框架式小型叉型叶根齿型夹具的制作方法

本实用新型属于机械加工夹具技术领域，具体涉及框架式小型叉型叶根齿型夹具。

背景技术：
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叉型叶根是汽轮机最常见的一种叶根形式，叶根形状类似叉子，这种型式的叶根结构简单，但尺寸精度和位置精度要求都很高，特别是轴向的尺寸要尽可能紧凑，又不至于影响离心力的可靠传递，且叶片尺寸精度高，加工难度大，它的结构应保证在任何运行条件下叶片都能牢固的固定在叶轮或转鼓上，这就要求制造厂的允许偏差值可以确保在稳定运行的工况下，负荷在两叶形上得到理想分布。上述结构给毛坯锻造、机加工艺、数控设备、工艺装备、刀具、夹具系统、工件试切及检测等各制造环节提出更高的要求。而工装夹具的设计装夹对叉型叶根的稳定加工、生产进度都起到至关重要的作用，因为加工叉型叶根时加工所用的刀具与定位装置有干涉，在加工过程中还存在定位偏差和机床自身震动的问题，这都会造成加工出的叉型叶根无法满足设计要求、报废率高、叶片稳定性不好。

技术实现要素：
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本实用新型为克服上述缺陷，提供了一种框架式小型叉型叶根齿型夹具，该夹具装夹方便，在装夹过程中不损伤叶片，而且在加工时震动小，保证了对叉型叶根精度的要求及表面粗糙度的要求，可以实现对小型叉型叶片的连续稳定加工。

本实用新型采用的技术方案在于：框架式小型叉型叶根齿型夹具，包括：底板和固定在底板上的框架，所述框架为侧开口的半封闭式框架结构，且在框架的顶壁与侧壁之间设有限位凸起，在框架的开口处设有盖板，所述盖板可开合地盖在框架开口上；在框架内设有出汽侧垫块、齿型压紧块、进汽侧压紧块、叶根大肩定位块和背径向齿型垫块，所述背径向齿型垫块安装在限位凸起与框架的侧壁之间，所述进汽侧压紧块和出汽侧垫块上下间隔设置后均与背径向齿型垫块的左侧面接触，所述齿型压紧块位于出汽侧垫块上，且与进汽侧压紧块并列设置，所述叶根大肩定位块与出汽侧垫块前端面插接后固定在框架上，出汽侧垫块、齿型压紧块、进汽侧压紧块和背径向齿型垫块围合所形成的区域为用来夹持叉型叶片的夹持区域，在盖板、框架上分别设有通过齿型压紧块、进汽侧压紧块和背径向齿型垫块向夹持区域施压的旋紧件。

优选地，所述出汽侧垫块的上端面是由高面和低面组成的阶梯面，且低面位于框架的前端，在出汽侧垫块的低面前端侧壁上开设有定位滑槽。

优选地，所述齿型压紧块由单排凸型前齿、L型中块和矩型后块组成，单排凸型前齿位于L型中块长边的前端面上，矩型后块位于L型中块长边的后端面上，L型中块的短边位于出汽侧垫块上，且单排凸型前齿从框架的前端伸出。

优选地，在进汽侧压紧块的前端面底部沿其宽度方向开设有叶根进汽侧接触面，在进汽侧垫块的后端面设有向下延伸的叶冠端面接触面。

优选地，所述叶根大肩定位块的侧面上部设有凸出的定位块，且定位块被限制在定位滑槽内，在定位块的上端面设有限位块，沿叶根大肩定位块的长度方向开设有腰型通孔。

优选地，在背径向齿型垫块的前端面沿其宽度方向向左设有延伸端，在延伸端的前端面上设有双排凸型前齿。

优选地，在框架开口的一侧端面上设有两个间隔设置的凸耳，所述盖板通过圆柱销与凸耳转动连接。

本实用新型的有益效果是：

1、在框架内设有出汽侧垫块、齿型压紧块、进汽侧压紧块、叶根大肩定位块和背径向齿型垫块，通过其各部件间的相互配合，使装夹过程变得方便快捷，而且在装夹过程中不会损伤叶片，可实现小型叉型叶片的稳定加工，能够保证加工精度及粗糙要求；

2、本实用新型由于采用多点装夹及联动设计，能够保证加工叶片时受力均匀、震动小、装夹方便。

附图说明：

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的右视图；

图4为图1的俯视图；

图5为图1的后视图；

图6为盖板的结构示意图；

图7为框架的结构示意图；

图8为出汽侧垫块的结构示意图；

图9为图7的俯视图；

图10为齿型压紧块的结构示意图；

图11为图10的左视图；

图12为图10的仰视图；

图13为进汽侧压紧块的结构示意图；

图14为图13的俯视图；

图15为叶根大肩定位块的结构示意图；

图16为图15的俯视图；

图17为背径向齿型垫块的结构示意图；

其中：底板1、内六角螺钉2、圆柱销3、凸耳4、盖板5、框架6、限位凸起61、出汽侧垫块7、高面71、低面72、定位滑槽73、齿型压紧块8、单排凸型前齿81、L型中块82、矩型后块83、进汽侧压紧块9、叶根进汽侧接触面91、叶冠端面接触面92、叶根大肩定位块10、定位块101、限位块102、腰型通孔103、外六角螺栓11、背径向齿型垫块12、双排凸型前齿121、顶丝13、叉型叶片14。

具体实施方式：

如图1至图5所示，本实用新型为框架式小型叉型叶根齿型夹具，包括：底板1和固定在底板1上的框架6，如图7所示，所述框架6为设有侧开口的半封闭式框架结构，半封闭式设计，稳定性更高，同时可通过更换内部部件进行多个级别的加工；在框架6的顶壁与侧壁之间设有限位凸起61，在框架6的开口处设有盖板5，所述盖板5可开合地盖在框架6开口上；在框架6内设有出汽侧垫块7、齿型压紧块8、进汽侧压紧块9、叶根大肩定位块10和背径向齿型垫块12，所述背径向齿型垫块12安装在限位凸起61与框架6 的侧壁之间，所述进汽侧压紧块9和出汽侧垫块7上下间隔设置后均与背径向齿型垫块 12的左侧面接触；所述齿型压紧块8位于出汽侧垫块7上，且与进汽侧压紧块9并列设置，在盖板5上设有用来收紧并固定齿型压紧块8的顶丝13；所述叶根大肩定位块10与出汽侧垫块7的前端面插接后固定在框架6上，出汽侧垫块7、齿型压紧块8、进汽侧压紧块9和背径向齿型垫块12围合所形成的区域为用来夹持叉型叶片14的夹持区域，在盖板5、框架6上分别设有通过齿型压紧块8、进汽侧压紧块9和背径向齿型垫块12向夹持区域施压的旋紧件，所述旋紧件可根据需要选择顶丝13和/或内六角螺钉2。

进一步地，如图8和图9所示，所述出汽侧垫块7为单一块的矩形块，在出汽侧垫块7的上端面是由高面71和低面72组成的阶梯面，高面71与叶冠相接触、低面72与叶根相接触，高面71与低面72的落差形成叶根与叶冠的落差，且低面72位于框架6的前端，使叉型叶片14的根冠出汽侧受力更加均匀，同时齿型压紧块8压在其上，能很好的进行平移压紧内径向；在出汽侧垫块7的低面72前端侧壁上开设有定位滑槽73，且所述定位滑槽73位于叉型叶片14的夹持区域的正下方。

进一步地，如图10至图12所示，所述齿型压紧块8由单排凸型前齿81、L型中块 82和矩型后块83组成，单排凸型前齿81位于L型中块82长边的前端面上，矩型后块83 位于L型中块82长边的后端面上，L型中块82的短边位于出汽侧垫块7上，且单排凸型前齿81从框架6的前端伸出。齿型压紧块8是通过盖板5上设置的顶丝13对叉型叶片 14的齿型进行压紧，同时它承担对叉型叶片14的根冠内径向的无缝压紧，使叉型叶片14 的根冠内径向的受力均匀程度大大提升，防止叉型叶片14产生变形。由于叉型叶片14 形状复杂，受力点不稳定，因此将齿型压紧块8设计成特殊形状，这样即增加了与叉型叶片14的根冠内径向之间的受力面，又能避开加工过程中与加工刀具的相互干涉。

进一步地，如图13和图14所示，在进汽侧压紧块9的前端面底部沿其宽度方向开设有叶根进汽侧接触面91，在进汽侧垫块9的后端面设有向下延伸的叶冠端面接触面92，进汽侧压紧块9通过框架6上方多个间隔设置的内六角螺钉2的旋转受力，从而叉型叶片 14的叶冠进汽侧、中间体进汽侧均匀受力，达到叉型叶片14在框架6中的上下方向稳定牢固。

进一步地，如图15和图16所示，所述叶根大肩定位块10的侧面上部设有凸出的定位块101，定位块101与定位滑槽73相匹配，定位块101可在定位滑槽73内上下滑动，在定位块101的上端面设有限位块102，沿叶根大肩定位块10的长度方向开设有腰型通孔103，叶根大肩定位块10通过腰型通孔103与外六角螺栓11的配合固定在框架6的前端面上。由于叉型叶片14要求精度高，且装配时以叉型叶片14的大肩面为基准面进行装配，因此以根大肩定位块10作为叉型叶片14加工时长度方向上的定位基准。

进一步地，如图17所示，在背径向齿型垫块12的前端面沿其宽度方向向左设有延伸端，在延伸端的前端面上设有双排凸型前齿121，背径向齿型垫块12用来辅助定位叉型叶片14的根冠背径向，双排凸型前齿121部分能够抵消加工时产生的应力，防止叉型叶片14的根齿型变形，同时避免与加工刀具产生相互干涉和加工叉型叶片14时叶根震动对叶根造成影响。背径向齿型垫块12通过框架6上向其旋紧的内六角螺钉2对叉型叶片14 进行施力，使背径向齿型垫块12对叉型叶片14起到支撑与受力加紧的作用，从而固定叉型叶片14的根冠及齿型。

进一步地，如图6和图7所示，在框架6开口的一侧端面上设有两个间隔设置的凸耳 4，所述盖板5通过圆柱销3与凸耳4转动连接，盖板5与框架6通过外六角螺栓11关闭后，可实现叉型叶片14的全封闭装夹。

工作过程：

安装使用时，先将背径向齿型垫块12安装在限位凸起61与框架6的侧壁之间，然后将出汽侧垫块7安装在背径向齿型垫块12的左侧，将叶根大肩定位块10通过外六角螺栓 11固定在框架6上，再将叉型叶片14的大肩与叶根大肩定位块10上的限位块102贴紧，使叶根位于框架6外侧，将进汽侧垫块9放置在叉型叶片14上，将齿型压紧块8安装在出汽侧垫块7上，最后将盖板5闭合后，分别将盖板5上与齿型压紧块8配合的顶丝13、框架6上与进汽侧垫块9配合的内六角螺钉2、框架6上与背径向齿型垫块12配合的内六角螺钉2进行旋紧，使叉型叶片14的根冠的内径向、背径向、进汽侧、出汽侧方向在框架式夹具中均受到压力。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。