一种叶片数控精密加工的专用定位夹具的制作方法与工艺

本发明属于机械零件加工技术领域，涉及一种叶片数控精密加工的专用定位夹具。

背景技术：
叶片是航空发动机、压缩机、轴流式风机、燃气轮机等工业用涡轮机的关键零件，广泛应用于能源电力、轨道交通、石化、国防军工等领域。叶片制造的水平体现着一个国家制造业中冶金材料、加工装备、设计与工艺技术的综合水平。叶片它不仅表现为曲面复杂、扭角大、成型难，加工需4坐标以上加工中心，而且材料多为不锈钢和钛合金难加工材料，根据行业不同具有种类多、数量大、形面复杂、几何精度要求高等特点。目前，叶片其制造效率直接影响到发动机整体的制造效率，而叶片的制造品质直接影响到发动机的性能与寿命。对叶片毛料后续精加工采用数字化技术，已成为当今世界发动机叶片制造手段的潮流与方向。针对叶片目前普遍采用高效精密化、数字化的方法，其对相应的数控夹具也提出了相当高的设计要求。目前，针对叶片的数控加工一般是在四坐标机床上进行，夹具通常采用通用夹具、可调整夹具、组合夹具等。定位方式一般都采用一端卡盘固定，一端顶尖顶紧结构方式，该种结构在薄壁结构叶片数控加工时，由于定位方式不稳定，也不可靠，轴向预顶极易出现叶片的夹紧变形与颤振，严重影响了叶片的加工精度、质量和制造效率。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供了一种叶片数控精密加工的专用定位夹具，解决了叶片加工过程中颤振的问题。本发明所采用的技术方案是，一种叶片数控精密加工的专用定位夹具，包括卡盘a和卡盘b，卡盘b与机床尾座连接，卡盘a与机床的主轴头连接，卡盘a的端面上连接有夹具体和挡环，夹具体位于卡盘a的两个卡爪之间，夹具体包括固定块，固定块上垂直连接有连接杆b和L形的连接杆a，连接杆a的长边和连接杆b平行，连接杆a的短边位于连接杆a的长边和连接杆b之间，连接杆a上设置有紧固螺钉，连接杆b上设置有沿连接杆b滑动的滑块，滑块为凹形，滑块位于连接杆a和连接杆b之间。本发明的特点还在于，卡盘a和卡盘b均为三爪卡盘。固定块通过定位销定位，固定块通过固定螺栓与卡盘连接。卡盘b通过沉头螺栓与机床尾座连接，卡盘a通过沉头螺栓与机床的主轴头连接。连接杆b上设置有T形槽，滑块底部设置有和连接杆bT形槽相配合的凸块。本发明的有益效果是：一种叶片数控精密加工的专用定位夹具设置有夹具体，沿连接杆b滑动滑块，滑块的凹口顶住叶片的一端，然后拧紧紧固螺钉，从而固定滑块，完成叶片的角向定位，防止切削发生旋转。设置挡环，挡环将叶片根部的轴端定位，叶片的另一端轴向通过卡盘b加紧定位，保证叶片与机床主轴共轴，这样叶片两端加紧解决了切削过程中的动态切削力引起的颤振和加工过程引起的变形问题。本发明结构简单紧凑，定位精度高，操作与拆卸方便快捷，有效保证叶片正反面的加工精度。附图说明图1是本发明一种叶片数控精密加工的专用定位夹具的结构示意图；图2是本发明一种叶片数控精密加工的专用定位夹具的爆炸图；图3是本发明一种叶片数控精密加工的专用定位夹具中夹具体的结构示意图。图中，1.卡盘a，2.卡盘b，3.夹具体，4.定位销，5.固定螺栓，6.紧固螺钉，7.挡环，8.固定块，9.连接杆a，10.连接杆b，11.滑块，12.叶片。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。本发明提供了一种叶片数控精密加工的专用定位夹具，如图1、图2和图3所示，包括卡盘a1和卡盘b2，卡盘b2与机床尾座连接，卡盘a1与机床的主轴头连接，卡盘a1的端面上连接有夹具体3和挡环7，夹具体3位于卡盘a1的两个卡爪之间，夹具体3包括固定块8，固定块8上垂直连接有连接杆b10和L形的连接杆a9，连接杆a9的长边和连接杆b10平行，连接杆a9的短边位于连接杆a9的长边和连接杆b10之间，连接杆a9上设置有紧固螺钉6，连接杆b10上设置有沿连接杆b10滑动的滑块11，滑块11为凹形，滑块11位于连接杆a9和连接杆b10之间，连接杆b10上设置有T形槽，滑块11底部设置有和连接杆b10T形槽相配合的凸块，滑块11在T形槽内滑动；卡盘a1和卡盘b2均为三爪卡盘；固定块8通过定位销4定位，定位销4设置两个，固定块8通过固定螺栓5与卡盘1连接，固定螺栓5设置两个；卡盘b2通过沉头螺栓与机床尾座连接，卡盘a1通过沉头螺栓与机床的主轴头连接；挡环7的内直径与叶片12安装轴的直径相等；本发明一种叶片数控精密加工的专用定位夹具的使用方法是：使用时，将叶片12的轴颈插入挡环7内后，将叶片12根部的轴颈伸出挡环7的部分通过卡盘a1装夹，通过径向方向调节卡盘a1实现叶片12加紧定心，同时，挡环7的一端紧靠卡盘a1端面，挡环7的另一端紧靠叶片12的一端，通过挡环7长度调节叶片12轴向尺寸；叶片12的另一端轴向通过卡盘b2加紧，防止顶紧状态下叶片12受到预紧力产生加工过程的变形；叶片12的一端还通过夹具体3定位，沿连接杆b10滑动滑块11，凹形滑块11的凹口顶住叶片12的一端，然后拧紧紧固螺钉6，使紧固螺钉6和滑块11接触，从而固定滑块11，完成叶片12的定位，开始加工叶片。本发明的一种叶片数控精密加工的专用定位夹具设置有夹具体3，沿连接杆b10滑动滑块11，滑块11的凹口顶住叶片12的一端，然后拧紧紧固螺钉6，从而固定滑块11，完成叶片12的角向定位，防止切削发生旋转。设置挡环7，挡环7将叶片12根部的轴端定位，叶片12的另一端轴向通过卡盘b2加紧定位，保证叶片12与机床主轴共轴，这样叶片12两端加紧解决了切削过程中的动态切削力引起的颤振和加工过程引起的变形问题。本发明结构简单紧凑，定位精度高，操作与拆卸方便快捷，有效保证叶片正反面的加工精度。