[實用新型]汽輪機葉片數控砂帶磨床

無效

• 申請號: 200820238217.6
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN201333654Y
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 王隆太;項余建
• 申請（專利權）人: 王隆太;項余建
• 主分類號: B24B21/16
• 分類號: B24B21/16;B24B21/20
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司
• 代理人: 奚衡寶

技術領域

本實用新型涉及磨削加工汽輪機葉片表面的數控加工設備，尤其涉及一種將葉片裝夾于機床上用砂帶完成葉片曲面型面磨削的數控砂帶磨床。

背景技術

汽輪機葉片形狀復雜、加工精度要求高，是汽輪發動機組中的重要零件，也是汽輪機中加工難度最大的零件之一。由國家知識產權局公告的專利號ZL200720033896.9，名稱為“汽輪機葉片數控砂帶磨床”專利技術，提供了一種用于葉片型面磨削的四軸聯動數控機床設備，有兩個回轉軸、兩個直線軸，能實現汽輪機直葉片或較小扭曲度的葉片磨削加工。

由于葉片曲面型面的砂帶磨削加工，是通過接觸輪相對于葉片對砂帶施加一定作用力進行磨削的，而接觸輪有一定的寬度，當接觸輪作用于砂帶磨削葉片型面上某一點時就要求刀軸矢量(即接觸輪軸線)位于該磨削點的最小曲率方向，這將使接觸輪與葉片的干涉量最小。因而，上述四軸數控砂帶磨床對一般扭曲葉片進行磨削時，由于僅有兩根回轉伺服控制軸，難以滿足使刀軸矢量位于所磨削點的最小曲率方向的要求，因而總會伴隨較大的欠切或過切現象，而不能達到預期的葉片磨削質量要求。

此外，上述專利技術中，如圖3所示，在砂帶磨頭裝置上沒有設置導向輪，砂帶28與接觸輪26的包角較小，磨削時存在砂帶28和葉片的干涉現象；張緊輪25是通過偏心機構調整，調整量小，不能保證砂帶28在恒張力條件下工作；同時，主動輪24需要通過皮帶驅動，安裝座27水平設置等，使得該專利技術的結構復雜、傳動效率低、調整不便。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的問題，提供了一種擁有兩根直線移動伺服控制軸和三根回轉伺服控制軸，能最大限度地控制磨削作業時欠切或過切現象的汽輪機葉片數控砂帶磨床。

本實用新型的技術方案是：包括機床的床身、用于裝夾和旋轉驅動被加工葉片的頭架和尾座、砂帶磨頭，頭架上設有驅動葉片做旋轉運動的A軸伺服電機，砂帶磨頭包括接觸輪，它還包括承載頭架和尾座的工作臺裝置、砂帶磨頭運動裝置和機床控制器；所述的工作臺裝置包括相對于床身做X向運動的工作臺板、驅動工作臺板做X向直線往復運動的X軸伺服電機；所述的砂帶磨頭運動裝置包括承載砂帶磨頭并驅動其相對于床身做C軸向旋轉運動的立置轉臺裝置、承載立置轉臺裝置并驅動其相對于床身做B軸向旋轉運動的水平轉臺裝置和承載水平轉臺裝置并驅動其相對于床身做Z軸向直線往復運動的滑臺裝置；滑臺裝置包括設置在床身上的滑臺和Z軸伺服電機；水平轉臺裝置包括活動連接在滑臺上的水平轉臺和B軸伺服電機；立置轉臺裝置包括活動連接在水平轉臺裝置上的立置轉臺和C軸伺服電機；所述的接觸輪的中心點與C軸伺服電機的軸心線等高，C軸伺服電機的軸心線與A軸伺服電機的軸心線等高，B軸伺服電機的軸心線垂直于水平面，Z軸伺服電機的軸心線垂直于X軸伺服電機的軸心線；所述的X軸伺服電機、Z軸伺服電機、A軸伺服電機、B軸伺服電機和C軸伺服電機與機床控制器相聯。

所述的砂帶磨頭還包括支座和張緊裝置；所述的張緊裝置包括恒張力裝置和張緊輪，恒張力裝置固定連接在支座上，其活動端連接張緊輪。

所述的砂帶磨頭還包括能增大砂帶與接觸輪包角的導向輪，所述的導向輪對應砂帶工作路徑設在支座上。

本實用新型根據汽輪機葉片曲面型面砂帶磨削的特點和加工質量的要求，開發設計了由三根回轉伺服控制軸和兩根直線移動伺服控制軸組成的五軸聯動汽輪機葉片數控砂帶磨床。改變了現有技術中僅有兩根回轉伺服控制軸，難以適應復雜曲面加工的現狀，可從三個回轉方向對接觸輪與葉片曲面型面間的相互磨削關系進行運動控制，從而能夠有效地控制磨削過程中的欠切和過切現象，使葉片型面磨削質量得到了保證，具有磨削效率高、精度好、結構簡潔、性價比高、操控方便的特點。

此外，針對現有技術中所存在的砂帶與葉片磨削干涉現象以及張緊輪結構復雜缺陷，對床身設置以及砂帶磨頭的結構進行了改進，在所述的砂帶磨頭上設置了提供恒張力的張緊輪裝置，并在砂帶磨頭支架上設置了兩個能增大砂帶與接觸輪包角的導向輪。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖

圖中1是床身，2是X軸伺服電機，3是工作臺板，4是A軸伺服電機，5是頭架，6是葉片，7是尾架，8是砂帶磨頭，9是立置轉臺，10是C軸伺服電機，11是B軸伺服電機，12是水平轉臺，13是Z軸伺服電機，14是滑臺；

圖2是本實用新型中砂帶磨頭的結構示意圖

圖中15是主動輪，16是支座，17是砂帶，18是氣彈簧，19是支桿，20是張緊輪，21是導向輪，22是磨頭電機，23是接觸輪；