專利名稱：一種樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種曲面定位加工精鍛葉片榫根的夾具，具體地說，涉及一種樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具。屬于航空發(fā)動機葉片加工技術領域。
背景技術：
航空發(fā)動機葉片是典型的高自由度復雜曲面，薄壁型結構的葉片具有彎、扭、掠形的特點，型面精度要求高、氣動性能好；葉片高精度的特點使得其加工效率較低，而且對葉片加工前的工裝夾具亦提出了相當高的要求。為了提高加工效率，對于一些相對較小的葉片可采用精密鍛造的高效方法來加工?，F(xiàn)有的精鍛技術能滿足葉片葉身的要求精度，葉身曲面不需要再進行數控加工，但是葉片榫根僅是粗成型，需進一步的數控加工。而對于精鍛 葉片榫根的加工，只能是通過已成型的葉片自由曲面來定位，不僅要保證定位的準確性和穩(wěn)定性，而且必須控制由裝夾引起的葉片自由曲面的夾緊變形?，F(xiàn)有技術中的葉片加工夾具類型有很多，通常使用的有通用夾具、可調整夾具、組合夾具；一般適用于傳統(tǒng)的葉片數控加工即先對葉片榫根進行加工，再通過葉片榫根的定位來對葉身加工，而對于數控加工精鍛葉片榫根的工藝要求，還沒有能保證較好定位和較小夾緊變形的專用夾具。中國專利201020020523. X中公開了一種葉片數控加工精密定位夾具，定位夾具采用兩端預拉緊的固定夾緊結構，其葉尖端工藝臺與定位芯軸相連，通過偏心銷軸的設置，并利用偏心銷軸的自鎖來實現(xiàn)夾緊，防止葉片加工過程中變形過大的問題。但該夾具在使用過程中偏心銷軸產生的預緊力無法精確控制，對于不同尺寸的葉片無法達到最優(yōu)化定位夾緊，尤其在加工大型薄壁葉片時，其振動比較明顯，會影響大型葉片的加工質量。在專利201020608097. I中描述了一種薄壁葉片數控加工精密定位夾具，該定位夾具采用榫根端液壓夾緊結構和葉尖工作臺和定位心軸鑄造聯(lián)接的固定結構，葉尖工藝臺與定位芯軸相連，通過液壓裝置，利用壓力銷軸來實現(xiàn)葉片的夾緊，可以減小加工中葉片的加工變形，但該夾具通過榫根進行定位，并沒有解決對榫根的加工問題。

實用新型內容為避免現(xiàn)有技術存在的不足，克服其精鍛葉片的榫根在加工中通過葉身曲面定位引起的定位誤差大、穩(wěn)定性不足、夾緊變形大的問題，本實用新型提出一種樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具。目的是使葉片在加工過程中能承受由于刀具切削力產生的沖擊和振動，使葉片的加工穩(wěn)定且不易廣生變形，提聞定位精度；夾具不僅可提聞航空發(fā)動機葉片的加工效率，而且可提高加工精度，解決精鍛葉片榫根加工時的裝夾問題。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是包括旋轉工作臺、夾具箱蓋、箱蓋頂板、定位銷三、偏心銷軸、夾具箱體、上螺栓、調節(jié)塊、定位螺桿、緊固銷釘一、葉身定位銷一、下螺栓、葉身定位銷二、金屬帶一、金屬帶二、金屬帶三、金屬帶四、箱體頂板、定位銷二、定位銷一、緊固銷釘二，[0008]所述旋轉工作臺為其它各部件提供支撐；固定在旋轉工作臺上的夾具箱體與夾具箱蓋通過偏心銷軸相連接，夾具箱蓋與夾具箱體扣合后通過上螺栓和下螺栓固定鎖緊；夾具箱蓋內壁和夾具箱體內壁、箱蓋頂板和箱體頂板相對的一側有樹脂涂層，夾具箱蓋內壁和夾具箱體內壁的樹脂涂層上固定有兩兩相對的金屬帶一、金屬帶二、金屬帶三、金屬帶四。所述夾具箱體內側下部設置有葉身定位銷一和葉身定位銷二，內側上部設置有調節(jié)塊，夾具箱體兩側安裝有上螺栓和下螺栓，夾具箱體前端固定有箱體頂板，箱體頂板上設置有定位銷一和可調節(jié)的定位銷二，定位銷二通過緊固銷釘一調節(jié)；所述夾具箱蓋兩側設置有臺階凹槽與上螺栓和下螺栓配合連接，夾具箱蓋的前端固定有箱蓋頂板，箱蓋頂板上有可調節(jié)的定位銷三，定位銷三通過緊固銷釘二調節(jié)。所述調節(jié)塊為倒凹字型，凹槽頂部中心有螺孔，通過定位螺桿安裝在夾具箱體上，與葉身定位銷一和葉身定位銷二實現(xiàn)葉片的過定位。 所述夾具箱體內樹脂涂層上的金屬帶三和金屬帶四分別豎直方向固定在葉身定位銷一和葉身定位銷二的上部。本實用新型樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，使用樹脂材料作為夾具箱蓋內壁和夾具箱體內壁的涂層能與葉身很好的吻合，起到輔助夾緊的作用；四條金屬帶分別豎直內嵌在樹脂材料涂層上，且在夾具箱蓋樹脂涂層和夾具箱體樹脂涂層上對稱分布，同時實現(xiàn)定位和夾緊的作用。通過調節(jié)偏心銷軸和上螺栓、下螺栓，使得夾具箱蓋與夾具箱體能很好的配合，保證夾具箱蓋樹脂材料層上金屬帶的準確定位，并實現(xiàn)定位和夾緊的作用。有益效果本實用新型樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，夾具箱蓋和夾具箱體通過偏心銷軸連接，且可利用偏心銷軸的自鎖來實現(xiàn)夾緊。夾具箱體和夾具箱蓋其與葉背葉盆接觸的部分以及與榫根接觸的部分均為樹脂材料，使葉片在加工過程中能承受由于刀具切削力產生的沖擊和振動；箱體頂板上固定有定位銷實現(xiàn)葉片定位，可調節(jié)的定位銷實現(xiàn)葉片的過定位，亦起到夾緊的作用，同時可在榫根加工時起到輔助支撐的作用，使葉片的加工穩(wěn)定且不易廣生變形，提聞定位精度。夾具不但可以提聞航空發(fā)動機葉片的加工效率，而且可提高加工精度，解決精鍛葉片榫根加工時的裝夾問題。夾具結構簡單，安裝方便，定位精度高，可多次裝拆而不影響定位精度。
以下結合附圖
和實施方式對本實用新型一種樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具作進一步詳細描述。圖I為本實用新型樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具示意圖。圖2為定位螺桿安裝部位示意圖。圖3為夾具箱體內嵌金屬帶部位示意圖。圖4為本實用新型的頂板示意圖。圖中I.旋轉工作臺2.夾具箱蓋3.箱蓋頂板4.定位銷三5.偏心銷軸6.夾具箱體7.上螺栓8.調節(jié)塊9.定位螺桿10.緊固銷釘一 11.葉片12.葉片榫根13.葉身定位銷
一14.下螺栓15.葉身定位銷二 16.金屬帶一 17.金屬帶二 18.金屬帶三19.金屬帶四20.箱體頂板21.定位銷二 22.定位銷一 23.緊固銷釘二
具體實施方式
本實施例是一種樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具。參閱圖I、圖2、圖3、圖4，本實用新型樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，包括旋轉工作臺I、夾具箱蓋2、箱蓋頂板3、定位銷三4、偏心銷軸5、夾具箱體6、上螺栓7、調節(jié)塊8、定位螺桿9、緊固銷釘一 10、葉片11、葉片榫根12、葉身定位銷一 13、下螺栓14、葉身定位銷二 15、金屬帶一 16、金屬帶二 17、金屬帶三18、金屬帶四19、箱體頂板20、定位銷
二21、定位銷一 22、緊固銷釘二 23 ；旋轉工作臺I通過螺栓固定安裝在機床工作臺上；固定在旋轉工作臺I上的夾具箱體6與夾具箱蓋2通過偏心銷軸5相連接，夾具箱蓋2與夾具箱體6蓋合后通過上螺栓7和下螺栓14固定鎖緊；上螺栓7和下螺栓14對夾具箱蓋2與夾具箱體6可靠鎖緊，即夾緊葉片，同時還可通過旋緊上、下螺栓來調節(jié)夾具箱蓋2與夾具箱體6的鎖緊程度，即對葉片11的夾緊程度可調。偏心銷軸為圓柱偏心軸，可配合上螺栓7和下螺栓14來調節(jié)葉片11的夾緊程度。夾具箱蓋2內壁和夾具箱體6內壁、箱蓋頂板3和箱體頂板20相對的一側設置有樹脂涂層，夾具箱蓋2內壁和夾具箱體6內壁的樹脂涂層上固定有兩兩相對的金屬帶一 16和金屬帶二 18、金屬帶三17和金屬帶四19，亦可實現(xiàn)定位和夾緊的作用。通過調節(jié)偏心銷軸和上螺栓、下螺栓，使的夾具箱蓋與夾具箱體能很好的配合，保證夾具箱蓋樹脂材料層上金屬帶的準確定位。實現(xiàn)定位和夾緊的作用。夾具箱體6內側下部設置有葉身定位銷一 13和葉身定位銷二 15，夾具箱體6內側上部設置有調節(jié)塊8，夾具箱體6兩側安裝有上螺栓7和下螺栓14 ;夾具箱體6前端固定有箱體頂板20，箱體頂板20上設置有定位銷一 22和可調節(jié)的定位銷二 21 ;夾具箱蓋兩側設置有臺階凹槽與上螺栓7和下螺栓14配合連接，夾具箱蓋2的前端固定有箱蓋頂板3，箱蓋頂板3上有可調節(jié)的定位銷三4，定位銷通過緊固銷釘調節(jié)。參見圖4，夾具箱體6前端的箱體頂板20上的定位銷22實現(xiàn)葉片11定位，可調節(jié)定位銷4、定位銷21實現(xiàn)葉片11的過定位，起到夾緊的作用，同時可在葉片榫根12加工時起到輔助支撐的作用。分別通過緊固銷釘一 10、緊固銷釘二 23實現(xiàn)對可調節(jié)定位銷4、定位銷21的調節(jié)。圖2展示是本實用新型的夾具箱體上的定位螺桿的安裝部位，通過定位螺桿9調節(jié)調節(jié)塊8 ;調節(jié)塊8呈倒凹字型，凹槽頂部中心有螺孔，通過定位螺桿9固定安裝在夾具箱體6上，與葉身定位銷一 13和葉身定位銷二 15實現(xiàn)葉片的過定位。如圖3所示，夾具箱體6內樹脂涂層上的金屬帶三18和金屬帶四19分別豎直方向固定在葉身定位銷一 13和葉身定位銷二 15的上部。本實用新型樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，在使用時，旋轉工作臺I安裝在機床工作臺上，葉片11置放在夾具箱體6內通過葉身定位銷一 13、葉身定位銷二 15完成葉片11的定位，通過定位螺桿9調節(jié)調節(jié)塊8實現(xiàn)葉片11的過定位，起到夾緊的作用；扣合夾具箱蓋2，通過上螺栓7、下螺栓14對夾具箱蓋2和夾具箱體6緊固鎖緊，即夾緊葉片，此時，可配合調節(jié)偏心銷軸5來調節(jié)對葉片11的夾緊程度。夾具箱體6的箱體頂板20上固定的定位銷一 22實現(xiàn)葉片11定位，通過調節(jié)緊固銷釘一 10、緊固銷釘二 23實現(xiàn)葉片11的過定位，起到夾緊的作用，同時在葉片榫根12的加工中起到輔助支撐的作用；完成以上工作即可對葉片榫根12進行加工。本實用新型樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，使用樹脂材料作為夾具箱蓋2內壁和夾具箱體6內壁的涂層能與葉身很好的相合，其與葉背葉盆接觸的部分以及與葉片榫根接觸的部分均為樹脂材料涂層，為葉片11提供了一個柔性支撐，且樹脂材料可允許有一定的葉型誤差，可減小加工中葉片11在切削力的作用下產生的加工變形，使葉片11在加工過程中能承受由于刀具切削力產生的沖擊和振動，使葉片11的加工變得穩(wěn)定。夾具箱蓋2和夾具箱體6的連接采用偏心銷軸5，亦可利用偏心銷軸5的自鎖來實現(xiàn)夾緊。在加工過程中，夾具箱體6的調節(jié)塊8、箱蓋頂板3上的可調節(jié)定位銷4以及箱體頂板20上的可調節(jié)定位銷21，通過對葉片11的過定位，提高定位精度，減小阻尼振動。 本實用新型不僅用于航空發(fā)動機葉片榫根的加工，而且還可用于燃氣渦輪機的工作葉片、導向葉片等薄壁類葉片榫根加工。
權利要求1.一種樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，其特征在于包括旋轉工作臺、夾具箱蓋、箱蓋頂板、定位銷三、偏心銷軸、夾具箱體、上螺栓、調節(jié)塊、定位螺桿、緊固銷釘一、葉身定位銷一、下螺栓、葉身定位銷二、金屬帶一、金屬帶二、金屬帶三、金屬帶四、箱體頂板、定位銷二、定位銷一、緊固銷釘二， 所述旋轉工作臺為其它各部件提供支撐； 固定在旋轉工作臺上的夾具箱體與夾具箱蓋通過偏心銷軸相連接，夾具箱蓋與夾具箱體扣合后通過上螺栓和下螺栓固定鎖緊；夾具箱蓋內壁和夾具箱體內壁、箱蓋頂板和箱體頂板相對的一側有樹脂涂層，夾具箱蓋內壁和夾具箱體內壁的樹脂涂層上固定有兩兩相對的金屬帶一、金屬帶二、金屬帶三、金屬帶四； 所述夾具箱體內側下部設置有葉身定位銷一和葉身定位銷二，內側上部設有調節(jié)塊，夾具箱體兩側安裝有上螺栓和下螺栓，夾具箱體前端固定有箱體頂板，箱體頂板上設置有定位銷一和可調節(jié)的定位銷二，定位銷二通過緊固銷釘一調節(jié)； 所述夾具箱蓋兩側設置有臺階凹槽與上螺栓和下螺栓配合連接，夾具箱蓋的前端固定有箱蓋頂板，箱蓋頂板上有可調節(jié)的定位銷三，定位銷三通過緊固銷釘二調節(jié)。
2.根據權利要求I所述的樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，其特征在于所述調節(jié)塊為倒凹字型，凹槽頂部中心有螺孔，通過定位螺桿安裝在夾具箱體上，與葉身定位銷一和葉身定位銷二實現(xiàn)葉片的過定位。
3.根據權利要求I所述的樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，其特征在于所述夾具箱體內樹脂涂層上的金屬帶三和金屬帶四分別豎直方向固定在葉身定位銷一和葉身定位銷二的上部。
專利摘要本實用新型公開了一種樹脂壓緊曲面數控加工精鍛葉片榫根夾具，夾具箱蓋和夾具箱體通過偏心銷軸連接，夾具箱體和夾具箱蓋其與葉背葉盆接觸的部分以及與榫根接觸的部分均涂有樹脂材料層，使葉片在加工過程中能承受由于刀具切削力產生的沖擊和振動，使葉片的加工穩(wěn)定且不易產生變形，提高定位精度。本實用新型夾具不但可以提高航空發(fā)動機葉片的加工效率，而且可提高加工精度，解決精鍛葉片榫根加工時的裝夾問題。夾具結構簡單，安裝方便，定位精度高，可多次裝拆而不影響定位精度。本實用新型不僅用于航空發(fā)動機葉片榫根的加工，而且還可用于燃氣渦輪機的工作葉片、導向葉片等薄壁類葉片榫根加工。
文檔編號B23Q3/06GK202507098SQ20122014871
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權日2012年4月10日
發(fā)明者萬旭生, 劉維偉, 單晨偉, 史耀耀, 李曉燕, 黃新春 申請人:西北工業(yè)大學