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整体叶盘是现代航空发动机的一种新型结构部件,目前已经在航空发动机风扇、压气机和涡轮上得到广泛应用,能有效地提高发动机的推重比。整体叶盘的结构同传统叶片和轮盘装配机构不同,它减少了榫头、榫槽及锁紧等装置,避免了榫根与榫槽间的气流损失。同时,整体叶盘的材料一般为钛合金和镍基合金等先进复合材料,其结构具有叶片薄、易变形、叶片间隙窄而深等特点。这样的材料和结构特点大大减轻了转子结构重量,提高了气动效率,改善工作时的气动效率和散热性能,从而使发动机的工作寿命和安全性更得到了很大提升。国外,数控铣削、电解加工、电火花加工、精密焊接、研磨抛光加工等方面有一定技术优势,使得整体叶盘制造技术已经趋于成熟。目前,国内叶片表面精加工主要还是依靠手动抛光工艺来实现,自动化程度很低,故整体叶盘的制造精度和质量难以保证,大大降低了整体叶盘的工作性能和使用寿命。此外,由于整体叶盘结构的特殊性,叶片型面的检测容易与其他叶片发生干涉,难以获得准确的叶片型面误差。本文针对上述问题,研发了一种集磨抛加工和在位测量于一体的整体叶盘磨抛机床。机床采用双立柱、XY,工作台的结构形式,七轴五联动,能够高效率、高精度地完成整体叶盘叶片的磨抛和测量工作。综合考虑整机的刚性、承载能力、加工范围等,确定了整体叶盘磨抛检测机床的技术指标和精度要求。对整机结构进行了详尽的结构设计,包括机床主体结构设计、各直线轴和旋转轴转动轴的驱动系统设计、砂带磨削工具系统和在线检测系统设计等;并针对设计的整机装配结构利用CATIA进行三维建模,导入至ANSYS Workbench14.5中进行受力分析、划分网格、结合面选取等前处理工作,通过有限元静力学分析获得整机装配体沿X、Y、Z轴三个方向的静刚度,通过模态分析和谐响应分析获得装配体的动态特性,找出更容易被动态激振力激发的模态阶数,避免整机运行时发生共振,以确保装配结构设计的合理性和安全性;制定合理的整机装配工艺,将整机装配工作分为:装配前期准备工作;床身-Y滑鞍-X轴工作台总成;Z轴立柱总成装配和布线以及油漆修补四个部分,从而完成整体叶盘磨抛检测机床的机械部分装配工作。