CN106695499B - 一种导向叶片多工位连续磨削装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种导向叶片多工位连续磨削装置及方法，属于燃气轮机叶片加工技术领域。所述导向叶片多工位连续磨削装置包括：四轴联动缓进给磨床、滚轮、砂轮和夹具，滚轮安装在四轴联动缓进给磨床的滚轮轴上，砂轮安装在四轴联动缓进给磨床的砂轮轴上，夹具安装在四轴联动缓进给磨床的旋转台上；滚轮的侧面包括四个磨削区域，四个磨削区域的结构与导向叶片的安装板的四个加工区域的结构相同，砂轮的侧面形成有被滚轮的侧面磨削成的与滚轮的侧面凹凸相反的结构；夹具包括底板，底板上设有上安装板定位夹紧机构、下安装板定位夹紧机构、叶身压紧机构、径向定位夹紧机构和盆背定位夹紧机构；通过本发明的装置和方法能对导向叶片的四个待加工的工位进行连续磨削。

Description

一种导向叶片多工位连续磨削装置及方法

技术领域

本发明涉及燃气轮机叶片加工技术领域，特别涉及一种导向叶片多工位连续磨削装置及方法。

背景技术

随着航空机械加工工业技术的发展，对多联导向叶片上的安装板的精度的要求越来越高，航空发动机或者燃气机轮叶片制造的过程中，导向叶片的安装板与叶身一般采用无余量铸造保证，由于导向叶片的材料采用的是高温铸造合金，属于难加工材料，加工性能差，导致加工效率低，导向叶片的安装板主要采用机械加工的方法来保证精度，目前多采用缓进给磨削来对导向叶片的安装板进行加工。

导向叶片的安装板主要有四个加工区域，如图1所示，图中线条标粗的部分即为四个加工区域，其中，第一加工区域51是导向叶片47的排气侧上安装板外圆及锥面，第二加工区域52是导向叶片47的进气侧上安装板内圆及端面，第三加工区域53是导向叶片47的进气侧上安装板槽外圆及端面，第四加工区域54是导向叶片47的进气侧上安装板外圆及锥面。

现有的缓进给磨削加工对这四个加工区域是分别进行磨削的，即每个加工区域使用一个夹具，一个砂轮和一个滚轮，每加工完一个区域，就需要进行一次加工调整，将导向叶片47从当前夹具上卸下，将导向叶片47安装在下一个加工区域时对应的夹具上，并更换加工下一个区域时需要的砂轮和滚轮，工序切换过程十分复杂，浪费了大量时间，加工效率低，并且，由于每加工一个区域，都需要对导向叶片47进行重新装夹，由于受到装夹误差和基准不重合的误差的影响，使得导向叶片47的安装板的尺寸精度也难以保证，加工合格率较低。

发明内容

为了解决现有的磨削方法存在的在加工导向叶片47的不同区域所使用的夹具、砂轮和滚轮不同，导致工序切换过程复杂、加工效率低以及加工的导向叶片47的尺寸精度低的问题，一方面，本发明提供了一种导向叶片多工位连续磨削装置，所述导向叶片包括叶身、上安装板和下安装板，所述导向叶片多工位连续磨削装置包括：四轴联动缓进给磨床、滚轮、砂轮和夹具，滚轮安装在四轴联动缓进给磨床的滚轮轴上，砂轮安装在四轴联动缓进给磨床的砂轮轴上，夹具安装在四轴联动缓进给磨床的旋转台上；

所述滚轮的侧面包括四个磨削区域，四个磨削区域的结构与导向叶片的安装板的四个加工区域的结构相同，所述砂轮的侧面形成有被所述滚轮的侧面磨削成的与滚轮的侧面凹凸相反的结构；

所述夹具包括底板，在底板上设有上安装板定位夹紧机构、下安装板定位夹紧机构、叶身压紧机构、径向定位夹紧机构和盆背定位夹紧机构；

所述上安装板定位夹紧机构包括支撑块、第一定位块、第二定位块、第一压紧件和第二压紧件；

支撑块安装在所述底板上，第一定位块和第二定位块对称安装在所述支撑块的两侧，第一压紧件和第二压紧件对称安装在所述底板的两侧；

第一压紧件包括第一支撑台、第一压紧板和第一压紧螺钉，第一支撑台固定在所述底板上，第一压紧板的一端卡在第一支撑台上，第一压紧螺钉穿过第一压紧板的中部安装在所述底板上；

第二压紧件包括第二支撑台、第二压紧板和第二压紧螺钉，第二支撑台固定在所述底板上，第二压紧板的一端卡在第二支撑台上，第二压紧螺钉穿过第二压紧板的中部安装在所述底板上；

所述径向定位夹紧机构包括第三定位块、第四定位块、径向压紧螺钉、径向压紧板和第一弹簧；

所述支撑块上对称设有两个卡槽，第三定位块和第四定位块分别卡在两个卡槽内且固定在所述底板上；

所述径向压紧螺钉穿过所述径向压紧板与所述底板侧面的一个螺纹孔相啮合，所述支撑块和所述径向压紧板通过销钉连接，且所述第一弹簧安装在径向压紧板与支撑块之间；

所述下安装板定位夹紧机构包括第三压紧螺钉、下安装板压板、下安装板支撑块、下安装板定位块、定位块支撑块和内螺纹凸台；

内螺纹凸台固定在所述底板上，内螺纹凸台上设有内螺纹孔，第三压紧螺钉穿过所述下安装板压板且与所述内螺纹孔啮合，下安装板压板的一端卡在所述下安装板支撑块上，下安装板支撑块固定在所述底板上，所述下安装板定位块固定在所述定位块支撑块上，定位块支撑块固定在所述底板上；

所述叶身压紧机构包括第四压紧螺钉、螺钉连接板、叶身压板、第一限位螺钉、第二限位螺钉、第一连接凸台和第二连接凸台；

所述螺钉连接板的中部设有内螺纹孔，所述第四压紧螺钉穿过内螺纹孔与所述叶身压板连接，第一限位螺钉穿过所述螺钉连接板的一端与所述第一连接凸台连接，第二限位螺钉穿过所述螺钉连接板的另一端与所述第二连接凸台连接，第一连接凸台和第二连接凸台固定在所述底板上；

所述盆背定位夹紧机构包括第五压紧螺钉、螺钉支撑块、卡块、叶身盆向压板、第二弹簧和叶身定位销；

所述卡块固定在所述底板上，所述卡块上设有卡槽，叶身盆向压板通过销钉安装在卡槽的底面，卡槽的侧面上设有内螺纹孔，第五压紧螺钉穿过螺钉支撑块和内螺纹孔抵住所述叶身盆向压板的一端，叶身盆向压板的另一端设有凹槽，第二弹簧安装在凹槽与卡块之间，叶身定位销固定在所述底板上。

所述滚轮的侧面的四个磨削区域分别为第一磨削区域、第二磨削区域、第三磨削区域和第四磨削区域；

第一磨削区域的结构与所述导向叶片的排气侧上安装板外圆及锥面的结构相同，第二磨削区域的结构与所述导向叶片的进气侧上安装板内圆及端面的结构相同，第三磨削区域的结构与所述导向叶片的进气侧上安装板槽外圆及端面的结构相同，第四磨削区域的结构与所述导向叶片的进气侧上安装板外圆及锥面的结构相同。

所述夹具的底板的底面设有圆柱凹槽，所述旋转台上设有一个圆柱凸台，所述圆柱凸台安装在圆柱凹槽内，圆柱凹槽的深度大于圆柱凸台的高度。

所述夹具的底板上设有多个安装螺钉孔，使用螺钉穿过安装螺钉孔以及所述旋转台上的螺钉孔将所述夹具安装在所述四轴联动缓进给磨床的旋转台上。

另一方面，本发明提供了一种使用所述导向叶片多工位连续磨削装置加工导向叶片的方法，所述方法包括：

步骤1、拧紧所述盆背定位夹紧机构的第五压紧螺钉，使第五压紧螺钉抵压所述盆背定位夹紧机构的叶身盆向压板的一端，叶身盆向压板的另一端压紧所述盆背定位夹紧机构的第二弹簧，使所述盆向定位夹紧机构松开；

步骤2、将所述导向叶片上的第一平面定位点与所述上安装板定位夹紧机构的第一定位块贴合、第二平面定位点与上安装板定位夹紧机构的第二定位块贴合、第三平面定位点与下安装板定位夹紧机构的下安装板定位块贴合、第一径向定位点与所述径向定位夹紧机构的第三定位块贴合、第二径向定位点与径向定位夹紧机构的第四定位块贴合、叶身定位点与所述盆背定位夹紧机构的叶身定位销相贴合；

步骤3、拧紧所述叶身压紧机构的第四压紧螺钉，带动所述叶身压紧机构的叶身压板压紧所述导向叶片的叶身；拧紧所述上安装板定位夹紧机构的第一压紧螺钉和第二压紧螺钉，使所述上安装板定位夹紧机构的第一压紧板和第二压紧板压紧所述导向叶片的上安装板的两侧；拧紧所述下安装板定位夹紧机构的第三压紧螺钉，带动所述下安装板定位夹紧机构的下安装板压板压紧所述导向叶片的下安装板；拧紧所述径向定位夹紧机构的径向压紧螺钉，带动所述径向定位夹紧机构的径向压紧板压紧所述导向叶片的上安装板的中部；松开所述第五压紧螺钉，所述第二弹簧将所述叶身盆向压板的另一端弹出，叶身盆向压板压紧所述导向叶片的叶身盆向；

步骤4、启动所述四轴联动缓进给磨床，所述滚轮和所述砂轮旋转，所述滚轮磨削所述砂轮；

步骤5、将所述旋转台的A轴的角度旋转至α1，所述四轴联动缓进给磨床的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮磨削所述导向叶片的排气侧上安装板外圆及锥面；

步骤6、将所述旋转台的A轴的角度旋转至α2，所述四轴联动缓进给磨床的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮磨削所述导向叶片的进气侧上安装板内圆及端面；

步骤7、将所述旋转台的A轴的角度旋转至α3，所述四轴联动缓进给磨床的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮磨削所述导向叶片的进气侧上安装板槽外圆及端面；

步骤8、将所述旋转台的A轴的角度旋转至α4，所述四轴联动缓进给磨床的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮磨削所述导向叶片的进气侧上安装板外圆及锥面。

在本发明中，通过在滚轮的侧面设置四个磨削区域，且四个磨削区域的结构与导向叶片的安装板的四个加工区域的结构相同，并且设置一个专用夹具，将滚轮、砂轮和夹具安装在四轴联动缓进给磨床上，并且将导向叶片安装在夹具上，在对导向叶片进行加工时，滚轮旋转，同时滚轮磨削砂轮，使砂轮形成四个磨削区域，砂轮的四个磨削区域的结构与滚轮的四个磨削区域的结构凹凸相反，编制程序，使四轴联动缓进给磨床的各个轴进行联动，使砂轮和导向叶片运动到合理的加工位置，使砂轮的四个磨削区域分别对导向叶片的四个加工区域进行磨削，如此，仅仅通过一个滚轮、一个砂轮以及一个夹具即可对导向叶片的四个待加工的工位进行连续磨削，无需每加工一个工位，就更换一个滚轮、一个砂轮以及一个夹具，大大减少了工装数量，而且节省了工序切换的时间，大大提高了加工效率，且无需对导向叶片进行反复装夹，保证了加工出的导向叶片的精度，提高了加工合格率。

附图说明

图1是本发明提供的导向叶片的侧视图；

图2是本发明提供的四轴联动缓进给磨床的结构示意图；

图3是本发明提供的夹持了导向叶片的夹具安装在旋转台上的侧视图；

图4是本发明提供的滚轮的剖面图；

图5是本发明提供的滚轮磨削砂轮的示意图；

图6是本发明提供的砂轮磨削导向叶片的第一加工区域的加工示意图；

图7是本发明提供的夹具的主视图；

图8是本发明提供的夹具的左视图；

图9是本发明提供的固定了导向叶片的夹具的俯视图；

图10是本发明提供的导向叶片以及定位点的结构示意图；

图11是本发明提供的图10的侧视图；

图12是本发明提供的砂轮磨削导向叶片的第二加工区域的加工示意图；

图13是本发明提供的砂轮磨削导向叶片的第三加工区域的加工示意图；

图14是本发明提供的砂轮磨削导向叶片的第四加工区域的加工示意图；

图15是本发明提供的固定了导向叶片的夹具的主视图；

图16是本发明提供的第一压紧件和第压紧件的结构示意图；

图17是本发明提供的第四压紧螺钉与叶身压板的连接结构示意图。

其中，

1四轴联动缓进给磨床；2滚轮；3砂轮；4夹具；5旋转台；6底板；7支撑块；8第一定位块；9第二定位块；10第一支撑台；11第一压紧板；12第一压紧螺钉；13第二支撑台；14第二压紧板；15第二压紧螺钉；16第三定位块；17第四定位块；18径向压紧螺钉；19径向压紧板；20第一弹簧；21第三压紧螺钉；22下安装板压板；23下安装板支撑块；24下安装板定位块；25定位块支撑块；26内螺纹凸台；27第四压紧螺钉；28螺钉连接板；29叶身压板；30第一限位螺钉；31第二限位螺钉；32第一连接凸台；33第二连接凸台；34第五压紧螺钉；35螺钉支撑块；36卡块；37叶身盆向压板；38第二弹簧；39叶身定位销；40第一磨削区域；41第二磨削区域；42第三磨削区域；43第四磨削区域；44圆柱凹槽；45圆柱凸台；46安装螺钉孔；47导向叶片；48叶身；49上安装板；50下安装板；51第一加工区域；52第二加工区域；53第三加工区域；54第四加工区域；55销钉；56凸台；57挡销；58圆弧面凸台。

具体实施方式

实施例1

为了解决现有的磨削方法存在的在加工导向叶片47的不同区域所使用的夹具、砂轮和滚轮不同，导致工序切换过程复杂、加工效率低以及加工的导向叶片47的尺寸精度低的问题，如图2、图3、图4和图5所示，本发明提供了一种导向叶片多工位连续磨削装置，该导向叶片多工位连续磨削装置包括：四轴联动缓进给磨床1、滚轮2、砂轮3和夹具4，滚轮2安装在四轴联动缓进给磨床1的滚轮轴上，砂轮3安装在四轴联动缓进给磨床1的砂轮轴上，夹具4安装在四轴联动缓进给磨床1的旋转台5上；

如图4所示，滚轮2的侧面设有四个磨削区域，四个磨削区域的结构与导向叶片的安装板的四个加工区域的结构相同，四个磨削区域分别为第一磨削区域40、第二磨削区域41、第三磨削区域42和第四磨削区域43；

第一磨削区域40的结构与导向叶片的第一加工区域51的结构相同，即与导向叶片的排气侧上安装板外圆及锥面的结构相同；第二磨削区域41的结构与导向叶片的第二加工区域52的结构相同，即与导向叶片的进气侧上安装板内圆及端面的结构相同；第三磨削区域42的结构与导向叶片的第三加工区域53的结构相同，即与导向叶片的进气侧上安装板槽外圆及端面的结构相同；第四磨削区域43的结构与导向叶片的第四加工区域54的结构相同，即与导向叶片的进气侧上安装板外圆及锥面的结构相同。

如图5所示，砂轮3的侧面形成有被滚轮2的侧面磨削成的与滚轮2的侧面凹凸相反的结构；如图6所示，当对导向叶片47进行加工时，滚轮2磨削砂轮3，使得砂轮3的侧面的结构的凹凸与滚轮2的侧面的结构的凹凸相反，再利用砂轮3侧面与滚轮2侧面的四个磨削区域的结构相反的部位分别磨削导向叶片47的四个加工区域，最终使得导向叶片47的四个加工区域符合尺寸要求。在本发明中，在设计滚轮2时，还需设置空刀区域，如此，滚轮2磨削砂轮3时，也会在砂轮3上形成空刀区域，空刀区域是为了避免砂轮3在磨削导向叶片47的加工区域时，磨削到导向叶片47的其他部位。

如图7所示，夹具4包括底板6，在底板6上设有上安装板定位夹紧机构、下安装板定位夹紧机构、叶身压紧机构、径向定位夹紧机构和盆背定位夹紧机构。

如图7、图9和图16所示，上安装板定位夹紧机构包括支撑块7、第一定位块8、第二定位块9、第一压紧件和第二压紧件；

支撑块7安装在底板6上，第一定位块8和第二定位块9对称安装在支撑块7的两侧，第一压紧件和第二压紧件对称安装在底板6的两侧；

第一压紧件包括第一支撑台10、第一压紧板11和第一压紧螺钉12，第一支撑台10固定在底板6上，第一压紧板11的一端卡在第一支撑台10上，第一压紧螺钉12穿过第一压紧板11的中部安装在底板6上；

第二压紧件包括第二支撑台13、第二压紧板14和第二压紧螺钉15，第二支撑台13固定在底板6上，第二压紧板14的一端卡在第二支撑台13上，第二压紧螺钉15穿过第二压紧板14的中部安装在底板6上。

如图9所示，可以在底板6上安装两个带有安装孔的凸台56，在第一压紧螺钉12和第二压紧螺钉13的末端均安装一个与凸台56的内安装孔向配合的卡块，第一压紧螺钉12和第二压紧螺钉13的末端与卡块均通过螺纹连接，卡块卡在安装孔内，且能够在安装孔内活动，更好地保证第一压紧板11和第二压紧板14和将导向叶片47压紧。

如图7和图8所示，下安装板定位夹紧机构包括第三压紧螺钉21、下安装板压板22、下安装板支撑块23、下安装板定位块24、定位块支撑块25和内螺纹凸台26；

内螺纹凸台26固定在底板6上，内螺纹凸台26上设有内螺纹孔，第三压紧螺钉21穿过下安装板压板22且与内螺纹孔啮合，下安装板压板22的一端卡在下安装板支撑块23上，下安装板支撑块23固定在底板6上，下安装板定位块24固定在定位块支撑块25上，定位块支撑块25固定在底板6上。

如图7、图8和图9所示，径向定位夹紧机构包括第三定位块16、第四定位块17、径向压紧螺钉18、径向压紧板19和第一弹簧20；

支撑块7上对称设有两个卡槽，第三定位块16和第四定位块17分别卡在两个卡槽内且固定在底板6上；

径向压紧螺钉18穿过径向压紧板19与底板6侧面的一个螺纹孔相啮合，支撑块7和径向压紧板19通过销钉连接，且第一弹簧20安装在径向压紧板19与支撑块7之间。

如图7、图8和图9所示，叶身压紧机构包括第四压紧螺钉27、螺钉连接板28、叶身压板29、第一限位螺钉30、第二限位螺钉31、第一连接凸台32和第二连接凸台33；

螺钉连接板28的中部设有内螺纹孔，第四压紧螺钉27穿过内螺纹孔与叶身压板29连接，第一限位螺钉30穿过螺钉连接板28的一端与第一连接凸台32连接，第二限位螺钉31穿过螺钉连接板28的另一端与第二连接凸台33连接，第一连接凸台32和第二连接凸台33固定在底板6上。

如图7所示，盆背定位夹紧机构包括第五压紧螺钉34、螺钉支撑块35、卡块36、叶身盆向压板37、第二弹簧38和叶身定位销39；

卡块36固定在底板6上，卡块36上设有卡槽，叶身盆向压板37通过销钉55安装在卡槽的底面，卡槽的侧面上设有内螺纹孔，第五压紧螺钉34穿过螺钉支撑块35和内螺纹孔抵住叶身盆向压板37的一端，叶身盆向压板37的另一端设有凹槽，第二弹簧38安装在凹槽与卡块36之间，叶身定位销39固定在底板6上。

如图3所示，夹具4的底板6的底面设有圆柱凹槽44，旋转台5上设有一个圆柱凸台45，圆柱凸台45安装在圆柱凹槽44内，圆柱凹槽44的深度T大于圆柱凸台45的高度t。

使用本发明中的导向叶片多工位连续磨削装置对导向叶片的安装板进行加工时，需要将砂轮3、滚轮2和夹具4固定在四轴联动缓进给磨床1上，将滚轮2安装在滚轮轴上，砂轮3安装在砂轮轴上，如图3所示，再将夹具4的底板6上的圆柱凹槽44安装在旋转台5上的圆柱凸台45上，并使底板6的底面与旋转台5的平面贴合，其中，如图7所示，夹具4的底板6上设有多个安装螺钉孔46，使用螺钉穿过安装螺钉孔46以及旋转台5上的螺钉孔初步将夹具4安装在四轴联动缓进给磨床1的旋转台5上，在本发明中，由于圆柱凹槽44很难加工成平滑的曲面，因此在加工圆柱凹槽44时，如图3所示，使圆柱凹槽44的深度T大于圆柱凸台45的高度t，如此可以保证底板6与与旋转台5的上平面贴合，防止由于底板6与旋转台5之间不贴合而影响加工质量，保证加工的精度；初步将夹具4安装在旋转台5上后，将百分表吸附在四轴联动缓进给磨床1的主轴上，将百分表的探测头顶在夹具4的侧面，移动四轴联动缓进给磨床1的Z轴，旋转B轴，对夹具4的位置进行微调节，使夹具4的侧面与Z轴平行，将螺钉旋紧，使夹具4紧固在旋转台5上。

本发明中的滚轮2为金刚石滚轮，四轴联动缓进给磨床1为卧式缓进给磨床，带有二维旋转台5，参见图2和图3，图2为本发明中的四轴联动缓进给磨床1，图2中未显示出夹具4，图3为夹具4安装在了四轴联动缓进给磨床1的旋转台5上，夹具4的底板6的底面与旋转台5的上表面贴合，导向叶片47安装在了夹具4上，导向叶片47的中心线与水平面平行，即与旋转台5的上表面平行。

在本发明中，通过在滚轮2的侧面设置四个磨削区域，且四个磨削区域的结构与导向叶片的安装板的四个加工区域的结构相同，并且设置一个专用夹具4，将滚轮2、砂轮3和夹具4安装在四轴联动缓进给磨床1上，并且将导向叶片安装在夹具4上，在对导向叶片进行加工时，滚轮2旋转，同时滚轮2磨削砂轮3，使砂轮3形成四个磨削区域，砂轮3的四个磨削区域的结构与滚轮2的四个磨削区域的结构凹凸相反，编制程序，使四轴联动缓进给磨床1的各个轴进行联动，使砂轮3和导向叶片运动到合理的加工位置，使砂轮3的四个磨削区域分别对导向叶片的四个加工区域进行磨削，如此，仅仅通过一个滚轮2、一个砂轮3以及一个夹具4即可对导向叶片的四个待加工的工位进行连续磨削，无需每加工一个工位，就更换一个滚轮2、一个砂轮3以及一个夹具4，大大减少了工装数量，而且节省了工序切换的时间，大大提高了加工效率，且无需对导向叶片进行反复装夹，保证了加工出的导向叶片的精度，提高了加工合格率。

实施例2

本发明提供了一种使用本发明中的导向叶片多工位连续磨削装置加工导向叶片的方法，该方法包括：

步骤1、如图7所示，拧紧盆背定位夹紧机构的第五压紧螺钉34，使第五压紧螺钉34抵压盆背定位夹紧机构的叶身盆向压板37的一端，叶身盆向压板37的另一端压紧盆背定位夹紧机构的第二弹簧38，使盆向定位夹紧机构松开；

当拧紧第五压紧螺钉34时，第五压紧螺钉34会抵压叶身盆向压板37的一端，由于叶身盆相压板通过销钉55安装在卡块36的卡槽底面，因此叶身盆向压板37会绕着销钉55做杠杆运动，叶身盆向压板37的另一端会压缩第二弹簧38，使得盆相定位夹紧机构松开，此时可以在夹具4上安装导向叶片47。

步骤2、如图10和图11所示，将导向叶片47上的第一平面定位点与上安装板定位夹紧机构的第一定位块8贴合、第二平面定位点与上安装板定位夹紧机构的第二定位块9贴合、第三平面定位点与下安装板定位夹紧机构的下安装板定位块24贴合、第一径向定位点与径向定位夹紧机构的第三定位块16贴合、第二径向定位点与径向定位夹紧机构的第四定位块17贴合、叶身定位点与盆背定位夹紧机构的叶身定位销39相贴合；

在导向叶片47上选定6个定位点，在排气方向选定3个定位点：第一平面定位点为上安装板平面左定位点、第二平面定位点为上安装板平面右定位点、第三平面定位点为下安装板平面定位点；在导向叶片47的圆弧方向选定两个定位点：第一径向定位点为径向左定位点、第二径向定位点为径向右定位点；在导向叶片47的叶背方向选定1个定位点即叶身定位点

如图10、图7和图3所示，手持导向叶片47，将导向叶片47上的第一平面定位点与第一定位块8贴合、第二平面定位点与第二定位块9贴合、第三平面定位点与下安装板定位块24贴合、第一径向定位点与第三定位块16贴合、第二径向定位点与第四定位块17贴合、叶身定位点与叶身定位销39贴合。

步骤3、用手压紧导向叶片47，如图9所示，用扳手拧紧叶身压紧机构的第四压紧螺钉27，带动叶身压紧机构的叶身压板29压紧导向叶片47的叶身48；

如图9和图17所示，可以在叶身压板29上设置一个安装孔，在安装孔内设置两个挡销57，在第四压紧螺钉27的末端安装一个圆弧面凸台58，圆弧面凸台58的上的圆弧面与叶身压板29上的安装孔的底面接触，圆弧面凸台58可以在安装孔内转动，且两个挡销57防止圆弧面凸台58从安装孔内滑脱，如此设计，可以使得叶身压板29倾斜一定的角度，因为叶身48会有一定的倾斜角度，因此使得叶身压板29可以更紧密地压紧叶身48，起到更好的定位作用。

如图7和图9所示，拧紧上安装板定位夹紧机构的第一压紧螺钉12和第二压紧螺钉15，使上安装板定位夹紧机构的第一压紧板11和第二压紧板14压紧导向叶片47的上安装板49的两侧；

如图3所示，拧紧下安装板定位夹紧机构的第三压紧螺钉21，带动下安装板定位夹紧机构的下安装板压板22压紧导向叶片47的下安装板50；如图3所示，拧紧径向定位夹紧机构的径向压紧螺钉18，带动径向定位夹紧机构的径向压紧板19压紧导向叶片47的上安装板49的中部；

如图7所示，松开第五压紧螺钉34，第二弹簧38将叶身盆向压板37的另一端弹出，叶身盆向压板37的另一端设有一个凸台，叶身盆向压板37的另一端的凸台压紧导向叶片47的叶身盆向；

如图15所示，如此将导向叶片47固定在了夹具4上，对导向叶片47进行了平面方向、径向方向、叶身方向以及盆背方向的压紧定位，然后用塞尺检查导向叶片47的各个定位点与夹具4上的各个点位块之间的间隙，间隙不得大于0.03mm，否则重新调整导向叶片47在夹具4上的安装位置，直至间隙小于0.03mm。

步骤4、启动四轴联动缓进给磨床1，滚轮2和砂轮3旋转，滚轮2磨削砂轮3；按照设定编制完成的程序，依次加工导向叶片47的第一加工区域51、第二加工区域52、第三加工区域53、第四加工区域54。

步骤5、第一加工区域51的加工：如图6所示，按照编制的程序，旋转台5的A轴旋转至α1，在本发明实施例中，α1＝﹣90°，四轴联动缓进给磨床1的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，程序的编制方法为现有技术，通过编制程序使四轴联动缓进给磨床1的各个轴进行联动，砂轮3磨削导向叶片47的排气侧上安装板外圆及锥面；

如图6所示，此时，导向叶片47的中心线与水平面成90度，即导向叶片47的被加工面与砂轮3的进刀方向垂直。

步骤6、第二加工区域52的加工：如图12所示，将旋转台5的A轴旋转至α2，在本发明中，为了避免α2的角度过小使得砂轮3与导向叶片47的内圆干涉，同时避免α2的角度过大使得砂轮3与导向叶片47的叶身48干涉，α2＝﹣30°～﹣45°，具体可以根据砂轮3的直径与被加工的导向叶片47的直径选择，本发明实施例中选定为﹣30°，四轴联动缓进给磨床1的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，砂轮3磨削导向叶片47的进气侧上安装板内圆及端面；

步骤7、第三加工区域53的加工：如图13所示，将旋转台5的A轴旋转至α3，在本发明实施例中，α3＝﹣20°，四轴联动缓进给磨床1的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，砂轮3磨削导向叶片47的进气侧上安装板槽外圆及端面；

步骤8、第四加工区域54的加工：如图14所示，将旋转台5的A轴旋转至α4，在本发明实施例中，α4＝﹣90°，四轴联动缓进给磨床1的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，砂轮3磨削导向叶片47的进气侧上安装板外圆及锥面。

在本发明中，通过在滚轮2的侧面设置四个磨削区域，且四个磨削区域的结构与导向叶片47的安装板的四个加工区域的结构相同，并且设置一个专用夹具4，将滚轮2、砂轮3和夹具4安装在四轴联动缓进给磨床1上，并且将导向叶片47安装在夹具4上，在对导向叶片47进行加工时，滚轮2旋转，同时滚轮2磨削砂轮3，使砂轮3形成四个磨削区域，砂轮3的四个磨削区域的结构与滚轮2的四个磨削区域的结构凹凸相反，编制程序，使四轴联动缓进给磨床1的各个轴进行联动，使砂轮3和导向叶片47运动到合理的加工位置，使砂轮3的四个磨削区域分别对导向叶片47的四个加工区域进行磨削，如此，仅仅通过一个滚轮2、一个砂轮3以及一个夹具4即可对导向叶片47的四个待加工的工位进行连续磨削，无需每加工一个工位，就更换一个滚轮2、一个砂轮3以及一个夹具4，大大减少了工装数量，而且节省了工序切换的时间，大大提高了加工效率，且无需对导向叶片47进行反复装夹，保证了加工出的导向叶片47的精度，提高了加工合格率。

Claims (5)

1.一种导向叶片多工位连续磨削装置，所述导向叶片(47)包括叶身(48)、上安装板(49)和下安装板(50)，其特征在于，所述导向叶片多工位连续磨削装置包括：四轴联动缓进给磨床(1)、滚轮(2)、砂轮(3)和夹具(4)，滚轮(2)安装在四轴联动缓进给磨床(1)的滚轮轴上，砂轮(3)安装在四轴联动缓进给磨床(1)的砂轮轴上，夹具(4)安装在四轴联动缓进给磨床(1)的旋转台(5)上；

所述滚轮(2)的侧面包括四个磨削区域，四个磨削区域的结构与导向叶片的安装板的四个加工区域的结构相同，所述砂轮(3)的侧面形成有被所述滚轮(2)的侧面磨削成的与滚轮(2)的侧面凹凸相反的结构；

所述夹具(4)包括底板(6)，在底板(6)上设有上安装板定位夹紧机构、下安装板定位夹紧机构、叶身压紧机构、径向定位夹紧机构和盆背定位夹紧机构；

所述上安装板定位夹紧机构包括支撑块(7)、第一定位块(8)、第二定位块(9)、第一压紧件和第二压紧件；

支撑块(7)安装在所述底板(6)上，第一定位块(8)和第二定位块(9)对称安装在所述支撑块(7)的两侧，第一压紧件和第二压紧件对称安装在所述底板(6)的两侧；

第一压紧件包括第一支撑台(10)、第一压紧板(11)和第一压紧螺钉(12)，第一支撑台(10)固定在所述底板(6)上，第一压紧板(11)的一端卡在第一支撑台(10)上，第一压紧螺钉(12)穿过第一压紧板(11)的中部安装在所述底板(6)上；

第二压紧件包括第二支撑台(13)、第二压紧板(14)和第二压紧螺钉(15)，第二支撑台(13)固定在所述底板(6)上，第二压紧板(14)的一端卡在第二支撑台(13)上，第二压紧螺钉(15)穿过第二压紧板(14)的中部安装在所述底板(6)上；

所述径向定位夹紧机构包括第三定位块(16)、第四定位块(17)、径向压紧螺钉(18)、径向压紧板(19)和第一弹簧(20)；

所述支撑块(7)上对称设有两个卡槽，第三定位块(16)和第四定位块(17)分别卡在两个卡槽内且固定在所述底板(6)上；

所述径向压紧螺钉(18)穿过所述径向压紧板(19)与所述底板(6)侧面的一个螺纹孔相啮合，所述支撑块(7)和所述径向压紧板(19)通过销钉连接，且所述第一弹簧(20)安装在径向压紧板(19)与支撑块(7)之间；

所述下安装板定位夹紧机构包括第三压紧螺钉(21)、下安装板压板(22)、下安装板支撑块(23)、下安装板定位块(24)、定位块支撑块(25)和内螺纹凸台(26)；

内螺纹凸台(26)固定在所述底板(6)上，内螺纹凸台(26)上设有内螺纹孔，第三压紧螺钉(21)穿过所述下安装板压板(22)且与所述内螺纹孔啮合，下安装板压板(22)的一端卡在所述下安装板支撑块(23)上，下安装板支撑块(23)固定在所述底板(6)上，所述下安装板定位块(24)固定在所述定位块支撑块(25)上，定位块支撑块(25)固定在所述底板(6)上；

所述叶身压紧机构包括第四压紧螺钉(27)、螺钉连接板(28)、叶身压板(29)、第一限位螺钉(30)、第二限位螺钉(31)、第一连接凸台(32)和第二连接凸台(33)；

所述螺钉连接板(28)的中部设有内螺纹孔，所述第四压紧螺钉(27)穿过内螺纹孔与所述叶身压板(29)连接，第一限位螺钉(30)穿过所述螺钉连接板(28)的一端与所述第一连接凸台(32)连接，第二限位螺钉(31)穿过所述螺钉连接板(28)的另一端与所述第二连接凸台(33)连接，第一连接凸台(32)和第二连接凸台(33)固定在所述底板(6)上；

所述盆背定位夹紧机构包括第五压紧螺钉(34)、螺钉支撑块(35)、卡块(36)、叶身盆向压板(37)、第二弹簧(38)和叶身定位销(39)；

所述卡块(36)固定在所述底板(6)上，所述卡块(36)上设有卡槽，叶身盆向压板(37)通过销钉安装在卡槽的底面，卡槽的侧面上设有内螺纹孔，第五压紧螺钉(34)穿过螺钉支撑块(35)和内螺纹孔抵住所述叶身盆向压板(37)的一端，叶身盆向压板(37)的另一端设有凹槽，第二弹簧(38)安装在凹槽与卡块(36)之间，叶身定位销(39)固定在所述底板(6)上。

2.根据权利要求1所述的导向叶片多工位连续磨削装置，其特征在于，所述滚轮(2)的侧面的四个磨削区域分别为第一磨削区域(40)、第二磨削区域(41)、第三磨削区域(42)和第四磨削区域(43)；

第一磨削区域(40)的结构与所述导向叶片的排气侧上安装板外圆及锥面的结构相同，第二磨削区域(41)的结构与所述导向叶片的进气侧上安装板内圆及端面的结构相同，第三磨削区域(42)的结构与所述导向叶片的进气侧上安装板槽外圆及端面的结构相同，第四磨削区域(43)的结构与所述导向叶片的进气侧上安装板外圆及锥面的结构相同。

3.根据权利要求1所述的导向叶片多工位连续磨削装置，其特征在于，所述夹具(4)的底板(6)的底面设有圆柱凹槽(44)，所述旋转台(5)上设有一个圆柱凸台(45)，所述圆柱凸台(45)安装在圆柱凹槽(44)内，圆柱凹槽(44)的深度大于圆柱凸台(45)的高度。

4.根据权利要求1所述的导向叶片多工位连续磨削装置，其特征在于，所述夹具(4)的底板(6)上设有多个安装螺钉孔(46)，使用螺钉穿过安装螺钉孔(46)以及所述旋转台(5)上的螺钉孔将所述夹具(4)安装在所述四轴联动缓进给磨床(1)的旋转台(5)上。

5.一种使用权利要求1所述的导向叶片多工位连续磨削装置加工导向叶片的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、拧紧所述盆背定位夹紧机构的第五压紧螺钉(34)，使第五压紧螺钉(34)抵压所述盆背定位夹紧机构的叶身盆向压板(37)的一端，叶身盆向压板(37)的另一端压紧所述盆背定位夹紧机构的第二弹簧(38)，使所述盆向定位夹紧机构松开；

步骤2、将所述导向叶片上的第一平面定位点与所述上安装板定位夹紧机构的第一定位块(8)贴合、第二平面定位点与上安装板定位夹紧机构的第二定位块(9)贴合、第三平面定位点与下安装板定位夹紧机构的下安装板定位块(24)贴合、第一径向定位点与所述径向定位夹紧机构的第三定位块(16)贴合、第二径向定位点与径向定位夹紧机构的第四定位块(17)贴合、叶身定位点与所述盆背定位夹紧机构的叶身定位销(39)相贴合；

步骤3、拧紧所述叶身压紧机构的第四压紧螺钉(27)，带动所述叶身压紧机构的叶身压板(29)压紧所述导向叶片(47)的叶身(48)；拧紧所述上安装板定位夹紧机构的第一压紧螺钉(12)和第二压紧螺钉(15)，使所述上安装板定位夹紧机构的第一压紧板(11)和第二压紧板(14)压紧所述导向叶片(47)的上安装板(49)的两侧；拧紧所述下安装板定位夹紧机构的第三压紧螺钉(21)，带动所述下安装板定位夹紧机构的下安装板压板(22)压紧所述导向叶片(47)的下安装板(50)；拧紧所述径向定位夹紧机构的径向压紧螺钉(18)，带动所述径向定位夹紧机构的径向压紧板(19)压紧所述导向叶片(47)的上安装板(49)的中部；松开所述第五压紧螺钉(34)，所述第二弹簧(38)将所述叶身盆向压板(37)的另一端弹出，叶身盆向压板(37)压紧所述导向叶片(47)的叶身盆向；

步骤4、启动所述四轴联动缓进给磨床(1)，所述滚轮(2)和所述砂轮(3)旋转，所述滚轮(2)磨削所述砂轮(3)；

步骤5、将所述旋转台(5)的A轴的角度旋转至α1，所述四轴联动缓进给磨床(1)的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮(3)磨削所述导向叶片(47)的排气侧上安装板外圆及锥面；

步骤6、将所述旋转台(5)的A轴的角度旋转至α2，所述四轴联动缓进给磨床(1)的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮(3)磨削所述导向叶片(47)的进气侧上安装板内圆及端面；

步骤7、将所述旋转台(5)的A轴的角度旋转至α3，所述四轴联动缓进给磨床(1)的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮(3)磨削所述导向叶片(47)的进气侧上安装板槽外圆及端面；

步骤8、将所述旋转台(5)的A轴的角度旋转至α4，所述四轴联动缓进给磨床(1)的B轴运行到初始位置，X轴、Y轴、Z轴和B轴开始联动，所述砂轮(3)磨削所述导向叶片(47)的进气侧上安装板外圆及锥面。