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CN114454042B - 一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构 - Google Patents

一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构 Download PDF

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CN114454042B
CN114454042B CN202210273125.6A CN202210273125A CN114454042B CN 114454042 B CN114454042 B CN 114454042B CN 202210273125 A CN202210273125 A CN 202210273125A CN 114454042 B CN114454042 B CN 114454042B
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邓光亚
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Beijing Prosper Precision Machine Tool Co ltd
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Beijing Prosper Precision Machine Tool Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，涉及航空发动机生产制造设备的技术领域。包括支架，设置于支架上的磨削机构、修复机构、升降机构和检测控制机构；磨削机构包括用于磨削叶片榫部结构的砂轮；修复机构用于打磨修复砂轮，升降机构用于带动修复机构远离或靠近砂轮；检测控制机构用于检测砂轮是否产生磨损，若砂轮产生磨损时，检测控制机构控制升降机构带动修复机构靠近砂轮，对砂轮进行打磨修复。本申请中砂轮对叶片榫部结构进行打磨处理时，检测控制机构检测到砂轮产生磨损时，检测控制机构自动控制升降机构带动修复机构靠近砂轮对砂轮进行打磨修复，有效保证了砂轮的打磨精度，并且大大提高了砂轮的打磨效率。

Description

一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构
技术领域
本申请涉及航空发动机生产制造设备的技术领域，尤其是涉及一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构。
背景技术
砂轮又称固结磨具，砂轮是由结合剂将普通磨料固结成一定形状（多数为圆形，中央有通孔），并具有一定强度的固结磨具。其一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素。按照结合剂的不同分类，常见的有陶瓷（结合剂）砂轮、树脂（结合剂）砂轮、橡胶（结合剂）砂轮。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。
航空发动机叶榫叶片一般采用钛合金以及复合材料制成，其强度较高，生产过程中需要通过反复磨削切削以达到所需精度。在磨削过程中，砂轮表面往往伴随有很多磨损，磨损后的砂轮对航空发动机叶榫叶片打磨的质量精度有很严重的影响。目前，当砂轮出现磨损后，一般采用人工修复的方式对砂轮表面进行打磨处理，打磨精度往往取决于操作人员的技术及经验，很难保证砂轮的打磨精度，而且打磨效率较低。
发明内容
为了提高砂轮的打磨效率及打磨精度，本申请提供一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构。
本申请提供的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构采用如下的技术方案：
一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，包括支架，设置于所述支架上的磨削机构、修复机构、升降机构和检测控制机构；
所述磨削机构包括用于磨削叶片榫部结构的砂轮；
所述修复机构用于打磨修复所述砂轮，所述升降机构用于带动所述修复机构远离或靠近所述砂轮；
所述检测控制机构与所述修复机构和升降机构电连接；
所述检测控制机构用于检测砂轮是否产生磨损，若砂轮产生磨损时，所述检测控制机构控制升降机构带动修复机构靠近砂轮，对砂轮进行打磨修复。
通过采用上述技术方案，砂轮对叶片榫部结构进行打磨处理时，检测控制机构检测到砂轮产生磨损时，检测控制机构自动控制升降机构带动修复机构靠近砂轮对砂轮进行打磨修复，有效保证了砂轮的打磨精度，并且大大提高了砂轮的打磨效率。
优选的，所述检测控制机构包括安装于所述支架上的红外测距传感器和控制器；
所述红外测距传感器与所述控制器输入端电信号连接，所述控制器输出端分别与所述修复机构和升降机构电连接；
所述红外测距传感器用于检测红外测距传感器与砂轮端面之间的距离大小，若该距离大于砂轮与红外测距传感器初始设定距离时，所述红外测距传感器向所述控制器发出砂轮磨损的电信号，所述控制器根据所述电信号控制所述升降机构和所述修复机构对砂轮进行打磨修复。
通过采用上述技术方案，红外测距传感器检测到砂轮端面之间的距离，并根据检测距离的结果与初始设定距离进行比较后分析后得出砂轮是否产生磨损，若砂轮产生磨损后红外测距传感器向控制器发出电信号，控制器控制升降机构和修复机构对砂轮进行打磨修复，有效提高了砂轮磨损检测的准确度或检测效率，进而提高了砂轮的打磨效率及打磨精度。
优选的，所述检测控制机构还包括带动所述红外测距传感器沿砂轮径向方向往复移动的无杆气缸。
通过采用上述技术方案，无杆气缸带动红外测距传感器沿砂轮径向方向往复移动，进而方便红外测距传感器沿砂轮径向方向改变检测位置，既便于对不同直径大小的砂轮进行检测，并且能够对经过多次打磨修复的砂轮进行检测，大大提高了适用范围。
优选的，所述修复机构包括修复轮、修复轴和修复电机；
所述修复轴与所述支架转动连接，所述修改轴的轴线方向平行于所述砂轮的轴线方向设置；
所述修复轮与所述修复轴同轴固定连接，所述修复轮位于所述砂轮正上方；
所述修复电机用于带动所述修复轴转动，并且所述修复电机与所述控制器电连接。
通过采用上述技术方案，修复电机带动修复轴和修复轮转动，修复轮通过转动的方式对砂轮进行打磨修复，无论砂轮工作或停机时均能对砂轮进行打磨修复，有效提高了打磨修复效率。
优选的，所述升降机构包括升降电机、丝杠、支撑块和导向组件；
所述升降电机固定于所述支架顶部，所述升降电机输出端沿竖直向下设置，所述升降电机与所述控制器电连接；
所述丝杠与所述升降电机输出端同轴固定连接，所述丝杠背离升降电机的一端与所述支架转动连接；
所述支撑块螺纹连接于所述丝杠上，所述导向组件用于引导所述支撑块沿所述丝杠轴线方向往复移动；
所述修复电机固定于所述支撑块上，并且所述支撑块背离所述修复电机的一端设置有连接组件，所述修复轴通过所述连接组件与所述支撑块转动连接；
所述修复电机输出端与所述修复轴之间设置有传动组件，所述修复电机通过所述传动组件带动所述修复轴转动。
通过采用上述技术方案，启动升降电机，升降电机带动丝杠转动，进而带动支撑块沿丝杠轴线方向往复移动，进而带动修复机构靠近或远离砂轮；并且修复电机和修复轴分别设置于支撑块的两端，有效保证了支撑块的稳定性，进而提高了修复机构移动过程中的稳定性。
优选的，所述连接组件包括与所述支撑块固定连接的连接杆，所述连接杆沿竖直方向设置；
所述连接杆背离所述支撑块的一端固定连接有连接套筒，所述连接套筒位于所述丝杠背离升降电机一端的底部；所述修复轴转动连接于所述连接套筒内。
通过采用上述技术方案，连接套筒通过连接杆设置于丝杠底部，保证稳定性的同时，不影响升降机构带动修复机构整体进行移动。
优选的，所述传动组件包括与所述修复电机输出端同轴固定连接的主动轮、与所述修复轴同轴固定连接的从动轮和套设拉紧于所述主动轮和从动轮之间的传动皮带。
通过采用上述技术方案，采用带传动的方式带动修复轴转动，结构简单、传动平稳，方便维护。
优选的，所述砂轮位于所述支架外部，所述支架上开设有供所述连接套筒穿出的让位槽；
所述让位槽内滑移连接有挡渣板，所述挡渣板固定于所述连接套筒上，所述连接套筒能带动所述挡渣板沿竖直方向往复移动，并且所述挡渣板移动过程中始终将所述让位槽遮闭。
通过采用上述技术方案，砂轮设置于支架外部方便对加工件进行磨削，支架上供连接套筒穿出的让位槽内设置挡渣板，避免修复轮对砂轮进行打磨修复时产生的碎屑沿让位槽进入支架内。
优选的，所述挡渣板与所述支架之间设置有缓冲支撑组件。
通过采用上述技术方案，挡渣板与支架之间设置缓冲支撑组件，有效减小挡渣板往复移动过程中与支架之间的碰撞，提高使用寿命。
优选的，所述缓冲支撑组件包括与所述支架固定连接的固定筒，所述固定筒朝向所述挡渣板的一端滑移连接有滑移筒；所述固定筒与所述滑移筒之间固定连接有缓冲弹簧；在所述缓冲弹簧的作用下，所述滑移筒始终与所述挡渣板抵触压紧。
通过采用上述技术方案，利用弹簧的缓冲能力，减缓挡渣板与支架之间的碰撞，结构简单实用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.砂轮对叶片榫部结构进行打磨处理时，检测控制机构检测到砂轮产生磨损时，检测控制机构自动控制升降机构带动修复机构靠近砂轮对砂轮进行打磨修复，有效保证了砂轮的打磨精度，并且大大提高了砂轮的打磨效率；
2.无杆气缸带动红外测距传感器沿砂轮径向方向往复移动，进而方便红外测距传感器沿砂轮径向方向改变检测位置，既便于对不同直径大小的砂轮进行检测，并且能够对经过多次打磨修复的砂轮进行检测，大大提高了适用范围；
3.修复电机带动修复轴和修复轮转动，修复轮通过转动的方式对砂轮进行打磨修复，无论砂轮工作或停机时均能对砂轮进行打磨修复，有效提高了打磨修复效率。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例中显示支架内部的剖面结构示意图。
图3是本申请实施例中显示支架、挡渣板和缓冲支撑组件位置关系的剖面结构示意图。
附图标记说明：1、支架；11、让位槽；12、挡渣板；13、滑移槽；2、磨削机构；21、砂轮；22、磨削轴；23、转动电机；3、修复机构；31、修复轮；32、修复轴；33、修复电机；34、传动组件；341、主动轮；342、从动轮；343、传动皮带；4、升降机构；41、升降电机；42、丝杠；43、支撑块；44、导向组件；441、连接板；442、导向轨道；443、导向卡；5、检测控制机构；51、无杆气缸；52、红外测距传感器；53、控制器；6、连接组件；61、连接杆；62、连接套筒；7、缓冲支撑组件；71、固定筒；72、滑移筒；73、缓冲弹簧。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构。
实施例
参照图1，一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，包括支架1，设置于支架1上的磨削机构2、修复机构3、升降机构4和检测控制机构5。磨削机构2包括与支架1转动连接的用于对叶片榫部结构进行磨削处理的砂轮21。修复机构3用于对砂轮21周向表面进行修复打磨处理，升降机构4用于带动修复机构3沿竖直方向远离或靠近砂轮21。检测控制机构5用于检测砂轮21表面是否产生磨损，若检测到砂轮21磨损时，检测控制机构5同时控制升降机构4和修复机构3工作使得修复机构3对砂轮21表面进行打磨处理。
参照图2，支架1为矩形架体，磨削机构2设置于支架1底部。磨削机构2包括转动连接于支架1上的磨削轴22，磨削轴22的轴线方向沿支架1长度方向设置，并且磨削轴22贯穿支架1两端设置。磨削机构2还包括带动磨削轴22转动的转动电机23，转动电机23固定于支架1上，转动电机23输出端与磨削轴22的一端同轴固定连接。砂轮21同轴固定连接于磨削轴22背离转动电机23的一端。
修复机构3包括修复轮31，修复轴32和修复电机33。修复轮31同轴固定连接于修复轴32的一端，并且修复轮31位于砂轮21的正上方。修复电机33用于带动修复轴32和修复轮31转动。
升降机构4包括升降电机41，丝杠42，支撑块43和导向组件44。升降电机41固定连接于支架1顶部，并且升降电机41输出端竖直向下设置。丝杠42一端与升降电机41输出端同轴固定连接，丝杠42背离升降电机41的一端与支架1转动连接，并且丝杠42位于修复轴32的上方。
支撑块43为矩形块，支撑块43螺纹连接于丝杠42外侧壁上，并且支撑块43的长度方向沿支架1长度方向设置，并且支撑块43贯穿支架1长度方向的两端设置。修复电机33固定连接于支撑块43长度方向背离修复轮31的一端，并且修复电机33的输出端朝向支撑块43设置。修复电机33输出端与修复轴32之间设置有传动组件34，修复电机33通过传动组件34带动修复轴32转动。传动组件34包括与修复电机33输出端同轴固定连接的主动轮341，与修复轴32同轴固定连接的从动轮342，主动轮341与从动轮342之间套设拉紧有传动皮带343。
导向组件44设置于支撑块43背离修复电机33的一端，导向组件44包括与支撑块43固定连接的连接板441，连接板441为长度方向沿竖直方向设置的矩形板。导向组件44还包括固定于支架1上的两个导向轨道442，两个导向轨道442分别位于支撑块43宽度方向的两端，且位于支架1长度方向朝向连接板441的一端。导向轨道442的轨道方向沿丝杠42轴线方向设置。
连接板441宽度方向的两端均固定连接有两个导向卡443，对应一端的两个导向卡443沿竖直方向间隔设置。位于连接板441同一端的两个导向卡443均与对应位置处的导向轨道442滑移连接。
升降机构4与修复机构3之间通过连接组件6连接，连接组件6包括与连接板441固定连接的连接杆61，连接杆61沿竖直方向设置。连接杆61背离连接板441的一端固定连接有连接套筒62，连接套筒62轴线方向沿支架1长度方向设置，修复轴32转动连接于连接套筒62内。支架1上与连接套筒62对应位置处开设有让位槽11，连接套筒62能于让位槽11内沿竖直方向往复移动。
启动升降电机41，升降电机41带动丝杠42转动，支撑块43与丝杠42螺纹连接，在导向组件44的引导下，支撑块43带动修复机构3沿竖直方向往复移动，进而带动修复轮31靠近或远离砂轮21。并且修复电机33和修复轴32分别位于支撑块43的两端，有效保证了升降机构4的稳定性。
结合图1和图2，检测控制机构5包括无杆气缸51、红外测距传感器52和控制器53。红外测距传感器52用于检测砂轮21端面与红外测距传感器52之间的距离，根据检测距离的大小判断砂轮21是否产生磨损，并向控制器53发送砂轮21是否磨损的电信号。控制器53用于接收红外测距传感器52发出的电信号，并根据电信号指示控制升降机构4和修复机构3对砂轮21进行打磨修复。无杆气缸51用于带动红外测距传感器52沿砂轮21的径向方向往复移动，便于对不同直径大小的砂轮21进行检测，并且能够对经过多次打磨修复的砂轮21进行检测，大大提高了适用范围。
无杆气缸51固定于支架1朝向砂轮21的一端，无杆气缸51的轨道方向沿支架1宽度方向设置，并且无杆气缸51的轨道方向与砂轮21的一条直径方向平行设置。红外测距传感器52安装于无杆气缸51的移动体上，并且红外测距传感器52输出端垂直指向砂轮21端面设置。控制器53安装于支架1上，红外测距传感器52与控制器53的输入端通过电信号连接，控制器53的输出端分别与修复电机33和升降电机41电连接。
对砂轮21进行磨损检测时，首先通过调整无杆气缸51上的移动体的初始位置，进而确定红外测距传感器52的初始位置，红外测距传感器52输出端的初始位置距离砂轮21周侧的绝对距离为砂轮21正常磨损值范围，本领域技术人员能够自行确定。当砂轮21的磨损值位于正常磨损值范围时，红外测距传感器52检测的距离为初始距离；当砂轮21磨损值超过正常磨损值范围时，红外测距传感器52检测到的距离大于初始距离，此时，红外测距传感器52向控制器53发出砂轮21磨损的电信号，控制器53接收到砂轮21磨损的电信号后控制升降机构4和修复机构3同时工作，进而对砂轮21进行打磨修复。并且砂轮21处于工作或停机状态时，修复轮31均能对砂轮21进行修复，进一步提高了适用范围。
让位槽11内设置有挡渣板12，挡渣板12为矩形板，挡渣板12中间位置处开设有圆形孔，连接套筒62穿过圆形孔与挡渣板12固定连接。支架1上与让位槽11对应位置处开设有滑移槽13，挡渣板12滑移连接于滑移槽13内，挡渣板12能随连接套筒62于滑移槽13内沿竖直方向往复移动。挡渣板12既起到阻挡打磨碎屑进入支架1内的作用，又对连接套筒62起到导向作用，进一步提高了修复轮31移动过程中的稳定性。
参照图3，滑移槽13底部设置有多组缓冲支撑组件7，每组缓冲支撑组件7均包括与支架1固定连接的固定筒71，固定筒71为顶部开口设置的圆形筒体，固定筒71顶部同轴套设有滑移筒72，滑移筒72与固定筒71滑移连接；固定筒71与滑移筒72内共同穿设有缓冲弹簧73，缓冲弹簧73的两端分别与固定筒71和滑移筒72固定连接。挡渣板12沿竖直方向往复移动的过程中，在缓冲弹簧73的作用下，滑移筒72顶部始终与挡渣板12底部抵触压紧，进一步提高了挡渣板12移动过程中的稳定性，使得修复轮31的稳定性大大提高。
上述实施例的实施原理为：
打开转动电机23砂轮21进行工作，砂轮21工作过程中检测控制机构5对砂轮21端面进行检测，若砂轮21磨损程度超过允许范围内的磨损程度时，红外测距传感器52检测到的距离大于初始距离，而后红外测距传感器52向控制器53发送电信号，控制器53同时控制升降机构4和修复机构3工作，进而对砂轮21进行修复处理。有效保证了砂轮21的打磨精度，大大提高了砂轮21的打磨效率。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：包括支架(1)，设置于所述支架(1)上的磨削机构(2)、修复机构(3)、升降机构(4)和检测控制机构(5)；
所述磨削机构(2)包括用于磨削叶片榫部结构的砂轮(21)；
所述修复机构(3)用于打磨修复所述砂轮(21)，所述升降机构(4)用于带动所述修复机构(3)远离或靠近所述砂轮(21)；
所述检测控制机构(5)与所述修复机构(3)和升降机构(4)电连接；
所述检测控制机构(5)用于检测砂轮(21)是否产生磨损，若砂轮(21)产生磨损时，所述检测控制机构(5)控制升降机构(4)带动修复机构(3)靠近砂轮(21)，对砂轮(21)进行打磨修复；
所述检测控制机构(5)包括安装于所述支架(1)上的红外测距传感器(52)和控制器(53)；
所述红外测距传感器(52)与所述控制器(53)输入端电信号连接，所述控制器(53)输出端分别与所述修复机构(3)和升降机构(4)电连接；
所述红外测距传感器(52)用于检测红外测距传感器(52)与砂轮(21)端面之间的距离大小，若该距离大于砂轮(21)与红外测距传感器(52)初始设定距离时，所述红外测距传感器(52)向所述控制器(53)发出砂轮(21)磨损的电信号，所述控制器(53)根据所述电信号控制所述升降机构(4)和所述修复机构(3)对砂轮(21)进行打磨修复；
所述检测控制机构(5)还包括带动所述红外测距传感器(52)沿砂轮(21)径向方向往复移动的无杆气缸(51)。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：所述修复机构(3)包括修复轮(31)、修复轴(32)和修复电机(33)；所述修复轴(32)与所述支架(1)转动连接，所述修复轴的轴线方向平行于所述砂轮(21)的轴线方向设置；
所述修复轮(31)与所述修复轴(32)同轴固定连接，所述修复轮(31)位于所述砂轮(21)正上方；
所述修复电机(33)用于带动所述修复轴(32)转动，并且所述修复电机(33)与所述控制器(53)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：所述升降机构(4)包括升降电机(41)、丝杠(42)、支撑块(43)和导向组件(44)；
所述升降电机(41)固定于所述支架(1)顶部，所述升降电机(41)输出端沿竖直向下设置，所述升降电机(41)与所述控制器(53)电连接；
所述丝杠(42)与所述升降电机(41)输出端同轴固定连接，所述丝杠(42)背离升降电机(41)的一端与所述支架(1)转动连接；
所述支撑块(43)螺纹连接于所述丝杠(42)上，所述导向组件(44)用于引导所述支撑块(43)沿所述丝杠(42)轴线方向往复移动；
所述修复电机(33)固定于所述支撑块(43)上，并且所述支撑块(43)背离所述修复电机(33)的一端设置有连接组件(6)，所述修复轴(32)通过所述连接组件(6)与所述支撑块(43)转动连接；
所述修复电机(33)输出端与所述修复轴(32)之间设置有传动组件(34)，所述修复电机(33)通过所述传动组件(34)带动所述修复轴(32)转动。
4.根据权利要求3所述的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：所述连接组件(6)包括与所述支撑块(43)固定连接的连接杆(61)，所述连接杆(61)沿竖直方向设置；
所述连接杆(61)背离所述支撑块(43)的一端固定连接有连接套筒(62)，所述连接套筒(62)位于所述丝杠(42)背离升降电机(41)一端的底部；所述修复轴(32)转动连接于所述连接套筒(62)内。
5.根据权利要求3所述的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：所述传动组件(34)包括与所述修复电机(33)输出端同轴固定连接的主动轮(341)、与所述修复轴(32)同轴固定连接的从动轮(342)和套设拉紧于所述主动轮(341)和从动轮(342)之间的传动皮带(343)。
6.根据权利要求4所述的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：所述砂轮(21)位于所述支架(1)外部，所述支架(1)上开设有供所述连接套筒(62)穿出的让位槽(11)；
所述让位槽(11)内滑移连接有挡渣板(12)，所述挡渣板(12)固定于所述连接套筒(62)上，所述连接套筒(62)能带动所述挡渣板(12)沿竖直方向往复移动，并且所述挡渣板(12)移动过程中始终将所述让位槽(11)遮闭。
7.根据权利要求6所述的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：所述挡渣板(12)与所述支架(1)之间设置有缓冲支撑组件(7)。
8.根据权利要求7所述的一种航空发动机叶榫叶片磨削机床的砂轮自动修整机构，其特征在于：所述缓冲支撑组件(7)包括与所述支架(1)固定连接的固定筒(71)，所述固定筒(71)朝向所述挡渣板(12)的一端滑移连接有滑移筒(72)；所述固定筒(71)与所述滑移筒(72)之间固定连接有缓冲弹簧(73)；在所述缓冲弹簧(73)的作用下，所述滑移筒(72)始终与所述挡渣板(12)抵触压紧。
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