一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置及其方法，属于发动机技术领域，包括装置本体，所述装置本体一侧固定安装有控制装置，所述装置本体另一侧固定安装有除尘装置，所述装置本体一侧顶部固定连接有随行测量装置。本发明专利技术中，通过非接触测量方式获取机匣涂层内圈基准A的变形数据，通过对变形数据的处理得到反映真实变形的数据点云，利用NURBS曲线拟合得到加工几何曲线，进而通过UG/CAM二次开发实现加工几何特征驱动的涂层磨削刀具轨迹，后处理生成NC代码驱动装置本体完成机匣涂层的随行磨削修整，提高了涂层修整效率低和修整精度，同时降低了成本和工人劳动强度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置及其方法


[0001]本专利技术属于发动机
，尤其涉及一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置及其方法。

技术介绍

[0002]民用航空发动机具有制造精度高、运转速度高和运转温度高的特点，其转子叶片叶尖与机匣的径向间隙（气路密封间隙）对其工作效率、功耗等指标影响较大。为了减小气路密封间隙，普遍在发动机气流通道的间隙部分引入封严涂层，也叫密封涂层。可磨耗封严涂层作为牺牲型涂层应用于静子部件与转子部件之间，不仅能够有效减小叶尖与机匣之间的间隙从而提高发动机效率，而且当发动机转子叶片与机匣发生碰摩时，涂层将代替机匣与叶片接触，避免叶片与机匣的硬碰撞起到保护叶片和机匣的作用。
[0003]低压涡轮机匣由耐高热镍基合金制造而成，从主机拆卸下来自由状态未变形机匣基准圆A以及修整区域D的圆度误差在0.2mm左右，但在实际维修中受热、力的叠加影响其变形会成倍增加，圆度误差会达到2
‑
3mm，且该周向变形是随机无规律变形无法利用仿真计算的方法进行预测为后续的涂层修整提供补偿数据，使得喷涂后的涂层磨削修整无法保证涂层内壁（D区域）与基准外圆A沿圆周方向壁厚一致。现有修整方法为人工测量渐进修整的方式，不仅效率低、修整精度不高、修整成本高，而且劳动强度大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：为了解决人工测量精度较低与劳动强度较大的问题，而提出的一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置及其方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，包括装置本体，所述装置本体一侧固定安装有控制装置，所述装置本体另一侧固定安装有除尘装置，所述装置本体一侧顶部固定连接有随行测量装置；所述装置本体包括L型底座，所述L型底座顶部活动连接有X轴部件，所述X轴部件顶部固定连接有Z轴部件，所述Z轴部件一侧固定连接有Y轴部件，所述Y轴部件底部固定连接有主轴部件，所述主轴部件底部固定连接，所述L型底座顶部固定连接有C轴转台，所述C轴转台顶部固定安装有机匣装夹装置，所述机匣装夹装置顶部固定连接有机匣零件，所述机匣装夹装置一侧固定连接有可调吸尘管道。
[0006]作为上述技术方案的进一步描述：所述控制装置包括控制台，所述控制台底部电性连接有控制线缆和电力线缆，所述控制线缆与电力线缆均与装置本体的X轴部件、Z轴部件、Y轴部件、主轴部件、C轴转台内部电子元件电性连接。
[0007]作为上述技术方案的进一步描述：所述随行测量装置包括调距伸缩台支架，所述伸缩台支架与L型底座一侧固定连接，所述调距伸缩台支架底部固定安装有调距伸缩台，所述调距伸缩台一侧固定连接有转
接支架，所述转接支架顶部固定连接有测量头支架，所述测量头支架一侧固定连接有非接触测量头。
[0008]作为上述技术方案的进一步描述：所述除尘装置包括除尘机架，所述除尘机架顶部一侧固定连接有吸尘装置，所述吸尘装置一侧固定连接有除尘管道，所述除尘管道另一端与可调吸尘管道相连通，所述除尘机架顶部另一侧固定连接有除尘罐。
[0009]作为上述技术方案的进一步描述：所述X轴部件包括X轴驱动侧轴承座与X轴后端轴承座，所述X轴驱动侧轴承座与X轴后端轴承座均与L型底座顶部固定连接，所述X轴驱动侧轴承座与X轴后端轴承座内部均通过X轴轴承压紧螺母固定安装有X轴轴承，且X轴驱动侧轴承座与X轴后端轴承座之间通过X轴轴承转动连接有X轴丝杠螺母副，所述X轴丝杠螺母副外表面螺纹连接有X轴滑座，所述X轴滑座底部两侧滑动连接有X轴直线导轨副，所述X轴直线导轨副与L型底座固定连接。
[0010]作为上述技术方案的进一步描述：所述L型底座顶部一侧固定安装有X轴伺服电机，所述X轴丝杠螺母副通过X轴联轴器与X轴伺服电机固定连接，所述L型底座顶部固定安装有X轴防尘罩。
[0011]作为上述技术方案的进一步描述：所述Z轴部件包括Z轴防尘罩，所述Z轴防尘罩底部与X轴滑座顶部固定连接，所述Z轴防尘罩内部两侧均固定连接有Z轴立柱，两个所述Z轴立柱之间两侧分别固定连接有Z轴驱动侧轴承座和Z轴后端轴承座，所述Z轴驱动侧轴承座外表面固定安装有Z轴驱动侧轴承衬套，所述Z轴后端轴承座一侧固定安装有Z轴后端轴承座防尘压盖，所述Z轴驱动侧轴承座和Z轴后端轴承座内部均通过Z轴轴承压紧螺母固定安装有Z轴轴承，所述Z轴驱动侧轴承座和Z轴后端轴承座之间通过Z轴轴承转动连接有Z轴丝杠螺母副，所述Z轴防尘罩顶部固定安装有Z轴伺服电机，所述Z轴伺服电机输出轴一端通过Z轴联轴器固定连接有Z轴丝杠螺母副，所述Z轴丝杠螺母副外表面螺纹连接有Z轴滑座，且Z轴滑座底部两侧滑动连接有Z轴直线导轨副，所述Z轴直线导轨副底部与Z轴立柱顶部固定连接。
[0012]作为上述技术方案的进一步描述：所述Y轴部件包括Y轴横梁，所述Y轴横梁一侧与Z轴滑块固定连接，所述Y轴横梁顶部固定连接有Y轴防尘罩，所述Y轴横梁两端分别固定安装有Y轴驱动侧轴承座与Y轴后端轴承座，所述Y轴驱动侧轴承座外表面固定安装有Y轴驱动侧轴承衬套，所述Y轴后端轴承座一侧固定安装有Y轴后端轴承座防尘压盖，所述Y轴驱动侧轴承座与Y轴后端轴承座通过Y轴轴承压紧螺母固定安装有Y轴轴承，所述Y轴驱动侧轴承座与Y轴后端轴承座之间通过Y轴轴承转动连接有Y轴丝杠螺母副，所述Y轴丝杠螺母副外表面螺纹连接有Y轴滑座，所述Y轴滑座底部两侧滑动连接有Y轴直线导轨副，所述Y轴直线导轨副底部与Y轴横梁顶部固定连接。
[0013]作为上述技术方案的进一步描述：所述Y轴防尘罩顶部固定安装有Y轴伺服电机，所述Y轴伺服电机输出轴一端通过Y轴联轴器固定连接有Z轴丝杠螺母副。
[0014]一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整的方法，具体包括以下步骤：S1：将机匣零件安装在机匣装夹装置上，C轴转台带着机匣零件回零，通过寻边器和对刀块等工具获取加工坐标系原点位置，通过调距伸缩台调整非接触测量头的位置并校
准；S2：以C轴转台回零点为测量起始角度基准，C轴转台通过机匣装夹装置带着机匣零件以一定角速度匀速旋转，非接触测量头以设定的采样频率对变形后的基准圆进行采样测量，获取一系列相对于测量起始点距离的离散采样点，这些离散点可表示为，其中为以测距起始角度基准为零点的机匣瞬时转角，为基准圆与转角相对应的变形数据，由实际变形和测量误差构成，即测量误差由系统确定性误差和随机测量误差构成；S3：对获取的离散点，采用标定方法将系统确定性误差过滤掉，采用SG滤波平滑算法过滤掉随机测量误差，获取机匣基准圆实际变形数据，在滤波平滑后实际变形数据上叠加变形前基准圆与转角对应的向径，从而得到变形后机匣基准圆在加工坐标系中的实际空间位置，在此基础上采用NURBS曲线对平滑后所获得的变形数据进行二次拟合得到一条反映基准圆真实变形的空间曲线，以此构建加工数据几何特征；S4：在获取满足涂层磨削修整工艺要求的加工数据几何特征的基础上，将CAM自动编程所需的参数信息进行赋值和封装，并将封装特征通过CAM模块的数据集成接口进行导入，实现刀具路径的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，包括装置本体（3），其特征在于：所述装置本体（3）一侧固定安装有控制装置（1），所述装置本体（3）另一侧固定安装有除尘装置（4），所述装置本体（3）一侧顶部固定连接有随行测量装置（2）；所述装置本体（3）包括L型底座（31），所述L型底座（31）顶部活动连接有X轴部件（32），所述X轴部件（32）顶部固定连接有Z轴部件（33），所述Z轴部件（33）一侧固定连接有Y轴部件（34），所述Y轴部件（34）底部固定连接有主轴部件（35），所述主轴部件（35）底部固定连接，所述L型底座（31）顶部固定连接有C轴转台（37），所述C轴转台（37）顶部固定安装有机匣装夹装置（38），所述机匣装夹装置（38）顶部固定连接有机匣零件（5），所述机匣装夹装置（38）一侧固定连接有可调吸尘管道（39）。2.根据权利要求1所述的一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，其特征在于：所述控制装置（1）包括控制台（11），所述控制台（11）底部电性连接有控制线缆（12）和电力线缆（13），所述控制线缆（12）与电力线缆（13）均与装置本体（3）的X轴部件（32）、Z轴部件（33）、Y轴部件（34）、主轴部件（35）和C轴转台（37）内部电子元件电性连接。3.根据权利要求1所述的一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，其特征在于：所述随行测量装置（2）包括调距伸缩台支架（25），所述伸缩台支架与L型底座（31）一侧固定连接，所述调距伸缩台支架（25）底部固定安装有调距伸缩台（24），所述调距伸缩台（24）一侧固定连接有转接支架（23），所述转接支架（23）顶部固定连接有测量头支架（22），所述测量头支架（22）一侧固定连接有非接触测量头（21）。4.根据权利要求1所述的一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，其特征在于：所述除尘装置（4）包括除尘机架（41），所述除尘机架（41）顶部一侧固定连接有吸尘装置（42），所述吸尘装置（42）一侧固定连接有除尘管道（44），所述除尘管道（44）另一端与可调吸尘管道（39）相连通，所述除尘机架（41）顶部另一侧固定连接有除尘罐（43）。5.根据权利要求1所述的一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，其特征在于：所述X轴部件（32）包括X轴驱动侧轴承座（323）与X轴后端轴承座（328），所述X轴驱动侧轴承座（323）与X轴后端轴承座（328）均与L型底座（31）顶部固定连接，所述X轴驱动侧轴承座（323）与X轴后端轴承座（328）内部均通过X轴轴承压紧螺母（327）固定安装有X轴轴承（326），且X轴驱动侧轴承座（323）与X轴后端轴承座（328）之间通过X轴轴承（326）转动连接有X轴丝杠螺母副（325），所述X轴丝杠螺母副（325）外表面螺纹连接有X轴滑座（3210），所述X轴滑座（3210）底部两侧滑动连接有X轴直线导轨副（329），所述X轴直线导轨副（329）与L型底座（31）固定连接。6.根据权利要求5所述的一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，其特征在于：所述L型底座（31）顶部一侧固定安装有X轴伺服电机（322），所述X轴丝杠螺母副（325）通过X轴联轴器（324）与X轴伺服电机（322）固定连接，所述L型底座（31）顶部固定安装有X轴防尘罩（321）。7.根据权利要求1所述的一种发动机低压涡轮机匣涂层磨削修整装置，其特征在于：所述Z轴部件（33）包括Z轴防尘罩（331），所述Z轴防尘罩（331）底部与X轴滑座（3210）顶部固定连接，所述Z轴防尘罩（331）内部两侧均固定连接有Z轴立柱（333），两个所述Z轴立柱（333）之间两侧分别固定连接有Z轴驱动侧轴承座（335）和Z轴后端轴承座（3310），所述Z轴驱动侧轴承座（335）外表面固定安装有Z轴驱动侧轴承衬套（336），所述Z轴后端轴承座（33...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘民杰，马超，陈晔，季宁，吴国鹏，
申请(专利权)人：天津仁爱学院，
类型：发明
国别省市：