[发明专利]涡轮盘电火花成形加工及在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及特种加工技术领域，特别是涉及一种适用于涡轮盘等曲面体进行仿形加工的电火花加工及在线检测装置。

背景技术

目前，涡轮盘是航空、航天发动机的核心部件，结构形状复杂，流体通道狭小而弯曲，叶片型面多为自由曲面，加上多采用高温合金或超耐热合金等难加工材料，传统的切屑加工很难实现较高精度的加工。电火花加工利用工具和工件间脉冲性火花放电来蚀除多余的材料，具有精度高、材料适应性广等优点，是涡轮盘的主流加工手段。现有的涡轮盘电火花加工技术是由主轴头带动电极进行加工，且一次只能装夹一个电极进行加工。

由于涡轮盘电火花加工属于仿形加工，加工的过程中伴随着电极损耗，加工完成一个涡轮盘往往需要消耗十几个甚至上百个电极。显然这种方法需要多次装夹电极，这必然导致停机装夹电极的次数增加，不但降低生产效率，而且每次装夹电极时的定位误差将导致整个加工过程的误差增加而使被加工零件的精度降低。

涡轮盘加工完成后，为了防止涡轮盘重新装夹找正带来的定位误差，一般不采用将涡轮盘移到三坐标测量机上进行加工余量测量的方法，而是先将安装在主轴头上的放电电极拆下，然后，在主轴头上安装测量杆，利用在线测量的办法进行加工精度检测。如果满足加工精度要求，则停止加工；否则继续加工，直到加工误差在允许的范围之内。由此可见，涡轮盘电火花加工是一个加工与检测交替进行的过程，需要不停更换电极、测量杆。

因此，在现有的电火花成形加工条件下，如何减少停机安装电极、测量杆的次数，对提高被加工曲面的精度和效率具有现实意义。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何减少电火花成形加工中停机安装电极和测量杆的次数。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种涡轮盘电火花成形加工及在线检测装置，包括转接板、测量杆、工具电极轴和多个放电电极，所述工具电极轴的一端与所述转接板的中心连接，其另一端与机床主轴头连接，所述测量杆和多个放电电极分别设于所述转接板的外边缘。

其中，多个所述放电电极到所述工具电极轴的距离相等。

其中，所述放电电极的放电端为曲面设计。

其中，每个所述放电电极分别通过螺栓螺母组件固定在所述转接板上。

其中，所述测量杆的一端以螺纹连接的方式连接到所述转接板上，其另一端设有标准球。

其中，所述转接板包括主板和分布于所述主板外边缘的多根支杆，所述工具电极轴设于所述主板的中心，每根所述支杆对应安装一根所述测量杆或一个放电电极。

其中，所述支杆设为4、5或6根。

其中，所述工具电极轴包括依次同轴连接的螺纹段、圆柱段和接柄段，所述螺母段与转接板连接，所述接柄段与机床主轴连接。

其中，所述螺纹段通过螺母固定在所述转接板的中心。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的一种涡轮盘电火花成形加工及在线检测装置，其结构简单、加工效率和精度高、成本低，机床主轴头驱动工具电极轴带动转接板转动，大大减少了停机更换放电电极的次数，测量杆与放电电极设于同一转接板，实现了测量杆的在线更换，不需要先拆下电极再安装测量杆进行误差测量。

附图说明

图1是本发明涡轮盘电火花成形加工及在线检测装置的俯视图；

图2是图1的A-A向视图。

其中，1、转接板；11、主板；12、支杆；2、测量杆；3、工具电极轴；4、放电电极；41、放电端；5、螺栓螺母组件；6、螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和图2所示，本发明一种涡轮盘电火花成形加工及在线检测装置，包括转接板1、测量杆2、工具电极轴3和多个放电电极4，工具电极轴3的一端与转接板1的中心连接，其另一端与机床主轴头连接，测量杆2和多个放电电极4分别设于转接板1的外边缘。

机床主轴头驱动工具电极轴3带动转接板1转动，以实现电火花加工过程中放电电极4在线更换和测量杆2的在线测量。

多个放电电极4到转接板1的距离相等，以满足连续工作的需要，放电电极4在更换时不需要进行位置调整，在电火花成形加工中不需要停机安装放电电极。

放电电极4的放电端41为曲面设计，为了配合待加工的涡轮盘等曲面体，可设计为圆弧面。