[发明专利]整体螺旋桨智能磨削加工系统有效
申请号: | 201410729194.9 | 申请日: | 2014-12-05 |
公开(公告)号: | CN105312983B | 公开(公告)日: | 2018-07-27 |
发明(设计)人: | 黄智;万从保;周振武;陈令 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | B24B21/16 | 分类号: | B24B21/16;B24B21/18;B24B17/00 |
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地址: | 611731 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 整体 螺旋桨 智能 磨削 加工 系统 及其 方法 | ||
本发明公开了一种整体螺旋桨智能磨削加工系统,主要解决了现有螺旋桨型面数控加工设备昂贵、工人打磨劳动强度大、磨屑粉尘危害大等问题。该整体螺旋桨智能磨削加工系统包括六轴工业机器人、工件支承台、T型槽平板、磨削装置及组合式铝合金玻璃屋,连接法兰将磨削装置固定在机器人末端关节上,通过机器人多关节联动实现磨具在整体螺旋桨各桨叶表面的精准磨削加工。本发明结构设计巧妙,整体桨叶型面磨抛加工功能全面,通用性强,大大降低了整体螺旋桨制造难度和生产成本,杜绝了磨屑粉尘危害,具有较好的实用和推广价值。
技术领域
本发明属于船舶制造技术领域,涉及的是整体螺旋桨型面的磨削加工,具体的说,是涉及一种整体螺旋桨智能磨削加工系统。
背景技术
整体螺旋桨作为船舶推进动力系统的重要核心零件,其零件型面为复杂水动力自由曲面,该复杂型面制造精度及表面质量的高低将直接影响船舶的水中推进性能。整体螺旋桨一般由青铜合金材料浇铸造成整体毛坯,由于在实际铸造过程中影响铸件收缩变形因素复杂,加之铸造工艺控制不当易导致铸件表面的氧化皮及氧化夹渣得缺陷,不得不在加放收缩余量和螺距反变形量的基础上,加放加工余量,因此需要对整体螺旋桨毛坯铸造余量进行去除加工才能完成其精确型面的制造。国内外目前加工整体螺旋桨主要采用以下设备和方法:
1)大多数螺旋桨制造企业主要采用钳工以铲磨方式结合整体螺旋桨叶型面截面样板对比逐渐加工出叶片型面,最后通过手工砂带或砂轮机修磨精整其桨叶型面;
2)少数企业采用极其昂贵的龙门式双摆头五轴联动数控铣床进行整体螺旋桨单面铣削,再翻面装夹后继续进行其余铸造余量的材料去除,最后通过操作工人手持砂轮机或者砂带机修磨至最终光滑的型面;
3)极少数企业采用较为昂贵专用的多轴联动数控砂带磨床进行整体螺旋桨单面磨削,再翻面装夹后继续进行其余铸造余量的磨削去除直至加工出整体螺旋桨的型面;
上述单独采用人工铲磨方式或者数控砂带磨削及铣削加工整体螺旋桨方法的主要是问题是:
1.手工方式铲磨或打磨整体桨对铲磨工人不仅技艺要求较高,而且作业环境极其恶劣,打磨粉尘污染特别严重,导致整体桨生产效率底下,很难保证稳定的加工质量,另外长期暴露在粉尘工况下容易使铲磨工人得矽肺等职业病。
2.整体螺旋桨型面的数控加工需采购通用双摆头式的五轴数控龙门铣床或者专用多轴数控砂带磨床等及其昂贵生产设备才能实施,给整体螺旋桨生产厂家和广大船舶用户造成了较大负担;
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷,设计一种可实现整体螺旋桨毛坯余量的材料去除及表面磨抛加工的高效智能化加工系统及其实现方法。
为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案如下:
整体螺旋桨智能磨削加工系统及其方法,包括安装在地面的组合式铝合金玻璃屋中设置有T型槽平板,在T型槽平板安装端面上固定有六轴工业机器人和工件支承台,整体螺旋桨毛坯工件装夹固定在工件支承台上,设置在六轴工业机器人末端关节的连接法兰上用于实现磨削去除作用的磨削装置,通过磨削装置上的磨削电机驱动砂带进行高速旋转,通过六轴工业机器人多关节联动控制实现磨削装置高速运动的砂带与整体螺旋桨叶型面表面进行不同姿态的精准切触实施余量材料的磨削去除加工。
所述的工件支承台安装固定在T型槽平板上,整体螺旋桨毛坯工件通过工件支承台端面上设置的装夹导柱进行导向安装,通过装夹导柱上的锁紧螺母夹紧压板实现整体螺旋桨毛坯工件的稳定固定。
所述的连接法兰连接六轴工业机器人末端关节与磨削装置,通过螺栓实现磨削装置上的连接板与工业机器人第六轴关节执行末端上的连接法兰固接。
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