[發明專利]一種磨削裝置的磨削參數獲得方法及航空發動機葉片

在審

• 申請號: 201911071423.1
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110666639A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 王文理;朱燏
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: B24B19/14
• 分類號: B24B19/14;B24B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種磨削裝置的磨削參數獲得方法及航空發動機葉片，該磨削裝置用于對航空發動機葉片進排氣邊進行磨削，包括六軸機器人和纖維磨輪機構，所述纖維磨輪機構中設有具有彈性的纖維磨輪，該獲得方法包括：分析影響葉片進排氣邊圓角磨削精度的四個磨削參數；通過六軸機器人抓取葉片壓入纖維磨輪處進行磨削試驗，以逐個驗證磨削參數對磨削后的圓角Rt的影響；通過有限次試驗確立磨削參數與磨削后的圓角Rt之間的關系。本發明通過磨削試驗來驗證預選磨削參數與磨削后的圓角Rt之間的關系，采用該方法獲得的磨削參數制得的航空發動機葉片，可以在機器人運動軌跡精度為0.1mm數量級的情況下，實現磨削后的圓角Rt的磨削精度在0.01mm之內。

技術領域

本發明涉及曲面構件加工制造技術領域，特別是涉及一種磨削裝置的磨削參數獲得方法及航空發動機葉片。

背景技術

航空發動機葉片由于型面復雜，加工工藝要求高，對加工設備及工藝的技術要求也越來越高。隨著計算機數字控制技術和磨削技術的迅速發展，葉片型面的磨削加工從手工磨削、液壓仿形磨削到多坐標數控磨削加工的發展。

在葉片型面精鍛后，葉片的進排氣邊需要各銑一刀去掉飛邊以保證葉片的弦長，之后，進排氣邊的圓角需要磨削才能形成，進排氣邊的圓角質量要求很高，它對發動機的氣動效率有很大的影響。

隨著機器人技術的日益成熟，國外已經研制出了智能磨削裝置，利用關節機器人實現多軸聯動的方式來磨削葉片進排氣邊。但是國外在磨削工藝及軟件控制方面對國內進行了嚴格的限制，使得國內難以獲得該項較先進的工藝，導致現在國內基本上采用手工砂帶磨的方式來磨削葉片進排氣邊。采用手工磨削方式與工人的技能有很大關系，產品的精度無法保證，成批產品的質量一致性差，且工作環境惡劣，對工人自身健康不利。

發明內容

本發明實施例提供了一種磨削裝置的磨削參數獲得方法及航空發動機葉片，通過磨削試驗驗證來預選磨削參數與磨削后的圓角Rt之間的關系，以便于磨削裝置代替手工方式進行磨削加工，以達到較高的磨削精度。

第一方面，本發明的實施例提出了一種磨削裝置的磨削參數獲得方法，該磨削裝置用于對航空發動機葉片進排氣邊進行磨削，包括六軸機器人和纖維磨輪機構，所述纖維磨輪機構設有具有彈性的纖維磨輪，該獲得方法包括：

分析影響葉片進排氣邊圓角磨削精度的多個磨削參數，并確定了葉片與磨輪的夾角Bt，磨削線速度Vt，葉片壓入纖維磨輪的壓力Zt，磨削進給速度Ft這四個參數與圓角磨削的精度有關；

通過六軸機器人抓取葉片壓入纖維磨輪處進行磨削試驗，以逐個驗證上述四個磨削參數對磨削后的圓角Rt的影響；

通過有限次試驗確立上述四個預選磨削參數與磨削后的圓角Rt之間的關系，以及上述四個磨削參數的選擇及確定。

進一步地，當其它參數不變時，所述葉片與磨輪的夾角Bt為定值，根據葉片進排氣邊圓角Rt的變化而改變。

進一步地，所述葉片與磨輪的夾角Bt通過改變所述六軸機器人的軌跡來實現。

進一步地，當其它參數不變時，所述磨削線速度Vt為定值，根據葉片進排氣邊圓角Rt的變化而改變。

進一步地，所述磨削線速度Vt＝(3.14D*n)/60，其中D為纖維磨輪的直徑，n為纖維磨輪的轉速。

進一步地，當其它參數不變時，所述葉片壓入纖維磨輪的壓力Zt與葉片在纖維磨輪上的壓入深度Ht成正比。

進一步地，所述葉片壓入纖維磨輪的壓力Zt對磨削后的圓角Rt的磨削精度影響最大，即葉片在纖維磨輪上的壓入深度Ht對磨削后的圓角Rt的磨削精度影響最大。

進一步地，當其它參數不變時，所述磨削進給速度Ft與磨削時間成反比。