CN212793438U - 一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种航空发动机微小孔激光‑电解复合加工设备，数控双轴控制转台设置于底座前部上端面，激光加工伺服进给部分、电解加工伺服进给部分并列安装在底座后部上端面底座上；可分别横向、纵向、竖向移动的机构分别控制激光器和工具电机，分别对数控回转工作台上工件完成微小孔群激光组加工和电解精加工，激光器完成微小孔的加工，再通过铜管工具电极管电极内外冲液水基盐溶液电解加工去除残留的重铸层，粗精加工相互结合提高微小孔的加工质量。

Description

一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工设备，具体说是一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备。

背景技术

现有航空发动机的关键部件，如飞机发动机叶片，加工要求为叶身及叶背上分布的直径在Φ0.25-1.0mm数百个微小孔，这些小孔的轴心线的空间角度变化较大，同时要求孔表面无重铸层。针对上述的微小群孔结构，采用传统的机加工设备对其进行加工，费时费力，孔表面加工精度、质量差，不利于发动机的高效、安全使用，且存在损坏隐患，报废率高，加工成本和成品成本较高。

发明内容

本实用新型提供了一种结构紧凑，加工使用便捷、稳定，能有效保证航空发动机部件微小孔加工精度和表面加工质量，实现微小群孔高性能加工的航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备。

本实用新型采用的技术方案是：一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，包括机械系统部分和工作液循环系统部分，其特征在于：所述机械系统部分包括底座、激光加工伺服进给部分、电解加工伺服进给部分、数控双轴控制转台，数控双轴控制转台设置于底座前部上端面，激光加工伺服进给部分、电解加工伺服进给部分并列安装在底座后部上端面底座上；所述激光加工伺服进给部分包括激光横向伺服移动机构、激光纵向伺服移动机构、激光竖向伺服移动机构，激光横向伺服移动机构呈横向移动状态设置于底座上，激光纵向伺服移动机构呈纵向移动状态设置于激光横向伺服移动机构上，激光竖向伺服移动机构呈竖向对应底座前部上端面设置于激光纵向伺服移动机构上，激光竖向伺服移动机构上连接激光器；所述电解加工伺服进给部分包括电解横向伺服移动机构、电解纵向伺服移动机构、电解竖向伺服移动机构，电解横向伺服移动机构呈横向移动状态设置于底座上，电解纵向伺服移动机构呈纵向移动状态设置于电解横向伺服移动机构上，电解竖向伺服移动机构呈竖向对应底座前部上端面设置于电解纵向伺服移动机构上，电解竖向伺服移动机构上经工具电极夹头连接工具电极，工作液循环系统部分连接至工具电极。

进一步地，所述工作液循环系统部分包括贮液槽、净液槽，贮液槽、净液槽内存水基盐溶液，支撑数控回转工作台的底座下凹台面上的回液连接至贮液槽上口，贮液槽的上口蒙有不锈钢平网纸带，贮液槽经液压泵接净液槽，液压泵的吸液口、出液口均设有过滤器，净液槽经冲液泵接至数控回转工作台，冲液泵的吸液口设置过滤器，冲液泵接工具电极。

进一步地，数控回转工作台包括转台座架、垂直面旋转电机装置、垂直面旋转座、水平面旋转电机装置、水平旋转T型槽工作台面，转台座架支撑在底座前部上端面，转台座架上接可旋转驱动的垂直面旋转座，垂直面旋转座接转台座架外的垂直面旋转电机装置呈受垂直面旋转电机装置驱动旋转状态，垂直面旋转座内置水平面旋转电机装置，垂直面旋转座上设置由水平面旋转电机装置驱动旋转的水平旋转T型槽工作台面。

进一步地，所述激光器为美国纳秒级脉冲光纤激光器，型号YLP-HP-10-30X400-20-200，激光器外接激光发生器电源供应设备。

进一步地，各伺服移动机构均采用伺服电机通过无齿隙弹性联轴器与滚珠丝杠相连，伺服电机的旋转运动传递给滚珠丝杠副，通过滚珠丝杠螺母转化成机构的移动。

进一步地，所述激光横向伺服移动机构、电解横向伺服移动机构共用一托板座，托板座的横向两侧分别经两伺服电机分别通过两无齿隙弹性联轴器与两滚珠丝杠相连，两滚珠丝杠平行错位，两伺服电机的旋转运动分别传递给两滚珠丝杠副，分别通过两滚珠丝杠螺母转化成激光横向伺服移动机构、电解横向伺服移动机构各自托板的移动。

进一步地，各伺服移动机构内滚珠上设有罩装的风琴防护罩。

进一步地，各伺服移动机构内滚珠丝杆对应设置有设置在各机构内的光栅尺。

进一步地，所述工具电极采用铜管。

本实用新型的加工设备采用底座上可分别横向、纵向、竖向移动的机构分别控制激光器和工具电机，分别对数控回转工作台上工件完成微小孔群激光组加工和电解精加工，激光器完成微小孔的加工，再通过铜管工具电极管电极内外冲液水基盐溶液电解加工去除残留的重铸层，粗精加工相互结合提高微小孔的加工质量。工作液在进入贮液槽、净液槽和送至数控回转工作台前设置多级过滤，工作液的精密过滤，有利于确保电解加工的质量。

附图说明

图1为本实用新型主视图结构示意图；

图2为图1俯视结构示意图；

图3为图1的侧视结构示意图；

图4为本实用新型工作液循环系统部分结构示意图。

图中：底座1、回液槽2、激光横向伺服移动机构3、激光纵向伺服移动机构4、激光竖向伺服移动机构5、激光器6、激光发生器电源供应设备7、电解横向伺服移动机构8、电解纵向伺服移动机构9、电解竖向伺服移动机构10、工具电极夹头11、工具电极12、转台座架13、垂直面旋转座14、水平旋转T型槽工作台面15、工作防护罩16、风琴防护罩17、贮液槽18、不锈钢平网纸带19、液压泵20、净液槽21、冲液泵22、过滤器23。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步说明。

图1所示：一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，包括底座1、回液槽2、激光横向伺服移动机构3、激光纵向伺服移动机构4、激光竖向伺服移动机构5、激光器6、激光发生器电源供应设备7、电解横向伺服移动机构8、电解纵向伺服移动机构9、电解竖向伺服移动机构10、工具电极夹头11、工具电极12、转台座架13、垂直面旋转座14、水平旋转T型槽工作台面15、工作防护罩16、风琴防护罩17、贮液槽18、不锈钢平网纸带19、液压泵20、净液槽21、冲液泵22、过滤器23。

数控双轴控制转台设置于底座1前部上端面，底座1前部上端面下凹台面上的回液槽2连接至贮液槽18上口，经不锈钢平网纸带19过滤后送入贮液槽18，贮液槽18经液压泵20接净液槽21，净液槽21经冲液泵22接至数控回转工作台，液压泵的吸液口、出液口、冲液泵的吸液口均设有过滤器23。数控双轴控制转台包括转台座架13、垂直面旋转电机装置、垂直面旋转座14、水平面旋转电机装置、水平旋转T型槽工作台面15，转台座架支撑在底座前部上端面，转台座架上接可旋转驱动的垂直面旋转座，垂直面旋转座接转台座架外的垂直面旋转电机装置呈受垂直面旋转电机装置驱动旋转状态，垂直面旋转座内置水平面旋转电机装置，垂直面旋转座上设置由水平面旋转电机装置驱动旋转的水平旋转T型槽工作台面，（附图2中垂直面旋转电机装置、水平面旋转电机装置均隐藏未显示，该类电机装置在数控旋转平台技术中属于常规技术）。数控双轴控制转台上方为工作空间，外罩工作防护罩16。

底座1后部上端面上设置激光横向伺服移动机构3和电解横向伺服移动机构8，激光横向伺服移动机构、电解横向伺服移动机构共用一托板座，托板座的横向两侧分别经两伺服电机分别通过两无齿隙弹性联轴器与两滚珠丝杠相连，两滚珠丝杠平行错位，两伺服电机的旋转运动分别传递给两滚珠丝杠副，分别通过两滚珠丝杠螺母转化成激光横向伺服移动机构、电解横向伺服移动机构各自托板的移动（该类电机、丝杠驱动技术为机床托板常规技术，本申请不作详述），其上滚珠丝杠外罩风琴防护罩17。激光横向伺服移动机构3上设置呈纵向移动状态的激光纵向伺服移动机构4，激光纵向伺服移动机构4朝向底座前部连接呈竖向移动状态的激光竖向伺服移动机构5，激光竖向伺服移动机构上接激光器6，激光器6接激光发生器电源供应设备7，激光器6为美国纳秒级脉冲光纤激光器，型号YLP-HP-10-30X400-20-200；电解横向伺服移动机构8上设置呈纵向移动状态的电解纵向伺服移动机构9，电解纵向伺服移动机构9朝向底座前部连接呈竖向移动状态的电解竖向伺服移动机构10，电解竖向伺服移动机构上接工具电极夹头11，工具电极夹头11接工具电极12，工具电极12采用铜管并接冲液泵22。

本实施例中各伺服移动机构均采用伺服电机通过无齿隙弹性联轴器与滚珠丝杠相连，伺服电机的旋转运动传递给滚珠丝杠副，通过滚珠丝杠螺母转化成机构的移动。该技术均为常规技术。为了提高驱动精度，可在各伺服移动机构内滚珠丝杆对应设置有设置在各机构内的光栅尺。

Claims (9)

1.一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，包括机械系统部分和工作液循环系统部分，其特征在于：所述机械系统部分包括底座、激光加工伺服进给部分、电解加工伺服进给部分、数控双轴控制转台，数控双轴控制转台设置于底座前部上端面，激光加工伺服进给部分、电解加工伺服进给部分并列安装在底座后部上端面底座上；所述激光加工伺服进给部分包括激光横向伺服移动机构、激光纵向伺服移动机构、激光竖向伺服移动机构，激光横向伺服移动机构呈横向移动状态设置于底座上，激光纵向伺服移动机构呈纵向移动状态设置于激光横向伺服移动机构上，激光竖向伺服移动机构呈竖向对应底座前部上端面设置于激光纵向伺服移动机构上，激光竖向伺服移动机构上连接激光器；所述电解加工伺服进给部分包括电解横向伺服移动机构、电解纵向伺服移动机构、电解竖向伺服移动机构，电解横向伺服移动机构呈横向移动状态设置于底座上，电解纵向伺服移动机构呈纵向移动状态设置于电解横向伺服移动机构上，电解竖向伺服移动机构呈竖向对应底座前部上端面设置于电解纵向伺服移动机构上，电解竖向伺服移动机构上经工具电极夹头连接工具电极，工作液循环系统部分连接至工具电极。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：

所述工作液循环系统部分包括贮液槽、净液槽，贮液槽、净液槽内存水基盐溶液，支撑数控回转工作台的底座下凹台面上的回液连接至贮液槽上口，贮液槽的上口蒙有不锈钢平网纸带，贮液槽经液压泵接净液槽，液压泵的吸液口、出液口均设有过滤器，净液槽经冲液泵接至数控回转工作台，冲液泵的吸液口设置过滤器，冲液泵接工具电极。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：数控回转工作台包括转台座架、垂直面旋转电机装置、垂直面旋转座、水平面旋转电机装置、水平旋转T型槽工作台面，转台座架支撑在底座前部上端面，转台座架上接可旋转驱动的垂直面旋转座，垂直面旋转座接转台座架外的垂直面旋转电机装置呈受垂直面旋转电机装置驱动旋转状态，垂直面旋转座内置水平面旋转电机装置，垂直面旋转座上设置由水平面旋转电机装置驱动旋转的水平旋转T型槽工作台面。

4.根据权利要求1所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：所述激光器为美国纳秒级脉冲光纤激光器，型号YLP-HP-10-30X400-20-200，激光器外接激光发生器电源供应设备。

5.根据权利要求1所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：各伺服移动机构均采用伺服电机通过无齿隙弹性联轴器与滚珠丝杠相连，伺服电机的旋转运动传递给滚珠丝杠副，通过滚珠丝杠螺母转化成机构的移动。

6.根据权利要求1所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：所述激光横向伺服移动机构、电解横向伺服移动机构共用一托板座，托板座的横向两侧分别经两伺服电机分别通过两无齿隙弹性联轴器与两滚珠丝杠相连，两滚珠丝杠平行错位，两伺服电机的旋转运动分别传递给两滚珠丝杠副，分别通过两滚珠丝杠螺母转化成激光横向伺服移动机构、电解横向伺服移动机构各自托板的移动。

7.根据权利要求5或6所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：各伺服移动机构内滚珠上设有罩装的风琴防护罩。

8.根据权利要求5或6所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：各伺服移动机构内滚珠丝杆对应设置有设置在各机构内的光栅尺。

9.根据权利要求1所述的一种航空发动机微小孔激光-电解复合加工设备，其特征是：所述工具电极采用铜管。

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