涡轮工作叶片的加工夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种涡轮工作叶片的加工夹具，包括：底板与固定在底板上的立板，立板上设置有对涡轮工作叶片的榫齿端进行装夹的第一装夹单元、对涡轮工作叶片中间部位的叶盆进行装夹的第二装夹单元与对涡轮工作叶片的锯齿端进行支承的支承件；第一装夹单元包括固定在立板侧面的定位板，定位板上设置有开口大小可调的榫槽，榫槽的形状与涡轮工作叶片的榫齿端的形状相适配；第二装夹单元包括与涡轮工作叶片中间部位的叶盆相适配的型块以及对型块进行定位的定位装置。涡轮工作叶片受到三点定位，装夹稳固，工件受力均匀，能够保证工件的加工质量；同时，装夹简单，降低作业员的操作难度。
【专利说明】涡轮工作叶片的加工夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及夹具，特别地，涉及一种涡轮工作叶片的加工夹具。
【背景技术】
[0002]随着航空发动机技术的发展，在现代航空发动机中，很多涡轮工作叶片的叶冠设计为锯齿状；而在加工叶片叶冠的锯齿面时很难保证锯齿面多角度要求。
[0003]目前，涡轮工作叶片锯齿面多角度加工，主要依靠经验丰富技术水平高的操作工，采用传统的榫齿定位、缘板支靠、压紧榫齿、辅助支撑的夹具来加工锯齿面，工件装夹很难，无法保证加工锯齿面多角度的技术要求。加工过程中，由于叶片定位、支靠、压紧在榫齿部位(叶片头部)，而加工位置在锯齿面上(叶片叶冠部位)，榫齿与锯齿面之间存在一定的距离。当加工锯齿面时，瞬间的磨削力使得叶片发生位移，锯齿面产生震纹(榫齿与锯齿面之间的距离越大，现象越明显)，而现有夹具不能消除锯齿面在加工时产生的震纹，致使叶片加工过程中易产生位移，影响叶片加工精度。另一方面，由于现有夹具结构设计的缺陷，锯齿面加工质量要靠经验丰富技术水平高的操作工来控制，所以对人的技能水平要求较高，易产生加工“瓶颈”问题。再者，较高的产品不良率，会造成资源的极大浪费。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于提供一种涡轮工作叶片的加工夹具，以解决现有技术中涡轮工作叶片装夹困难，产品不良率高的技术问题。
[0005]为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种涡轮工作叶片的加工夹具，包括:底板与固定在底板上的立板，立板上设置有对涡轮工作叶片的榫齿端进行装夹的第一装夹单元、对涡轮工作叶片中间部位的叶盆进行装夹的第二装夹单元与对涡轮工作叶片的锯齿端进行支承的支承件；第一装夹单元包括固定在立板侧面的定位板，定位板上设置有开口大小可调的榫槽，榫槽的形状与涡轮工作叶片的榫齿端的形状相适配；第二装夹单元包括与涡轮工作叶片中间部位的叶盆相适配的型块以及对型块进行定位的定位装置。
[0006]进一步地，位于涡轮工作叶片的锯齿端，立板的侧面设置有高度可调的试磨削装置。
[0007]进一步地，试磨削装置包括试料板、固定试料板的螺丝与调节试料板高度的调节装置；试料板上开设有腰形槽，螺丝的螺柱端穿过腰形槽与立板侧壁连接，调节装置包括设置在试料板下方的调节支承与穿设在调节支承上的调节螺母。
[0008]进一步地，支承件包括设置在立板上用于对涡轮工作叶片的锯齿端进行支撑的球头支撑柱。
[0009]进一步地，支承件还包括设置在立板侧壁用于对涡轮工作叶片的锯齿端进行支靠的靠板。
[0010]进一步地，定位装置包括固定型块的柔性连接带以及固定柔性连接带一端的第一固定装置与固定柔性连接带另一端的第二固定装置。
[0011]进一步地，第一固定装置为呈“L”形的安装座，安装座固定在立板侧面，柔性连接带的一端与安装座铰接；第二固定装置包括压板，压板一端的下方压设有圆柱销，柔性连接带的另一端卷绕在圆柱销上固定，压板的另一端设置有压板限位装置。
[0012]进一步地，压板限位装置包括限位螺丝与支撑螺丝；限位螺丝的螺柱端穿过压板并固定在立板上，位于压板与立板之间限位螺丝上穿设有弹簧；支撑螺丝设置在压板下方，支撑螺丝一端与压板的底面接触，另一端固定在底板上。
[0013]进一步地，定位板上的榫槽的开口大小通过调节螺丝调节，调节螺丝沿榫槽开口的垂直方向穿设在定位板内并穿过榫槽。
[0014]进一步地，定位板端部设置有工艺球。
[0015]本实用新型具有以下有益效果:
[0016]涡轮工作叶片的榫齿端被榫槽夹紧，中间部位的叶盆设置有型块定位，锯齿端设置有支承件支承，涡轮工作叶片受到三点定位，装夹稳固，工件受力均匀，能够保证工件的加工质量；同时，涡轮工作叶片的榫齿端直接通过榫槽夹紧，涡轮工作叶片中间部位的叶盆通过型块束紧，装夹简单，降低作业员的操作难度。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0019]图1是本实用新型涡轮工作叶片的加工夹具优选实施例的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型涡轮工作叶片的加工夹具优选实施例装夹工件后的结构示意图;以及
[0021]图3是图2中A-A的剖视图。
[0022]附图标记说明:
[0023]101、底板；102、立板；103、调节支承；104、调节螺母；105、试料板；106、螺丝；107、球头支撑柱；108、靠板；109、安装座；110、柔性连接带；111、定位板；112、榫槽；113、调节螺丝；114、工艺球；115、型块；116、压板；117、限位螺丝；118、弹簧；119、支撑螺丝；120、圆柱销；200、涡轮工作叶片。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0025]请参阅图1至图3，本实用新型的优选实施例提供了一种涡轮工作叶片的加工夹具，包括:底板101与固定在底板101上的立板102，立板102上设置有对涡轮工作叶片200的榫齿端进行装夹的第一装夹单元、对涡轮工作叶片200中间部位的叶盆进行装夹的第二装夹单元与对涡轮工作叶片200的锯齿端进行支承的支承件。第一装夹单元包括固定在立板102侧面的定位板111，定位板111上设置有开口大小可调的榫槽112，榫槽112的形状与涡轮工作叶片200的榫齿端的形状相适配；第二装夹单元包括与涡轮工作叶片200中间部位的叶盆相适配的型块115以及对型块115进行定位的定位装置。
[0026]对涡轮工作叶片200进行装夹时，涡轮工作叶片200的榫齿端放置在定位板111的榫槽112内，通过减小榫槽112的开口尺寸，使涡轮工作叶片200的榫齿端被榫槽112夹紧。涡轮工作叶片200中间部位的叶盆呈圆弧状，在叶盆内放入一与其形状相适配的型块115，通过固定型块115达到对涡轮工作叶片200中间部位的叶盆进行定位的目的。涡轮工作叶片200的锯齿端为加工面，受力较大，此处采用支承件对其进行支承；由此涡轮工作叶片200受到三点定位，装夹稳固，工件受力均匀，能够保证工件的加工质量；同时，涡轮工作叶片200的榫齿端直接通过榫槽112夹紧，涡轮工作叶片200中间部位的叶盆通过型块115束紧，装夹简单，降低作业员的操作难度。
[0027]涡轮工作叶片200为加工精度要求较高的零件，为方便调整加工设备的加工精度，优选地，位于涡轮工作叶片200的锯齿端立板102的侧面设置有高度可调的试磨削装置。试磨削装置包括试料板105、固定试料板105的螺丝106与调节试料板105高度的调节装置；试料板105上开设有腰形槽，螺丝106的螺柱端穿过腰形槽与立板102侧壁连接，调节装置包括设置在试料板105下方的调节支承103与穿设在调节支承103上的调节螺母104。对涡轮工作叶片200进行加工时，加工设备可以首先对试料板105进行试加工，当试磨削满足技术要求后，在用加工设备对涡轮工作叶片200进行加工，试料板105的高度可以通过旋转调节螺母104进行调节。
[0028]涡轮工作叶片200的锯齿端为加工面，受力较大，为使涡轮工作叶片200的锯齿端具有较为稳固的支撑点。优选地，支承件包括设置在立板102上用于对涡轮工作叶片200的锯齿端进行支撑的球头支撑柱107。支承件还包括设置在立板102侧壁用于对涡轮工作叶片200的锯齿端进行支靠的靠板108。球头支撑柱107与涡轮工作叶片200的底部接触，靠板108与涡轮工作叶片200的侧面接触，两点支撑能够防止涡轮工作叶片200的锯齿端受力后产生位移，进一步提高工件的加工精度。
[0029]优选地，为简化夹具的结构，对型块115进行定位的定位装置包括固定型块115的柔性连接带110以及固定柔性连接带110 —端的第一固定装置与固定柔性连接带110另一端的第二固定装置。第一固定装置为呈“L”形的安装座109，安装座109固定在立板102侧面，柔性连接带110的一端与安装座109铰接；第二固定装置包括压板116，压板116 —端的下方压设有圆柱销120，柔性连接带110的另一端卷绕在圆柱销120上固定，压板116的另一端设置有压板限位装置。压板限位装置包括限位螺丝117与支撑螺丝119 ;限位螺丝117的螺柱端穿过压板116并固定在立板102上，位于压板116与立板102之间限位螺丝儿7上穿设有弹簧(118);支撑螺丝119设置在压板116下方，支撑螺丝119 一端与压板116的底面接触，另一端固定在底板101上。型块115放入涡轮工作叶片200中间部位的叶盆后，柔性连接带110的端部卷绕在圆柱销120上，卷绕部位采用铆钉固定，而型块115在柔性连接带110的束缚在不能产生位移，进而实现对涡轮工作叶片200中间部位的叶盆进行定位的目的。
[0030]优选地，为便于作业员对定位板111上的榫槽112的开口大小进行调节，定位板111上的榫槽112的开口大小通过调节螺丝113调节，调节螺丝113沿榫槽112开口的垂直方向穿设在定位板111内并穿过榫槽112。
[0031]优选地，为便于作业员对被加工的工件进行测量，定位板111端部设置有工艺球114。工艺球为工件的测量基准，为保证测量精度，工艺球114表面的粗糙度一般设计为
0.4.[0032]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
[0033]涡轮工作叶片200的榫齿端被榫槽112夹紧，中间部位的叶盆设置有型块115定位，锯齿端设置有支承件支承，涡轮工作叶片200受到三点定位，装夹稳固，工件受力均匀，能够保证工件的加工质量；同时，涡轮工作叶片200的榫齿端直接通过榫槽112夹紧，涡轮工作叶片200中间部位的叶盆通过型块115束紧，装夹简单，降低作业员的操作难度。
[0034]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型；对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于，包括: 底板(101)与固定在所述底板(101)上的立板(102)，所述立板(102)上设置有对所述涡轮工作叶片(200)的榫齿端进行装夹的第一装夹单元、对所述涡轮工作叶片(200)中间部位的叶盆进行装夹的第二装夹单元与对所述涡轮工作叶片(200)的锯齿端进行支承的支承件； 所述第一装夹单元包括固定在所述立板(102)侧面的定位板(111)，所述定位板(111)上设置有开口大小可调的榫槽(112)，所述榫槽(112)的形状与所述涡轮工作叶片(200)的榫齿端的形状相适配； 所述第二装夹单元包括与所述涡轮工作叶片(200)中间部位的叶盆相适配的型块(115)以及对所述型块(115)进行定位的定位装置。
2.根据权利要求1所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 位于所述涡轮工作叶片(200)的锯齿端，所述立板(102)的侧面设置有高度可调的试磨削装置。
3.根据权利要求2所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 所述试磨削装置包括试料板(105)、固定所述试料板(105)的螺丝(106)与调节所述试料板(105)高度的调节装置；所述试料板(105)上开设有腰形槽，所述螺丝(106)的螺柱端穿过所述腰形槽与所 述立板(102)侧壁连接，所述调节装置包括设置在所述试料板(105)下方的调节支承(103)与穿设在所述调节支承(103)上的调节螺母(104)。
4.根据权利要求1所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 所述支承件包括设置在所述立板(102)上用于对所述涡轮工作叶片(200)的锯齿端进行支撑的球头支撑柱(107)。
5.根据权利要求4所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 所述支承件还包括设置在所述立板(102)侧壁用于对所述涡轮工作叶片(200)的锯齿端进行支靠的靠板(108)。
6.根据权利要求1所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 所述定位装置包括固定所述型块(115)的柔性连接带(110)以及固定所述柔性连接带(110) 一端的第一固定装置与固定所述柔性连接带(110)另一端的第二固定装置。
7.根据权利要求6所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 所述第一固定装置为呈“L”形的安装座(109)，所述安装座(109)固定在所述立板(102)侧面，所述柔性连接带(110)的一端与所述安装座(109)铰接；所述第二固定装置包括压板(116)，所述压板(116) —端的下方压设有圆柱销(120)，所述柔性连接带(110)的另一端卷绕在所述圆柱销(120)上固定，所述压板(116)的另一端设置有压板限位装置。
8.根据权利要求7所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 所述压板限位装置包括限位螺丝(117)与支撑螺丝(119);所述限位螺丝(117)的螺柱端穿过所述压板(116)并固定在所述立板(102)上，位于所述压板(116)与所述立板(102)之间所述限位螺丝(117)上穿设有弹簧(118);所述支撑螺丝(119)设置在所述压板(116)下方，所述支撑螺丝(119)一端与所述压板(116)的底面接触，另一端固定在所述底板(101)上。
9.根据权利要求1所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于:所述定位板(111)上的榫槽(112)的开口大小通过调节螺丝(113)调节，所述调节螺丝(113)沿所述榫槽(112)开口的垂直方向穿设在所述定位板(111)内并穿过所述榫槽(112)。
10.根据权利要求1所述的涡轮工作叶片的加工夹具，其特征在于: 所述定位板(111 )端部设置有工艺球(114)。
【文档编号】B23Q3/06GK203599908SQ201320744457
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】张永辉, 贺冶, 郭慧英 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司