一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置及工艺转让专利

申请号 : CN202211187535.5

文献号 : CN115283860B

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发明人 : 王鹏尚明智马春力

申请人 : 北京成立科技有限公司

摘要 :

本发明公开一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置及工艺,涉及超快激光加工技术领域,包括主体部件、激光加工部件、大支撑部件、小支撑部件,所述大支撑部件包括一级支撑单元,所述一级支撑单元包括多个支撑组件,所述支撑组件包括顶盘,所述顶盘上部分为圆形环,下部分为圆形盘,所述顶盘外圈设置有槽,顶盘内圈设置有轨道,所述小支撑部件包括间隔单元,所述间隔单元和支撑组件连接,所述间隔单元上安装有二级支撑单元,所述二级支撑单元包括局部支撑组件,通过一级支撑单元和二级支撑单元实现对火焰筒内壁的支撑,并且通过局部支撑组件对火焰筒内壁需加工位置进行局部支撑,避免因加工过程中应力的产生导致火焰筒变形。

权利要求 :

1.一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,包括主体部件(1)、激光加工部件(2)、大支撑部件(3)、小支撑部件(4),所述小支撑部件(4)安装在大支撑部件(3)上,所述大支撑部件(3)和激光加工部件(2)安装在主体部件(1)上,其特征在于:所述大支撑部件(3)包括传动单元,所述传动单元安装在主体部件(1)上,所述传动单元包括间歇组件,所述间歇组件上安装有动力组件,所述动力组件上安装有一级支撑单元,所述一级支撑单元包括多个支撑组件,多个所述支撑组件沿径向均匀分布,所述支撑组件包括顶盘(301),所述顶盘(301)上部分为圆形环,下部分为圆形盘,所述顶盘(301)外圈设置有槽,顶盘(301)内圈设置有轨道,所述顶盘(301)上安装有导轨盘一(312),所述导轨盘一(312)上设置有多个弧形槽,多个所述弧形槽均匀分布,所述导轨盘一(312)的槽上安装有滑动支撑件(302),所述滑动支撑件(302)第一端上设置有弧形槽板,所述滑动支撑件(302)第二面靠近第一端上安装有弧形支撑件(311),所述滑动支撑件(302)上滑动安装有导轨盘二(313);

所述小支撑部件(4)包括间隔单元,所述间隔单元和支撑组件连接,所述间隔单元上安装有二级支撑单元,所述二级支撑单元包括局部支撑组件,所述局部支撑组件包括液压缸二(402),所述液压缸二(402)的缸臂上固定安装有滑动支撑块(403)的第一面,所述滑动支撑块(403)的第二面上设置有杆,所述杆上设置有两个螺栓孔,所述滑动支撑块(403)上安装有模具组件,所述模具组件和火焰筒接触,通过一级支撑单元和二级支撑单元对火焰筒的内壁以及待加工部位的支撑,防止火焰筒在加工时变形。

2.如权利要求1所述的一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,其特征在于:所述间歇组件包括电机一(303),所述电机一(303)安装在主体部件(1)上,所述电机一(303)的输出端上固定安装有不完全销柱齿轮(304),所述间歇组件还包括转动柱(309),所述转动柱(309)的第一端与最底端支撑组件的弧形支撑件(311)连接,转动柱(309)第二端上固定安装有销柱齿轮(307),所述销柱齿轮(307)和不完全销柱齿轮(304)啮合,所述间歇组件还包括顶管(314),所述顶管(314)的第一端和弧形支撑件(311)连接,顶管(314)第二端和顶盘(301)连接。

3.如权利要求2所述的一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,其特征在于:所述动力组件包括转动盘(310),所述转动盘(310)安装在主体部件(1)上,所述转动盘(310)上固定安装有电机二(308),所述电机二(308)的输出端上固定安装有锥齿轮二(306),所述转动盘(310)上转动安装有转轴(315)的第一端,多个所述导轨盘一(312)和转轴(315)固定连接,所述转轴(315)上固定安装有锥齿轮一(305),所述锥齿轮一(305)和锥齿轮二(306)啮合。

4.如权利要求3所述的一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,其特征在于:所述间隔单元包括壳体三(411),所述壳体三(411)上固定安装有移动滑轨(410),所述移动滑轨(410)和滑动支撑块(403)连接,所述壳体三(411)内部转动安装有不完全齿轮(412),所述不完全齿轮(412)和壳体三(411)同心,所述壳体三(411)内部转动安装有齿轮(413),所述齿轮(413)和不完全齿轮(412)啮合,所述壳体三(411)底端固定安装有电机三(415),所述电机三(415)的输出端和不完全齿轮(412)的转动中心轴固定连接,所述电机三(415)上固定安装有弧形片(416),所述弧形片(416)和顶盘(301)外圈槽上滑动连接,所述齿轮(413)上固定安装有行走轮(414),所述行走轮(414)和顶盘(301)内圈上的轨道滑动连接。

5.如权利要求4所述的一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,其特征在于:所述模具组件包括模具盒(401),所述模具盒(401)的底端上安装有多个螺栓三(409),多个螺栓三(409)均匀分布,通过多个螺栓三(409)连接有接受盒(408),所述模具盒(401)内部安装有第一活动杆机构和第二活动杆机构,所述第一活动杆机构、第二活动杆机构均和滑动支撑块(403)连接。

6.如权利要求5所述的一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,其特征在于:所述第一活动杆机构包括支杆一(404),所述支杆一(404)的第一端转动安装在模具盒(401)内部靠近第一端处,支杆一(404)第二端上安装有螺栓一(405),所述支杆一(404)和滑动支撑块(403)上的螺栓孔通过螺栓一(405)安装,所述第二活动杆机构包括支杆二(406),所述支杆二(406)第一端转动安装在模具盒(401)内部靠近第二端处,支杆二(406)第二端上安装有螺栓二(407),所述支杆二(406)和滑动支撑块(403)上的螺栓孔通过螺栓二(407)连接。

7.如权利要求6所述的一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,其特征在于:所述激光加工部件(2)包括液压缸一(203),所述液压缸一(203)安装在主体部件(1)上,所述液压缸一(203)的缸臂上固定安装有板子一(202),所述板子一(202)安装在主体部件(1)上,所述板子一(202)上安装有多个多轴激光头(201),多个所述多轴激光头(201)沿径向方向均匀分布。

8.如权利要求7所述的一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,其特征在于:所述主体部件(1)包括壳体一(101),所述壳体一(101)上固定安装有壳体二(102)的第一端,所述壳体二(102)上设置有两个拉筋板(103),两个所述拉筋板(103)对称分布在壳体二(102)两侧,所述拉筋板(103)的第一端固定安装在壳体二(102)上,拉筋板(103)的第二端和壳体一(101)连接,所述壳体一(101)内部安装有两个移动组件。

9.一种航空航天发动机气膜孔的加工工艺,用到如权利要求8所述的气膜孔加工装置,具体步骤如下:

步骤一:把火焰筒安装在壳体一(101)上,使火焰筒的底端贴合壳体一(101)上的平面,调整火焰筒和转动柱(309)同心;

步骤二:调整多轴激光头(201)确定气膜孔轴线与火焰筒表面法向的夹角;

步骤三:通过一级支撑单元对火焰筒进行支撑,启动电机二(308),电机二(308)的输出端带动锥齿轮二(306),锥齿轮二(306)通过锥齿轮一(305)带动转轴(315)运动,转轴(315)带动多个导轨盘一(312)运动,导轨盘一(312)带动多个滑动支撑件(302)运动,多个滑动支撑件(302)上的弧形槽板贴合到火焰筒内壁凸起处;

步骤四:通过二级支撑单元对火焰筒内壁待加工处进行局部支撑,启动液压缸二

(402),液压缸二(402)的缸臂带动滑动支撑块(403)运动,滑动支撑块(403)通过第一活动杆机构、第二活动杆机构带动模具盒(401)运动,使模具盒(401)贴合火焰筒待加工处内壁;

步骤五:通过多轴激光头(201)对火焰筒进行加工;

步骤六:当多轴激光头(201)加工完模具盒(401)贴合的这一部分后,间歇组件开始工作,启动电机一(303),电机一(303)的输出端带动不完全销柱齿轮(304)运动,不完全销柱齿轮(304)带动转动柱(309)运动,转动柱(309)通过多个支撑组件和多个顶管(314)带动火焰筒运动,此时间隔单元开始工作,启动电机三(415),电机三(415)的输出端带动不完全齿轮(412)运动,不完全齿轮(412)带动齿轮(413)运动,齿轮(413)带动行走轮(414)运动,通过行走轮(414)带动壳体三(411)运动,壳体三(411)带动模具盒(401)运动到下一待加工区域;

步骤七:待火焰筒加工完成后,激光加工部件(2)、大支撑部件(3)、小支撑部件(4)复位,取下火焰筒。

说明书 :

一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置及工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及超快激光加工技术领域,尤其涉及一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置及工艺。

背景技术

[0002] 航空发动机作为飞机的“心脏”,在飞机的性能、可靠性及经济性方面有着重要的影响,随着现代航空燃气涡轮发动机性能的日益提高,高增压比、高涡轮进口温度、高推重比、高效率和低污染等是未来航空发动机发展的必然趋势,同时对燃烧室火焰筒壁的冷却提出了更高的要求,气膜孔是在圆柱孔的基础上逐渐发展的高效气膜冷却结构,为火焰筒壁面冷却技术提供了新的途径。
[0003] 公开号为CN113059277A的中国发明专利申请公开了一种航空发动机火焰筒异型气膜孔的超快激光加工方法,包括由五轴平移台与四光楔、超快激光器和计算机组成的激光加工系统,其特点是采用振镜加工头与四光楔协同旋切的方法,利用五轴平移台对火焰筒的空间姿态调整进行异型气膜孔的超快激光加工。
[0004] 虽然该发明解决了对孔加工精度的问题,但是因为火焰筒本身直径大,筒壁薄的特点,在对火焰筒加工的过程中,往往会出现震动或者加工应力从而导致火焰筒变形等不好的结果,所以本发明提出一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置。

发明内容

[0005] 针对上述技术问题本发明公开一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,包括主体部件、激光加工部件、大支撑部件、小支撑部件,所述小支撑部件安装在大支撑部件上,所述大支撑部件和激光加工部件安装在主体部件上,所述大支撑部件包括传动单元,所述传动单元安装在主体部件上,所述传动单元包括间歇组件,所述间歇组件上安装有动力组件,所述动力组件上安装有一级支撑单元,所述一级支撑单元包括多个支撑组件,多个所述支撑组件沿径向均匀分布,所述支撑组件包括顶盘,所述顶盘上部分为圆形环,下部分为圆形盘,所述顶盘外圈设置有槽,顶盘内圈设置有轨道,所述顶盘上安装有导轨盘一,所述导轨盘一上设置有多个弧形槽,多个所述弧形槽均匀分布,所述导轨盘一的槽上安装有滑动支撑件,所述滑动支撑件第一端上设置有弧形槽板,所述滑动支撑件第二面靠近第一端上安装有弧形支撑件,所述滑动支撑件上滑动安装有导轨盘二;
[0006] 所述小支撑部件包括间隔单元,所述间隔单元和支撑组件连接,所述间隔单元上安装有二级支撑单元,所述二级支撑单元包括局部支撑组件,所述局部支撑组件包括液压缸二,所述液压缸二的缸臂上固定安装有滑动支撑块的第一面,所述滑动支撑块的第二面上设置有杆,所述杆上设置有两个螺栓孔,所述滑动支撑块上安装有模具组件,所述模具组件和火焰筒接触,通过一级支撑单元和二级支撑单元对火焰筒的内壁以及待加工部位的支撑,防止火焰筒在加工时变形。
[0007] 进一步地,所述间歇组件包括电机一,所述电机一安装在主体部件上,所述电机一的输出端上固定安装有不完全销柱齿轮,所述间歇组件还包括转动柱,所述转动柱的第一端与最底端支撑组件的弧形支撑件连接,转动柱第二端上固定安装有销柱齿轮,所述销柱齿轮和不完全销柱齿轮啮合,所述间歇组件还包括顶管,所述顶管的第一端和弧形支撑件连接,顶管第二端和顶盘连接。
[0008] 进一步地,所述动力组件包括转动盘,所述转动盘安装在主体部件上,所述转动盘上固定安装有电机二,所述电机二的输出端上固定安装有锥齿轮二,所述转动盘上转动安装有转轴的第一端,多个所述导轨盘一和转轴固定连接,所述转轴上固定安装有锥齿轮一,所述锥齿轮一和锥齿轮二啮合。
[0009] 进一步地,所述间隔单元包括壳体三,所述壳体三上固定安装有移动滑轨,所述移动滑轨和滑动支撑块连接,所述壳体三内部转动安装有不完全齿轮,所述不完全齿轮和壳体三同心,所述壳体三内部转动安装有齿轮,所述齿轮和不完全齿轮啮合,所述壳体三底端固定安装有电机三,所述电机三的输出端和不完全齿轮的转动中心轴固定连接,所述电机三上固定安装有弧形片,所述弧形片和顶盘外圈槽上滑动连接,所述齿轮上固定安装有行走轮,所述行走轮和顶盘内圈上的轨道滑动连接。
[0010] 进一步地,所述模具组件包括模具盒,所述模具盒的底端上安装有多个螺栓三,多个螺栓三均匀分布,通过多个螺栓三连接有接受盒,所述模具盒内部安装有第一活动杆机构和第二活动杆机构,所述第一活动杆机构、第二活动杆机构均和滑动支撑块连接。
[0011] 进一步地,所述第一活动杆机构包括支杆一,所述支杆一的第一端转动安装在模具盒内部靠近第一端处,支杆一第二端上安装有螺栓一,所述支杆一和滑动支撑块上的螺栓孔通过螺栓一安装,所述第二活动杆机构包括支杆二,所述支杆二第一端转动安装在模具盒内部靠近第二端处,支杆二第二端上安装有螺栓二,所述支杆二和滑动支撑块上的螺栓孔通过螺栓二连接。
[0012] 进一步地,所述激光加工部件包括液压缸一,所述液压缸一安装在主体部件上,所述液压缸一的缸臂上固定安装有板子一,所述板子一安装在主体部件上,所述板子一上安装有多个多轴激光头,多个所述多轴激光头沿径向方向均匀分布。
[0013] 进一步地,所述主体部件包括壳体一,所述壳体一上固定安装有壳体二的第一端,所述壳体二上设置有两个拉筋板,两个所述拉筋板对称分布在壳体二两侧,所述拉筋板的第一端固定安装在壳体二上,拉筋板的第二端和壳体一连接,所述壳体一内部安装有两个移动组件。
[0014] 本发明还提供一种航空航天发动机气膜孔的加工工艺,具体步骤如下:
[0015] 步骤一:把火焰筒安装在壳体一上,使火焰筒的底端贴合壳体一上的平面,调整火焰筒和转动柱同心;
[0016] 步骤二:调整多轴激光头确定气膜孔轴线与火焰筒表面法向的夹角;
[0017] 步骤三:通过一级支撑单元对火焰筒进行支撑,启动电机二,电机二的输出端带动锥齿轮二,锥齿轮二通过锥齿轮一带动转轴运动,转轴带动多个导轨盘一运动,导轨盘一带动多个滑动支撑件运动,多个滑动支撑件上的弧形槽板贴合到火焰筒内壁凸起处;
[0018] 步骤四:通过二级支撑单元对火焰筒内壁待加工处进行局部支撑,启动液压缸二,液压缸二的缸臂带动滑动支撑块运动,滑动支撑块通过第一活动杆机构、第二活动杆机构带动模具盒运动,使模具盒贴合火焰筒待加工处内壁;
[0019] 步骤五:通过多轴激光头对火焰筒进行加工;
[0020] 步骤六:当多轴激光头加工完模具盒贴合的这一部分后,间歇组件开始工作,启动电机一,电机一的输出端带动不完全销柱齿轮运动,不完全销柱齿轮带动转动柱运动,转动柱通过多个支撑组件和多个顶管带动火焰筒运动,此时间隔单元开始工作,启动电机三,电机三的输出端带动不完全齿轮运动,不完全齿轮带动齿轮运动,齿轮带动行走轮运动,通过行走轮带动壳体三运动,壳体三带动模具盒运动到下一待加工区域;
[0021] 步骤七:待火焰筒加工完成后,激光加工部件、大支撑部件、小支撑部件复位,取下火焰筒。
[0022] 本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明设置一级支撑单元和二级支撑单元,实现对火焰筒内壁的支撑,并且二级支撑单元包括局部支撑组件,通过局部支撑组件对火焰筒内壁需加工位置进行局部支撑,避免因加工过程中应力的产生导致火焰筒变形;(2)本发明设置模具组件,通过模具组件保证加工出来的气膜孔的孔排距以及孔间距的准确性,并且通过模具组件实现对火焰筒内壁加工完成后孔的毛刺进行清除,使毛刺以及加工过程中产生的废料收集起来;(3)本发明设置的模具盒上的孔,保证了每个加工完成后的气膜孔的轴线和火焰筒表面法向的夹角都是一致的,保证精度。

附图说明

[0023] 图1为本发明整体结构示意图一。
[0024] 图2为本发明整体结构示意图二。
[0025] 图3为本发明大支撑部件结构示意图一。
[0026] 图4为本发明大支撑部件内部结构示意图一。
[0027] 图5为本发明大支撑部件部分结构示意图一。
[0028] 图6为本发明大支撑部件部分结构示意图二。
[0029] 图7为本发明大支撑部件部分结构示意图三。
[0030] 图8为图7中A‑A方向剖视图。
[0031] 图9为本发明小支撑部件结构示意图一。
[0032] 图10为本发明小支撑部件结构示意图二。
[0033] 图11为图10中A处结构放大示意图。
[0034] 图12为本发明小支撑部件内部结构示意图一。
[0035] 图13为图12中B处结构放大示意图。
[0036] 图14为本发明小支撑部件内部结构示意图二。
[0037] 图15为图14中C处结构放大示意图。
[0038] 图16为本发明激光加工部件结构示意图。
[0039] 图17为本发明主体部件结构示意图一。
[0040] 图18为本发明主体部件结构示意图二。
[0041] 图19为图18中B‑B方向剖视图。
[0042] 附图标号:1‑主体部件;2‑激光加工部件;3‑大支撑部件;4‑小支撑部件;101‑壳体一;102‑壳体二;103‑拉筋板;104‑车轮;105‑车轴;201‑多轴激光头;202‑板子一;203‑液压缸一;301‑顶盘;302‑滑动支撑件;303‑电机一;304‑不完全销柱齿轮;305‑锥齿轮一;306‑锥齿轮二;307‑销柱齿轮;308‑电机二;309‑转动柱;310‑转动盘;311‑弧形支撑件;312‑导轨盘一;313‑导轨盘二;314‑顶管;315‑转轴;401‑模具盒;402‑液压缸二;403‑滑动支撑块;404‑支杆一;405‑螺栓一;406‑支杆二;407‑螺栓二;408‑接受盒;409‑螺栓三;410‑移动滑轨;411‑壳体三;412‑不完全齿轮;413‑齿轮;414‑行走轮;415‑电机三;416‑弧形片。

具体实施方式

[0043] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0044] 其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0045] 如图1‑图8所示,一种航空航天发动机火焰筒气膜孔的加工装置,包括主体部件1、激光加工部件2、大支撑部件3、小支撑部件4,小支撑部件4安装在大支撑部件3上,大支撑部件3和激光加工部件2安装在主体部件1上,大支撑部件3包括传动单元,传动单元安装在主体部件1上,传动单元包括间歇组件,间歇组件上安装有动力组件,动力组件上安装有一级支撑单元,一级支撑单元包括多个支撑组件,多个支撑组件沿径向均匀分布,支撑组件包括顶盘301,顶盘301上部分为圆形环,下部分为圆形盘,顶盘301圆形环外圈设置有槽,顶盘301圆形环内圈设置有轨道,顶盘301上安装有导轨盘一312,导轨盘一312上设置有多个弧形槽,多个弧形槽均匀分布,导轨盘一312的槽上安装有滑动支撑件302,滑动支撑件302第一端上设置有弧形槽板,滑动支撑件302第一面上设置有滑动板,滑动支撑件302的第二面靠近第一端上安装有弧形支撑件311,滑动支撑件302第二面靠近第二端处设置有滑动柱,滑动支撑件302上滑动安装有导轨盘二313,导轨盘二313上设置有多个滑动槽,导轨盘二
313上的滑动槽和滑动支撑件302上的滑动板连接。
[0046] 间歇组件包括电机一303,电机一303安装在主体部件1上,电机一303的输出端上固定安装有不完全销柱齿轮304,间歇组件还包括转动柱309,转动柱309的第一端与最底端的弧形支撑件311连接,转动柱309第二端上固定安装有销柱齿轮307,销柱齿轮307和不完全销柱齿轮304啮合,间歇组件还包括顶管314,顶管314的第一端和弧形支撑件311连接,顶管314第二端和顶盘301连接。
[0047] 动力组件包括转动盘310,转动盘310安装在主体部件1上,转动盘310上固定安装有电机二308,电机二308的输出端上固定安装有锥齿轮二306,转动盘310上转动安装有转轴315的第一端,转轴315第二端和最顶端的顶盘301连接,多个导轨盘一312和转轴315固定连接,转轴315上固定安装有锥齿轮一305,锥齿轮一305和锥齿轮二306啮合,转轴315和多个顶盘301转动连接,转轴315和多个弧形支撑件311转动连接。转轴315和转动柱309转动连接。
[0048] 启动电机二308,电机二308的输出端带动锥齿轮二306运动,锥齿轮二306通过锥齿轮一305带动转轴315运动,转轴315带动多个导轨盘一312运动,多个导轨盘一312带动多个滑动支撑件302运动,多个滑动支撑件302带动多个弧形支撑件311运动,滑动支撑件302上的弧形槽板贴合火焰筒内壁凸起,启动电机一303,电机一303的输出端带动不完全销柱齿轮304运动,不完全销柱齿轮304通过销柱齿轮307带动转动柱309运动,转动柱309带动导轨盘二313运动,导轨盘二313通过导轨盘二313上的槽带动滑动支撑件302运动,滑动支撑件302带动火焰筒运动。
[0049] 如图9‑图15所示,小支撑部件4包括间隔单元,间隔单元和支撑组件连接,间隔单元上安装有二级支撑单元,二级支撑单元包括局部支撑组件,局部支撑组件包括液压缸二402,液压缸二402的缸臂上固定安装有滑动支撑块403的第一面,滑动支撑块403的第二面上设置有杆,杆上设置有两个螺栓孔,滑动支撑块403上安装有模具组件,模具组件和火焰筒接触,通过一级支撑单元和二级支撑单元对火焰筒的内壁以及待加工部位的支撑,防止火焰筒在加工时变形。
[0050] 间隔单元包括壳体三411,壳体三411上固定安装有移动滑轨410,移动滑轨410和滑动支撑块403连接,壳体三411内部转动安装有不完全齿轮412,不完全齿轮412和壳体三411同心,壳体三411内部转动安装有齿轮413,齿轮413和不完全齿轮412啮合,壳体三411底端固定安装有电机三415,电机三415的输出端和不完全齿轮412的转动中心轴固定连接,电机三415上固定安装有弧形片416,弧形片416和顶盘301外圈槽上滑动连接,齿轮413上固定安装有行走轮414,行走轮414和顶盘301内圈上的轨道滑动连接。
[0051] 模具组件包括模具盒401,模具盒401的底端上安装有多个螺栓三409,多个螺栓三409均匀分布,通过多个螺栓三409连接有接受盒408,模具盒401内部安装有第一活动杆机构和第二活动杆机构,第一活动杆机构、第二活动杆机构均和滑动支撑块403连接,模具盒
401上设置有多个小孔,激光切割沿模具盒401上小孔位置切割,模具盒401前端与火焰筒内壁贴合部分为弧形。
[0052] 第一活动杆机构包括支杆一404,支杆一404的第一端转动安装在模具盒401内部靠近第一端处,支杆一404第二端上安装有螺栓一405,支杆一404和滑动支撑块403上的螺栓孔通过螺栓一405安装,第二活动杆机构包括支杆二406,支杆二406第一端转动安装在模具盒401内部靠近第二端处,支杆二406第二端上安装有螺栓二407,支杆二406和滑动支撑块403上的螺栓孔通过螺栓二407连接。
[0053] 启动液压缸二402,液压缸二402的缸臂带动滑动支撑块403在移动滑轨410上滑动,滑动支撑块403通过支杆一404和支杆二406带动模具盒401运动,此时模具盒401贴合火焰筒待加工处内壁,模具盒401通过多个螺栓三409带动接受盒408运动,启动电机三415,电机三415的输出端带动不完全齿轮412运动,不完全齿轮412通过齿轮413带动行走轮414运动,行走轮414通过壳体三411带动模具盒401运动。
[0054] 如图16所示,激光加工部件2包括液压缸一203,液压缸一203安装在主体部件1上,液压缸一203的缸臂上固定安装有板子一202,板子一202安装在主体部件1上,板子一202上安装有多个多轴激光头201,多个多轴激光头201沿径向方向均匀分布。
[0055] 启动液压缸一203,液压缸一203的缸臂通过板子一202带动多个多轴激光头201运动。
[0056] 如图17‑图19所示,主体部件1包括壳体一101,壳体一101上固定安装有壳体二102的第一端,壳体二102上设置有两个拉筋板103,两个拉筋板103对称分布在壳体二102两侧,拉筋板103的第一端固定安装在壳体二102上,拉筋板103的第二端和壳体一101连接,板子一202和壳体二102连接,转动盘310和壳体一101转动连接,电机一303和壳体一101通过螺栓固定连接,壳体一101和转动柱309转动连接,壳体一101内部安装有两个移动组件,移动组件包括车轴105,车轴105转动安装在壳体一101上,车轴105的两端均固定安装有车轮104。
[0057] 工作原理:将火焰筒放置到壳体一101平台上,将火焰筒和转动柱309调整为同心,启动电机二308,电机二308的输出端带动锥齿轮二306运动,锥齿轮二306通过锥齿轮一305带动转轴315运动,转轴315带动多个导轨盘一312运动,多个导轨盘一312带动多个滑动支撑件302运动,多个滑动支撑件302带动多个弧形支撑件311运动,滑动支撑件302上的弧形槽板贴合火焰筒内壁凸起,然后卡紧,此时将火焰筒固定支撑住,启动液压缸二402,液压缸二402的缸臂带动滑动支撑块403在移动滑轨410上滑动,滑动支撑块403通过支杆一404和支杆二406带动模具盒401运动,模具盒401通过多个螺栓三409带动接受盒408运动,此时模具盒401贴合火焰筒待加工处内壁,启动液压缸一203,液压缸一203的缸臂通过板子一202带动多个多轴激光头201运动,调整多轴激光头201使多轴激光头201的中心线和模具盒401上的孔的中心线共线,当模具盒401贴合区域加工完成后,多轴激光头201停止工作,启动电机一303,电机一303的输出端带动不完全销柱齿轮304运动,不完全销柱齿轮304通过销柱齿轮307带动转动柱309运动,转动柱309带动导轨盘二313运动,导轨盘二313通过导轨盘二313上的槽带动滑动支撑件302运动,滑动支撑件302带动火焰筒运动,启动电机三415,电机三415的输出端带动不完全齿轮412运动,不完全齿轮412通过齿轮413带动行走轮414运动,行走轮414通过壳体三411带动模具盒401运动,壳体三411在带动模具盒401运动的过程中,模具盒401对加成完成的火焰筒内部进行剐蹭,将加工完的气膜孔上的毛刺剐蹭干净,并且毛刺通过模具盒401上的小孔进入到接受盒408中,并且,当多轴激光头201在加工过程中产生的废料也会通过模具盒401上的小孔进入到接受盒408中,当接受盒408中的废料堆满后,拧下多个螺栓三409,把接受盒408取下并清除干净里面的废料,使模具盒401运动到下一待加工区域,此时多轴激光头201继续对下一待加工区域加工,当火焰筒上气膜孔加工完成后,小支撑部件4启动液压缸二402,液压缸二402的缸臂通过滑动支撑块403带动支杆一
404、支杆二406回缩,支杆一404和支杆二406带动模具盒401回缩,启动电机二308,电机二
308反转,电机二308的输出端带动锥齿轮二306运动,锥齿轮二306通过锥齿轮一305带动转轴315运动,转轴315带动多个导轨盘一312运动,多个导轨盘一312带动多个滑动支撑件302运动,多个滑动支撑件302带动多个弧形支撑件311运动,滑动支撑件302上的弧形槽板脱离火焰筒内壁凸起,启动液压缸一203,液压缸一203的缸臂通过板子一202带动多个多轴激光头201回缩,取下火焰筒。
[0058] 一种航空航天发动机气膜孔的加工工艺,具体步骤如下:
[0059] 步骤一:把火焰筒安装在壳体一101上,使火焰筒的底端贴合壳体一101上的平面,调整火焰筒和转动柱309同心;
[0060] 步骤二:调整多轴激光头201确定气膜孔轴线与火焰筒表面法向的夹角;
[0061] 步骤三:通过一级支撑单元对火焰筒进行支撑,启动电机二308,电机二308的输出端带动锥齿轮二306,锥齿轮二306通过锥齿轮一305带动转轴315运动,转轴315带动多个导轨盘一312运动,导轨盘一312带动多个滑动支撑件302运动,多个滑动支撑件302上的弧形槽板贴合到火焰筒内壁凸起处;
[0062] 步骤四:通过二级支撑单元对火焰筒内壁待加工处进行局部支撑,启动液压缸二402,液压缸二402的缸臂带动滑动支撑块403运动,滑动支撑块403通过第一活动杆机构、第二活动杆机构带动模具盒401运动,使模具盒401贴合火焰筒待加工处内壁;
[0063] 步骤五:通过多轴激光头201对火焰筒进行加工;
[0064] 步骤六:当多轴激光头201加工完模具盒401贴合的这一部分后,间歇组件开始工作,启动电机一303,电机一303的输出端带动不完全销柱齿轮304运动,不完全销柱齿轮304带动转动柱309运动,转动柱309通过多个支撑组件和多个顶管314带动火焰筒运动,此时间隔单元开始工作,启动电机三415,电机三415的输出端带动不完全齿轮412运动,不完全齿轮412带动齿轮413运动,齿轮413带动行走轮414运动,通过行走轮414带动壳体三411运动,壳体三411带动模具盒401运动到下一待加工区域;
[0065] 步骤七:待火焰筒加工完成后,激光加工部件2、大支撑部件3、小支撑部件4复位,取下火焰筒。