專利名稱：一種砂帶磨床的磨削機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要應用于機床，具體是一種汽輪機、燃汽輪機等葉片的砂帶磨削或拋光機床上的磨削機構(gòu)。
背景技術(shù)：
汽輪機葉片為復雜薄壁類零件型面為空間自由曲面，曲率變化大,在數(shù)控銑削加工后易發(fā)生變形，導致磨削加工余 量分布不勻。采用手工拋磨方式難于保證葉片精度，而且生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境惡劣。由于數(shù)控銑削加工機床技術(shù)成熟，其銑頭部套可拆卸，設(shè)計發(fā)明一種磨削裝置可以移置在數(shù)控銑削加工機床上，減少生產(chǎn)廠的機床投入。已知的砂帶磨削機構(gòu)主要由三部分組成1、砂帶張緊機構(gòu)。生產(chǎn)中常用的有彈簧手柄式，配重式、偏心軸套式和杠桿式等。2、砂帶調(diào)偏與橫向振動裝置。常用的有機械式、氣動式、液壓式和電光式控制四種裝置。3、砂帶磨削除塵及冷卻裝置。生產(chǎn)中有除塵機或吸塵裝置的干式除塵、除塵液或冷動卻潤滑液的半濕式或濕式除塵。常見的砂帶磨削機構(gòu)存在如下弱點1、砂帶張緊力的大小不能控制，特別是零件表面加工余量厚薄不一致情況下，砂帶機構(gòu)承受力的大小就不恒定。
2、砂帶調(diào)偏與橫向振動裝置復雜，不利于砂帶磨削裝置的集成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種砂帶磨床的磨削機構(gòu)，使其砂帶磨頭可以自適應上下運動、與待加工面的自由浮動接觸。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種砂帶磨床的磨削機構(gòu)，通過支撐臂與機床旋轉(zhuǎn)主軸連接，磨削機構(gòu)上設(shè)置有主動輪及其驅(qū)動裝置、從動輪和接觸輪，砂帶套裝在主動輪、從動輪和接觸輪上，接觸輪底部構(gòu)成砂帶磨頭，所述磨削機構(gòu)包括固定機座和位移裝置，固定機座與支撐臂連接，固定機座上沿豎直方向設(shè)置有運動導軌，位移裝置對應該運動導軌與固定機座活動配合、上下滑動，接觸輪設(shè)置在位移裝置的底部，位移裝置上設(shè)置有位移驅(qū)動器和位移控制器，位移裝置在自身重力作用、位移驅(qū)動器和位移控制器的協(xié)同作用下，實現(xiàn)砂帶磨頭與待加工面的自由浮動接觸。所述位移驅(qū)動器為位移氣缸或位移液壓缸，其缸體豎直設(shè)置在固定機座上，活塞桿末端固定連接位移裝置；位移控制器為設(shè)置在位移氣缸或位移液壓缸的氣/液管道上的電磁閥。所述磨削機構(gòu)設(shè)置有砂帶的漲緊驅(qū)動器和漲緊控制器漲緊驅(qū)動器包括漲緊氣缸或漲緊液壓缸和漲緊輪，漲緊氣缸或漲緊液壓缸的缸體豎直設(shè)置在固定機座上、活塞桿末端連接漲緊輪，漲緊輪設(shè)置在套裝路徑中；漲緊控制器為設(shè)置在漲緊氣缸或漲緊液壓缸的氣/液管道上的電磁閥。所述位移氣缸的氣體管道入口與漲緊氣缸的氣體管道入口通過氣動三聯(lián)件連接。所述主動輪設(shè)置在固定機座上，其驅(qū)動裝置是電機，電機的輸出軸與主動輪同步連接。所述支撐臂末端與固定機座之間可以設(shè)置轉(zhuǎn)動副。本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是
本發(fā)明的砂帶磨床的磨削機構(gòu)操作方便、迅速，結(jié)構(gòu)簡單，外形小，重量輕，具有隨機性調(diào)節(jié)砂帶張力的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)恒力磨削，即不論工件加工余量的多少，通過浮動氣缸實現(xiàn)磨削機構(gòu)磨頭自由浮動，致使磨頭與工件表面接觸力恒定。在調(diào)節(jié)磨削機構(gòu)的控制器后， 還能實現(xiàn)強力磨削，即將浮動氣缸鎖死，使磨削機構(gòu)的磨頭不能自由浮動，通過其他坐標進給，從而實現(xiàn)強力磨削。同傳統(tǒng)的機械式張緊機構(gòu)相比，這種采用全電氣控制的磨削機構(gòu)對汽輪機葉片復雜型面的加工能夠?qū)崿F(xiàn)預設(shè)磨削力的數(shù)控編程自動運行，有利于控制葉片磨削拋光的尺寸精度和光潔度，可以有效的提高工作效率，節(jié)約成本，利于大規(guī)模推廣、使用和生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明砂帶磨床的磨削機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明的浮動磨削機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明砂帶與砂帶輪的布置示意 圖5為本發(fā)明浮動磨削機構(gòu)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號表不1-支撐臂、2-旋轉(zhuǎn)變速箱、3-套筒、4-安裝板、5-位移氣缸、6 —支撐輪、7-漲緊氣缸、8-主動輪、9-漲緊輪、10-過渡輪、11-運動導軌、12-導向輪、13-位移裝置、14-砂帶、15-接觸輪桿、16-冷卻液噴嘴、17-接觸輪、18-下固定支撐、19-固定機座、20-上固定支撐、21-驅(qū)動電機、22-閥門、23-位移電磁閥、24-氣動三聯(lián)件、25-漲緊電磁閥。
具體實施例方式如圖I 5所示本發(fā)明是一種砂帶磨床的磨削機構(gòu)，該磨削機構(gòu)通過支撐臂I與機床旋轉(zhuǎn)主軸連接。磨削機構(gòu)上設(shè)置有主動輪8及其驅(qū)動裝置、從動輪和接觸輪17，砂帶14套裝在主動輪8、從動輪和接觸輪17上，接觸輪17底部構(gòu)成砂帶磨頭。磨削機構(gòu)包括固定機座19和位移裝置13，固定機座19與支撐臂I末端連接，固定機座19上沿豎直方向設(shè)置有運動導軌11，位移裝置13對應該運動導軌11與固定機座19活動配合、上下滑動。接觸輪17設(shè)置在位移裝置13的底部，即砂帶磨頭設(shè)置在位移裝置13的底部，位移裝置13上設(shè)置有位移驅(qū)動器和位移控制器。位移裝置13在自身重力作用下向下運功，同時在位移驅(qū)動器和位移控制器的作用下沿運動導軌11向上運動，在兩者的協(xié)同作用下，實現(xiàn)砂帶磨頭與待加工面的自由浮動接觸。本具體實施方式
中，固定機座19和位移裝置13呈兩塊相互貼合的面板狀，固定機座19面板前側(cè)設(shè)置有運動導軌11，位移裝置13面板后側(cè)對應運動導軌11設(shè)置有運動副，即位移裝置13可沿該運動導軌11上下滑動。支撐臂I末端設(shè)置有套筒3，固定機座19插入套筒3中垂直設(shè)置，套筒3的上、下兩端通過上固定支撐20和下固定支撐18連接固定機座19。固定機座19與套筒3之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動副，具體的是由旋轉(zhuǎn)變速箱2控制、使得固定機座19可套筒3在圓周面上任意角度旋轉(zhuǎn)。套筒3上端面處設(shè)置有安裝板4，砂帶磨削機構(gòu)與驅(qū)動電機21設(shè)置在安裝板4之上的固定機座19上。砂帶磨削機構(gòu)包括主動輪8、漲緊輪9、支撐輪6、過渡輪10、導向輪12、接觸輪17和砂帶14，其中主動輪8設(shè)置在固定基座19上、與驅(qū)動電機21的輸出主軸同步轉(zhuǎn)動，通過驅(qū)動電機21的速度變化、實現(xiàn)砂帶14的線速度調(diào)節(jié)；過渡輪10設(shè)置在固定基座19上、主動輪8的下方，漲緊輪9設(shè)置在位移裝置13上、與漲緊驅(qū)動器和漲緊控制器相連，支撐輪6設(shè)置在固定基座19上、起支撐砂帶14的作用，導向輪12是三個、呈倒等腰三角形狀設(shè)置在位移裝置13的下半部分，其中有兩個導向輪12對稱左右設(shè)置，起到導向砂帶14滑動的作用；接觸輪17設(shè)置在位移裝置13的底部，其下方套接砂帶14、構(gòu)成砂帶磨頭，此乃磨削機構(gòu)的工作面。主動輪8設(shè)置在驅(qū)動電機21的輸出軸上、隨驅(qū)動電機21的輸出軸同步旋轉(zhuǎn)。
位移裝置13在自身重力作用下向下運功，同時在位移驅(qū)動器和位移控制器的作用下沿運動導軌11向上運動，在兩者的協(xié)同作用下，實現(xiàn)砂帶磨頭與待加工面的自由浮動接觸。其中位移驅(qū)動器為位移氣缸或位移液壓缸,本具體實施方式
米用位移氣缸5,位移氣缸5的缸體固定在固定機座19上、其缸口豎直向下設(shè)置,位移氣缸5的活塞桿從缸口伸出、其末端固定連接位移裝置13。此時，位移控制器為設(shè)置在位移氣缸5的氣體管道上的位移電磁閥23。磨削機構(gòu)上還設(shè)置有砂帶14的漲緊驅(qū)動器和漲緊控制器漲緊驅(qū)動器包括漲緊氣缸或漲緊液壓缸和漲緊輪9，本具體實施方式
采用漲緊氣缸7，漲緊氣缸7的缸體固定在固定機座19上、其缸口豎直向下設(shè)置，漲緊氣缸7的活塞桿從缸口伸出、其末端固定連接漲緊輪9。此時，漲緊控制器為設(shè)置在漲緊氣缸7的氣體管道上的漲緊電磁閥25。漲緊氣缸7驅(qū)動漲緊輪9調(diào)整砂帶14的張緊程度。位移氣缸5的氣體管道入口與漲緊氣缸7的氣體管道入口通過氣動三聯(lián)件24連接，同時，兩者的氣體管道上均設(shè)置有閥門22。本發(fā)明的工作方式為氣體經(jīng)氣動三聯(lián)件24，通過漲緊電磁閥25和閥門22控制漲緊氣缸7實現(xiàn)砂帶14張緊力的控制；通過位移電磁閥23和閥門22及與機床控制連接，可以實現(xiàn)預設(shè)磨削力。本具體實施方式
中，該閥門22是精密比例閥調(diào)節(jié)，通過預設(shè)閥門22的開度，調(diào)節(jié)位移氣缸5和漲緊氣缸7中活塞桿的伸出位置，從而調(diào)節(jié)漲緊輪9相對主動輪8的位置、和位移裝置13相對固定基座19的位置，最終實現(xiàn)砂帶14的漲緊調(diào)節(jié)和接觸輪17與待加工工件表面的接觸壓力的調(diào)節(jié)。同時，通過鎖死位移氣缸5上的位移電磁閥23，實現(xiàn)位移裝置13與支撐臂I的剛性聯(lián)接，此時砂帶磨頭的相對位置固定、可以實現(xiàn)強力磨削，修正前道銑削工序后，由于葉片扭曲造成的變形和余量不均勻等。在強力磨削過后，需要采用對代加工工件實施隨形拋光時，可以解除鎖死機構(gòu)，釋放位移氣缸5上的位移電磁閥23，此時砂帶磨頭可沿曲面法矢方向浮動，滿足隨形拋光的要求。另外，將上述控制、檢測、反饋信號接入數(shù)控系統(tǒng)，可以在編程中可直接運用不同的M代碼編程實現(xiàn)強力磨削與浮動磨削的切換而無需手動調(diào)整。將支撐臂I與五軸\或六軸加工中心等機床的旋轉(zhuǎn)主軸坐標互換就可以實現(xiàn)支撐臂I的旋轉(zhuǎn)，這樣就可以對接觸輪17處的砂帶14進行角度調(diào)整，更改接觸輪17的直徑可以實現(xiàn)大范圍的曲率磨削。為 延長砂帶14壽命和處理粉塵可通過冷卻液噴嘴16輸送切削液實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種砂帶磨床的磨削機構(gòu)，通過支撐臂與機床旋轉(zhuǎn)主軸連接，磨削機構(gòu)上設(shè)置有主動輪及其驅(qū)動裝置、從動輪和接觸輪，砂帶套裝在主動輪、從動輪和接觸輪上，接觸輪底部構(gòu)成砂帶磨頭，其特征在于所述磨削機構(gòu)包括固定機座和位移裝置，固定機座與支撐臂連接，固定機座上沿豎直方向設(shè)置有運動導軌，位移裝置對應該運動導軌與固定機座活動配合、上下滑動，接觸輪設(shè)置在位移裝置的底部，位移裝置上設(shè)置有位移驅(qū)動器和位移控制器，位移裝置在自身重力作用、位移驅(qū)動器和位移控制器的協(xié)同作用下，實現(xiàn)砂帶磨頭與待加工面的自由浮動接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂帶磨床的磨削機構(gòu)，其特征在于所述位移驅(qū)動器為位移氣缸或位移液壓缸，其缸體豎直設(shè)置在固定機座上，活塞桿末端固定連接位移裝置；位移控制器為設(shè)置在位移氣缸或位移液壓缸的氣/液管道上的電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂帶磨床的磨削機構(gòu)，其特征在于所述磨削機構(gòu)設(shè)置有砂帶的漲緊驅(qū)動器和漲緊控制器漲緊驅(qū)動器包括漲緊氣缸或漲緊液壓缸和漲緊輪，漲緊氣缸或漲緊液壓缸的缸體豎直設(shè)置在固定機座上、活塞桿末端連接漲緊輪，漲緊輪設(shè)置在套裝路徑中；漲緊控制器為設(shè)置在漲緊氣缸或漲緊液壓缸的氣/液管道上的電磁閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的砂帶磨床的磨削機構(gòu)，其特征在于所述位移氣缸的氣體管道入口與漲緊氣缸的氣體管道入口通過氣動三聯(lián)件連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂帶磨床的磨削機構(gòu)，其特征在于所述主動輪設(shè)置在固定機座上，其驅(qū)動裝置是電機，電機的輸出軸與主動輪同步連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂帶磨床的磨削機構(gòu)，其特征在于所述支撐臂末端與固定機座之間可以設(shè)置轉(zhuǎn)動副。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種砂帶磨床的磨削機構(gòu)，通過支撐臂與機床旋轉(zhuǎn)主軸連接，磨削機構(gòu)上設(shè)置有主動輪及其驅(qū)動裝置、從動輪和接觸輪，砂帶套裝在主動輪、從動輪和接觸輪上，接觸輪底部構(gòu)成砂帶磨頭，所述磨削機構(gòu)包括固定機座和位移裝置，固定機座與支撐臂連接，固定機座上沿豎直方向設(shè)置有運動導軌，位移裝置對應該運動導軌與固定機座活動配合、上下滑動，接觸輪設(shè)置在位移裝置的底部，位移裝置上設(shè)置有位移驅(qū)動器和位移控制器，位移裝置在自身重力作用、位移驅(qū)動器和位移控制器的協(xié)同作用下，實現(xiàn)砂帶磨頭與待加工面的自由浮動接觸。本發(fā)明操作方便、迅速，實現(xiàn)恒力磨削，全數(shù)控自動運行，提高了工作效率，節(jié)約成本，利于大規(guī)模推廣、使用和生產(chǎn)。
文檔編號B24B21/20GK102615572SQ20121012593
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者余繼斌, 李德平, 袁秀坤 申請人:東方電氣集團東方汽輪機有限公司