[发明专利]一种航空精锻叶片前尾缘轮廓的抛磨设备及抛磨方法

权利要求书

1.一种使用航空精锻叶片前尾缘轮廓的抛磨设备来抛磨航空精锻叶片前尾缘轮廓的方法，其特征在于：

航空精锻叶片前尾缘轮廓的抛磨设备包括基座，所述基座内部分别安装有工业机器人手臂、料架、抛修轮和激光轮廓检测装置，所述工业机器人手臂的执行端安装有用于夹取叶片的卡钳，所述抛修轮通过安装于所述基座上的驱动装置驱动转动，所述激光轮廓检测装置、所述卡钳和所述驱动装置分别与所述工业机器人手臂的计算机电控连接；所述料架上设有至少两排和至少两列均匀间隔布置的且用于定位精锻叶片的仿形槽；

抛磨包括以下步骤：

步骤1、将叶片的理论模型导入至所述的抛磨设备的计算机中的示教界面，同时检查理论模型的表面质量，避免存在缺陷；

步骤2、基于经典截面法，根据叶片的理论模型图纸在示教界面输入各截面的相对基准面高度，以确定叶片前尾缘的各个抛修截面，同时自动获得理论模型在各个抛修截面处的理论轮廓曲线；

步骤3、根据待加工叶片的实际大小选取与之相适应的料架和卡钳，再根据料架的容量规格在抛磨设备的计算机中更改默认的配方文件并备份；

步骤4、将料架和卡钳安装到位，将待加工叶片逐个放入料架的仿形槽内，并手动设置夹取叶片的路径；

步骤5、进行抛磨设备的机器人程序示教，以验证夹取叶片的路径是否设置合理，若合理，则将机器人程序回传至系统终端；

步骤6、选择合适的抛修轮并安装到位，在示教界面手动定义抛修轮的属性；

步骤7、运行步骤4中设置的夹取叶片的路径，使卡钳夹取料架上的待加工叶片，再运行设备的检测路径，将待加工叶片送到激光轮廓检测装置处进行检测，获得待加工叶片的理论轮廓曲线，并将待加工叶片的理论轮廓曲线导入示教界面，作为抛修的目标轮廓；

步骤8、粗抛参数优化，直至调试到留给精抛的余量面积达到最小；

步骤9、精抛参数优化，直至抛修至目标轮廓；

步骤10、系统将最终结果通过计算机的人机交互界面反馈给调试工作人员，最终结果包括各抛修截面的粗抛轮廓和精抛轮廓，最终结果可作为后续调整抛修参数设置的依据；

步骤11、运行步骤7，再根据步骤8优化的粗抛参数和步骤9优化的精抛参数，完成料架内其余待加工叶片的自动抛修；所述步骤4中的设置夹取叶片的路径，为分别设置料架上第一排首、尾两个仿形槽和第一列最后一个仿形槽处的夹取叶片的路径；所述步骤6中抛修轮的属性包括框架属性、探测属性和磨损属性，所述框架属性包括抛修轮外圆角度、斜角和斜角偏移，所述探测属性包括料架中叶片的数量和机器人配置，所述磨损属性包括单件磨损量和最小使用直径；所述步骤7中待加工叶片的理论轮廓曲线是通过以下方法获得：按照步骤2确定的各抛修截面检测待加工叶片的各抛修截面的实际轮廓曲线，系统结合得到的实际轮廓曲线与步骤2获得的理论模型在各个抛修截面处的理论轮廓曲线在空间位置上的偏差，将理论模型的理论轮廓曲线自动合理拟合至待加工叶片的实际轮廓曲线中，最终获得待加工叶片的理论轮廓曲线；所述步骤7中进行激光轮廓检测时，激光射线与待检测的各抛修截面平行；所述步骤8中的粗抛参数优化，包括以下步骤：

步骤8.1、在示教界面初步设定粗抛参数；

步骤8.2、系统根据粗抛参数以及待加工叶片与理论模型在前尾缘处的余量分布情况，自动指导粗抛的加工轨迹及加工力度；

步骤8.3、粗抛结束后自动将叶片送至激光轮廓检测装置处进行粗抛检测，并将检测得到的粗抛后的轮廓曲线输出至示教界面，调试工作人员判断精抛的余量面积，若未达到最小，则根据粗抛后的轮廓曲线调整粗抛参数；

步骤8.4、将粗抛后的叶片放回料架，卡钳重新夹取下一个待加工的叶片，并将待加工叶片送到激光轮廓检测装置处进行检测，获得待加工叶片的理论轮廓曲线，并将待加工叶片的理论轮廓曲线导入示教界面，作为抛修的目标轮廓，然后按照步骤8.3中调整后的粗抛参数对叶片进行粗抛；

步骤8.5、重复步骤8.3和步骤8.4，直至留给精抛的余量面积达到最小，此时的粗抛参数即为优化的粗抛参数，此时的叶片可继续进行精抛；所述步骤9中的精抛参数优化，包括以下步骤：

步骤9.1、在示教界面，初步设定精抛参数；

步骤9.2、系统根据精抛参数以及实际叶片与理论模型在前尾缘处的余量分布情况，自动指导精抛的加工轨迹及加工力度；

步骤9.3、精抛结束后自动将叶片送至激光轮廓检测装置处进行精抛检测，并将精抛后的轮廓曲线输出示教界面，调试工作人员判断是否抛修至目标轮廓，若未抛修至目标轮廓，则根据精抛后的轮廓曲线调整精抛参数；

步骤9.4、重复步骤9.2和步骤9.3，直至抛修至目标轮廓，此时的精抛参数即为优化的精抛参数，精抛完成的叶片重新放回料架；所述步骤8中的粗抛参数包括粗抛角度和移动速度；所述步骤9中的精抛参数包括精抛角度和移动速度。