一种轴流风机叶片反拉孔加工夹具的制作方法

本实用新型涉及风机叶片加工夹具技术领域，具体为一种轴流风机叶片反拉孔加工夹具。

背景技术：

风机叶轮作为轴流风机的核心部件，其加工精度和质量的好坏直接影响着轴流风机的性能，尤其在加工风机叶轮的中心孔时，中心孔作为叶片的定位基准，对孔的位置的准确性及加工精度具有更高的要求，图1为一种常见的轴流风机叶片的结构示意图，目前常采用反拉孔的方式实现其中心孔的加工，加工时，首先将其装夹于夹具上，然后使加工机床上的钻刀对应叶片叶根一侧，使钻刀沿叶片横向中心线移动，钻出较小的中心孔，同时在叶片叶根的端部钻出若干个围绕中心孔均匀分布的圆周孔，钻刀穿过叶片叶冠后，再在钻刀上安装扩孔刀具，使安装有扩孔刀具的钻刀沿叶片的横向中心线反方向移动，使原有的中心孔孔径增大，从而实现反拉孔加工操作，但是现有的用于轴流风机叶片装夹的夹具的通用性较差，其一般只适用于同一种型号的叶片的装夹，当叶片叶根的尺寸发生变化时，则需设计制造另外一套设备对其进行装夹，另外一套设备的设计制造消耗了较多的人力、材料等资源，增大了设备投入成本；并且现有的夹具的定位准确性较差，其一般可实现叶片两端的叶冠与叶根的定位夹紧操作，缺少中部定位装置，在进行反拉孔加工时，叶片中部极易因承受较大扭力而产生位移，若未及时发现叶片位移状况，则极易导致反拉孔加工位置偏移的问题出现。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的现有的夹具的通用性较差，当叶片叶根的尺寸发生变化时，设计制造另外一套设备对其进行装夹的方式易消耗较多的人力材料等资源，使设备投入成本高的问题，以及现有的夹具的定位准确性较差，缺少叶片中部定位，易导致反拉孔加工位置偏移的问题，本实用新型提供了一种轴流风机叶片反拉孔加工夹具，其采用一台设备可满足不同尺寸叶根的叶片装夹，从而可减少设备投入成本，并且可实现叶片的中部定位，可有效避免叶片位移而导致的中心孔加工位置偏移的问题出现。

一种轴流风机叶片反拉孔加工夹具，其包括底座，所述底座上设置有单顶尖装置、叶根固定装置，所述单顶尖装置的单顶尖与叶片叶冠的侧端面对应布置，所述叶根固定装置包括叶根支撑座、设置于所述叶根支撑座上部的叶根固定板，所述叶根固定板为敞口朝上的半圆形，将叶片支撑于所述单顶尖装置与所述叶根固定装置之间，所述叶根固定板与叶片叶根以同心圆方式布置，所述单顶尖装置与所述叶根固定装置之间设置有中部支撑装置，其特征在于，所述中部支撑装置包括中部支撑座，所述中部支撑座的顶部设置有定位块，所述定位块为凹型，所述定位块的底端两侧设置有导向块，所述中部支撑座的顶端两侧分别设置有与所述导向块相对应的导轨，所述定位块通过所述导向块滑动安装于所述中部支撑座的所述导轨中，所述定位块的顶端端面为弧面，所述弧面与所述叶片的中间部位的下表面结构一致，所述叶根固定板内侧设置有连接套，所述连接套通过螺钉固定于所述叶根固定板，所述连接套的形状与所述叶根固定板的结构一致，所述连接套与所述叶根固定板以同心圆方式布置。

其进一步特征在于，所述单顶尖装置包括单顶尖座，所述单顶尖座的上部设置有衬套，所述单顶尖的一端穿过所述衬套与所述叶片叶冠的侧端面上的定位孔对应，所述单顶尖的另一端通过法兰、螺钉固定于所述单顶尖座的上部；

所述叶根固定装置还包括支撑板，所述支撑板通过螺栓组固定于所述叶根固定板的上方，所述支撑板的中间部位设置有压紧块，所述压紧块的一端通过螺钉固定于所述支撑板的下方，所述压紧块的另一端与所述叶片叶根的上表面相对应，所述压紧块的底端端面为弧形面，所述弧形面的形状与所述叶片叶根的上表面的形状一致；

所述叶根固定板的一侧设置有压板，所述压板包括至少三个，三个所述压板的一端均凸出于所述连接套的内侧面，三个所述压板的另一端分别通过螺钉固定于所述叶根支撑座；

所述单顶尖座、中部支撑座、叶根支撑座分别通过螺钉固定所述底座的顶端。

将本实用新型应用于反拉孔加工时轴流风机叶片的装夹，将叶片放置于夹具上，通过单顶尖固定装置实现叶片叶冠的定位、固定，通过叶根固定装置实现叶片叶根固定，通过中部支撑装置实现叶片的中部的定位、固定，叶根固定装置上设置有连接套，当叶片叶根的尺寸发生变化时，由于连接套的形状与叶根固定板的形状一致，且连接套固定于叶根固定板上的叶片叶根与叶片固定板之间，因此通过更换连接套，可实现叶片固定板与叶片叶根尺寸的匹配，从而通过一台设备可实现不同尺寸的叶片叶根的装夹，提高了设备的通用性，连接套通过螺钉固定于叶根固定板上，因此便于对连接套进行拆卸、安装；在中部支撑装置的顶部设置定位块，定位块通过导向块在中部支撑座的顶端滑动，由于定位块为凹型，且顶端为与叶片的下表面形状一致的弧面结构，因此在放置叶片时，可通过导向块调整定位块的竖向位置，同时调整叶片，使叶片的下表面与定位块顶端的弧面贴合，从而实现叶片的中部定位，并且确保了叶片的中部能够受到稳固支撑，叶片叶根的定位及固定、叶片叶根的固定、叶片中部的定位及固定可确保叶片的稳固装夹，可有效避免在进行反拉孔加工时，叶片因受扭力而产生位移的问题出现，从而避免了反拉孔加工位置偏移的问题出现，提高了加工精度。

附图说明

图1为一种常见的轴流风机叶片的结构示意图；

图2为本实用新型主视的结构示意图；

图3为本实用新型俯视的结构示意图；

图4为图2的p-p向的结构示意图；

图5为图2的m-m向的结构示意图；

图6为图2的n-n向的结构示意图。

具体实施方式

见图1至图6，一种轴流风机叶片反拉孔加工夹具，其包括底座1，底座1的两侧部分别设置有单顶尖装置2、叶根固定装置3，单顶尖装置2的单顶尖21与叶片叶冠41的侧端面对应布置，单顶尖装置2包括单顶尖座22，单顶尖座22的上部设置有衬套23，单顶尖21的一端穿过衬套23与叶片叶冠41的侧端面上的定位孔对应，单顶尖21的另一端通过法兰24、螺钉25固定于单顶尖座22的上部；

叶根固定装置3包括叶根支撑座31、设置于叶根支撑座31上部的叶根固定板32，叶根固定板32为敞口朝上的半圆形，将叶片4支撑于单顶尖装置2与叶根固定装置3之间，叶根固定板32与叶片叶根42以同心圆方式布置，叶根固定板32内侧设置有连接套33，连接套33通过螺钉34固定于叶根固定板32，连接套33的形状与叶根固定板32的形状一致，连接套33与叶根固定板32以同心圆方式布置，叶根固定装置3还包括支撑板35，支撑板35通过螺栓组36固定于叶根固定板32的上方，支撑板35的中间部位设置有压紧块37，压紧块37的一端通过螺钉38固定于支撑板35的下方，压紧块37的另一端与叶片叶根42的上表面相对应，压紧块37的底端端面为弧形面，弧形面的形状与叶片叶根42的上表面的形状一致；叶根固定板32的一侧设置有压板39，压板39包括至少三个，三个压板39的一端均凸出于连接套33的内侧面，三个压板39的另一端分别通过螺钉固定于叶根支撑座31；单顶尖装置2与叶根固定装置3之间设置有中部支撑装置5，中部支撑装置5包括中部支撑座51，中部支撑座51的顶部设置有定位块52，定位块52为凹型，定位块52的底端两侧设置有导向块53，中部支撑座51的顶端两侧分别设置有与导向块53相对应的导轨，定位块52通过导向块53滑动安装于中部支撑座51的导轨中，定位块52的顶端端面为弧面，弧面与叶片4的中间部位43的下表面结构一致，单顶尖座、中部支撑座、叶根支撑座分别通过螺钉固定底座1，单顶端单顶尖座22、中部支撑座51、叶根支撑座31与底座1进行固定时，可分别通过定位键10、定位槽实现定位。

一种基于上述夹具实现轴流风机叶片装夹的方法，其包括以下具体步骤：s1、旋拧单顶尖21，使单顶尖21朝与叶片叶冠41相反的方向移动，将叶片放置于夹具上，使叶片的中部43下表面支撑于中部支撑装置5，使叶片叶根42支撑于叶根固定装置3上的叶根固定板32上；

s2，旋拧单顶尖装置2上的单顶尖21，使单顶尖21朝叶片叶冠41上的定位孔移动，并使单顶尖21的顶尖端抵接于定位孔中，实现叶片叶冠41的定位；

s3，通过中部支撑装置5实现叶片的中部定位，旋转叶片，同时移动导向块53，直至定位块52顶端的弧面与叶片的下表面43紧密贴合，从而实现叶片的中部定位；在对叶片进行反拉孔加工时，可观测叶片的下表面43与定位块的贴合度，从而检测叶片是否发生位移，若发生位移，及时调整，从而确保了叶片的横向中心线与水平面始终保持平行，确保了叶片中心孔加工位置的准确性，提高了加工精度；

s4，通过叶根固定装置3实现叶片叶根42的固定，在装夹时，叶片叶根42的侧端面贴合于压板39上，通过压板39实现叶片4的横向限位及固定，然后旋拧上方的螺钉38，使压紧块37朝叶片方向一定，直至压紧块37底端的弧形面与叶片4的上表面贴合，从而实现叶片叶根的纵向固定；通过步骤s1~s4实现叶片的装夹操作；

s5，将带有钻刀的机床放置于叶片叶根42的一侧，使钻刀沿叶片4的横向中心线移动，对叶片4进行中心孔加工，由于叶片具有较高的硬度，但是在加工中心孔时易产生裂纹，本实用新型采用先使用钻刀在叶片的中部钻出一个尺寸较小的中心孔，再在钻刀上安装扩孔刀具进行反拉操作的反拉孔加工方式，预先加工较小的中心孔可有效降低反拉过程中钻刀与叶片之间的应力，可从而避免直接加工较大尺寸孔径的中心孔而造成的叶片断裂的问题出现；

本装置中，通过单顶尖装置2与压板39配合实现了叶片4的横向固定，压板39设置三个，使叶片叶根42的侧端面与三个压板39均贴合，确保了叶片叶根42的侧端面与水平面保持垂直，从而进一步确保了叶片中心孔加工位置的准确性，满足叶片中心孔加工的精度要求。