常見的渦輪葉片有風(fēng)力渦輪葉片、水輪機(jī)葉片、蒸汽渦輪葉片、燃?xì)鈾C(jī)渦輪葉片等。此外,應(yīng)用場景的不同,決定了渦輪葉片采用的材質(zhì)和制作加工工藝。
以航空發(fā)動機(jī)的渦輪葉片為例,如下圖,在航空發(fā)動機(jī)中,燃?xì)夂涂諝獾幕旌蠚怏w從主燃燒室噴出后,高溫高速氣流通過導(dǎo)向葉片實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向,并形成幾百米/秒的高速氣流,沖向渦輪工作葉片,驅(qū)動工作葉片高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)一步通過渦輪軸帶動壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)。
葉片所處部位工作最高溫度可達(dá)1000℃以上,因此通常采用高溫合金材料,以及更加彎、扭、掠的葉片型面設(shè)計,以便獲得更好的空氣動力學(xué)效果。一些先進(jìn)的發(fā)動機(jī)渦輪工作葉片還會采用帶冠結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高渦輪效率和震動的問題。
高溫合金屬于難加工材料,葉片彎、扭、掠的葉片型面設(shè)計和帶冠結(jié)構(gòu)更是進(jìn)一步增加了機(jī)器人打磨加工的難度,具體體現(xiàn)在以下方面:
1、相對于常見金屬材料,高溫合金材質(zhì)的渦輪葉片硬度更大,在磨削時需要更大的磨削力和轉(zhuǎn)速,使砂帶使用壽命快速縮短,導(dǎo)致耗材位置信息容易發(fā)生變化。
2、渦輪葉片曲率大,表面處理要求光滑、均勻,需要機(jī)站能夠快速定點(diǎn),并實(shí)現(xiàn)一致、穩(wěn)定地磨削。
3、葉片本身壁較薄,同時打磨余量小,機(jī)站的切削力過大、轉(zhuǎn)速過快、運(yùn)動軌跡不當(dāng)都容易造成工件過磨或報廢。
針對以上問題,深隆機(jī)器人渦輪葉片打磨機(jī)站具有以下技術(shù)優(yōu)勢:
1、位置自動調(diào)整
機(jī)站從工件和砂帶接觸面實(shí)時反饋位置變化信息,通過深隆機(jī)器人核心算法,對因耗材損耗造成的位移進(jìn)行自動調(diào)整,以免機(jī)站出現(xiàn)過磨或漏磨的情況。
2、自動補(bǔ)償
在處理渦輪葉片,尤其是葉冠和葉身交接處時,機(jī)站實(shí)時調(diào)整機(jī)器人的力度和工作輪的位置進(jìn)行自動補(bǔ)償,使機(jī)站始終以持續(xù)、穩(wěn)定的力度對工件進(jìn)行磨削。
3、高精度的全伺服CNC研磨機(jī)和出色編程技術(shù)
全伺服CNC研磨機(jī)搭載伺服系統(tǒng),根據(jù)編程員的經(jīng)驗(yàn),設(shè)置機(jī)站打磨的力度和轉(zhuǎn)速,并完成機(jī)器人運(yùn)動軌跡程序后,實(shí)現(xiàn)高精度地磨削。
此外,對于工件可能存在的偏差和工件打磨后精度的測量,可以通過配置視覺檢測系統(tǒng),在打磨前和打磨后對工件的精度進(jìn)行檢測,提高機(jī)站運(yùn)作效率。









