大型叶片六轴数控砂带磨床设计及模态分析.pdf

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1、大型叶片六轴数控砂带磨床设计及模态分析刘自红①袁秀坤②宋丹路①(①西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室，四Ji1绵阳621010；②东汽投资发展有限公司，四JiI德阳618000)摘要：针对叶片精密加工中存在的诸多问题，利用机械仿真分析软件Inventor建立了TX一6型叶片六轴数控砂带磨床的总体结构模型，规划了磨削运动轨迹；并建立了有限元模型，进行了静刚度和模态分析。设计的六轴数控砂带磨床经检验合格，达到了国内外领先水平。关键词：六轴联动砂带磨床大型叶片有限元模型同步控制中图分类号：TG596文献标识码：B6-axishyb

2、ridNCbelt—grindingmachineforheavybladeLIUZihong①YUANXiukun②SONGDanlu①，，(①KeyLaboratoryofTestingTechnologyforManufacturingProcess(MinistryofEducation)，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，CHN；②DongfangElectricGroupCo．，Ltd．，MachineRepairFactoryofDong~n

3、gSteamTurbine，Deyang618000，CHN)Abstract：Fortheweaknessesintheprecisionmachiningtoleaves。theoverallstructuremodelofTX-6CNCabl’a—sivebelt—grindingmachinewasestablishedbythesoftofInventor，andthegrindingtrajectorywasplanned．Thefiniteelementmodel，staticstiffnessandmodalanaly

4、sisofthemachinewereestablished．DesignedTX——6CNCabrasivebeltgrindingmachinehasbeeninspectedtoleadingdomesticandinterna·-tionalleve1．Keywords：6一AxisHybridNCBelt—grindingMachine；HeavyBlade；theFiniteElementModel；SynchronousCOntm1核电I1f．片、大型汽轮机叶片、航空发动机叶片等复况下完成抛磨加工。在这种情况下，叶片数控

5、砂带磨杂曲面零件广泛应用于能源、动力、运载和国防等行床的结构不能采用传统五轴数控机床的结构形j=l=，必业，是汽轮机、航空发动机等能源、动力装置的关键部须采用六坐标联动的机床结构，由此引出HtJ片六坐标件之一，其几何精度和表面质量直接影响能源动力没数控砂带磨床的机床结构问题，这些问题包括六坐标备的工作效率，叶片零件的制造装备及关键技术代表联动数控砂带磨床主机设计、适应叶片曲面加_r特性着国家制造业的核心竞争力。的机床动态特性、磨削用BC双摆头结构设汁、强力磨大型叶片是复杂曲面零件，长期以来采用传统手削与随形抛光一体的砂带装置、机床n丁

6、靠性评估与精T打磨的精加工工艺，为了提高精加工效率、改善工人度保持等。的．[作环境和劳动强度，必须采用数控磨削方式。在本文主要从课题组研制的TX一6六轴联动数控砂数控磨削方式下，为提高叶片型面的几何精度和表面带磨床结构出发，介绍了TX一6型磨床的总体结构，规质量，首先要解决数控砂带磨床加工接触轮与叶片表划出砂带轮加工轨迹，建了有限冗模型，并给m面线接触的问题，即必须控制接触线的矢量方向与其进给速度优化方案及轴同步控制的原理框图。I'X一6他轴矢量方向联动才能够在不破坏叶片空问轮廓的情六轴联动数控砂带磨床的研制，解决_r以汽轮机叶片$【

7、I_fi南科技大学校青年基金(11ZX3142)；制造过程测试技术省部共矬教育部重点实验窒开放金(10zxzk06)；“f讣数饥J术j础川造衔”科技蕈大々项(2010ZX04001—201)．2．篓为代表的复杂曲面磨削抛光的技术难题。珠导轨安装在床身的后部，沿轴方向运动。z轴滑板兼轴蜗轮箱，通过直线导轨安装在立柱前侧，沿1TX一6型叶片六轴数控砂带磨床总体结构上下方向运动。主轴箱装在日轴联接盘上、B轴联接1．1TX一6型叶片六轴数控砂带磨床总体方案盘与B轴固联在一起。主轴箱可在伺服机通过蜗杆、根据叶片磨削精加工的发展趋势，为提高叶片型

8、蜗轮转动下，沿B轴中心摆动，也可以随同z轴滑板面的几何精度和表面质量，采用砂带磨削的加工方式。兼B轴蜗轮箱沿z轴移动。B轴上安装中空c轴，装在叶片六坐标砂带磨床功能需求分析的基础上，设计置B轴上的主轴电动机通过砂带传动机