[发明专利]一种加工螺旋桨桨叶的支撑装置及支撑方法有效
申请号: | 201210417454.X | 申请日: | 2012-10-29 |
公开(公告)号: | CN102886699A | 公开(公告)日: | 2013-01-23 |
发明(设计)人: | 张胜文;刘传伦;方喜峰;朱成顺 | 申请(专利权)人: | 江苏科技大学 |
主分类号: | B23Q3/08 | 分类号: | B23Q3/08 |
代理公司: | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人: | 楼高潮 |
地址: | 212003*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 加工 螺旋桨 桨叶 支撑 装置 方法 | ||
技术领域
本发明涉及整体式船用螺旋桨桨叶的加工工装,具体是在螺旋桨叶片加工过程中,用于确定支撑点的数量和位置,并且使用专用工装对桨叶进行固定。
背景技术
目前,大型整体式螺旋桨的加工多采用通用五轴联动数控龙门铣床或五轴联动数控立式车铣床对螺旋桨进行切削加工。对于整体式螺旋桨,桨叶悬臂距离较长,桨叶刚度差,加工过程中容易发生变形和振动。为了提高加工质量和效率,必须对桨叶进行较好的辅助支撑。螺旋桨桨叶外表面多是曲面形状,没有规则的平面或圆柱面用于支撑定位。螺旋桨桨叶的厚度不均匀,不同类型的螺旋桨,其桨叶的形状也不同,但是,总体上是桨叶的边缘位置较薄,中心位置较厚;距离桨毂越近的位置越厚,距离桨毂越远的位置桨叶越薄。
针对螺旋桨桨叶的结构特点,在螺旋桨的加工过程中,对桨叶的合理支撑是获得较好的加工质量的必要条件。目前,常用的方法是在螺旋桨桨叶边缘位置布置千斤顶,对桨叶进行支撑。使用这种方式支撑,支撑的点位置和数量主要通过现场操作人员的实践经验决定,因此,合理布置千斤顶的位置较为困难;另外,使用千斤顶支撑螺旋桨不能准确控制预紧力,如果预紧力过大,会导致螺旋桨变形,影响加工精度;使用千斤顶支撑螺旋桨耗费时间较长,会降低加工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适合大型船用整体式螺旋桨桨叶的支撑装置及支撑方法,可快速支撑螺旋桨桨叶,并可确定支撑点数量和位置,提高加工精度。
本发明加工螺旋桨桨叶的支撑装置采用的技术方案是:由底座和位于底座上面的真空吸盘组件构成,底座包括底部真空吸盘、底盘、液压缸及活塞杆,底盘底部中间位置连接底部真空吸盘,底盘顶部中间位置设置液压缸,活塞杆底端伸入液压缸中;真空吸盘组件包括限位开关、弹簧、支架、顶杆、定位螺钉和顶部吸盘,活塞杆顶端连接支架底端,支架为圆筒形,支架内腔中设有限位开关、弹簧和顶杆,限位开关固定连接底座且限位开关顶部连接弹簧,弹簧连接顶杆底端,顶杆顶端通过球形铰链连接顶部吸盘,支架侧壁设有可锁紧顶杆的定位螺钉。
本发明加工螺旋桨桨叶的支撑装置的支撑方法采用的技术方案是包括如下步骤:
1)对于直径小于4米的螺旋桨桨叶,将支撑装置的支撑点布置于螺旋桨叶的A、B、C、B2、C2五点位置,A点是桨叶距离桨毂中心最远端点,B点和C点是位于半径为R2的圆上且是桨叶两边缘位置的两点,B2点和C2点位于半径为R3的圆上且是桨叶两边缘位置的两点,R2=R1+0.75D,R3=R1+0.4*D ,R1为桨毂半径,D为桨叶最大半径与桨毂半径R1之差;
2)对于直径大于4米的螺旋桨桨叶,将支撑装置的支撑点布置于螺旋桨叶的A12、B12、C12、B22、C22、B32、C32七点位置,A12点是桨叶距离桨毂中心最远端点,B12点和C12点位于半径为R12的圆上且是桨叶两边缘位置的两点,B22点和C22点位于半径为R22的圆上且是桨叶两边缘位置的两点,B32点和C32点位于半径为R32的圆上且是桨叶两边缘位置的两点,R12=R42+0.84D2,R22=R42+0.6D2,R32=R42+0.3*D2,R4为桨毂半径,D2为桨叶最大半径与桨毂半径之差;
3)将一个支撑装置放置于辅助工作台上,并使底部真空吸盘吸附在辅助工作台上表面上,顶部吸盘与螺旋桨桨叶下表面的曲面接触;由液压缸推动活塞杆向上运动,顶部吸盘逐渐压紧螺旋桨桨叶,直到顶杆压紧限位开关后,启动限位开关,控制液压缸停止,拧紧定位螺钉,完成一个支撑点的支撑;
4)重复步骤3),完成其它支撑装置的支撑。
进一步地,本发明将辅助工作台表面分成多个区域,并对每个区域编号,将支撑装置支撑在与所述支撑点相对应的所述区域。
本发明采用上述方案后,具有的有益效果是:
1、本发明在支撑装置顶部安装真空吸盘以吸附和支撑螺旋桨桨叶,能快速完成支撑,提高支撑装置的刚度;通过定位螺钉、液压缸、弹簧、限位开关调节吸附和支撑的预紧力,提高螺旋桨桨叶的支撑效果。
2、本发明通过对螺旋桨桨叶进行分析和计算,确定支撑装置所在的区域,在螺旋桨切削加工过程中能合理选择支撑点数量和科学布置支撑点位置。
3、通过辅助工作台可以确定支撑装置的位置,从而相对准确地确定支撑点的位置。
4、本发明结构简单,操作方便,适合实际应用。
附图说明
图1是本发明加工螺旋桨桨叶的支撑装置图;
图2是图1所示结构的剖视放大图;
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