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涡轮叶片的机器人打磨案例

发布日期:2021-12-22 作者:网络


常见的涡轮叶片有风力涡轮叶片、水轮机叶片、蒸汽涡轮叶片、燃气机涡轮叶片等。此外,应用场景的不同,决定了涡轮叶片采用的材质和制作加工工艺。

以航空发动机的涡轮叶片为例,如下图,在航空发动机中,燃气和空气的混合气体从主燃烧室喷出后,高温高速气流通过导向叶片实现转向,并形成几百米/秒的高速气流,冲向涡轮工作叶片,驱动工作叶片高速旋转,进一步通过涡轮轴带动压气机旋转。

叶片所处部位工作最高温度可达1000℃以上,因此通常采用高温合金材料,以及更加弯、扭、掠的叶片型面设计,以便获得更好的空气动力学效果。一些先进的发动机涡轮工作叶片还会采用带冠结构,进一步提高涡轮效率和震动的问题。

高温合金属于难加工材料,叶片弯、扭、掠的叶片型面设计和带冠结构更是进一步增加了机器人打磨加工的难度,具体体现在以下方面:

1、相对于常见金属材料,高温合金材质的涡轮叶片硬度更大,在磨削时需要更大的磨削力和转速,使砂带使用寿命快速缩短,导致耗材位置信息容易发生变化。

2、涡轮叶片曲率大,表面处理要求光滑、均匀,需要机站能够快速定点,并实现一致、稳定地磨削。

3、叶片本身壁较薄,同时打磨余量小,机站的切削力过大、转速过快、运动轨迹不当都容易造成工件过磨或报废。

针对以上问题,深隆机器人涡轮叶片打磨机站具有以下技术优势:

1、位置自动调整

机站从工件和砂带接触面实时反馈位置变化信息,通过深隆机器人核心算法,对因耗材损耗造成的位移进行自动调整,以免机站出现过磨或漏磨的情况。

2、自动补偿

在处理涡轮叶片,尤其是叶冠和叶身交接处时,机站实时调整机器人的力度和工作轮的位置进行自动补偿,使机站始终以持续、稳定的力度对工件进行磨削。

3、高精度的全伺服CNC研磨机和出色编程技术

全伺服CNC研磨机搭载伺服系统,根据编程员的经验,设置机站打磨的力度和转速,并完成机器人运动轨迹程序后,实现高精度地磨削。

此外,对于工件可能存在的偏差和工件打磨后精度的测量,可以通过配置视觉检测系统,在打磨前和打磨后对工件的精度进行检测,提高机站运作效率。


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