[發明專利]一種球頭拋光輪的數控加工方法

無效

• 申請號: 201210121234.2
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102626901A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 史耀耀;張軍鋒;藺小軍;楊闊;董婷;段繼豪
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B24B53/08
• 分類號: B24B53/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及航空發動機的機械加工領域，具體為一種球頭拋光輪的加工方法。

背景技術

拋光葉片葉身和緣板過渡部分及整體葉盤葉片和輪轂等過渡部分時，需要用到球頭拋光輪，目前加工球形拋光輪的方法，主要是采用專門工序利用金剛石修整器或者專門模具加工球形拋光輪，采用專門工序費時費力，還需要相應加工設備，增加了加工成本；采用模具加工，由于航空發動機葉片和整體葉盤均為鈦合金等難加工材料，拋光輪的硬度也非常高，這導致模具磨損嚴重，精度難以保證，且還需要加工模具，增加了加工成本。此兩種方法加工的拋光輪都需要經過重新安裝在數控機床的旋轉主軸上才可以進行拋光加工，由于拋光時所需的轉速和加工拋光時的轉速差別，再加上加工誤差和安裝誤差的影響，拋光輪作高速旋轉時，很難保證球形拋光輪的滿足精度要求，再加上之前的加工方法由于主要靠人工來實現，雖然也是層削，沒有實現加工過程的自動化，精度和穩定性難以保證，另外，當拋光輪磨損以后，再進行修整時，需要重新卸下拋光輪并重新裝夾，這不僅重新帶來加工誤差和安裝誤差，而且裝卸拋光輪的過程需要消耗時間，降低了產品的加工效率，延長了產品的生產周期。

發明內容

要解決的技術問題

為解決現有方法的不足，提高拋光輪的加工精度和效率，實現拋光輪加工的自動化，本發明提出了一種球頭拋光輪的加工方法，通過該方法加工出相應拋光輪，可以用于數控方法對圓弧部件進行自動化拋光，并且加工后得到的拋光輪可以直接應用到拋光加工中。

技術方案

本發明的技術方案為：

所述一種球頭拋光輪的加工方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：從葉片設計圖紙或葉片理論模型中獲取葉片緣板與葉身過渡部分或整體葉盤葉片和輪轂過渡部分的圓弧半徑R，并選取半徑為R的圓柱形拋光輪；

步驟2：將圓柱形拋光輪底面與數控系統的動力頭固定后，按照圓柱形拋光輪底面對刀，并把金剛石修整器固定于拋光機床的工作臺上；

步驟3：設置圓柱形拋光輪的加工坐標系，加工坐標系中旋轉軸A為豎直狀態，并與圓柱形拋光輪中心軸線重合；加工坐標系原點位于圓柱形拋光輪中心軸線上，且加工坐標系原點與圓柱形拋光輪的加工端面的距離為R；金剛石修整器的加工軸線垂直于旋轉軸A且過加工坐標系原點；

步驟4：依次取以加工坐標系原點為圓心，半徑為R+nΔ，…，R+2Δ，R+Δ，R的圓弧作為圓柱形拋光輪的加工軌跡，其中Δ≤0.2mm：

步驟5：圓柱形拋光輪隨數控系統動力頭主軸旋轉，數控系統按步驟4的加工軌跡控制圓柱形拋光輪，完成對拋光輪的加工，得到球頭型拋光輪；直接利用加工好的球頭型拋光輪進行拋光加工。

所述一種球頭拋光輪的加工方法，其特征在于：當球頭型拋光輪磨損后，不用卸下拋光輪，重復步驟2～步驟5即可對磨損后的球頭型拋光輪重新加工。

有益效果

本發明所提出的加工球形拋光輪的方法操作簡單容易實現，不需要專門設備，節省了加工成本，同時避免了由于拋光輪的再次裝夾所帶來的安裝誤差，提高了拋光輪的加工精度。由于采用數控加工方法，實現了拋光輪加工的自動化，縮短了拋光輪的加工時間，進而縮短了拋光加工時間，提高了拋光加工的效率和穩定性。

附圖說明

圖1：本發明原理示意圖。

其中：1、圓柱形拋光輪；2、金剛石修整器。

具體實施方式

下面結合具體實施例描述本發明：

步驟1：從葉片設計圖紙或葉片理論模型中獲取葉片緣板與葉身過渡部分或整體葉盤葉片和輪轂過渡部分的圓弧半徑R＝4mm，并選取半徑為4mm的圓柱形拋光輪1；

步驟2：將圓柱形拋光輪底面與數控系統的動力頭固定后，按照圓柱形拋光輪底面對刀，并把金剛石修整器2固定于拋光機床的工作臺上；

步驟3：設置圓柱形拋光輪的加工坐標系，加工坐標系中旋轉軸A為豎直狀態，并與圓柱形拋光輪中心軸線重合；加工坐標系原點位于圓柱形拋光輪中心軸線上，且加工坐標系原點與圓柱形拋光輪的加工端面的距離為4mm；金剛石修整器的加工軸線垂直于旋轉軸A且過加工坐標系原點；

步驟4：依次取以加工坐標系原點為圓心，半徑為R+nΔ，…，R+2Δ，R+Δ，R的圓弧作為圓柱形拋光輪的加工軌跡，其中取Δ＝0.2mm，

步驟5：圓柱形拋光輪隨數控系統動力頭主軸旋轉，數控系統按步驟4的加工軌跡控制圓柱形拋光輪，完成對拋光輪的加工，得到球頭型拋光輪；直接利用加工好的球頭型拋光輪進行拋光加工。

當拋光輪磨損以后，不用卸下拋光輪，直接重復步驟2～步驟5即可得到重新加工的球頭型拋光輪。