[发明专利]一种砂带研磨抛光装置

说明书

技术领域

本发明属于砂带磨削技术领域，具体涉及一种砂带研磨抛光装置。

背景技术

砂带磨削技术是利用进行磨削运动的砂带作为磨具对被加工物表面进行研磨抛光的技术，它是一种弹性加工，具有许多其他加工手段不可比拟的优势，在一些特殊工件加工方面，它有着不可替代的作用。随着砂带磨削技术和装置的快速发展，砂带研磨抛光机床已经发展为一种加工效率高、适应性强、应用范围广、使用成本低、操作安全方便的精加工设备。特别是对于加工如航空发动机叶片等具有复杂曲面的薄壁结构件，小尺寸的复杂型面、面间接合部位的研磨抛光加工，其优势尤为明显。通常来讲，砂带研磨抛光机床是由驱动装置带动砂带运动，通过一定数量的张紧轮将砂带张紧，通过接触轮或支承板提供压力产生对工件的接触压力并形成切削角度，完成对工件的研磨抛光加工。

在我国，由于研磨抛光技术和研磨装置的相对落后，以及具有复杂几何形状表面的工件的难加工性，这类工件（如航空发动机叶片和汽轮机叶片等异形结构工件）的研磨加工往往是通过人工手持加工刀具或工件进行的。虽然在一定程度上这样的方法能够完成复杂曲面的研磨抛光，但是加工质量因操作人员的自身条件而参差不齐，往往导致加工出的工件质量管控难、精度较低、型面质量较差、产品一致性很难保证。同时，传统方法磨削得到的航空发动机叶片，其表面磨削纹路多为横向纹路，而研究表面，若叶片具有纵向纹路，其疲劳强度较传统磨削加工叶片将有很大的改善。

为了实现砂带磨削技术在复杂曲面加工的广泛应用，重庆大学、重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心对精密砂带研磨抛光特性、曲轴连杆颈砂带随动研磨、船用螺旋桨叶片和航空发动机叶片砂带磨削做了相关研究。此外，吉林大学对自由曲面砂带研磨、叶片双面砂带磨削工艺进行了相关探索，华中科技大学也对轮毂复杂曲面砂带磨削进行了相关研究。

但是，上述研究的成果尚未形成很好的砂带研磨抛光装置以应对以航空发动机叶片为代表的复杂表面异形结构工件的研磨抛光加工，国内也尚未应用能加工此类工件的专用砂带研磨抛光装置，对于航空发动机叶片纵向磨削从而改善其疲劳强度等力学性能的需求还无法满足。从更大的范围来看，对于一些特殊的零件，在加工时不能快速旋转又不能用高速运动的刀具进行磨削时，现阶段只能进行低效率的手工打磨。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种砂带研磨抛光装置，该装置可安装于研磨抛光机床上，用于加工具有复杂表面的异形结构的工件，能够满足工件在不快速旋转，砂带没有较高的切削速度的条件下的加工要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种砂带研磨抛光装置，包括卷轮组件安装板、放卷轮、收卷轮、张紧机构和驱动机构；

所述放卷轮和收卷轮对称设置在卷轮安装板上；研磨抛光带以带卷的形式缠绕在放卷轮上，研磨抛光带的卷出端绕过张紧机构后缠绕在收卷轮上；

所述驱动机构包括伺服电机、主动齿轮、从动齿轮、从动齿轮传动轴、卷轮轴和电磁离合器；所述主动齿轮安装在伺服电机的输出轴上、且由伺服电机带动转动；所述从动齿轮、从动齿轮传动轴、卷轮轴和电磁离合器均为两个，两个从动齿轮分别对应安装在位于主动齿轮两侧的从动齿轮传动轴的一端、且与主动齿轮啮合；所述放卷轮和收卷轮分别安装在对应卷轮轴的一端，卷轮轴的另一端与对应侧从动齿轮传动轴的另一端通过电磁离合器连接；在同一时刻，仅有一个电磁离合器处于吸合状态。

进一步，本发明提供一种砂带研磨抛光装置的收卷方法，采用上述砂带研磨抛光装置，伺服电机正转或反转带动主动齿轮正轮或反转，主动齿轮将伺服电机的转动传递给从动齿轮；在某一时刻，电磁离合器a吸合而电磁离合器b分离，电磁离合器a使对应侧的从动齿轮传动轴和卷轮轴连接，将从动齿轮的转动传递给对应侧的卷轮，该卷轮做收卷动作，而与电磁离合器b对应的卷轮做放卷动作；在下一时刻，电磁离合器b吸合而电磁离合器a分离，电磁离合器b使对应侧的从动齿轮传动轴和卷轮轴连接，将从动齿轮的转动传递给对应侧的卷轮，该卷轮做收卷动作，而与电磁离合器a对应的卷轮做放卷动作；如此循环。卷轮端面的摩擦盘能对被动放卷的卷轮施加摩擦力，可证在加工过程中收卷轮与放卷轮边缘研磨抛光带有足够的张紧力，提高磨削抛光质量。

采用本发明技术方案，具有如下有益效果：

1、该装置可安装于研磨机床上，用于加工具有复杂表面的异形结构的工件，能够满足工件在不快速旋转，砂带没有较高的切削速度的条件下的加工要求。