一種用於加工拋光輪的模具的製作方法
2023-06-15 03:09:21 1
專利名稱：一種用於加工拋光輪的模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及發動機葉片的機械加工領域，具體為一種用於加工拋光輪的模具。
背景技術：
在發動機領域，尤其是航空發動機機械加工領域，葉片的加工質量對航空發動機的可靠性有重要的影響，而葉片的表面質量直接影響到葉片的氣動性能，進而影響到航空發動機的性能。拋光加工處理是提高葉片表面質量的主要方法，也有很多公開的技術文獻針對葉片的拋光加工提出了各種設備和方法，如專利200610155853. 8提出了一種五坐標自適應葉片拋光機，專利0觀對300. 5提出了一種用於拋光燃氣輪機葉片表面的方法和設備，還有專利200520020307. 4設計了一種葉片拋光機，但這些公開技術中往往都是針對葉片的葉身部分進行拋光加工，沒有提及如何對葉片緣板與葉身過渡圓弧部分進行拋光加工，而目前實際加工過程中，主要採用人工拋光方式，即把砂紙裹在手指或者帶有一定圓弧的棒料上，然後使手指或者棒料沿著過渡進行往復運動，也可以使用帶有一定圓弧的條形油石沿過渡圓弧作往復運動，這樣的人工拋光過程去除量不均勻，過渡圓弧部分形狀精度難以控制，有可能導致葉片的剛性減弱，另外勞動強度大，對工人的技術和經驗要求很高， 效率低，遠遠不能滿足葉片大批量生產的需求。
發明內容要解決的技術問題為解決現有難以高效地自動化地對圓弧部件進行拋光的問題，本發明提出了一種用於加工拋光輪的模具，通過該模具加工出相應拋光輪後，可以用於數控系統中對圓弧部件進行自動化拋光。技術方案本發明的技術方案為所述一種用於加工拋光輪的模具，其特徵在於模具基體為長方體，長方體底面進行平面磨，平面度< 0. 01 ；在模具基體內開有靠模和導向槽，靠模為四分之一凹球面，用於加工拋光輪，凹球面半徑與待拋光圓弧部件的半徑R相同，凹球面球心距離豎直徑向定位基準面的距離為R，其中豎直徑向定位基準面4與模具基體底面的垂直度< 0. 012，靠模的加工精度為士0.01mm，表面粗糙度Ra為12. 5 25 ；靠模後段為導向槽，用於加工拋光輪時引導拋光輪，導向槽為二分之一凹圓柱，凹圓柱半徑為R，凹圓柱軸線距豎直徑向定位基準面的距離為R，凹圓柱長度為5 15mm，導向槽的加工精度為士0. Olmm ；導向槽末端有水平徑向定位基準面和軸向定位基準面，水平徑向定位基準面距模具基體上表面的距離為 R+3mm R+10mm，水平徑向定位基準面與模具基體底面的平行度< 0. 012，軸向定位基準面與模具基體底面的垂直度< 0. 012。有益效果採用本發明的模具加工出相應拋光輪後，可以用於數控系統中對圓弧部件進行自動化拋光，能夠保證過渡圓弧部分的表面質量穩定，拋光的一致性好，且拋光效率和穩定性大大提高。
圖1 模具的結構示意圖；圖2:拋光過程示意圖；圖3:拋光輪示意圖；其中1、模具基體；2、靠模；3、導向槽；4、豎直徑向定位基準面；5、水平徑向定位基準面；6、軸向定位基準面；7、葉身；8、過渡圓弧；9、葉片緣板；10、拋光輪。
具體實施方式
下面結合具體實施例描述本發明在本實施例中對某型航空發動機葉片緣板與葉身的過渡圓弧8進行拋光加工。從葉片設計圖紙中獲取葉片緣板與葉身過渡圓弧8的半徑R，半徑尺寸精度為士0. Olmm ；而後根據該半徑尺寸R，在數控銑床上採用銑削方式加工靠模。參照附圖1，模具基體1為長方體，長方體底面進行平面磨，平面度< 0.01 ；在模具基體1內開有靠模2和導向槽3，靠模2為四分之一凹球面，用於加工拋光輪，凹球面半徑與過渡圓弧半徑R相同， 凹球面球心距離豎直徑向定位基準面4的距離為R，其中豎直徑向定位基準面4與模具基體底面的垂直度< 0. 012，靠模2的加工精度為士0. 01mm，表面粗糙度Ra為12. 5 25 ；靠模2後段為導向槽3，用於加工拋光輪時引導拋光輪，導向槽為二分之一凹圓柱，凹圓柱半徑為R，凹圓柱軸線距豎直徑向定位基準面4的距離為R，凹圓柱長度為5 15mm，導向槽3 的加工精度為士0. Olmm ；導向槽末端有水平徑向定位基準面5和軸向定位基準面6，水平徑向定位基準面5距模具基體上表面的距離為R+3mm R+10mm，水平徑向定位基準面5與模具基體底面的平行度< 0. 012，軸向定位基準面6與模具基體底面的垂直度< 0. 012。通過本發明提出的模具，可以進一步加工相應的拋光輪將模具基體1固定於工作檯面，選用圓柱形拋光輪，拋光輪底面與加工主軸同軸固定，調整加工主軸使主軸軸向和軸向定位基準面6垂直，採用拋光輪底面和軸向定位基準面進行對刀，對刀精度為士 0. 01mm，再採用拋光輪外圓與水平徑向定位基準面5和豎直徑向定位基準面4進行對刀， 對刀精度為士0.01mm，而後主軸旋轉並沿導向槽移動加工主軸，當移動距離為導向槽的長度後，開始加工拋光輪頭部，接著繼續沿導向槽緩慢勻速移動加工主軸，將拋光輪頭部加工為半球形，且半球半徑為r，r範圍為3mm彡r彡R，本實施例中加工得到的r = R ；加工好的拋光輪10頭部為半球形，主體為圓柱形，如圖3所示。加工出拋光輪後，就可以通過數控系統自動化地完成對葉片緣板與葉身的過渡圓弧8的拋光加工，拋光過程如圖2所示。
權利要求1. 一種用於加工拋光輪的模具，其特徵在於模具基體(1)為長方體，長方體底面進行平面磨，平面度<0.01 ；在模具基體(1)內開有靠模(2)和導向槽(3)，靠模(2)為四分之一凹球面，用於加工拋光輪，凹球面半徑與待拋光圓弧部件的半徑R相同，凹球面球心距離豎直徑向定位基準面(4)的距離為R，其中豎直徑向定位基準面(4)與模具基體底面的垂直度 (0. 012，靠模(2)的加工精度為士0. 01mm，表面粗糙度Ra為12. 5 25 ；靠模(2)後段為導向槽(3)，用於加工拋光輪時引導拋光輪，導向槽為二分之一凹圓柱，凹圓柱半徑為R，凹圓柱軸線距豎直徑向定位基準面(4)的距離為R，凹圓柱長度為5 15mm，導向槽(3)的加工精度為士 0. 0 Imm ；導向槽末端有水平徑向定位基準面(5 )和軸向定位基準面(6 )，水平徑向定位基準面(5)距模具基體上表面的距離為R+3mm R+10mm，水平徑向定位基準面(5)與模具基體底面的平行度< 0. 012，軸向定位基準面(6)與模具基體底面的垂直度< 0. 012。
專利摘要本實用新型提出了一種用於加工拋光輪的模具，模具基體為長方體，底面平面度≤0.01，模具基體內開有靠模和導向槽，靠模為四分之一凹球面，凹球面半徑與待拋光圓弧部件的半徑R相同，靠模後段為導向槽，導向槽為二分之一凹圓柱，凹圓柱半徑為R，凹圓柱長度為5～15mm。採用本實用新型的模具加工出相應拋光輪後，可以用於數控系統中對圓弧部件進行自動化拋光，能夠保證過渡圓弧部分的表面質量穩定，拋光的一致性好，且拋光效率和穩定性大大提高。
文檔編號B24D18/00GK202174513SQ20112020422
公開日2012年3月28日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者任軍學, 史耀耀, 張軍鋒, 李小彪, 楊闊, 段繼豪, 董婷, 藺小軍 申請人:西北工業大學