本发明涉及一种属于航空发动机整体叶盘的机械加工领域，整体叶盘盘铣加工法兰盘刀具装夹结构。
背景技术：
文献1“授权公告号cn203019101u的中国实用新型”，公开了一种开式整体叶盘快速换刀装置。结合附图1，该装置中所有的零件都安装在箱体9内，盘铣刀2与铣刀轴22通过两个平键14连接，铣刀轴22的锥面与铣刀齿轮轴8的锥孔配合，拉钉7沿铣刀齿轮轴8内的拉钉孔穿过铣刀齿轮轴8与铣刀轴22螺纹连接，锁紧螺母21与铣刀轴22通过螺纹连接，凸块13和套环15对铣刀2进行轴向定位，第一轴套10、第二轴套11、轴瓦16、第三轴套17、第四轴套18、第五轴套19、第六轴套20起到调整轴向间隙的作用。换刀时，松开锁紧螺母21和拉钉7，将铣刀轴22沿轴线方向外抽到足够的空间可更换盘铣刀2。该装置中零件数目多，造成安装定位不精确，换刀时间长，从而不能起到快速换刀的作用。
整体叶盘是高推重比、高性能发动机的核心部件，也是航空航天、国防、能源、动力等领域重大装备实现减重、增效和改善性能的关键零件。与传统叶片和轮毂装配结构相比，整体叶盘省去榫头、榫槽及相应的连接件，减轻了重量，提高了推重比，使发动机的工作寿命与安全可靠性得到提升。但由于整体叶盘通道窄、曲率小而变化大、叶片前后缘厚度不同，且整体叶盘的工作条件多为高温、高压、高转速等恶劣工况，所以一般采用钛合金、高温合金等难加工材料来制造，使其制造技术属于国际性难题。因此，实现整体叶盘高效、高质量、低成本数控加工是提升国家重大装备制造水平、提高航空发动机工作性能的核心关键技术。
目前，国内在整体叶盘加工方面普遍依赖进口的通用五坐标机床插铣，难以满足整体叶盘零件的高效低成本制造要求。尤其在其粗加工阶段，加工过程使用的刀具规格多且刀具磨损严重，导致加工周期长、效率低，成本居高不下。另外，国外新研整体叶盘加工工艺与装备技术对我国实行严密技术封锁。
资料显示，某新型航空发动机一级风扇整体叶盘的制造，开槽粗加工材料去除量约占90％，使用高精度和高成本的进口通用五坐标加工中心，即使采用先进的插铣工艺技术，开槽粗加工仍需40～50天时间。加工效率极其低下，已经很难适应国内航空发动机的批量化生产需求，严重制约我国新一代航空发动机技术进步和自主创新，限制我国航空工业跨越式发展和国民经济的可持续发展。
盘铣加工因其切削力大，加工效率高等特点，已广泛应用于机械加工领域，如小曲率推进器大型叶片加工及整体叶盘的开槽加工。经实验验证，盘铣开槽加工效率是插铣的2倍以上，将盘铣应用于整体叶盘的开槽加工可有效提高整体叶盘的加工效率。
基于上述背景，提出一种整体叶盘数控加工的新方法—复合铣，即首先利用盘铣进行通道开槽粗加工，实现大余量切除；再次利用插铣进行扩槽加工及曲面成形，最后利用侧铣进行半精加工，实现除棱清根。实验表明:复合铣工艺相比于插铣工艺能提高整体叶盘开槽加工效率3倍以上。将三种工艺集成在一台机床上就形成了整体叶盘复合铣专用装备—航空发动机整体叶盘高效强力复合铣削机床。其中插铣和侧铣工艺较为成熟，所用刀具的选择范围较广，可借鉴的经验也较多。盘铣应用于整体叶盘的加工属于一种新工艺新方法，而且盘铣刀体积和质量都较大，加工时不可避免产生振动，不仅不能保证零件的加工精度，还会加剧刀具的磨损，所以必须合理设计盘铣刀的装夹方式，以期减小振动，保证盘铣刀的动态性能，提高整体叶盘的加工质量，并能快速换刀，提高整体叶盘的加工效率。
技术实现要素：
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种整体叶盘盘铣加工法兰盘刀具装夹结构，采用法兰盘一侧定位，大小压紧块轴向锁紧盘铣刀，零件数目少，且定位准确，比背景技术中的换刀时间可提高3倍以上。
技术方案
一种整体叶盘盘铣加工法兰盘刀具装夹结构，其特征在于包括法兰盘1、大压紧块3、小压紧块4；法兰盘1为一侧带轴结构，轴与法兰盘1之间设有一环状凸起5，轴上设有外螺纹，大压紧块3和小压紧块4通过内螺纹固定在法兰盘1轴上的外螺纹上；所述环状凸起5上设有两个键槽，环状凸起5的厚度、直径和两个键槽的位置均与需要装夹盘铣刀2的厚度、内孔和第一平键7和第二平键8相吻合。
所述大压紧块3的外圈设置有卡槽。
所述小压紧块4的外圈设置有卡槽。
所述卡槽在大压紧块3和小压紧块4的外圈对称均匀分布。
有益效果
本发明提出的一种整体叶盘盘铣加工法兰盘刀具装夹结构，盘铣刀通过键安装在法兰盘一侧，两个压紧块的内螺纹分别与法兰盘上的外螺纹旋合使压紧块压紧盘铣刀，形成高刚性的盘铣刀装夹结构；所述压紧块外圈设置有卡槽；换刀时，扳手分别卡在两个压紧块对应的卡槽中，依次卸掉两个压紧块，进行盘铣刀的换刀工作。本结构能有效降低盘铣刀加工过种中的振动，增加盘铣结构刚性，提高飞机叶盘的加工质量，且可实现快速换刀，提高整体叶盘的加工效率。
本发明的有益效果：相比于背景技术，本发明中的零件数目少，只有法兰盘、盘铣刀、大压紧块，小压紧块、平键5种零件，依靠法兰盘端面定位，大小压紧块锁紧，不仅可提高盘铣刀安装定位精度，且极大提高了盘铣刀换刀速度，比背景技术中的换刀时间提高3倍以上。
附图说明
图1：技术背景图-开式整体叶盘快速换刀装置整体结构图
图2：本发明整体叶盘盘铣加工法兰盘刀具装夹结构爆炸图；
图3：图1装配示意图；
其中，技术背景附图1中：2-盘铣刀；7-拉钉；8-铣刀齿轮轴；9-箱体；10-第一轴套；11-第二轴套；13-凸块；14-平键；15-套环；16-轴瓦；17-第三轴套；18-第四轴套；19-第五轴套；20-第六轴套；21-锁紧螺母；22-铣刀轴；
图2-3中：1-法兰盘；2-盘铣刀；3-大压紧块；4-小压紧块；5-环状凸起；6-卡槽；7-第一平键；第二平键8。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
结合附图2和3，盘铣刀2通过第一平键7和第二平键8安装在法兰盘1的环状凸起5上，大压紧块3和小压紧块4的内螺纹分别与法兰盘1上的外螺纹旋合使压紧块压紧盘铣刀2，形成高刚性的盘铣刀装夹结构；大压紧块3和小压紧块4的外圈设置有卡槽6；换刀时，扳手分别卡在压紧块对应的卡槽6中，依次卸掉两个压紧块，进行盘铣刀的换刀工作。
所述压紧块为一大一小，大压紧块3贴近盘铣刀2压紧盘铣刀2与法兰盘1锁紧盘铣刀2，小压紧块4贴近大压紧块3进一步轴向锁紧大压紧块3。
所述卡槽6沿大压紧块3和小压紧块4圆周对称分布。
首先，本发明以降低整体叶盘盘铣加工换刀时间，提高整体叶盘加工效率为目标，为适应国内新一代航空发动机的批量化生产需求，将盘铣应用于整体叶盘的开槽粗加工，研制具有自主知识产权的整体叶盘盘铣加工法兰盘刀具装夹机构，进而解决航空发动机整体叶盘盘铣开槽加工过程中，安装定位精度低、换刀时间长等问题，实现新一代高性能航空发动机整体叶盘的高效制造。
结合图2和图3：整个机构由法兰盘1、盘铣刀2、大压紧块3、小压紧块4组成，盘铣刀2通过第一平键7和第二平键8安装在法兰盘1一侧的环状凸起5上；以法兰盘1的左侧为安装基准面，大压紧块3通过内螺纹与法兰盘1上的外螺纹连接，安装在法兰盘1上，轴向定位并锁紧盘铣刀2；小压紧块4通过内螺纹与法兰盘上1的外螺纹连接安装在法兰盘1上，轴向进一步锁紧盘铣刀2，即可进行盘铣加工。盘铣加工完成后，用扳手卡在大压紧块3和小压紧块4的卡槽6中，依次卸掉小压紧块4和大压紧块3，进行盘铣刀2的换刀；换刀完成后，重复以上动作可持续进行盘铣加工。
其中，法兰盘1的结构特征可以满足盘铣刀2的装配要求。带键槽的环状凸起5正好与盘铣刀2的内孔配合，两者通过两个对称分布的第一平键7和第二平键8连接。只所以设计成两个键槽对称分布，是因为盘铣刀2直径较大(420mm)，在切削过程中会受到较大的冲击，从而产生较大的吃刀抗力，为了减小盘铣刀2与法兰盘1连接时的扭矩，故优化为双键结构。且双键结构相对于单键结构来说，可以有效避免盘铣刀2磨损的局部特征，提高盘铣刀2寿命。
设置一大一小压紧块，首先大压紧块3对盘铣刀轴向锁紧起主要作用，小压紧块4的锁紧力相对较小，只对大压紧块3起锁紧作用，通过大压紧块3和小压紧块4的共同作用最终实现盘铣刀2的轴向锁紧。且设置为一大一小压紧块，既可以减轻盘铣刀2的重量，增加结构刚性，又可以避免切削过程中因为盘铣刀2过厚造成的干涉问题。
再者，大压紧块3和小压紧块4上均匀分布六个卡槽6，主要用途是方便拆卸。拆卸过程中采用扳手分别卡住大压紧块3和小压紧块4对称分布的两个卡槽6，可方便地将其拆除。