六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，更具體地，涉及六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床。
【背景技術(shù)】
[0002]葉片作為燃汽輪機(jī)、航空發(fā)動機(jī)等動力能源裝置的核心部件，對燃汽輪機(jī)、航空發(fā)動機(jī)的工作性能具有重要作用，葉片型面的制造精度和表面粗糙度對整個能源轉(zhuǎn)換裝置的性能和效率具有至關(guān)重要的影響。為提高現(xiàn)代燃汽輪機(jī)、航空發(fā)動機(jī)的能源轉(zhuǎn)換效率，降低能耗，用更小的體積獲得更大的輸出功率，葉片型面的設(shè)計由直面發(fā)展到弧面進(jìn)而再到扭曲的弧面，型面曲線越來越復(fù)雜，葉片的加工工藝越來越復(fù)雜，對葉片加工數(shù)控機(jī)床的要求也越來越高。
[0003]砂帶磨拋是葉片型面加工制造的一種高效、經(jīng)濟(jì)、用途極廣的磨拋工藝，是葉片型面加工制造的重要工序。目前國內(nèi)現(xiàn)有一些數(shù)控磨床也對葉片型面砂帶磨拋加工做了一些嘗試，可以實現(xiàn)葉片的復(fù)雜型面的磨削加工，但因其結(jié)構(gòu)布置不合理，導(dǎo)致磨拋金屬肩無法有效的排出，致使整個工作臺面到處充斥著金屬肩，葉片磨拋加工區(qū)域顯得極為臟亂，在磨床連續(xù)工作一段時間以后需要停機(jī)很長的時間來清理金屬磨肩，這樣就極大地降低了數(shù)控砂帶磨床的工作效率。
[0004]另外，目前的多軸數(shù)控砂帶磨床上的伺服回轉(zhuǎn)臺采用齒輪傳動驅(qū)動系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)動時，其伺服電機(jī)及減速機(jī)的驅(qū)動軸軸線與回轉(zhuǎn)中心一般共線布置，這樣就會加大伺服電機(jī)及減速機(jī)的負(fù)擔(dān)，需要伺服電機(jī)及減速機(jī)的輸出扭矩也更大，伺服回轉(zhuǎn)臺的動態(tài)性能差；如果力臂很大的話，就需要非常大的輸出扭矩，對伺服系統(tǒng)的要求會很高，導(dǎo)致總體成本的大幅上升；另外，伺服回轉(zhuǎn)臺僅采用一根驅(qū)動軸來支撐，會使得回轉(zhuǎn)臺的軸向跳動比較大，伺服回轉(zhuǎn)臺運(yùn)行不夠平穩(wěn)，這樣顯然不利于復(fù)雜葉片類零件的精密磨拋加工。
[0005]此外，數(shù)控機(jī)床上驅(qū)動伺服回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的傳動機(jī)構(gòu)一般采用齒輪傳動機(jī)構(gòu)，齒輪傳動時齒間隙較大，增加了控制系統(tǒng)的難度，不利于伺服回轉(zhuǎn)臺的高速度、高精密運(yùn)動控制。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實用新型提供了六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床，砂帶磨床的結(jié)構(gòu)布置合理、傳動部分和加工部分分開設(shè)置使得磨拋加工產(chǎn)生的金屬肩能直接掉入排肩系統(tǒng)，解決了金屬磨肩充斥在磨床傳動部分的問題。同時，采用滾輪圓弧齒條機(jī)構(gòu)實現(xiàn)砂帶磨床伺服回轉(zhuǎn)臺的無背隙、高速度、高精度回轉(zhuǎn)運(yùn)動，提高伺服回轉(zhuǎn)臺的傳動精度和傳動剛度。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型的一個方面，提供了六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床，包括床身、X軸傳動系統(tǒng)、Y軸傳動系統(tǒng)、Z軸傳動系統(tǒng)、A軸傳動系統(tǒng)、B軸傳動系統(tǒng)、C軸傳動系統(tǒng)、砂帶磨削系統(tǒng)和排肩系統(tǒng)，所述排肩系統(tǒng)與床身并排設(shè)置，所述X軸傳動系統(tǒng)安裝在床身上，所述Y軸傳動系統(tǒng)安裝在X軸傳動系統(tǒng)上，所述Z軸傳動系統(tǒng)安裝在Y軸傳動系統(tǒng)上。
[0008]所述Z軸傳動系統(tǒng)包括Z軸基座和Z軸導(dǎo)軌，所述Z軸基座安裝在Y軸傳動系統(tǒng)上，所述Z軸導(dǎo)軌安裝在Z軸基座靠近排肩系統(tǒng)的一側(cè)；；
[0009]所述B軸傳動系統(tǒng)安裝在Z軸導(dǎo)軌上，所述C軸傳動系統(tǒng)安裝在B軸傳動系統(tǒng)上，所述砂帶磨削系統(tǒng)安裝在C軸傳動系統(tǒng)上，所述B軸傳動系統(tǒng)用于帶動砂帶磨削系統(tǒng)繞Y軸轉(zhuǎn)動，所述C軸傳動系統(tǒng)用于帶動砂帶磨削系統(tǒng)繞Z軸轉(zhuǎn)動，所述砂帶磨削系統(tǒng)位于排肩系統(tǒng)的上方以使金屬磨肩掉入排肩系統(tǒng)；
[0010]所述A軸傳動系統(tǒng)安裝在床身靠近排肩系統(tǒng)的一側(cè)，A軸傳動系統(tǒng)的輸出軸端設(shè)置葉片夾具，用于夾緊磨拋工件并帶動工件繞X軸轉(zhuǎn)動。
[0011]優(yōu)選地，還包括U軸傳動系統(tǒng)，U軸傳動系統(tǒng)安裝在床身上且與A軸傳動系統(tǒng)同側(cè)，所述U軸傳動系統(tǒng)包括U軸導(dǎo)軌、U軸支座及手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述U軸導(dǎo)軌安裝在床身靠近排肩系統(tǒng)的一側(cè)，所述U軸支座安裝在U軸導(dǎo)軌上，所述U軸支座上設(shè)置手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動U軸支座沿U軸導(dǎo)軌移動，所述U軸支座用于與A軸傳動系統(tǒng)配合夾持磨拋加工的葉片。
[0012]優(yōu)選地，所述X軸傳動系統(tǒng)包括X軸傳動組件和X軸導(dǎo)軌，所述X軸傳動組件和X軸導(dǎo)軌均安裝在床身，所述X軸傳動組件用于驅(qū)動Y軸傳動系統(tǒng)沿X軸導(dǎo)軌移動；所述Y軸傳動系統(tǒng)包括Y軸基座、Y軸傳動組件及Y軸導(dǎo)軌，所述Y軸傳動組件和Y軸導(dǎo)軌安裝在Y軸基座上，所述Y軸傳動組件用于驅(qū)動Z軸傳動系統(tǒng)沿Y軸導(dǎo)軌移動；Y軸基座安裝在X軸導(dǎo)軌上；所述Z軸傳動系統(tǒng)包括Z軸基座、Z軸傳動組件及Z軸導(dǎo)軌，所述Z軸基座安裝在Y軸導(dǎo)軌上，所述Z軸傳動組件和Z軸導(dǎo)軌安裝在Z軸基座上，所述Z軸傳動組件用于驅(qū)動B軸傳動系統(tǒng)沿Z軸導(dǎo)軌移動。
[0013]優(yōu)選地，所述B軸傳動系統(tǒng)包括B軸固定支撐座和B軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，B軸固定支撐座安裝在Z軸導(dǎo)軌上，所述B軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸Β、Β軸旋轉(zhuǎn)基座和B軸減速電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)軸B可轉(zhuǎn)動安裝在B軸固定支撐座上且其軸線平行于Y軸，所述B軸旋轉(zhuǎn)基座固定安裝在所述的旋轉(zhuǎn)軸B上，所述B軸減速電機(jī)固定安裝在B軸旋轉(zhuǎn)基座上且其通過B軸滾輪圓弧齒條機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述的B軸旋轉(zhuǎn)基座繞旋轉(zhuǎn)軸B的軸線旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)B軸傳動系統(tǒng)的無背隙傳動。
[0014]優(yōu)選地，所述B軸滾輪圓弧齒條機(jī)構(gòu)包括相互配合的B軸滾輪和B軸圓弧齒條，所述B軸滾輪安裝在B軸減速電機(jī)的輸出軸上，所述B軸減速電機(jī)的輸出軸水平設(shè)置，所述B軸圓弧齒條安裝在B軸固定支撐座上，所述B軸圓弧齒條的中心線與旋轉(zhuǎn)軸B的軸線同線以使B軸滾輪驅(qū)動B軸旋轉(zhuǎn)基座繞旋轉(zhuǎn)軸B的軸線旋轉(zhuǎn)。
[0015]優(yōu)選地，所述B軸固定支撐座在對應(yīng)于B軸圓弧齒條的位置安裝有B軸弧形導(dǎo)軌，所述B軸弧形導(dǎo)軌的中心線與旋轉(zhuǎn)軸B的軸線同線，所述B軸弧形導(dǎo)軌上安裝有B軸弧形導(dǎo)軌滑塊，所述B軸弧形導(dǎo)軌滑塊固定連接在B軸旋轉(zhuǎn)基座上。
[0016]優(yōu)選地，所述C軸傳動系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸C、C軸旋轉(zhuǎn)基座和C軸減速電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)軸C可轉(zhuǎn)動安裝在B軸旋轉(zhuǎn)基座上且軸線其平行于Z軸，所述C軸旋轉(zhuǎn)基座固定安裝在所述的旋轉(zhuǎn)軸C上，所述C軸減速電機(jī)固定安裝在B軸旋轉(zhuǎn)基座上且其通過C軸滾輪圓弧齒條機(jī)構(gòu)驅(qū)動C軸旋轉(zhuǎn)基座繞旋轉(zhuǎn)軸C的軸線旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)C軸傳動系統(tǒng)的無背隙傳動。
[0017]優(yōu)選地，所述C軸滾輪圓弧齒條機(jī)構(gòu)包括相互配合的C軸滾輪和C軸圓弧齒條，所述C軸圓弧齒條安裝在C軸旋轉(zhuǎn)基座上，C軸滾輪安裝在C軸減速電機(jī)的輸出軸上，所述C軸圓弧齒條的中心線與旋轉(zhuǎn)軸C的軸線同線以使C軸滾輪驅(qū)動C軸旋轉(zhuǎn)基座繞旋轉(zhuǎn)軸C的軸線旋轉(zhuǎn)。
[0018]優(yōu)選地，所述C軸旋轉(zhuǎn)基座上安裝有C軸弧形導(dǎo)軌，所述C軸弧形導(dǎo)軌的中心線與旋轉(zhuǎn)軸C的軸線同線，所述C軸弧形導(dǎo)軌上安裝有C軸弧形導(dǎo)軌滑塊，所述C軸弧形導(dǎo)軌滑塊與B軸旋轉(zhuǎn)基座固定連接。
[0019]優(yōu)選地，所述Z軸導(dǎo)軌的數(shù)量為兩條，所述砂帶磨削系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)軸C帶動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸C與兩條Z軸導(dǎo)軌呈等腰三角形對稱布置且旋轉(zhuǎn)軸C到每條Z軸導(dǎo)軌的距離相等。
[0020]總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0021]I)六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置合理、傳動部分和加工部分分開設(shè)置使得加工產(chǎn)生的磨肩能直接掉入排肩系統(tǒng)內(nèi)，實現(xiàn)了磨拋機(jī)床傳動區(qū)域與葉片磨拋工作區(qū)域的分離，消除了金屬磨肩對磨床傳動系統(tǒng)的影響，解決了金屬磨肩充斥在磨床傳動部分的問題。
[0022]2)六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床的B軸傳動系統(tǒng)、C軸傳動系統(tǒng)對稱布置于Z軸傳動系統(tǒng)的Z軸基座，提高了機(jī)床傳動系統(tǒng)的傳動精度和整體剛度。
[0023]3)六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床的B軸傳動系統(tǒng)、C軸傳動系統(tǒng)均采用滾輪圓弧齒條傳動機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了 B軸傳動系統(tǒng)與C軸傳動系統(tǒng)的無背