叶片类复杂曲面零件是航空、航天发动机,汽轮机等设备的关键零件,其加工精度的高低将直接影响整机的性能。有些用于特殊场合的叶片,因材料的工艺性能较差,给叶片的加工带来很大的难度。目前叶片加工的工艺过程是:首先精铸或精锻毛坯,之后用砂轮手工打磨叶片边角毛刺,最后用手工砂布机抛光。该工艺过程虽然避开了用机床加工叶片型面的复杂过程,然而最后工序却需手工打磨叶片。叶片加工的最后一道工序是去除叶片棱边的毛刺。目前,我国去除叶片毛刺的方法相对落后,还主要以手工去除为主;这种加工方法不仅效率低,费用高,加工精度很难保证且一致性差。为替代手工操作,改善工人工作环境,提高零件加工精度,针对叶片最后一道工序,本文研发出一台专用于去除叶片棱边毛刺的叶片砂带磨削机床。该机床采用砂带磨削方式对叶片进行磨削,它具有砂带磨削所具有的优点:高效、经济、适应性强。该机床采用自适应磨削,简化了机床结构;曲面各接触点处压力分布相对均匀,可以提高叶片型面的磨削精度。该叶片砂带磨削机床可以提高叶片的加工效率、加工精度、改善工人劳作环境。本文的主要内容及结论如下:首先,根据叶片的工序要求,对叶片磨削进行工艺分析,确定机床结构配置方案,进行机床总体结构设计;根据叶片的结构特点,设计叶片专用夹具、顶尖;设计了满足叶片加工要求的砂带磨削工具系统;对机床进行了三维实体建模、虚拟装配、干涉检验以及运动模拟,从理论上验证了该方案的可行性。采用有限元法对机床关键零部件进行结构静力分析,从理论上确保了关键零部件在机床加工叶片过程中的强度、刚度要求。经过对机床简化模型进行模态分析以及谐响应分析,得出机床的工作频率避开了机床的固有频率,工作时机床不会发生共振;在工作频率范围内,机床床身固定与否对机床振幅及应力影响很小,机床可在床身不固定的情况下加工零件;机床旋转零部件对机床的可靠性及加工精度有影响,所以要确保旋转件的加工精度及装配精度,应尽可能的降低旋转零部件的偏心质量。对机床的驱动轮及砂带磨削工具系统支架进行了形状及参数优化设计,降低了零件的重量,改进了零件的结构,改善了机床的动态性能。