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CN105252292A - 叶片型面数铣加工用夹具 - Google Patents

叶片型面数铣加工用夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种叶片型面数铣加工用夹具，包括：两个连接盘，两个连接盘平行相对设置并固定于数铣机床上；两个定位轴，沿轴向间隔分别固定于两个连接盘上，且两个定位轴同轴并在两个定位轴之间的区域形成夹持区域；两个定位轴沿远离其对应的连接盘的端部为弹性夹持部且均设有用于控制其弹性变形的锁紧件；至少一个定位轴上设有用于对待加工叶片进行角向定位的角向块。通过设计特有的夹持工装对待加工叶片在数铣机床上定位以铣削叶片型面，降低了对操作者手工抛光等操作繁琐及对操作者技能水平高的问题，且夹具结构紧凑合理，既保证了工艺加工质量，又提高了生产效率，且避免了传统手工加工导致的成品率低及资源浪费严重的问题，节约了生产成本。

Description

叶片型面数铣加工用夹具
技术领域
本发明涉及叶片加工领域，特别地，涉及航空发动机领域进口导叶组件或者压气机静子叶片数铣加工叶片型面所需夹具设计。
背景技术
进口导叶组件或者压气机静子叶片在现代航空发动机生产领域中，占据非常大的比例，且其叶片的型面还必须按照指定的参数坐标来加工。
现有的叶片型面加工一般采用先铸造后手工抛光的加工方式，其存在如下缺点：
(1)、传统的加工工艺采用先留余量铸造后操作者手工抛光的方式，由于铸造的余量在铸造车间无法控制，故加工工艺上需要分多工步让操作者多次手工去余量，使得工序繁杂；
(2)、现有的叶片型面的加工质量完全取决于经验丰富，技术水平高的抛光操作者，对人的技能水平要求非常高，易产生加工“瓶颈”问题；
(3)、零件在发动机装配中需求的数量多，相应地需要大量的抛光操作者，但实际操作中，每个操作者不能100％保证加工出合格零件。目前采用“数量战胜质量”的策略，造成了加工材料及资源的极大浪费。
发明内容
本发明提供了一种叶片型面数铣加工用夹具，以解决现有的叶片型面加工导致的工序繁杂、人工操作技术水平要求高及成品合格率低、加工资源浪费严重、加工效率低等技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种叶片型面数铣加工用夹具，用于在数铣机床上对待加工叶片定位以铣削叶片型面，该叶片型面数铣加工用夹具包括：
两个连接盘，两个连接盘平行相对设置并固定于数铣机床上；
两个定位轴，沿轴向间隔分别固定于两个连接盘上，且两个定位轴同轴并在两个定位轴之间的区域形成待加工叶片的夹持区域；
两个定位轴沿远离其对应的连接盘的端部为弹性夹持部且均设有用于控制其弹性变形的锁紧件；
至少一个定位轴上设有用于对待加工叶片进行角向定位的角向块。
进一步地，角向块包括与定位轴的外周壁配合连接的定位部，定位部连接沿定位轴的轴向延伸的连接部，连接部的端部设有沿垂直于定位轴轴向且凸向定位轴的弧形凸部，弧形凸部对待加工叶片的端部进行角向定位。
进一步地，定位部经定位销及压紧螺钉连接至定位轴上。
进一步地，弹性夹持部为端部沿周向均匀开口的结构。
进一步地，定位轴采用9SiCr钢制成，且弹性夹持部热处理至金属表面硬度达到HRC40～45。
进一步地，锁紧件为安装螺母，安装螺母采用40CrNiMoA合结钢制成且热处理至金属表面硬度达到HRC40～45。
进一步地，两个定位轴经心轴与对应的连接盘定位以保证同轴度。
进一步地，两个连接盘分别经紧固件与数铣机床自带的花盘相连。
进一步地，待加工叶片为航空发动机用进口导叶组件或者压气机静子叶片。
本发明具有以下有益效果：
本发明叶片型面数铣加工用夹具，通过设计特有的夹持工装对待加工叶片在数铣机床上定位以铣削叶片型面，降低了对操作者手工抛光等操作繁琐及对操作者技能水平高的问题，且夹具结构紧凑合理，既保证了工艺加工质量，又提高了生产效率，且避免了传统手工加工导致的成品率低及资源浪费严重的问题，节约了生产成本。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例叶片型面数铣加工用夹具的结构示意图；
图2是图1的剖视示意图。
附图标记说明：
10、连接盘；
20、定位轴；21、弹性夹持部；
30、待加工叶片；
40、锁紧件；
50、角向块；51、定位部；52、连接部；53、弧形凸部；
60、螺钉；
70、压紧螺钉；
80、定位销。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明的优选实施例提供了一种叶片型面数铣加工用夹具，用于在数铣机床上对待加工叶片30定位以铣削叶片型面，参照图1及图2，本实施例叶片型面数铣加工用夹具包括：
两个连接盘10，两个连接盘10平行相对设置并固定于数铣机床上；
两个定位轴20，沿轴向间隔分别固定于两个连接盘10上，且两个定位轴20同轴并在两个定位轴20之间的区域形成待加工叶片30的夹持区域；
两个定位轴20沿远离其对应的连接盘10的端部为弹性夹持部21且均设有用于控制其弹性变形的锁紧件40；
至少一个定位轴20上设有用于对待加工叶片30进行角向定位的角向块50。
具体地，参照图2，本实施例的两个连接盘10分布在夹具的两端，分布通过四个均匀分布的螺钉60与数铣机床自带的花盘相连，以保证加工过程中定位的可靠性。两个定位轴20一端分别经心轴与对应的连接盘10连接以保证同轴度，从而确保加工时的数铣的位移精度，两个定位轴20的另一端位于待加工叶片30的两头轴颈处。本实施例在定位轴20的端部沿周向均匀开口以形成弹性夹持部21，且通过配合的锁紧件40控制定位轴20的弹性变形，以确保叶片型面的加工精度，且采用周向均匀开口的弹性夹持部21，使得夹紧待加工叶片30时夹紧力均匀，避免待加工叶片30的位移带来的加工误差，降低了成品的不合格率。更优选地，为了确保两个定位轴20间在夹紧待加工叶片30时有足够的弹性夹持力，本实施例中，定位轴20采用9SiCr钢制成，且弹性夹持部21热处理至金属表面硬度达到HRC40～45。优选地，本实施例锁紧件40为安装螺母，安装螺母采用40CrNiMoA合结钢制成且热处理至金属表面硬度达到HRC40～45，从而确保了安装螺母的螺纹与弹性夹持部21的配合安全性，避免了螺纹失效导致的加工误差。
优选地，本实施例中，为了提高不同批次零件的加工效率，根据待加工叶片30两头轴颈部分的尺寸大小可以将定位轴20的夹紧尺寸系列化。这样为以后类似的零件加工只要更换定位轴20即可，增强了夹具的通用性。
参照图2，本实施例角向块50包括与定位轴20的外周壁配合连接的定位部51，定位部51连接沿定位轴20的轴向延伸的连接部52，连接部52的端部设有沿垂直于定位轴20轴向且凸向定位轴20的弧形凸部53，弧形凸部53对待加工叶片30的端部进行角向定位。本实施例通过弧形凸部53与待加工叶片30的角向位置对齐，以进一步提高了待加工叶片30在铣削过程中的定位精度，确保了加工质量。优选地，角向块50的定位部51经定位销80及压紧螺钉70连接至定位轴20上。参照图1及2，定位部51经两个定位销80与定位轴20配合且经压紧螺钉70锁紧至定位轴20上，通过设计两销一螺钉结构，既能让角向块50对待加工叶片30进行角向定位，也方便待加工叶片30的装卸，如，解除压紧螺钉70后，即可很方便地将角向块50经两定位销80进行位移，从而便于待加工叶片30安装或者拆卸，且待角向块50复位后再经压紧螺钉70锁紧至定位轴20上，操作便利，极大地简化了数铣加工的安装操作环节，提高了生产效率。
优选地，本实施例待加工叶片30为航空发动机用进口导叶组件或者压气机静子叶片，该叶片的加工通过对数铣机床编制程序以按照指定的参数坐标进行加工，从而得到合格的进口导叶组件或者压气机静子叶片。
从以上的描述可以得知，本实施例通过设计特有的夹持工装对待加工叶片在数铣机床上定位以铣削叶片型面，降低了对操作者手工抛光等操作繁琐及对操作者技能水平高的问题，且夹具结构紧凑合理，既保证了工艺加工质量，又提高了生产效率，且避免了传统手工加工导致的成品率低及资源浪费严重的问题，节约了生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种叶片型面数铣加工用夹具，用于在数铣机床上对待加工叶片(30)定位以铣削叶片型面，其特征在于，所述叶片型面数铣加工用夹具包括：
两个连接盘(10)，所述两个连接盘(10)平行相对设置并固定于所述数铣机床上；
两个定位轴(20)，沿轴向间隔分别固定于两个所述连接盘(10)上，且所述两个定位轴(20)同轴并在两个所述定位轴(20)之间的区域形成所述待加工叶片(30)的夹持区域；
所述两个定位轴(20)沿远离其对应的连接盘(10)的端部为弹性夹持部(21)且均设有用于控制其弹性变形的锁紧件(40)；
至少一个所述定位轴(20)上设有用于对所述待加工叶片(30)进行角向定位的角向块(50)。
2.根据权利要求1所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述角向块(50)包括与所述定位轴(20)的外周壁配合连接的定位部(51)，所述定位部(51)连接沿所述定位轴(20)的轴向延伸的连接部(52)，所述连接部(52)的端部设有沿垂直于所述定位轴(20)轴向且凸向所述定位轴(20)的弧形凸部(53)，所述弧形凸部(53)对所述待加工叶片(30)的端部进行角向定位。
3.根据权利要求2所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述定位部(51)经定位销(80)及压紧螺钉(70)连接至所述定位轴(20)上。
4.根据权利要求1所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述弹性夹持部(21)为端部沿周向均匀开口的结构。
5.根据权利要求4所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述定位轴(20)采用9SiCr钢制成，且所述弹性夹持部(21)热处理至金属表面硬度达到HRC40～45。
6.根据权利要求5所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述锁紧件(40)为安装螺母，所述安装螺母采用40CrNiMoA合结钢制成且热处理至金属表面硬度达到HRC40～45。
7.根据权利要求1所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述两个定位轴(20)经心轴与对应的连接盘(10)定位以保证同轴度。
8.根据权利要求7所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述两个连接盘(10)分别经紧固件与数铣机床自带的花盘相连。
9.根据权利要求1至8任一所述的叶片型面数铣加工用夹具，其特征在于，
所述待加工叶片(30)为航空发动机用进口导叶组件或者压气机静子叶片。
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