一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具，包括铣床主体、电机，还包括研磨刷组件，铣床主体上固定连接电机，电机的输出轴固定连接螺纹杆的一端，螺纹杆上螺纹连接螺母，螺母固定连接套筒支架的一端，套筒支架的另一端固定连接套筒的一端，套筒的另一端滑动连接研磨刷组件，以控制研磨刷组件的刷毛伸出长度，套筒在主轴上滑动，研磨刷组件固定连接主轴的一端，主轴的另一端转动连接铣床主体；本实用新型专利技术的研磨刷组件随着主轴转速提高和刷毛伸出长度增加，刷毛端面会受离心力影响而扩散为弧形轮廓，贴合率高，接触区域的压力分布，可以实时调整主轴转速和抛光刷伸出长度，改变抛光刷端面轮廓，适应曲率变化。适应曲率变化。适应曲率变化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具


[0001]本技术涉及磨具领域，具体为一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具。

技术介绍

[0002]当前，随着航空技术对航空发动机性能要求的日益提高，航空合金材料正往密度小、比强度高、耐高温、耐腐蚀和弹性模量小的方向发展。由于流体动力学性能的要求，航空合金材料往往被加工为复杂的自由曲面零件，如航空发动机风扇和涡轮叶片。这些零件在铣削加工后，表面会留有铣削刀痕、波纹、毛刺、残留高度等，其表面质量和轮廓精度将影响到航空发动机的性能。这就要求抛光工艺在保持构件精度的同时，去除铣削刀痕，提高表面粗糙度等级，达到工艺设计要求。
[0003]但针对复杂自由曲面抛光，若磨具尺寸太小，则与工件的接触面积小，易影响加工效率；若磨具尺寸过大或利用磨具侧面加工则易出现过抛或欠抛现象，尤其是在抛光凹面时贴合率低，接触面积减小，且利用这些磨具进行抛光时，接触区域的压力分布并不均匀。
[0004]专利号为CN201510110161.0的“一种精密复杂曲面零件型面磨料流等余量精准抛光模具设计方法”公开了“属于针对表面质量要求和均一性很高的航空精密叶轮、叶盘和叶片等曲面类零件的型面磨料流等余量精准抛光模具的
模具的磨料流介质流道间隙和进出口处截面形状是依据建立的半固态粘弹性磨料流介质流场数学模型及其压力仿真模拟结果进行反求设计；针对复杂曲面锐边抛光需求，采用一种锐边格栅或挡块保护结构，格栅或挡块结构距离锐边边缘0.5
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5.5mm，并基于流场仿真模拟结果确定其位置和形状参量；模具材质较待加工表面材质硬度低20
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50％。该设计方法实现磨料流介质工作流场出入口压力场均匀的模具结构，能够进一步提高并实现此类精密零件磨料流抛光加工的型面精准性和质量均一性。”但工艺的材料去除率小、抛光效率低、设备结构复杂、成本高。
[0005]因此提出一种一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具，包括铣床主体、电机，还包括研磨刷组件，所述铣床主体上固定连接电机，电机的输出轴固定连接螺纹杆的一端，螺纹杆上螺纹连接螺母，螺母固定连接套筒支架的一端，套筒支架的另一端固定连接套筒的一端，套筒的另一端滑动连接研磨刷组件，以控制研磨刷组件的刷毛伸出长度，套筒在主轴上滑动，所述研磨刷组件固定连接主轴的一端，主轴的另一端转动连接铣床主体；
[0008]所述研磨刷组件包括刷杆、刷筒、刷毛，所述刷杆的一端固定连接主轴，刷杆的另一端固定连接刷筒，刷筒中滑动连接刷头，刷头上固定连接若干刷毛的一端，所述刷头上设
置有拨杆槽，拨杆槽中插入拨杆的一端，拨杆的另一端在拨杆滑槽中滑动，拨杆滑槽设置在刷筒侧面，所述拨杆的伸出一端滑动连接套筒。
[0009]优选的，所述套筒一端对称连接两个套筒滑块的一端，套筒滑块的另一端在导轨中滑动，导轨设置在主轴支架的一端，主轴支架另一端固定连接在铣床主体上。
[0010]优选的，所述套筒支架呈Z字型。
[0011]优选的，所述套筒中设置有环形槽，环形槽滑动连接拨杆。
[0012]优选的，所述刷毛由陶瓷材料加氧化铝纤维制成。
[0013]优选的，所述刷毛数量在500
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1000根。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的研磨刷组件随着主轴转速提高和刷毛伸出长度增加，刷毛端面会受离心力影响而扩散为弧形轮廓，贴合率高，接触区域的压力分布。针对自由曲面工件表面的的不同位置，尤其是凹面，则可以实时调整主轴转速和抛光刷伸出长度，改变抛光刷端面轮廓，适应曲率变化。且不需要复杂的轨迹规划，只需要改变主轴转速和刷毛的伸出长度即可以实现均匀的抛光效果。
[0015]刷毛由陶瓷材料加氧化铝纤维制成，刷毛所含有的陶瓷纤维即为磨粒，由数根陶瓷纤维端面组成的切削刃使研磨刷组具有超高的抛光效率。由于纤维末端具有自我削尖功能，当纤维切削刃脱落时，会有新的切削刃更新在抛光刷端面，提供持续、稳定、无堵塞的抛光效果。通过增加伸出纤维束伸出长度即可实现磨具磨损补偿，故使用寿命长，大大降低了磨具更换频率。
附图说明
[0016]图1为本技术的主要结构示意图；
[0017]图2为本技术研磨刷组件的结构示意图；
[0018]图3为本技术环形槽的结构示意图；
[0019]图4为本技术研磨刷组件组合状态示意图。
[0020]图中：1、铣床主体，2、电机，3、螺纹杆，4、螺母，5、套筒支架，6、套筒，7、套筒滑块，8、导轨，9、主轴支架，10、主轴，11、刷杆，12、刷筒，13、拨杆滑槽，14、刷头，15、拨杆槽，16、拨杆，17、刷毛，18、环形槽。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]请参阅图1
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4，本技术提供一种技术方案：一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具，包括铣床主体1、电机2，还包括研磨刷组件，铣床主体1上固定连接电机2，电机2采用现有电机，电机2的输出轴固定连接螺纹杆3的一端，螺纹杆3上螺纹连接螺母4，螺母4固定连接套筒支架5的一端，套筒支架5的另一端固定连接套筒6的一端，套筒支架5呈Z字型，套筒6的另一端滑动连接研磨刷组件，以控制研磨刷组件的刷毛17伸出长度，套筒6在主轴10上滑动，套筒6一端对称连接两个套筒滑块7的一端，套筒滑块7的另一端在导轨8中滑
动，导轨8设置在主轴支架9的一端，主轴支架9另一端固定连接在铣床主体1上，研磨刷组件固定连接主轴10的一端，主轴10的另一端转动连接铣床主体1；当开始加工之后，根据工件曲面调整研磨刷组件位置，启动电机2，电机2带动螺纹杆3转动，螺纹杆3转动使螺母4移动，螺母4带动套筒支架5移动，套筒支架5带动套筒6移动，使套筒6两侧的套筒滑块7在导轨8上滑动，以控制研磨刷组件的刷毛17伸出长度，主轴10带动刷毛17转动，使刷毛17张开，端面成弧形以自适应工件曲面。
[0023]研磨刷组件包括刷杆11、刷筒12、刷毛17，刷杆11的一端固定连接主轴10，刷杆11的另一端固定连接刷筒12，刷筒12中滑动连接刷头14，刷头14上固定连接若干刷毛17的一端，刷头14上设置有拨杆槽15，拨杆槽15中插入拨杆16的一端，拨杆16的另一端在拨杆滑槽13中滑动，拨杆滑槽13设置在刷筒12侧面，拨杆16的伸出一端滑动连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自由曲面零件抛光加工的自适应磨具，包括铣床主体(1)、电机(2)，其特征在于：还包括研磨刷组件，所述铣床主体(1)上固定连接电机(2)，电机(2)的输出轴固定连接螺纹杆(3)的一端，螺纹杆(3)上螺纹连接螺母(4)，螺母(4)固定连接套筒支架(5)的一端，套筒支架(5)的另一端固定连接套筒(6)的一端，套筒(6)的另一端滑动连接研磨刷组件，以控制研磨刷组件的刷毛(17)伸出长度，套筒(6)在主轴(10)上滑动，所述研磨刷组件固定连接主轴(10)的一端，主轴(10)的另一端转动连接铣床主体(1)；所述研磨刷组件包括刷杆(11)、刷筒(12)、刷毛(17)，所述刷杆(11)的一端固定连接主轴(10)，刷杆(11)的另一端固定连接刷筒(12)，刷筒(12)中滑动连接刷头(14)，刷头(14)上固定连接若干刷毛(17)的一端，所述刷头(14)上设置有拨杆槽(15)，拨杆槽(15)中插入拨杆(16)的一端，拨杆(16)的另一端在拨杆滑槽(13)中滑动，拨杆滑槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振，靳亚斌，
申请(专利权)人：西安航空学院，
类型：新型
国别省市：