一种汽轮机叶片五轴精型面通用夹具的制作方法

本发明涉及一种机械加工的工夹具，尤其是汽轮机叶片五轴精型面通用夹具。

背景技术：
在五轴机床上加工叶片时,加工叶片的叶根、装配面及型面往往需要不同的定位面和夹具来完成，不同的定位面和夹具导致每次装夹位置的不确定性，加工每一个叶片时都需要进行对刀，这样不仅大大降低了劳动生产率，增加了生产成本，而且也使叶片的叶根、装配面及型面的加工要求得不到提高。由于汽轮机动、静叶片品种的多样性，如果在其制造过程中，针对不同品种的叶片要设计不同规格的夹具来适应不同品种叶片的生产需要，不仅造成加工成本的浪费，效率低，也给现场生产及夹具的管理带来诸多不便。还未见有汽轮机叶片五轴精型面通用夹具的公开。

技术实现要素：
本发明的目的是：提供汽轮机叶片五轴精型面通用夹具，适用范围广，操作简便，只需要有顶尖孔和可以装夹的工艺台阶就能够保证工件的加工及保证精度要求，缩短操作工校准多付夹具的时间。本发明的技术方案是：汽轮机叶片五轴精型面通用夹具，包括夹具定位元件、夹具调整和压紧元件；所述夹具定位元件由带锥柄的夹具体7、定位销1、顶针座13构成，夹具体7上设有T形槽11，T形槽表面设有定位销孔，用定位销1来定位带锥柄的夹具体和与之同心的顶针座，使夹具体和顶针座保持同心；顶针座两端拧有方头紧定螺钉，用于对顶针的微调，通过紧定螺钉定位在机床上，使顶针座上的顶针的中心与机床的中心重合；夹具体与顶针座之间还设有固定用的内六角螺钉；所述夹具调整和压紧元件由双头梯型螺纹栓5、嵌入T形槽11的一对T型滑块3、左滑块4、右滑块6和钳口构成，T型滑块的一端为嵌入T形槽的T形端，另一端为左滑块4、右滑块6的安装槽，钳口固定在左滑块4、右滑块6上，第一T型滑块3与左滑块4连接好后一起放入夹具体T形槽中，第一T型滑块中内部设有螺孔固定双头梯型螺纹栓的一端，再把另一固定右滑块的T型滑块与双头梯型螺纹栓的另一头连接，通过双头梯型螺纹栓的传动螺纹来实现左滑块4、右滑块6的移动；左滑块和右滑块利用双头梯型螺纹栓的梯型螺纹来锁紧。把顶针组件置于顶针座的安装孔中，顶针座的端面安装端面定位块定位，顶针座后面用顶针组件的弹簧顶紧，利用弹簧的伸缩来实现顶针座压紧在夹具体上。左滑块、右滑块和钳口的接触面都带有细齿形，两个钳口可通过两个T型滑块分别于左滑块和右滑块连接，通过T型滑块的移动和齿形的移动来实现上下调整。顶针组件包括顶针17、弹簧18、顶针座定位孔19。利用带锥柄的夹具体和与之同心的顶针座与机床连接，保证同心，定位准确。左滑块、右滑块利用双头梯型螺纹栓的传动螺纹，钳口通过T型滑块和齿形的移动与左滑块、右滑块的连接，调整范围大。双头梯型螺纹栓的传动螺纹；弹簧压紧，压紧力大。进一步的，带锥柄的夹具体和与之同心的顶针座与机床同心，定位准确。进一步的，左滑块、右滑块利用双头梯型螺纹栓的传动螺纹、左滑块、右滑块通过T型滑块和齿形的移动与钳口的组合，调整方便且范围大。使用此夹具加工叶片时，只需要用与机床同心的顶针顶牢叶片的顶尖孔，然后用钳口把叶片的工艺台阶夹紧就可以了。通过双头梯型螺纹栓的传动螺纹调整左滑块、右滑块的距离，从而使钳口夹紧叶片的工艺台阶，如果叶片的工艺台阶大，钳口的距离还是不够的话，还可以通过钳口与左滑块、右滑块之间的齿形和左滑块、右滑块T型槽中的T型滑块的位置来加大两个钳口之间的位置，满足要求，夹紧叶片的工艺台阶，这些就是夹具的调整元件和夹紧元件，操作简便，夹紧牢靠，适用范围广。本发明的有益效果是：此夹具通过夹具体后端的锥柄和与之同心的顶针座保证与机床同心，顶紧实现精确定位，定位好后用钳口把叶片的工艺台阶夹紧就可以加工了。加工完成后，把顶针座和钳口松开就行了。适用汽轮机动、静叶片范围广，避免了加工多付夹具材料的浪费，降低了夹具设计及生产成本，同时也大大节约现场生产和夹具的管理空间。同时也提高了叶片的加工精度。本发明不仅能够保证工件的加工要求，提高劳动生产率，而且能够减轻夹具设计人员的工作量、节约夹具制造材料及生产成本、缩短操作工校准多付夹具的时间，而且能够对现场生产和夹具的管理带来极大的方便。附图说明图1为汽轮机叶片五轴精型面通用夹具的端面图；图2为图1的铣型面夹具的纵剖截面的剖视图；图3为夹具体3D图；图4为滑块3D图。图5a、图5b分别为顶针座夹具的3D图及其剖视图。图6为汽轮机叶片五轴精型面通用夹具的3D图(带叶片工件)；图7为汽轮机叶片五轴精型面通用夹具的3D图(不带叶片工件)。图中：自制定位销1、钳口2、T型滑块3、左滑块4、双头梯型螺纹栓5、右滑块6、夹具体7、锥柄连接孔8、定位卡槽9、夹具体定位销孔10，14、夹具体T形槽11、滑块T形槽12、顶针座13、顶针座定位销孔14、端面定位块15、方头紧定螺钉16、顶针17、弹簧18、顶针座定位孔19。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步的说明。如图所示，汽轮机叶片五轴精型面通用夹具，包括夹具定位元件、夹具调整元件和夹具压紧元件；夹具定位元件由夹具体、顶针座构成，用内六角螺钉固定夹具体和顶针座，用定位销来定位带锥柄的夹具体和与之同心顶针座，使夹具体和顶针座保持同心。顶针座两侧的方头紧定螺钉可用于对顶针的微调；然后定位在机床上，使顶针的中心与机床的中心重合。所述夹具定位元件由自制定位销1、夹具体7、锥柄连接孔8、定位卡槽9、夹具体定位销孔10、顶针座13、顶针座定位销孔14、方头紧定螺钉16、顶针17、顶针座定位孔19构成，首先把顶针17放入顶针座13的顶针座定位孔19中，前后固定好，接着用自制定位销1定位夹具体定位销孔10和顶针座定位销孔14，使顶针17的中心和夹具体7的锥柄的中心重合，用螺钉固定好。有些许偏差的话可以用方头紧定螺钉16在顶针座13的两侧进行微调。然后把定位卡槽9对准机床上的定位块，用锥柄连接孔8和机床连接，保证夹具的顶针和机床同心，最后拧紧就完成定位了。所述夹具调整元件由钳口2、T型滑块3、左滑块4、双头梯型螺纹栓5、右滑块6、夹具体T形槽11、滑块T形槽12构成，先把左滑块4与双头梯型螺纹栓5的一头连接，然后一起放入夹具体T形槽11中，再把右滑块6也放入夹具体T形槽11中并与双头梯型螺纹栓5的另一头连接好。最后通过双头梯型螺纹栓5的传动螺纹就能实现夹具的上下移动；把两个T型滑块3分别放入左滑块4和右滑块6的滑块T形槽12中，接着把钳口2的齿形和左滑块4、右滑块6的齿形咬合，用内六角螺钉通过钳口2拧紧放在滑块T形槽12中的T型滑块3，固定住钳口2和左滑块4、右滑块6，这样就能通过T型滑块3和齿形的移动来调整夹具的范围，操作简单，而且齿形的咬合也不易滑动。左滑块、右滑块和钳口都带有齿形，两个钳口通过两个T型滑块分别于左滑块和右滑块连接，通过T型滑块和齿形的移动来实现上下调整。所述夹具压紧元件由左滑块4、双头梯型螺纹栓5、右滑块6和顶针座13、端面定位块15、顶针17、弹簧18、顶针座定位孔19构成，先把左滑块4与双头梯型螺纹栓5的一头连接，然后一起放入夹具体T形槽11中，再把右滑块6也放入夹具体T形槽11中并与双头梯型螺纹栓5的另一头连接。叶片定位好后用内六角扳手扳双头梯型螺纹栓5两头的内六角头，把叶片压紧就可以了。把弹簧18放入顶针座定位孔19中，接着把顶针17也放入顶针座定位孔19中，用开槽沉头螺钉把端面定位块15与顶针座13连接，固定住顶针17并顶紧弹簧18，用弹簧18的压紧力来压紧顶针17。使用时，先把顶针17放在顶针座13中固定好后用自制定位销1定位在夹具体定位销孔10和顶针座定位销孔14中，使顶针17的中心和夹具体7的锥柄的中心重合，固定好后装在机床上，保证夹具顶针的中心和机床的中心重合。接着通过双头梯型螺纹栓5和左滑块4、右滑块6调整两个钳口2间的距离，如果距离还是不够的话，可以通过调整T型滑块3和齿形来扩大两个钳口2间的距离。把符合条件的叶片20放入钳口2间，用顶针17顶住叶片17，固定好后用内六角扳手扳双头梯型螺纹栓5使钳口2夹紧叶片20就可以了。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。