一种整体叶轮加工的夹具装置的制作方法

本发明属于机械加工的夹具技术领域，尤其涉及一种用于整体叶轮加工的夹具。

背景技术：

叶轮是航空发动机的核心零部件，其加工精度直接影响发动机的推力比和使用寿命。叶轮从结构上分为组合式叶轮和整体叶轮，其中整体式叶轮因具有结构紧凑，推力比大等优点，而被广泛应用。

整体叶轮一般采用多轴机床进行磨削、抛光加工，该加工过程中需解决的首要问题是：整体叶轮的定位装夹。整体叶轮除叶片外，中心设有通孔，端面设有螺纹孔，故结构相对简单，而叶轮的定位装夹基本就是通过端面的螺纹孔来实现。该方式存在定位不正确，整体叶轮底端安装困难，装夹不稳定，在多轴机床上进行加工时，刀杆容易与夹具体或机床底座发生碰撞干涉等问题。

技术实现要素：

本发明提供一种用于整体叶轮加工的夹具装置，该装置可对叶轮进行准确定位，稳定装夹，拆装方便，结构简单，可避免刀杆与夹具体或机床底座碰撞。

本发明的技术方案：

一种整体叶轮加工的夹具装置，包括第一端盖1、第二端盖2、夹具固定座3、第三端盖4、第四端盖6、中心轴7、键8、螺栓9和螺母10。

第一端盖1和第四端盖6均设有键槽和沉头通孔，键槽便于键8与中心轴7连接；第一端盖1的沉头通孔用于螺栓9连接第二端盖2，第四端盖6的沉头通孔用于螺栓9连接叶轮5；

第二端盖2和第三端盖3均设有通孔、圆形凸台以及与叶轮5中心孔尺寸相等的中心孔，其中通孔用于连接夹具固定座3，中心孔用于配合中心轴7，圆形凸台用于配合夹具固定座3中心孔；第二端盖2还设有螺纹孔，以固定第一端盖1；

中心轴7两端设有键槽，分别用于连接定位第一端盖1和第四端盖6；中心轴7的中间设有一轴肩，以定位叶轮5和第三端盖4；中心轴两端末设有螺纹，通过连接螺母10锁紧叶轮5、第一端盖1和第四端盖6；

夹具固定座3设有一尺寸较大的通孔，该通孔用于配合第二端盖2和第三端盖4；夹具固定座3底端设有通孔，以便通过螺栓9将其固定在机床底座上；

中心轴7的轴肩两端均可配合轴套，以调整叶轮5与夹具固定座3间的距离；距离大小根据实际加工中所用的刀具长度来调整，从而避免刀杆与夹具固定座3或机床底座碰撞。

本发明的有益效果是：本发明通过螺栓将第四端盖与整体叶轮小端固定，通过键将第四端盖与中心轴连接，同时通过轴肩将整体叶轮大端面定位，最后用螺母锁紧轴的两端，从而将整体叶轮完全定位装夹好；其中轴肩两端可根据实际情况增减轴套，以调整整体叶轮与夹具固定座间的距离，以避免刀杆碰撞；并且该装置结构简单，制造容易，定位准确，装夹稳定安全，拆装方便。

附图说明

图1为本发明夹具装置结构示意图。

图2为本发明中心轴主视图。

图中：1第一端盖；2第二端盖；3夹具固定座；4第三端盖；5叶轮；6第四端盖；7中心轴；8键；9螺栓；10螺母。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图，进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1和2所示：

一种用于整体叶轮加工的夹具装置，包括第一端盖1、第二端盖2、夹具固定座3、第三端盖4、第四端盖6、中心轴7、键8、螺栓9及螺母10。

所述第一端盖1和第四端盖6通过键与中心轴7连接，第四端盖6通过螺栓与整体叶轮5小端面上的螺纹孔固定，第一端盖1通过螺栓也第二端盖2上的螺纹孔连接，同时第二端盖2通过螺栓固定在夹具座3上，从而保证了整体叶轮5的径向定位和固定。

所述中心轴7中间设有一轴肩，轴肩一端贴紧整体叶轮5的大端面，以轴向定位整体叶轮5；轴肩另一端与第三端盖4贴紧，同时第三端盖4与夹具固定座3连接，从而保证了整体叶轮与夹具固定座简的相对位置；在中心轴7的两端末设有螺纹，通过连接螺母10，可将第一端盖1和第四端盖6锁紧，从而达到了轴向夹紧整体叶轮5的目的。此外，轴肩两端均可配合轴套，以调整整体叶轮5与夹具固定座3间的距离，距离大小可根据实际加工中所用的刀具长度来调整，从而避免刀杆与夹具固定座3或机床底座碰撞。

所述第二端盖2和第三端盖4设一圆形凸台，该凸台与夹具固定座3的中心通孔配合，这样可以更好的支撑中心轴7，同时有助于提高中心轴两端的同轴度精度，从而增加了整体叶轮的定位精度。

所述夹具固定座3底端设有4个对称分布的通孔，以便通过螺栓将其固定在机床底座上，从而将整体叶轮5完全装夹在机床上，以便进行后续加工。

尽管对本技术的技术方案进行了详细的描述，但本领域技术人员在对本技术的技术方案的结构及内容进行合理的改变、替换或者变形等，这些变化或者改进的技术方案，均属于本技术的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明属于机械加工的夹具技术领域，提供了一种整体叶轮加工的夹具装置，包括第一端盖、第二端盖、夹具固定座、第三端盖、第四端盖、中心轴、键和螺栓螺母。所述第一端盖通过键与轴固定，通过螺栓与第二端盖连接；所述第二端盖和第三端盖设有一凸台与夹具固定座配合，并通过螺栓与之连接；所述夹具固定座底端设有通孔，通过螺栓与机床固定；所述第四端盖通过键与轴固定，通过螺栓也叶轮连接；所述中心轴设有一轴肩，用以定位叶轮和第三端盖。本发明结构简单，制造容易，定位准确，装夹稳定安全，拆装方便。

技术研发人员：张振宇;廖龙兴;孟昭航
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2019.02.28
技术公布日：2019.05.21