有套块，所述套块的外壁与所述联动板的外壁铰接，所述联动板的端部与所述滑槽板的外壁固定连接。
优选的，所述安装板的外壁固定连接有支座，所述支座的端部转动连接有转轴，所述转轴的端部固定连接有供所述叶片夹持的工件夹具，所述转轴的轴臂固定连接有齿轮，所述联动板的外壁设置有与所述齿轮啮合啮合连接的齿条板。
优选的，所述移动机构可采用液压缸、螺旋移动机构或电动推杆。
优选的，所述基座的上表面固定连接有滑轨，所述滑轨的外壁滑动连接有两个滑块，两个所述超声波刀具分别固定连接在两个所述滑块的上表面。
优选的，所述间距调整机构包括与两个所述固定柱端部固定连接的调整块，所述超声波刀具的外壁与所述调整块的外壁抵接，所述调整块的块壁螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端与所述超声波刀具的外壁转动连接。
优选的，所述螺纹杆的另一端固定连接有旋钮。
优选的，所述旋钮的外壁设置有防滑纹路。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、本发明在不影响上述叶片曲面加工的过程中，使得加工完成后的叶片从叶根部到叶尖可逐渐变薄，满足叶片的加工需求，简化加工过程的效果。
二、本发明通过单一移动机构，即可实现叶片转动的过程、叶片平移的过程和超声波刀具向相对方向平移的过程，其实用性更佳，操控更加简便，并且避免了因多个驱动部件带来的高成本和高维修费的问题。
附图说明
图1为本发明结构的主视图；
图2为本发明图1中A-A处结构的剖视图；
图3为本发明安装板、凹槽、联动板、支座、转轴、齿轮和齿条板结构的俯视图；
图4为本发明调节柱和限位柱结构的侧视剖视图。
图中：1-支架、2-基座、3-叶片、4-超声波刀具、5-安装板、6-凹槽、7-联动板、8-斜向柱、9-套块、10-滑槽板、11-滑柱、12-连接板、13-调节柱、14-支撑臂、15-限位柱、16-固定柱、17-支座、18-转轴、19-工件夹具、20-齿轮、21-齿条板、22-滑轨、23-滑块、24-移动机构、25-调整块、26-螺纹杆、27-旋钮。
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。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种叶片超声波金属表面加工装置，包括支架1、基座2和叶片3，以及滑动连接在基座2上的两个超声波刀具4，支架1的架壁固定连接有供叶片3平移的移动机构24，移动机构24通过转接部件驱动滑槽板10平移。
滑槽板10通过其表面开设的滑槽滑动连接有两个滑柱11，两个滑柱11的柱臂均固定连接有连接板12，两个连接板12远离滑槽板10的一端均固定连接有调节柱13，支架1的架壁还固定连接有支撑臂14，支撑臂14的端部固定连接有限位柱15，限位柱15的两端部分别贯穿于两个调节柱13的柱臂，两个超声波刀具4的外壁通过间距调整机构均固定连接有两个与调节柱13柱臂抵接的固定柱16，通过移动机构24的运作并经转接部件的传动，使得在叶片3曲面加工的过程中，通过滑槽板10上移的过程并经两个滑柱11与滑槽板10表面开设滑槽之间的滑动配合关系和两个连接板12的联动，使得两个调节柱13沿限位柱15的柱臂向相对方向平移，从而经调节柱13柱臂与两个固定柱16柱臂之间的抵接关系，使得两个超声波刀具4在上下移动的同时可逐渐向相对方向移动，从而在不影响上述叶片3曲面加工的过程中，使得加工完成后的叶片3从叶根部到叶尖可逐渐变薄，满足叶片3的加工需求，简化加工过程。
上述技术方案中，具体的，转接部件包括有与移动机构固定连接的安装板5，安装板5的侧面开设有凹槽6，安装板5通过凹槽6滑动连接有联动板7，支架1的架壁还固定连接有斜向柱8，斜向柱8的柱臂套接有套块9，套块9的外壁与联动板7的外壁铰接，联动板7的端部与滑槽板10的外壁固定连接，通过移动机构24的运作，使得安装板5同步向两个超声波刀具4所在方向进行平移，此过程中，联动板7跟随安装板5一同平移，由联动板7平移的过程并经联动板7与套块9之间的铰接关系，使得套块9同步沿斜向柱8的柱臂斜向上滑动，由套块9斜向上滑动的过程并经联动板7通过凹槽6与安装板5之间滑动配合的关系，使得联动板7在跟随安装板5平移的过程中同步向上平移，由联动板7向上平移的过程中，即可使得滑槽板10同步上移。
进一步的，安装板5的外壁固定连接有支座17，支座17的端部转动连接有转轴18，转轴18的端部固定连接有供叶片3夹持的工件夹具19，转轴18的轴臂固定连接有齿轮20，联动板7的外壁设置有与齿轮20啮合啮合连接的齿条板21，由联动板7向上平移的过程并经齿条板21与齿轮20之间啮合传动的过程，使得转轴18进行转动，继而由转轴18与工件夹具19之间的固定关系，使得叶片3边向两个超声波刀具4所在方向进行平移的同时，进行转动，进而通过上述叶片3运动过程，并结合两个超声波刀具4由数控铣床的主轴带动上下移动的过程，使超声波刀具4按叶片3表面所要求的空间轨迹运行，完成叶片3曲面的加工(该叶片3曲面的加工过程可参见背景技术对比文件1说明书中第十六段公开的内容)。
上述技术方案中，具体的，移动机构可采用液压缸、螺旋移动机构或电动推杆。
进一步的，基座2的上表面固定连接有滑轨22，滑轨22的外壁滑动连接有两个滑块23，两个超声波刀具4分别固定连接在两个滑块23的上表面，通过滑块23沿滑轨22外壁滑动的过程，即可实现两个超声波刀具4与基座2之间的滑动配合。
上述技术方案中，具体的，间距调整机构包括与两个固定柱16端部固定连接的调整块25，超声波刀具4的外壁与调整块25的外壁抵接，调整块25的块壁螺纹连接有螺纹杆26，螺纹杆26的一端与超声波刀具4的外壁转动连接，通过螺纹杆26的转动，由螺纹杆26转动的过程并经螺纹杆26与调整块25之间的螺纹配合，以便使得两个超声波刀具4分别与叶片3相对的两个表面接触，并在超声波加工过程中施加一定压力。
进一步的，螺纹杆26的另一端固定连接有旋钮27，通过握住旋钮27，便于转动螺纹杆26。
进一步的，旋钮27的外壁设置有防滑纹路，通过增大手掌与旋钮27之间的摩擦阻力，达到了防打滑的效果。
工作原理：该叶片超声波金属表面加工装置在使用时，首先通过工件夹具19对叶片3的一端进行夹持固定，然后将基座2通过锥柄安装在四轴以上数控铣床的主轴上，随后依次扭动两个旋钮27，使得螺纹杆26进行转动，由螺纹杆26转动的过程并经螺纹杆26与调整块25之间的螺纹配合，使得两个超声波刀具4分别与叶片3相对的两个表面接触，并在超声波加工过程中施加一定压力，随后通过移动机构24的运作并经安装板5和工件夹具19的传动，使得叶片3同步向两个超声波刀具4所在方向进行平移，此过程中，联动板7跟随安装板5一同平移，由联动板7平移的过程并经联动板7与套块9之间的铰接关系，使得套块9同步沿斜向柱8的柱臂斜向上滑动，由套块9斜向上滑动的过程并经联动板7通过凹槽6与安装板5之间滑动配合的关系，使得联动板7在跟随安装板5平移的过程中同步向上平移，由联动板7向上平移的过程并经齿条板21与齿轮20之间啮合传动的过程，使得转轴18进行转动，继而由转轴18与工件夹具19之间的固定关系，使得叶片3边向两个超声波刀具4所在方向进行平移的同时，进行转动，进而通过上述叶片3运动过程，并结合两个超声波刀具4由数控铣床的主轴带动上下移动的过程，使超声波刀具4按叶片3表面所要求的空间轨迹运行，完成叶片3曲面的加工；
在上述加工过程中，由联动板7向上平移的过程中，使得滑槽板10同步上移，继而结合图1所示，由滑槽板10上移的过程并经两个滑柱11与滑槽板10表面开设滑槽之间的滑动配合关系和两个连接板12的联动，使得两个调节柱13沿限位柱15的柱臂向相对方向平移，从而经调节柱13柱臂与两个固定柱16柱臂之间的抵接关系，使得两个超声波刀具4在上下移动的同时可逐渐向相对方向移动，从而在不影响上述叶片3曲面加工的过程中，使得加工完成后的叶片3从叶根部到叶尖可逐渐变薄，满足叶片3的加工需求，简化加工过程。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种叶片超声波金属表面加工装置，包括支架(1)、基座(2)和叶片(3)，以及滑动连接在所述基座(2)上的两个超声波刀具(4)，其特征在于：所述支架(1)的架壁固定连接有供所述叶片(3)平移的移动机构(24)，所述移动机构(24)通过转接部件驱动滑槽板(10)平移；
所述滑槽板(10)通过其表面开设的滑槽滑动连接有两个滑柱(11)，两个所述滑柱(11)的柱臂均固定连接有连接板(12)，两个所述连接板(12)远离所述滑槽板(10)的一端均固定连接有调节柱(13)，所述支架(1)的架壁还固定连接有支撑臂(14)，所述支撑臂(14)的端部固定连接有限位柱(15)，所述限位柱(15)的两端部分别贯穿于两个所述调节柱(13)的柱臂，两个所述超声波刀具(4)的外壁通过间距调整机构均固定连接有两个与所述调节柱(13)柱臂抵接的固定柱(16)。
2.根据权利要求1所述的叶片超声波金属表面加工装置，其特征在于：所述转接部件包括有与所述移动机构固定连接的安装板(5)，所述安装板(5)的侧面开设有凹槽(6)，所述安装板(5)通过所述凹槽(6)滑动连接有联动板(7)，所述支架(1)的架壁还固定连接有斜向柱(8)，所述斜向柱(8)的柱臂套接有套块(9)，所述套块(9)的外壁与所述联动板(7)的外壁铰接，所述联动板(7)的端部与所述滑槽板(10)的外壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的叶片超声波金属表面加工装置，其特征在于：所述安装板(5)的外壁固定连接有支座(17)，所述支座(17)的端部转动连接有转轴(18)，所述转轴(18)的端部固定连接有供所述叶片(3)夹持的工件夹具(19)，所述转轴(18)的轴臂固定连接有齿轮(20)，所述联动板(7)的外壁设置有与所述齿轮(20)啮合啮合连接的齿条板(21)。
4.根据权利要求1、2或3所述的叶片超声波金属表面加工装置，其特征在于：所述移动机构可采用液压缸、螺旋移动机构或电动推杆。
5.根据权利要求1所述的叶片超声波金属表面加工装置，其特征在于：所述基座(2)的上表面固定连接有滑轨(22)，所述滑轨(22)的外壁滑动连接有两个滑块(23)，两个所述超声波刀具(4)分别固定连接在两个所述滑块(23)的上表面。
6.根据权利要求1所述的叶片超声波金属表面加工装置，其特征在于：所述间距调整机构包括与两个所述固定柱(16)端部固定连接的调整块(25)，所述超声波刀具(4)的外壁与所述调整块(25)的外壁抵接，所述调整块(25)的块壁螺纹连接有螺纹杆(26)，所述螺纹杆(26)的一端与所述超声波刀具(4)的外壁转动连接。
7.根据权利要求6所述的叶片超声波金属表面加工装置，其特征在于：所述螺纹杆(26)的另一端固定连接有旋钮(27)。
8.根据权利要求7所述的叶片超声波金属表面加工装置，其特征在于：所述旋钮(27)的外壁设置有防滑纹路。
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