本發(fā)明涉及蜂窩密封環(huán)加工機(jī)床，具體的是一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床。
背景技術(shù)：
1、蜂窩密封是航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間廣泛采用的結(jié)構(gòu)。其能夠保持高壓區(qū)與低壓區(qū)之間良好的密封性，可替換高燃?xì)廨喗M的梳齒式密封，能夠在降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗的同時(shí)，提高轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出效率，已廣泛應(yīng)用于航天飛機(jī)、大功率火箭和多種船舶的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)之中。
2、蜂窩密封類零件是典型的低剛度薄壁零件，其材料通常為鎳基高溫合金難加工材料，如果采用常規(guī)機(jī)械加工，在銑削與磨削加工的機(jī)械作用力下，其蜂窩壁面會發(fā)生嚴(yán)重的材料變形現(xiàn)象，蜂窩會受機(jī)械應(yīng)力的作用而塌陷，蜂窩結(jié)構(gòu)被擠壓變形遭到破壞，將蜂窩孔堵塞，不能夠滿足使用要求。目前針對蜂窩密封結(jié)構(gòu)的常用特種加工方式為電火花磨削與電火花加工，然而電火花放電會對蜂窩及內(nèi)部釬焊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，加工后的蜂窩表面產(chǎn)生重熔瘤，釬焊熔化后堵塞內(nèi)孔，降低表面加工質(zhì)量。
3、電解磨削技術(shù)能夠利用砂輪的磨削加工控制表面尺寸精度，同時(shí)電解作用不產(chǎn)生重熔瘤，加工效率高，是一種針對蜂窩密封零件的有效加工方式。電解磨削加工是電解加工與磨削加工的復(fù)合加工過程，電解過程在金屬表面形成氧化膜，再由砂輪的磨粒去除而暴露新的金屬表面繼續(xù)進(jìn)行電解加工。磨削加工用于控制零件的加工尺寸精度，電解作用可去除磨削加工所產(chǎn)生的磨屑與毛刺，同時(shí)增加材料去除率，提高加工效率。
4、目前針對航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)的電解磨削技術(shù)應(yīng)用較少，且未有用于蜂窩密封環(huán)電解磨削機(jī)床的設(shè)計(jì)方案，機(jī)床主軸導(dǎo)電與電解磨削加工的工件裝夾等問題仍待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，包括設(shè)置在機(jī)床主體上的主軸垂直進(jìn)給結(jié)構(gòu)、主軸水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)、主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、主軸偏擺平臺、機(jī)床橫梁立柱、平移旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電工作臺與機(jī)床底座，所述主軸垂直進(jìn)給結(jié)構(gòu)與主軸水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)可控制主軸的平移運(yùn)動(dòng)，所述主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與平移旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電工作臺可分別與電源負(fù)極與正極連接形成導(dǎo)電通路進(jìn)行電化學(xué)加工，所述主軸偏擺平臺可控制主軸的偏擺角度，所述主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可安裝導(dǎo)電砂輪進(jìn)行機(jī)械磨削加工。
4、優(yōu)選的，所述機(jī)床主體包括機(jī)床橫梁立柱和采用大理石制作的機(jī)床底座，機(jī)床橫梁立柱安裝于機(jī)床底座。
5、優(yōu)選的，主軸垂直進(jìn)給結(jié)構(gòu)包括z軸步進(jìn)電機(jī)、z軸支撐架、z軸絲杠；
6、其中，z軸步進(jìn)電機(jī)固定安裝于z軸支撐架的頂部，z軸絲杠固定于z軸步進(jìn)電機(jī)的輸出端，z軸絲杠上螺紋連接有z軸滑塊，主軸偏擺平臺4固定于z軸滑塊上。
7、優(yōu)選的，所述主軸水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)包括x軸橫梁導(dǎo)軌、x軸步進(jìn)電機(jī)、x軸絲杠與x軸水平導(dǎo)軌；
8、其中，x軸橫梁導(dǎo)軌固定于機(jī)床橫梁立柱的頂部，x軸水平導(dǎo)軌固定于機(jī)床橫梁立柱的一側(cè)，x軸步進(jìn)電機(jī)固定安裝于機(jī)床橫梁立柱上，x軸絲杠固定于x軸步進(jìn)電機(jī)的輸出端，x軸絲杠上螺紋連接有x軸滑動(dòng)件，x軸橫梁導(dǎo)軌、x軸水平導(dǎo)軌均和x軸滑動(dòng)件滑動(dòng)連接，z軸支撐架固定于x軸滑動(dòng)件上。
9、優(yōu)選的，所述主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電滑環(huán)、主軸、主軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、主軸外殼與導(dǎo)電砂輪；
10、其中，主軸的頂部位于主軸外殼內(nèi)部，主軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)固定安裝于主軸外殼的頂部，主軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的輸出端固定連接有步進(jìn)電機(jī)同步帶輪，主軸的外表面固定連接有主軸同步帶輪，主軸同步帶輪和步進(jìn)電機(jī)同步帶輪通過皮帶傳動(dòng)連接。
11、優(yōu)選的，主軸外殼內(nèi)部固定連接有軸承絕緣套，軸承絕緣套上固定安裝有軸承支架，軸承支架上安裝有角接觸球軸承，軸承絕緣套通過角接觸球軸承和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；
12、主軸外殼上安裝有導(dǎo)電滑環(huán)和主軸接線盒，導(dǎo)電滑環(huán)的內(nèi)部安裝有電刷，導(dǎo)電滑環(huán)通過內(nèi)部的電刷將電流傳導(dǎo)至主軸；導(dǎo)電滑環(huán)通過主軸接線盒連接電源負(fù)極；
13、主軸外殼底部固定安裝有主軸端部軸承絕緣套，主軸端部軸承絕緣套內(nèi)部安裝有主軸端部軸承支架，主軸端部軸承支架上安裝有主軸端部角接觸球軸承，主軸端部通過主軸端部角接觸球軸承與主軸外殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
14、優(yōu)選的，主軸的底部通過鎖緊螺母固定安裝有導(dǎo)電砂輪，主軸外殼的一側(cè)固定安裝有噴嘴轉(zhuǎn)接管，噴嘴轉(zhuǎn)接管的頂部固定連接有電解液管道接口，噴嘴轉(zhuǎn)接管的底部固定連接有電解液噴嘴。
15、優(yōu)選的，主軸偏擺平臺包括主軸偏擺機(jī)殼，主軸偏擺機(jī)殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有主軸偏擺渦輪，主軸偏擺渦輪的一側(cè)固定連接有主軸偏擺圈，主軸偏擺機(jī)殼的外部固定安裝有主軸偏擺步進(jìn)電機(jī)，主軸偏擺步進(jìn)電機(jī)的輸出端延伸至主軸偏擺機(jī)殼內(nèi)且固定連接有主軸偏擺蝸桿，主軸偏擺蝸桿和主軸偏擺渦輪嚙合；
16、主軸偏擺機(jī)殼通過主軸外殼安裝螺釘固定于z軸滑塊上，主軸外殼通過主軸轉(zhuǎn)臺安裝螺釘固定于主軸偏擺平臺的主軸偏擺圈上，主軸外殼上固定安裝有軸承端蓋，軸承端蓋上固定安裝有深溝球軸承，軸承外殼通過深溝球軸承和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
17、優(yōu)選的，所述平移旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電工作臺包括工件壓板、塑料擋水板、蜂窩密封環(huán)、工件安裝底座、絕緣板與工作臺；
18、其中，機(jī)床底座上固定連接有工作臺平移步進(jìn)電機(jī)和工作臺導(dǎo)軌，工作臺平移步進(jìn)電機(jī)的輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有工作臺絲杠，工作臺絲杠上螺紋連接有工作臺滑塊，工作臺滑塊的頂部固定連接有工作臺，工作臺滑動(dòng)連接于工作臺導(dǎo)軌上；
19、優(yōu)選的，工作臺上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支撐柱，支撐柱的頂部固定連接有絕緣板，絕緣板的頂部固定連接有工件安裝底座，支撐柱的外表面固定連接有工作臺旋轉(zhuǎn)蝸輪，工作臺固定安裝有工作臺旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)，工作臺旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的輸出端固定連接有工作臺旋轉(zhuǎn)蝸桿，工作臺旋轉(zhuǎn)蝸桿和工作臺旋轉(zhuǎn)蝸輪嚙合；
20、工件安裝底座的頂部固定連接有塑料擋水板，工件安裝底座的頂部設(shè)置有工件壓板，蜂窩密封環(huán)設(shè)置于工件安裝底座上，工件壓板用于固定蜂窩密封環(huán)。
21、本發(fā)明的有益效果：
22、1、本方案通過采用電解磨削加工的工藝，解決航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)在磨削加工后表面殘留有毛刺與磨屑的問題，且加工過程中機(jī)械應(yīng)力小，減小了蜂窩結(jié)構(gòu)的形變。
23、2、本方案針對航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)的高精度加工提出一種加工機(jī)床，主軸內(nèi)部設(shè)計(jì)導(dǎo)電裝置，且能與蜂窩密封環(huán)形成導(dǎo)電通路，利用電解磨削的加工工藝，具有電解磨削加工過程機(jī)械應(yīng)力小、表面質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。
24、3、相較于現(xiàn)有的電火花加工與電火花磨削加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)，產(chǎn)生重熔層與重熔顆粒的問題，本方案的電解磨削機(jī)床通過電解與電解磨削組合加工方法，電解加工去除磨削產(chǎn)生的磨屑與毛刺，不產(chǎn)生火花放電無重熔層與重熔顆粒，且相較于磨削加工，其加工效率高，加工后的航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)尺寸精度較高，具有一定應(yīng)用價(jià)值。
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于，包括設(shè)置在機(jī)床主體上的主軸垂直進(jìn)給結(jié)構(gòu)(1)、主軸水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)、主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(3)、主軸偏擺平臺(4)、機(jī)床橫梁立柱(5)、平移旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電工作臺(6)與機(jī)床底座(7)，所述主軸垂直進(jìn)給結(jié)構(gòu)(1)與主軸水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)可控制主軸的平移運(yùn)動(dòng)，所述主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(3)與平移旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電工作臺(6)可分別與電源負(fù)極與正極連接形成導(dǎo)電通路進(jìn)行電化學(xué)加工，所述主軸偏擺平臺(4)可控制主軸的偏擺角度，所述主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(3)可安裝導(dǎo)電砂輪進(jìn)行機(jī)械磨削加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述機(jī)床主體包括機(jī)床橫梁立柱(5)和采用大理石制作的機(jī)床底座(7)，機(jī)床橫梁立柱(5)安裝于機(jī)床底座(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：主軸垂直進(jìn)給結(jié)構(gòu)(1)包括z軸步進(jìn)電機(jī)(8)、z軸支撐架(9)、z軸絲杠(10)；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述主軸水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)包括x軸橫梁導(dǎo)軌(11)、x軸步進(jìn)電機(jī)(12)、x軸絲杠(13)與x軸水平導(dǎo)軌(14)；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述主軸自轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(3)包括導(dǎo)電滑環(huán)(29)、主軸(38)、主軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(21)、主軸外殼(22)與導(dǎo)電砂輪(36)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：主軸外殼(22)內(nèi)部固定連接有軸承絕緣套(27)，軸承絕緣套(27)上固定安裝有軸承支架(25)，軸承支架(25)上安裝有角接觸球軸承(26)，軸承絕緣套(27)通過角接觸球軸承(26)和主軸(38)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：主軸(38)的底部通過鎖緊螺母(37)固定安裝有導(dǎo)電砂輪(36)，主軸外殼(22)的一側(cè)固定安裝有噴嘴轉(zhuǎn)接管(32)，噴嘴轉(zhuǎn)接管(32)的頂部固定連接有電解液管道接口(31)，噴嘴轉(zhuǎn)接管(32)的底部固定連接有電解液噴嘴(35)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：主軸偏擺平臺(4)包括主軸偏擺機(jī)殼(401)，主軸偏擺機(jī)殼(401)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有主軸偏擺渦輪(403)，主軸偏擺渦輪(403)的一側(cè)固定連接有主軸偏擺圈(404)，主軸偏擺機(jī)殼(401)的外部固定安裝有主軸偏擺步進(jìn)電機(jī)(20)，主軸偏擺步進(jìn)電機(jī)(20)的輸出端延伸至主軸偏擺機(jī)殼(401)內(nèi)且固定連接有主軸偏擺蝸桿(402)，主軸偏擺蝸桿(402)和主軸偏擺渦輪(403)嚙合；
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述平移旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電工作臺(6)包括工件壓板(47)、塑料擋水板(48)、蜂窩密封環(huán)(49)、工件安裝底座(50)、絕緣板(51)與工作臺(55)；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩密封環(huán)電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：工作臺(55)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支撐柱，支撐柱的頂部固定連接有絕緣板(51)，絕緣板(51)的頂部固定連接有工件安裝底座(50)，支撐柱的外表面固定連接有工作臺旋轉(zhuǎn)蝸輪(53)，工作臺(55)固定安裝有工作臺旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(15)，工作臺旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(15)的輸出端固定連接有工作臺旋轉(zhuǎn)蝸桿(52)，工作臺旋轉(zhuǎn)蝸桿(52)和工作臺旋轉(zhuǎn)蝸輪(53)嚙合；