[发明专利]一种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛工艺

说明书

本发明提供了一种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛工艺，该系统主要包括底座，外罩，工业机器人，电主轴，旋转工作台，定位夹具，水槽，冷却排屑机，PLC与显示屏。钛合金环形铸件通过夹具定位、夹紧在旋转工作台表面；通过机器人夹持电主轴按一定轨迹移动实现对钛合金环形铸件的磨抛工作，并配合多种传感器对加工路径进行调整，以适应零件的复杂轮廓与形状差异。因此这种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛系统在钛合金环形铸件加工中有着广阔的应用前景，能够提高生产效率为企业带来可观的效益。

技术领域

本发明涉及一种磨抛工艺，具体涉及一种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛工艺。

背景技术

伴随着中国制造2025的到来，工业机器人的应用越来越广泛。在飞机制造业中很多零件为钛合金材质，且其毛坯多为铸造产生。而钛合金铸造完成后，其表面会形成氧化层，且其圆角表面会存在细小裂纹.不利于后续的加工与成品的使用。因此，在铸造完成后，需磨抛钛合金表面，尤其是需要磨抛钛合金铸件的圆角部位。而采用机器人磨抛能够提高加工效率、保证加工精度、降低磨抛成本。

在目前的钛合金环形铸件磨抛的实际生产中，采用人工磨抛，由大量工人手持角磨机和电动打磨枪进行加工。钛合金环形铸件的磨抛主要存在以下三个问题：1.钛合金环形铸件的径向尺寸大，达到900mm以上，一般的加工中心难以装夹2.钛合金环形铸件表面轮廓复杂，有平面，弧面，圆角，相贯线等，需要6轴机床才能实现对其表面的加工。3.钛合金环形铸件作为铸件，其实际尺寸、外型与图纸上的理论值均有差异，无法靠离线编程完成对加工轨迹的设置。而本系统中，使用大直径的旋转工作台放置钛合金环形铸件，每次加工时带动钛合金环形铸件将待加工部位转至机器人工作范围内。而工业机器人技术相对成熟，拥有足够的自由度，可以在一定范围内到达所有的姿态与位置，实现各个部位的加工，且可以通过手工示教的方式记录各个轮廓点，操作较于加工中心更为简单。同时，自动化磨抛的工艺相对于人工十分稳定，可以全程根据设定的工艺参数进行加工，且磨抛效果美观，一致，不会存在手工磨抛出现的错乱纹理。因此，使用自动化系统对钛合金环形铸件进行磨抛，成为必然。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种在应用于钛合金环形铸件的高速、高效、高质量的自动化磨抛系统。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛工艺，其特征在于，包括

步骤1：打开上料门，将钛合金环形铸件装夹在夹具上；

步骤2：待加工工件尺寸补偿步骤：对待加工零件装夹时产生的周向及高度误差进行阈值补偿，对待加工零件加工尺寸产生的误差进行阈值补偿；

步骤3：将下一步加工需要使用的刀具装夹在电主轴上；

步骤4：离开设备内部并关闭上料门；

步骤5：通过显示屏选择钛合金环形铸件需要加工的部分，包括

待加工工件清理正反面浇冒口步骤：

冒口根部平面高度测量、切割、粗磨、半精磨；

待加工工件打磨步骤：包括对待加工工件的圆孔腔、侧面圆弧、以及碗状内弧面的打磨，

待加工工件的圆孔腔打磨步骤：

电主轴夹持C型硬质合金旋转锉或B型硬质合金旋转锉在冷却液环境下进行打磨，C型硬质合金旋转锉或B型硬质合金旋转锉的直径相等，装夹长度相等且设定的工具坐标都建在其刀具顶端中心；

待加工工件的侧面圆弧打磨步骤：

对刀具材料进行选择，对冷却系统进行设计，结合所采用的刀具和加工的材料对冷却液进行选择并计算冷却液压力、流量；然后通过力控系统对刀具进行磨损补偿，且根据待加工的材料和表面粗糙度控制机器人打磨时的进给速度；