[发明专利]一种曲面磨削加工装置及方法

说明书

本发明提供了一种曲面磨削加工装置及方法，属于磨削设备技术领域。曲面磨削加工装置包括安装轴和砂轮，所述安装轴内部设置有中空腔，所述中空腔的顶部贯穿至所述安装轴的顶端，所述安装轴的侧壁开设有贯穿至所述中空腔的第一导流孔，所述砂轮适于套设在所述安装轴上并随所述安装轴同步转动，所述砂轮表面开设有纹理槽，所述纹理槽中开设有第二导流孔，所述纹理槽适于通过所述第二导流孔和所述第一导流孔与所述中空腔连通。提高了磨削加工精度和产品质量。

技术领域

本发明涉及磨削设备技术领域，具体而言，涉及一种曲面磨削加工装置及方法。

背景技术

目前，像榫齿这样的曲面结构是涡轮发动机叶片的重要组成部分，这些曲面结构与叶片的使用性能密切相关。同时，像航空发动机这样的大型器械，可能包含有成千上万的叶片，这些叶片的榫齿部分具有复杂的结构，并且与榫齿沟槽部分精密配合，通常需要通过精密磨削才能满足严苛的精加工要求。

在众多加工方式中，由于成型磨削具有较高的廓形保持精度，在大批量生产中成本也较低，继而被广泛应用，然而，传统的成型模具经常出现与热损伤密切相关的问题，如残余拉应力、金属相变、磨削硬化层，以及热因素引起的表面亚表面微裂纹等。这一方面可能是由于更多的热量在他们的接触线上产生，随着磨具与工件接触区域的增大导致热量增多，另一方面在磨削区产生的热量很难消散，尤其是在磨具和工件接触的凸起与凹陷的部分更容易热聚集。此外，在接触区凸起与凹陷部分的线速度不同所产生的热量差，也可能导致工件热变形的发生和残余应力的形成。

发明内容

本发明旨在提高磨削加工精度和产品质量。

为解决上述问题，本发明提供了一种曲面磨削加工装置，包括安装轴和砂轮，所述安装轴内部设置有中空腔，所述中空腔的顶部贯穿至所述安装轴的顶端，所述安装轴的侧壁开设有贯穿至所述中空腔的第一导流孔，所述砂轮适于套设在所述安装轴上并随所述安装轴同步转动，所述砂轮表面开设有纹理槽，所述纹理槽中开设有第二导流孔，所述纹理槽适于通过所述第二导流孔和所述第一导流孔与所述中空腔连通。

进一步地，该装置还包括托架和导轨，所述托架适于沿所述导轨的长度方向移动，所述托架上设置有驱动机构，所述驱动机构适于驱动所述安装轴转动，待磨削的曲面工件适于相对所述砂轮沿垂直于所述导轨的长度方向移动。

进一步地，所述驱动机构为电机，所述电机的电机轴开设有凹腔，所述安装轴的顶端与所述凹腔的内壁螺纹连接，所述电机轴的中心设置有内流道，所述内流道的顶端贯穿所述电机，所述内流道的底端适于与所述中空腔连通，所述内流道用于将冷却液输送至所述中空腔内。

进一步地，所述中空腔的底部贯穿至所述安装轴的底端，所述中空腔的底部适于通过挡块封闭。

进一步地，所述安装轴上部设置有定位台阶，所述安装轴的下部螺纹连接有螺母，所述螺母适于将所述砂轮锁紧固定在所述定位台阶下侧，所述第一导流孔位于所述定位台阶和所述螺母之间。

进一步地，所述纹理槽为螺旋槽，所述螺旋槽的两端分别位于所述砂轮的顶部和底部。

进一步地，所述砂轮包括凸起部和凹陷部，位于所述凸起部的所述螺旋槽的螺距大于位于所述凹陷部的所述螺旋槽的螺距。

进一步地，所述安装轴的侧壁开设有多个环形槽，所述第一导流孔设置于所述环形槽中，所述第一导流孔的内径和所述第二导流孔的内径均小于所述环形槽的宽度。

另外，本发明还提供一种曲面磨削加工方法，所述曲面磨削加工方法基于如上所述的曲面磨削加工装置，包括：

通过旋转的砂轮于加工方向的运动和曲面工件于进给方向的运动的配合，以使所述砂轮对所述曲面工件进行磨削，其中，所述加工方向为所述曲面工件的长度方向，所述进给方向与所述加工方向垂直；