CN114643376B - 一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具及工作方法。本发明的技术方案包括夹具底座，夹具底座为菱形，底座两端分别设置有“U”型槽，夹具底座中心设置圆柱形套筒，套筒上端沿圆周方向设置环形槽，夹具底座上端中心位置设计通孔，夹具底座上端沿周向均匀分布螺纹底孔一，环形槽中沿底座的中心均匀设置连接孔，圆柱形套筒沿径向均匀设置螺纹底孔二。本发明通过设置可调整的浮动环，通过转动内六角螺钉，使浮动环的位置上下调整，以适应不同涡轮导流盘零件的定位要求，提高零件自身刚性，减弱零件在压紧状态下产生的压紧变形，提高浮动环与零件的配合精度，通过设置压板，缩小了夹具整体外部结构的尺寸，保证了零件夹紧的可靠性。

Description

一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具及工作方法

技术领域

本发明涉及航空发动机零件加工技术领域，具体涉及一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具及工作方法。

背景技术

涡轮导流盘零件是航空发动机重要组成部分，其结构特点是尺寸小、型面复杂、壁薄、零件定位装夹繁琐。对于涉及涡轮导流盘孔加工的零件，其定位方法很多，但对于型面复杂，零件定位面刚性差，定位面与夹具很难形成有效解除的零件，常规定位夹具无法对零件进行定位，由于缺乏稳定可靠的定位夹紧面，零件在加工时悬空，受力不均衡，零件薄壁部分在加工后会发生翘曲变形，零件孔在加工后位置精度差，这种常规夹具定位可靠性差，夹具对零件无法进行有效夹紧，零件在加工后变形无法修复。因此，为提高涡轮导流盘零件小孔加工的可靠性，消除零件定位时的不稳定因素，必须通过设计新的辅助支撑夹具，确定合理的定位面及支撑面，从而达到改善定位状态，提高零件定位精度，提高零件孔加工合格率。

发明内容

本发明目的是提供一种用于涡轮导流盘零件孔加工辅助支撑夹具及工作方法，其在零件圆弧定位部分设置了浮动环，有效的提高了零件的整体刚性，通过设置“C”型压板，既保证了零件夹紧的可靠性，又缩小了夹具外部结构尺寸，避免钻头在钻孔加工时与夹具干涉，“C”型压板较普通的平压板节省空间，加工小孔时，刀具可最大程度接近被加工工件，刀柄距离零件越近，可设计的刀具刚性越好。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具，其特征在于：包括菱形的夹具底座和一体设置于底座中心的圆柱形套筒组成的“T”型座；“T”型座的底部中心为空心；

所述的夹具底座两端分别设置有“U”型槽，套筒上端设置环形槽，环形槽下面的套筒上沿底座的中心均布设置有连接通孔，套筒的顶部中心位置设置有通孔，套筒的顶部设置有压盖，压盖的中心设置有孔，套筒与压盖通过内六角螺钉连接，内六角螺钉穿过套筒中心的通孔底部与支撑板连接，所述套筒沿周向均匀分布螺纹沉孔一，圆柱形套筒沿径向均布设置螺纹沉孔二，所述的压盖沿圆周方向均设有通孔，并通过内六角圆柱头螺钉一与套筒的螺纹沉孔一固定；

所述环形槽内设置有浮动环，浮动环的下端设置有支撑销，支撑销穿设于连接通孔中，支撑销的下端与支撑板连接，

所述的圆柱形套筒的外壁上每个螺纹沉孔二的下端设置有“V”型槽，“V”型槽与套筒的顶部卡设有“C”型压板，压板中心设置有孔，通过内六角圆柱头螺钉二与套筒的螺纹沉孔二连接。

进一步，所述的螺纹沉孔一和连接孔设置于同心的圆周上。

进一步，所述的螺纹沉孔一设置有3个，连接孔设置有3个，螺纹沉孔二设置有5个。

进一步，所述内六角圆柱头螺钉一与压盖中间设置有开口垫圈。

进一步，所述的内六角螺钉的下端设置球面垫圈和六角薄螺母。

一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具的工作方法步骤为：

1)将夹具底座放在数控加工中心工作台上，用螺钉穿过夹具底座两端设置的开口“U”型槽，将夹具底座固定在工作台上；

2)将涡轮导流盘零件放置在浮动环上，转动内六角螺钉，拉动支撑板向上移动，支撑板带动3个支撑销向上移动，支撑销将浮动环顶起，使浮动环的上端定位面与涡轮导流盘零件的下端定位面贴合；

3)依次安装压板，安装时，将压板的上端定位面压在零件的端面上，压板的下端与圆柱形套筒的“V”型槽贴合，拧紧内六角圆柱头螺钉二，压板受力压紧涡轮导流盘零件；

4)安装压盖，压盖的下面定位面与涡轮导流盘上端面贴合，分别安装3处开口垫圈及3处内六角圆柱头螺钉一，拧紧内六角圆柱头螺钉一使压盖固定。

5)安装刀具，加工涡轮导流盘零件的径向小孔。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1)本发明通过设置可调整的浮动环，通过转动内六角螺钉，使浮动环的位置上下调整，以适应不同涡轮导流盘零件的定位要求。调整浮动环后，涡轮导流盘零件下端面与浮动环上端面贴合，以此提高零件自身刚性，消除或减弱零件在压紧状态下因刚性不足产生的压紧变形，提高浮动环与零件的配合精度。

2)本发明通过设置C”型压板，缩小了夹具整体外部结构的尺寸，使压板向下压紧零件，保证了零件夹紧的可靠性，避免钻头在钻孔加工时与夹具干涉，夹具节约的空间，为刀具结构优化奠定基础。

3)本发明通过设置压盖，压盖外圆与涡轮导流盘零件的孔壁内侧贴合，提高了零件孔壁的刚性，盖板外圆处设置有空刀槽，避免钻头加工时与压盖干涉，利于孔加工排屑。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A—A剖视图；

图3为底座的结构示意图；

图4为压盖的结构示意图；

图5为“C”型压板结构示意图；

图6为涡轮导流盘零件示意图；

附图标记说明：1-底座，2-压盖，3-“C”型压板，4-浮动环，5-支撑板，6-支撑销，7-开口垫圈，8-内六角螺钉，9-六角薄螺母，10-内六角圆柱头螺钉二，11-内六角圆柱头螺钉一，12-球面垫圈，13-涡轮导流盘零件，14-圆柱形套筒，15-环形槽，16-通孔，17-螺纹沉孔一，18-螺纹沉孔二，19-连接通孔，20-径向小孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具，如图1-3所示，包括菱形的夹具底座1和一体设置于底座中心的圆柱形套筒14组成的“T”型座；“T”型座的底部中心为空心；夹具底座两端分别设置有“U”型槽，通过“U”型槽与机床的工作台固定。

上述套筒14上端沿圆周方向设置环形槽15，套筒4的顶部设置有压盖2，如图4所示，套筒4和压盖2的中心分别设置有通孔16，其内穿设有内六角螺钉8，内六角螺钉8的另一端与支撑板5连接，内六角螺钉8的下端设置球面垫圈12和六角薄螺母9。

上述套筒14和压盖2上沿周向均匀设置有3个螺纹沉孔一17，其内设置有内六角圆柱头螺钉一11，螺钉一11与压盖2中间穿设开口垫圈7。

上述环形槽15中设置浮动环4，浮动环4的下端设置支撑销6，支撑销6穿设在连接孔19中，支撑销6的下端与支撑板5连接，浮动环4上放置零件13；所述环形槽15中沿底座1的中心均匀设置有3个连接孔19，圆柱形套筒14沿径向均匀设置5个螺纹沉孔二18。

所述的圆柱形套筒14的外壁上每个螺纹沉孔二18的下端设置有“V”型槽，“V”型槽与套筒14的顶部卡设有“C”型压板3，压板3中心设置有孔，通过内六角圆柱头螺钉二10与套筒14的螺纹沉孔二18连接，如图3所示。

上述螺纹沉孔一17和连接孔19设置于同心的圆周上。

上述开口垫圈7设置有3个，螺钉一11设置有3个。支撑销6设置有3个，压板3设置有5个，内六角圆柱头螺钉二10设置有5个，六角薄螺母9设置有2个。

上述内六角螺钉8穿设于支撑板5的中心孔，内六角螺钉8的末端与球面垫圈12及与六角薄螺母9连接。

一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具的工作方法的步骤为：

第一步：将夹具底座1放在数控加工中心工作台上，用螺钉穿过夹具底座两端设置的开口“U”型槽，将夹具底座1固定在工作台上；

第二步：安装涡轮导流盘零件时，将零件13放置在浮动环4上，转动内六角螺钉8，拉动支撑板5向上移动，支撑板5带动3个支撑销6向上移动，支撑销6将浮动环4顶起，使浮动环4的上端定位面与涡轮导流盘零件13的下端定位面贴合。

第三步：依次安装压板3，安装时，将压板3的上端定位面压在零件13的端面上，压板3的下端与圆柱形套筒14的“V”型槽贴合，拧紧内六角圆柱头螺钉二10，压板3受力压紧涡轮导流盘零件13。

第四步：安装压盖2，压盖2的下面定位面与涡轮导流盘13上端面贴合，分别安装3处开口垫圈7及3处内六角圆柱头螺钉一11，拧紧内六角圆柱头螺钉一11使压盖2固定。

第五步：安装刀具，加工涡轮导流盘零件的径向小孔20。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于涡轮导流盘小孔加工的定位支撑夹具的工作方法，其特征在于：所述的方法步骤为：

1）将夹具底座（1）放在数控加工中心工作台上，用螺钉穿过夹具底座两端设置的开口“U”型槽，将夹具底座（1）固定在工作台上；

2）将涡轮导流盘放置在浮动环（4）上，转动内六角螺钉（8），拉动支撑板（5）向上移动，支撑板（5）带动3个支撑销（6）向上移动，支撑销（6）将浮动环（4）顶起，使浮动环（4）的上端定位面与涡轮导流盘的下端定位面贴合；

3）依次安装“C”型压板（3），安装时，将“C”型压板（3）的上端定位面压在涡轮导流盘的端面上，“C”型压板（3）的下端与圆柱形套筒(14)的“V”型槽贴合，拧紧内六角圆柱头螺钉二（10），“C”型压板（3）受力压紧涡轮导流盘；

4）安装压盖（2），压盖（2）的下面定位面与涡轮导流盘上端面贴合，分别安装3处开口垫圈（7）及3处内六角圆柱头螺钉一（11），拧紧内六角圆柱头螺钉一（11）使压盖（2）固定；

5）安装刀具，加工涡轮导流盘的径向小孔（20）；

所述方法采用的定位支撑夹具，包括菱形的夹具底座（1）和一体设置于底座中心的圆柱形套筒（14）组成的“T”型座；“T”型座的底部中心为空心；

所述的夹具底座（1）两端分别设置有“U”型槽，圆柱形套筒（14）上端设置环形槽(15)，环形槽(15)下面的圆柱形套筒（14）上沿底座（1）的中心均布设置有连接通孔（19），圆柱形套筒（14）的顶部中心位置设置有通孔（16），圆柱形套筒（14）的顶部设置有压盖（2），压盖（2）的中心设置有孔，圆柱形套筒（14）与压盖（2）通过内六角圆柱头螺钉一（11）连接，圆柱形套筒（14）中心的通孔（16）穿设有内六角螺钉（8），内六角螺钉（8）穿过圆柱形套筒（14）中心的通孔（16）底部与支撑板（5）连接，所述圆柱形套筒（14）沿周向均匀分布螺纹沉孔一（17），圆柱形套筒(14)沿径向均布设置螺纹沉孔二（18），所述的压盖（2）沿圆周方向均设有通孔，并通过内六角圆柱头螺钉一（11）与圆柱形套筒（14）的螺纹沉孔一（17）固定；

所述环形槽(15)内设置有浮动环（4），浮动环（4）的下端设置有支撑销（6），支撑销（6）穿设于连接通孔（19）中，支撑销（6）的下端与支撑板（5）连接，

所述的圆柱形套筒（14）的外壁上每个螺纹沉孔二（18）的下端设置有“V”型槽，“V”型槽与圆柱形套筒（14）的顶部卡设有“C”型压板（3），“C”型压板（3）中心设置有孔，通过内六角圆柱头螺钉二（10）与圆柱形套筒（14）的螺纹沉孔二（18）连接；

所述的螺纹沉孔一（17）和连接通孔（19）设置于同心的圆周上；

所述的螺纹沉孔一（17）设置有3个，连接通孔（19）设置有3个，螺纹沉孔二（18）设置有5个；

所述内六角圆柱头螺钉一（11）与压盖（2）中间设置有开口垫圈（7）；

所述的内六角螺钉（8）的下端设置球面垫圈（12）和六角薄螺母（9）。