一种用于加工发动机叶片的辅助装置的制作方法

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种用于加工发动机叶片的辅助装置。

背景技术：

航空发动机叶片是发动机的核心部件之一，其设计和加工非常复杂。该叶片的形状为三维空间曲面、尺寸跨度大。为满足发动机高性能、工作安全可靠性以及长寿命的要求，叶片也必须具有精确的尺寸、准确的形状和严格的表面完整性。但在目前的数控加工工艺方法和加工装备下加工出的叶片存在很大的应力变形，对于较薄的叶片产生变形时，可能造成叶片报废。

叶片加工出现上面所述加工变形的关键原因在于加工过程中所使用的加工装置和加工方法存在缺陷。现有的发动机叶片在加工过程中往往采用四轴加工中心，四轴加工中心在叶片加工的过程中采取一端夹紧叶片，另外一端顶紧叶片的方式，当遇到小而薄的叶片时因轴向力，工艺基准容易变形，因此产品的合格率较低，通常这种时候便采用五轴进行加工，而五轴装置的价格以及使用的维护保养费用非常高，难以满足加工的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的技术问题，提供一种叶片合格率高，叶片不易发生变形的加工发动机叶片的辅助装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于加工发动机叶片的辅助装置，包括连接轴、用于固定连接轴的固定装置、用于防止连接轴中心偏移的防偏移装置和夹持装置；所述固定装置、防偏移装置、夹持装置依次连接；所述连接轴分别与固定装置、防偏移装置和夹持装置套接。

进一步的改进是，所述固定装置包括外固定件、内固定件和紧固件；所述外固定件和所述内固定件分别为环形结构，所述内固定件与外固定件相套接，所述紧固件设在内固定件上，所述连接轴与内固定件套接，所述外固定件与防偏移装置相连接。

进一步的改进是，所述内固定件采用弹性材料制成，所述紧固件设在内固定件的外侧。

进一步的改进是，所述防偏移装置包括一个以上的轴承、紧固装置和第一壳体；所述第一壳体为两端开口结构；所述一个以上的轴承的圆心在同一条直线上；所述外固定件与第一壳体的一端相连接；所述连接轴从所述一个以上的轴承的圆心穿过并通过所述紧固装置与第一壳体的另一端相连接。

进一步的改进是，所述紧固装置为环形弹性件，所述连接轴与环形弹性件的内侧相套接，所述环形弹性件的外侧与第一壳体的另一端套接。

进一步的改进是，所述夹持装置包括夹持夹头和第二壳体；所述第二壳体为两端开口结构，所述夹持夹头设在第二壳体的一端上，所述第二壳体的另一端通过环形弹性件的外侧与第一壳体的另一端相连接。

进一步的改进是，所述夹持夹头包括弹簧夹头、弹簧夹头刀柄、与弹簧夹头刀柄相匹配的刀柄螺帽；所述弹簧夹头、弹簧夹头刀柄、与弹簧夹头刀柄相匹配的刀柄螺帽，所述刀柄螺帽和所述弹簧夹头刀柄设在弹簧夹头上，所述弹簧夹头设在第二壳体的一端上。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

本发明采用回转和夹紧相结合的方式，加工的发动机叶片在强力回转顶尖的基础上，本发明的夹紧部分可以随零件一起转动，本发明的连接轴与尾顶尖座固定连接，最大限度的保证零件在加工过程中减少来自外力的干扰，而夹头夹紧部分与尾顶尖座连接部分保证很好的同心效果；本发明通过采用两个端面轴承和一个滚珠轴承，通过两个大小不同型号端面轴承把滚珠轴承夹在中间，很好的消除了连接轴和尾顶尖座连接部分配合圆的间隙；达到零件前后两端夹紧同轴的效果，实现了双驱同轴的效果；本发明的用于加工发动机叶片的辅助装置能够很好的适用于航空发动机叶片的机械加工，实现了用四轴机床达到五轴机床双驱的效果，节约了很大的加工成本。有效的提高了普通四轴机床对易变形零件的加工精度，解决了加工发动机叶片产生的变形问题。

附图说明

图1本发明的用于加工发动机叶片的辅助装置的整体示意图；

图2本发明的加工发动机叶片的辅助装置的剖面结构示意图；

图3本发明的固定装置的结构示意图；

其中，附图中相应的附图标记为，1-ER刀柄螺帽，2-ER弹簧夹头，3-第二壳体，4-第一内六角圆柱头螺钉，5-顶尖，6-B型圆柱销，7-环盖，8-第一深沟球轴承，9-推力球轴承，10-第二深沟球轴承，11-第一夹紧件，12-第二内六角圆柱头螺钉，13-第二夹紧件，14-螺母，15-固定装置，16-外固定件，17-内固定件，18-环形弹性件，19-第一壳体。

具体实施方式

以下结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案，对本发明的技术方案作出清楚完整的说明，以使本领域技术人员在本发明的说明书的基础上实现本发明的技术方案，需要说明的是，以下实施例中的技术方案仅是本发明的优选的技术方案，而且该技术方案的某些技术特征可以自由组合，可以组成新的技术方案；在不脱离本发明的发明精神的前提下，对本发明所做的任何的改进和修饰仍属于本发明的保护范围。

实施例

如图1-3所示的，一种用于加工发动机叶片的辅助装置，包括连接轴、用于固定连接轴的固定装置15、用于防止连接轴中心偏移的防偏移装置和夹持装置；所述固定装置15、防偏移装置、夹持装置依次连接；所述连接轴分别与固定装置15、防偏移装置和夹持装置套接。

如图2所示，所述连接轴为顶尖5，所述顶尖5的尾部带有锥柄，所述锥柄安装在机床主轴锥孔或尾座顶尖轴锥孔中，用其头部锥体顶住发动机叶片轴心一端上的轴，实现对该轴的固定，从而实现该轴在被夹持的同时实现顶紧固定的功能；作为另一种实施方式，顶尖5的尖部不需要与发动机叶片相接触，顶尖5整体上只需要起到对发动机叶片轴心整体的位置的固定效果即可，通过夹持装置上的数控夹头带动发动机叶片轴心一端上的轴转动即可实现两端夹紧发动机叶片同轴转动的效果。

进一步的改进是，所述固定装置15包括外固定件16、内固定件17和紧固件；所述外固定件16和所述内固定件17分别为环形结构，所述内固定件17与外固定件16相套接，所述紧固件设在内固定件17上，所述连接轴与内固定件17套接，所述外固定件16与防偏移装置相连接。

进一步的改进是，所述内固定件17采用弹性材料制成，所述紧固件设在内固定件17的外侧。

如图3所示，所述外固定件16和内固定件17为环形结构，所述内固定件17与外固定件16相件接，内固定件17采用弹性材料制成或者可发生形变的材料制成；所述紧固件包括第一夹紧件11、第二夹紧件13、第二内六角圆柱头螺钉12和螺母14，所述第一夹紧件11和第二夹紧件13为半圆形结构，所述第一夹紧件11和第二夹紧件13，套在内固定件17的外侧；第一夹紧件11和第二夹紧件13的两端分别通过第二内六角圆柱头螺钉12和螺母14可拆卸连接；使用时，通过上紧第二内六角圆柱头螺钉12和螺母14使第一夹紧件11和第二夹紧件13夹紧内固定件17，使内固定件17发生形变夹紧顶尖5的中间部分，从而使顶尖5初步固定位置。固定装置15的外固定件16上设有固定螺栓，固定装置15通过三个第一内六角圆柱头螺钉4和三个B型圆柱销6与第一壳体19紧密可拆卸连接，优选地，所述固定装置15和第一壳体19的连接处设有环盖7，保证密封性，防止灰尘进入影响使用寿命。

进一步的改进是，所述防偏移装置包括一个以上的轴承、紧固装置和第一壳体19；所述第一壳体19为两端开口结构；所述一个以上的轴承的圆心在同一条直线上；所述外固定件16与第一壳体19的一端相连接；所述连接轴从所述一个以上的轴承的圆心穿过并通过所述紧固装置与第一壳体19的另一端相连接。

进一步的改进是，所述紧固装置为环形弹性件18，所述连接轴与环形弹性件18的内侧相套接，所述环形弹性件18的外侧与第一壳体19的另一端套接。

如图2所示，所述防偏移装置包括三个轴承，第一深沟球轴承8、推力球轴承9、第二深沟球轴承10依次设置在第一壳体19的内壁上，所述第一深沟球轴承8、推力球轴承9、第二深沟球轴承10与顶尖5上相应的部分紧密配合；第一深沟球轴承8、推力球轴承9和第二深沟球轴承10按照如图1所示的阶级形连接；第一深沟球轴承8、推力球轴承9和第二深沟球轴承10的圆心所在的中心线，与顶尖5中心线和发动机叶片的轴心相重合，顶尖5的前端通过第一深沟球轴承8、推力球轴承9和第二深沟球轴承10的紧密配合和固定装置15对顶尖5中间部分的固定，顶尖5的尾部锥柄连接在机床上，从而实现顶尖5的位置精确定位，在使用过程中不会发生偏移，从而实现同轴转动的效果。本发明通过两个大小不同型号的端面轴承把滚珠轴承夹在中间，起到了很好的防偏移作用，使得顶尖5与发动机叶片的轴心位置达到了很好的同轴效果。如图1所示，所述紧固装置为环形弹性件18，顶尖5套在环形弹性件18内，环形弹性件18套在第一壳体19上。进一步固定顶尖5的位置，防止顶尖5在转动的过程中发生位置偏移。

进一步的改进是，所述夹持装置包括夹持夹头和第二壳体2；所述第二壳体2为两端开口结构，所述夹持夹头设在第二壳体2的一端上，所述第二壳体2的另一端通过环形弹性件18的外侧与第一壳体19的另一端相连接。

进一步的改进是，所述夹持夹头包括弹簧夹头、弹簧夹头刀柄、与弹簧夹头刀柄相匹配的刀柄螺帽；所述弹簧夹头、弹簧夹头刀柄、与弹簧夹头刀柄相匹配的刀柄螺帽，所述刀柄螺帽和所述弹簧夹头刀柄设在弹簧夹头上，所述弹簧夹头设在第二壳体2的一端上。

如图2所示，第二壳体2和第一壳体19通过环形弹性件18相互连接成整体；优选地，所述环形弹性件18为尼龙材料制成；夹持装置用于夹紧发动机叶片轴心一端的轴，如图1所示，夹紧工件包括弹簧夹头和弹簧夹头刀柄，优选地，弹簧夹头为ER弹簧夹头2，刀柄螺帽为ER刀柄螺帽1，通过夹持夹头将发动机叶片的轴夹紧，弹簧夹头设在第二壳体2的一端上。采用ER弹簧夹头2和ER刀柄螺帽1的配合使用，可使发动机叶片的轴被稳定的夹持住。

使用时，通过夹持夹头夹紧发动机叶片一端的轴至环形弹性件18处，顶尖5顶部顶紧该轴，顶尖5的尾部锥柄固定在顶尖尾座上，此时，发动机的轴心与顶尖的中心在同一直线上，将发动机叶片的另一端连接在四轴加工中心或五轴加工中心的数控夹头上，使数控夹头的中心与发动机的轴心、顶尖的中心在同一直线上，保证同轴的效果，当数控夹头开始转动时，发动机叶片中心的轴心位置开始转动；从而实现发动机叶片在两端夹持状态下转动，然后对叶片进行加工，从而实现两端夹紧，同轴转动的效果，从而提高发动机叶片的加工质量，提高合格率，避免了发动机叶片变形导致的发动机叶片使用寿命降低。

根据本发明说明书的记载即可较好的实现本发明的技术方案。