用于汽轮机叶片总长精铣加工的通用夹具装置的制作方法

本发明涉及叶片加工的工装夹具领域，具体为用于汽轮机叶片总长精铣加工的通用夹具装置。

背景技术：

作为电站发电机组核心部件的汽轮机叶片，工作状态中在高温高压蒸汽的作用下高速旋转，汽轮机叶片在装配时基本通过枞树叶根与转子进行装配，叶冠总长位置及尺寸均以枞树叶根作为加工测量基准。

见图1，传统的精铣总长夹具中齿形定位机构71及叶冠定位块机构72是通过圆柱销及螺钉直接固定在大型底板80上的，一旦装配完成，若想重复使用底板或者某零件，拆卸难度大，且工装的重复组装精度差，故每一个种尺寸结构不同的汽轮机叶片，都需要设计一套结构类似尺寸不同的精铣总长夹具。但由于汽轮机叶片具有多品种、少批量的特点，故传统的精铣总长夹具工装之间零件毫无通用性，工装成本浪费严重。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了用于汽轮机叶片总长精铣加工的通用夹具装置，其能解决传统总长精铣夹具存在的通用性差、工装成本大的问题。

其技术方案为，用于汽轮机叶片总长精铣加工的通用夹具装置，其包括底板，所述底板上的横向一端固装有叶冠定位压紧组件、另一端上设有叶根齿形定位组件和叶根齿形压紧组件，其特征在于：所述底板上固装有一通用底板，所述通用底板上开设有沿横向、纵向垂直交错并连接的呈网格状分布的键槽，所述叶根齿形定位组件和叶根齿形压紧组件均通过定位键与所述通用底板上的键槽装配连接，通过调节所述定位键在所述通用底板上键槽内位置来适应不同气道长度的汽轮机叶片的定位装夹。

进一步的，所述叶根齿形定位组件包括齿形样板座，所述齿形样板座通过所述定位键与所述通用底板上的键槽装配连接，所述齿形样板座的纵向内侧面上可更换地安装有上齿形定位块、下齿形定位块。

进一步的，所述叶根齿形压紧组件包括压紧限位座和叶根榫齿压紧块，所述压紧限位座的一侧面上设置有可转动调节的旋转板，所述叶根榫齿压紧块通过星形压紧螺钉固接于所述旋转板上。

进一步的，所述旋转板上设有支承座，所述星形压紧螺钉与所述支承座贯穿并螺纹连接，所述支承座的上、下两侧对称开设有弧形腰孔，所述压紧限位座上设置有两个锁紧定位螺栓，所述两个锁紧定位螺栓分别穿过两个所述弧形腰孔并通过锁紧螺母锁紧定位。

进一步的，所述底板上、分别位于所述齿形样板座的纵向内侧和所述压紧限位座的纵向内侧分别通过支承板安装有叶根侧面定位块。

进一步的，所述叶冠定位压紧组件包括固装于所述底板横向一侧端部的叶冠定位部分，所述叶冠定位部分上安装有叶冠压紧部分，所述叶冠定位部分包括固装于所述底板横向一侧端的L型卧式定位样板座，所述L形卧式定位板座上可更换地安装有总长定位块，所述叶冠压紧部分包括压板座，所述L形卧式定位样板座的横向内侧的纵向两端对称安装有支撑座，所述压板座的两端分别固接于两个所述支撑座的顶部，所述压板座的底部可更换地安装有总长压紧块，所述总长压紧块与总长定位块正对设置。

进一步的，所述L型卧式定位样板座设有L形槽，所述L型卧式定位样板座的L形槽的两侧面分别固装有止动块和定位块，所述总长定位块配合安全于所述L形槽内并且所述总长定位块两侧分别由所述止动块、定位块限位。

进一步的，所述压板座两端分别通过双头螺栓固装于对应的所述支撑座上，所述压板座的两端底部分别设有可更换的垫高块，两个所述支撑座的横向内侧的纵向外侧端的顶部均设有横向限位挡块，位于纵向前侧的所述支撑座的前侧面的横向内侧端顶部设有纵向限位挡块，所述限位块分别与所述横向限位挡块、纵向限位挡块贴合限位。

本发明的有益效果在于：其叶根齿形定位组件和叶根齿形压紧组件均安装于上开设有沿横向、纵向垂直交错并连接的呈网格状分布的键槽的通用底板上，从而叶根齿形定位组件和叶根齿形压紧组件能够根据叶片气道长度在通用底板上进行安装位置的调节，以适应不同尺寸叶片的定位装夹，有效提高夹具通用性，降低工装成本；而叶根齿形压紧组件通过旋转板的转动能够实现叶根榫齿压紧块的不同角度不同高度的调整，进一步适应不同尺寸叶片的定位压紧要求，通用性强；并且用于定位压紧叶片的上齿形定位块、下齿形定位块、叶根榫齿压紧块、总长定位块、总长压紧块均采用可更换的设计，针对不同叶片的不同结构型面的叶根、叶冠，只需要装配相对应的上述零件即可，故能大大降低工装成本。

附图说明

图1为现有传统的精铣总长夹具结构示意图；

图2为本发明用于汽轮机叶片总长精铣加工的通用夹具装置的结构示意图；

图3为本发明中叶根齿形定位组件装配于通用底板上的结构示意图；

图4为本发明中叶根齿形压紧组件装配于通用底板上的结构示意图；

图5为本发明中叶冠定位压紧组件中叶冠压紧部分的结构示意图；

图6为本发明中叶冠定位压紧组件中叶冠定位部分装配于底板上的结构示意图；

图7为本发明通用夹具装置装夹叶片的示意图。

附图标记：10-底板；20-叶冠定位压紧组件；21-叶冠定位部分；211-L型卧式定位样板座；2111-L形槽；212-总长定位块；213-止动块；214-定位块；22-叶冠压紧部分； 221-压板座；222a-支撑座；222b-支撑座；223-总长压紧块；224-双头螺栓；225-垫高块；226-横向限位挡块；227-纵向限位挡块；30-叶根齿形定位组件；31-齿形样板座；32-上齿形定位块；33-下齿形定位块；34-支承板；35-叶根侧面定位块；36-螺钉；37-螺钉；40-叶根齿形压紧组件；41-压紧限位座；42-叶根榫齿压紧块；43-旋转板；431-支承座；432-弧形腰孔；44-星形压紧螺钉；45-定位螺栓；50-通用底板；51-键槽；52-键槽；60-叶片；71-齿形定位机构；72-叶冠定位块机构；80-大型底板。

具体实施方式

见图2，本发明用于汽轮机叶片总长精铣加工的通用夹具装置，其包括底板10，底板10上的横向一端固装有叶冠定位压紧组件20、另一端上设有叶根齿形定位组件30和叶根齿形压紧组件40；底板10上固装有一通用底板50，通用底板50上开设有沿横向、纵向垂直交错并连接的呈网格状分布的键槽51、52，其中键槽51为沿横向开设，键槽52沿纵向开设，叶根齿形定位组件30和叶根齿形压紧组件40均通过定位键与通用底板50上的键槽51、52装配连接，通过调节定位键在通用底板50上键槽51内位置来适应不同气道长度的汽轮机叶片的定位装夹。

其中，见图3，叶根齿形定位组件30包括齿形样板座31，齿形样板座31通过定位键与通用底板50上的键槽51装配连接，齿形样板座31的纵向内侧面上通过螺钉36、37可更换地安装有上齿形定位块32、下齿形定位块33。

见图4，叶根齿形压紧组件40包括压紧限位座41和叶根榫齿压紧块42，压紧限位座41的一侧面上设置有可转动调节的旋转板43，叶根榫齿压紧块42通过星形压紧螺钉44固接于旋转板43上；旋转板43上设有支承座431，星形压紧螺钉44与支承座431贯穿并螺纹连接，旋转板43上位于支承座431的上、下两侧对称开设有弧形腰孔432，压紧限位座41上设置有两个锁紧定位螺栓45，两个锁紧定位螺栓45分别穿过两个弧形腰孔432并通过锁紧螺母锁紧定位，从而旋转板43能够。

见图3和图4，底板10上、分别位于齿形样板座31的纵向内侧和压紧限位座41的纵向内侧分别通过支承板34安装有叶根侧面定位块35。

见图5和图6，叶冠定位压紧组件20包括固装于底板10横向一侧端部的叶冠定位部分21，叶冠定位部分21上安装有叶冠压紧部分22，叶冠定位部分21包括固装于底板10横向一侧端的L型卧式定位样板座211，L形卧式定位板座211上可更换地安装有总长定位块212，叶冠压紧部分22包括压板座221，L形卧式定位样板座211的横向内侧的纵向两端安装有对称的支撑座222a、222b，压板座221的两端分别固接于两个支撑座222a、222b的顶部，压板座221的底部可更换地安装有总长压紧块223，总长压紧块223与总长定位块212正对设置；

L型卧式定位样板座211设有L形槽2111，L型卧式定位样板座的L形槽2111的两侧面分别固装有止动块213和定位块214，总长定位块212配合安全于L形槽2111内并且总长定位块212两侧分别由止动块213、定位块214限位；

压板座221两端分别通过双头螺栓224固装于对应的支撑座222a、222b上，压板座221的两端底部分别设有可更换的垫高块225，两个支撑座222a、222b的横向内侧的纵向外侧端的顶部均设有横向限位挡块226，位于纵向前侧的支撑座222a的前侧面的横向内侧端顶部设有纵向限位挡块227，两个垫高块225分别与横向限位挡块226、纵向限位挡块227贴合限位；压板座221通过底部两个垫高块225来进行竖向位置的定位，压板座221安装于两个支撑座222a、222b上时，位于压板座221纵向前侧的垫高块225与支撑座222a上的横向限位挡块226、纵向限位挡块227贴合，再将位于压板座221纵向后侧的垫高块225与支撑座222b的横向限位挡块226贴合，即能够保证压板座221在横向、纵向位置的恒定，确保压板座221底部的总长压紧块223能与总长定位块212保持正对，最终保证对叶片叶冠的可靠的定位压紧。

本发明通用夹具在装夹叶片时，通过连接在齿形样板座31上的上齿形定位块32、下齿形定位块33对叶片齿形定位，通过叶根榫齿压紧块42对叶根齿形进行压紧，通过叶冠定位压紧组件20的总长定位块212、总长压紧块223来对叶冠总长进行定位压紧，从而确定叶冠与叶根的相对关系，保证加工精度。

本发明通用夹具装置，对于不同型号尺寸叶片的装夹，只需要调整叶根齿形定位组件30中和叶根齿形压紧组件40在通用底板50上的位置来调节叶片装夹长度、调节叶根齿形压紧组件40的旋转板43的位置来调节叶根榫齿压紧块42的高度及角度，同时装配与叶片叶根齿形相应的上齿形定位块32、下齿形定位块33、叶根榫齿压紧块42以及与叶冠型面相对应的总长定位块212、总长压紧块223及垫高块225，即能对叶片进行可靠的装夹；根据不同型号尺寸的叶片，只需要设计对应的上齿形定位块32、下齿形定位块33、叶根榫齿压紧块42、总长定位块212、总长压紧块223及垫高块225，故大大减少了夹具装置的设计加工量，减少了夹具材料的使用及工装制造成本，缩短工装设计周期，有效提高生产准备效率。