一种用于精锻叶片铣叶尖的夹具的制作方法

本实用新型涉及精锻叶片叶尖加工工装领域，具体为一种用于精锻叶片铣叶尖的夹具。

背景技术：

叶片是航空发动机的主要零件，其特点表现为形状和载荷情况十分复杂，数量多，且尺寸大小相差悬殊。一般来说，叶片的加工工作量占整台发动机加工工作量的30%~40%。与其他类零件相比，叶片有其自身的形状特点和性能要求，叶片的制造技术更是有别于其他类零件。叶片的主要制造工艺过程分为毛坯制造和机械加工两大阶段。叶片的机械加工主要是叶片榫头、叶身型面和安装板的加工。

传统的机加工夹具采用的是六点定位法对零件进行定位以及机械式夹紧机构。但在加工精锻叶片的叶尖时，由于叶片型面结构复杂且不规则，因此采用传统的六点定位法定位叶片时，定位误差较大，并且由于传统夹具采用的机械式夹紧机构，再加上叶片与夹具的接触面积小、叶片的叶身厚度较薄、叶片形状复杂以及操作人员经验不足等因素的综合影响，造成传统夹具的夹紧力有限且无法准确控制夹紧力，导致在铣加工叶片叶尖时很容易发生叶片窜动，进而导致叶片叶尖加工的位置尺寸波动较大，影响叶片的加工精度。另外，机械式夹紧机构需要多次通过人力进行夹紧操作，给操作人员带来额外的工作量。

技术实现要素：

针对现有精锻叶片铣叶尖夹具定位误差较大以及无法有效夹紧叶片，影响了叶片加工精度，并且夹紧操作工作量大的技术问题，本实用新型提供了一种用于精锻叶片铣叶尖的夹具，其定位精度高，能有效夹紧叶片，保证叶片叶尖的加工精度，且降低操作人员工作量。

其技术方案是这样的：一种用于精锻叶片铣叶尖的夹具，其特征在于：其包括底板，所述底板上分别安装有缘板定位组件、叶尖定位组件、缘板压紧组件和叶尖压紧组件，所述缘板定位组件包括用于支撑并定位缘板的叶背方向侧面的定位块一、用于定位所述缘板的进气边方向侧面的定位块二以及用于定位所述缘板的顶面的定位块三；所述叶尖定位组件包括用于支撑并定位叶尖的叶背型面的叶尖定位块，以及用于定位所述叶尖的进气边的进气边定位块；所述缘板压紧组件包括由气缸一驱动且用于同时压紧所述缘板的排气边方向侧面和叶盆方向侧面的压紧块一，以及由气缸二驱动且用于压紧所述缘板的底面的压紧块二；所述叶尖压紧组件包括由油缸驱动且用于压紧所述叶尖的叶盆型面的叶尖压紧块，以及由气缸三驱动且用于压紧所述叶尖的排气边的排气边压紧块。

其进一步特征在于：

所述定位块一、所述定位块二和所述定位块三均固定在立座上，所述立座固定安装在所述底板上，所述定位块一的数量为两个，两个所述定位块一分别用于定位所述缘板的叶背方向侧面的两端，所述定位块一和所述定位块二通过各自顶面上的球头与缘板接触定位，所述定位块三的定位面形状与其和所述缘板相接触的部位形状相适应。

所述立座的与所述定位块二相对的侧面上还安装有缘板限位块，所述缘板限位块位于所述压紧块一的下方，用于防止所述缘板从所述立座上滑落。

所述叶尖定位块固定在所述底板上，且其顶部设有两个与所述叶尖的叶背型面形状相适应的叶尖定位面，所述进气边定位块固定在所述叶尖定位块侧部。

所述叶尖定位块的与所述进气边定位块相对的侧面上还安装有排气边限位块，所述排气边限位块用于防止所述叶尖从所述叶尖定位块上滑落。

所述气缸一呈倾斜设置并固定在所述底板上，所述压紧块一通过关节接头安装在直角推板一的竖板上，所述压紧块一的两个压紧面形状分别与其和所述缘板相接触的部位形状相适应，所述直角推板一的竖板与所述气缸一的活塞杆固定连接，所述直角推板一的横板与所述气缸一的缸体顶面直线滑动配合。

所述气缸二固定在所述底板上，所述压紧块二与所述定位块三正对设置且其压紧面形状与其和所述缘板相接触的部位形状相适应，所述压紧块二固定在直角推板二的竖板上，所述直角推板二的竖板与所述气缸二的活塞杆固定连接，所述直角推板二的横板与所述气缸二的缸体顶面直线滑动配合。

所述叶尖压紧块设有两个，两个所述叶尖压紧块的中部分别转动安装在支座上，两个所述支座分别固定在所述底板上，所述油缸的数量为两个并与两个所述支座对应设置，所述油缸固定在所述底板上，所述油缸的活塞杆上端与相应的所述叶尖压紧块的后端转动连接，所述叶尖压紧块的前端底部设有与所述叶尖的叶盆型面形状相适应的叶尖压紧面，两个所述叶尖压紧面分别与两个所述叶尖定位面正对设置。

所述气缸三固定在所述底板上，所述排气边压紧块与所述进气边定位块对应设置，所述排气边压紧块固定在直角推板三的竖板上，所述直角推板三的竖板与所述气缸三的活塞杆固定连接，所述直角推板三的横板与所述气缸三的缸体顶面直线滑动配合。

所述气缸一、所述气缸二和所述气缸三分别连接有气缸调速阀，三个所述气缸调速阀分别通过相应的调速阀安装板固定在所述底板上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的铣叶尖夹具，在缘板部位设置有三个定位块，可对缘板沿盆背方向、进排气边方向和轴向分别进行定位，再通过缘板压紧组件从上述三个方向对缘板进行压紧；在叶尖部位设置有叶尖定位块和进气边定位块，可对叶尖沿盆背方向和进排气边方向进行定位，再通过叶尖压紧组件从上述两个方向对叶尖进行压紧，缘板压紧组件和叶尖压紧组件的压紧力有气缸或油缸提供，从而实现了对叶片的准确定位和稳定可靠的压紧，有效保证叶片叶尖的加工精度满足产品要求；同时，由于压紧是通过气缸或油缸驱动，在满足压紧力要求的情况下，还能提高加工时的安全性和方便性，在一定程度上减少操作人员的工作量，解放劳动力，降低对操作人员和产品造成伤害的风险；此外，本实用新型的夹具其叶尖定位组件和缘板定位组件有明显差别，可有效减少操作人员因经验不足而导致叶片放置错误的问题，起到防呆防错的功能。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图（含叶片）；

图2为本实用新型的一个方向的整体结构示意图（含叶片）；

图3为本实用新型的另一个方向的整体结构示意图；

图4为叶尖定位块、进气边定位块和排气边限位块的安装结构示意图；

图5为定位块一、定位块二、定位块三和缘板限位块的安装结构示意图；

图6为叶片的整体结构示意图（省略叶根）。

附图标记：

1-底板；2-立座；3-支座；4-气缸调速阀；5-调速阀安装板；

10-缘板定位组件；11-定位块一；12-定位块二；13-定位块三；14-缘板限位块；15-球头；

20-叶尖定位组件；21-叶尖定位块；211-叶尖定位面；22-进气边定位块；23-排气边限位块；

30-缘板压紧组件；31-气缸一；32-压紧块一；33-气缸二；34-压紧块二；35-关节接头；36-直角推板一；37-直角推板二；

40-叶尖压紧组件；41-油缸；42-叶尖压紧块；43-气缸三；44-排气边压紧块；45-直角推板三；

50-缘板的叶背方向侧面；51-缘板的进气边方向侧面；52-缘板的顶面；53-缘板的排气边方向侧面；54-缘板的叶盆方向侧面；55-缘板的底面；56-叶背型面；57-进气边；58-叶盆型面；59-排气边。

具体实施方式

见图1至图6，本实用新型的一种用于精锻叶片铣叶尖的夹具，其包括底板1，底板1上分别安装有缘板定位组件10、叶尖定位组件20、缘板压紧组件30和叶尖压紧组件40，缘板定位组件10包括用于支撑并定位缘板的叶背方向侧面50的定位块一11、用于定位缘板的进气边方向侧面51的定位块二12以及用于定位缘板的顶面52的定位块三13；叶尖定位组件20包括用于支撑并定位叶尖的叶背型面56的叶尖定位块21，以及用于定位叶尖的进气边57的进气边定位块22；缘板压紧组件30包括由气缸一31驱动且用于同时压紧缘板的排气边方向侧面53和缘板的叶盆方向侧面54的压紧块一32，以及由气缸二33驱动且用于压紧缘板的底面55的压紧块二34；叶尖压紧组件40包括由油缸41驱动且用于压紧叶尖的叶盆型面58的叶尖压紧块42，以及由气缸三43驱动且用于压紧叶尖的排气边59的排气边压紧块44。

见图1、图5和图6，定位块一11、定位块二12和定位块三13均固定在立座2上，立座2固定安装在底板1上，定位块一11的数量为两个，两个定位块一11分别用于定位缘板的叶背方向侧面50的两端，定位块一11和定位块二12通过各自顶面上的球头15与缘板接触定位，定位块三13的定位面形状与其和缘板相接触的部位形状相适应。如此设计，定位块一11、定位块二12和定位块三13即组成一个整体，更加便于安装，也便于保证定位精度，球头和仿形面设计可进一步保证定位精度。

见图3，立座2的与定位块二12相对的侧面上还安装有缘板限位块14，缘板限位块14位于压紧块一32的下方，用于防止缘板从立座2上滑落。如此设计，当未使用缘板压紧组件和叶尖压紧组件压紧叶片时，即使将叶片放在缘板定位组件和叶尖定位组件上，缘板也不会从立座上滑落。

见图3和图4，叶尖定位块21固定在底板1上，且其顶部设有两个与叶尖的叶背型面56形状相适应的叶尖定位面211，进气边定位块22固定在叶尖定位块21侧部。如此设计，叶尖定位块和进气边定位块即组成一个整体，更加便于安装，也便于保证定位精度，仿形面设计可进一步保证定位精度。

见图3和图4，叶尖定位块21的与进气边定位块22相对的侧面上还安装有排气边限位块23，排气边限位块23用于防止叶尖从叶尖定位块21上滑落。如此设计，当未使用缘板压紧组件和叶尖压紧组件压紧叶片时，即使将叶片放在缘板定位组件和叶尖定位组件上，叶尖也不会从叶尖定位块上滑落。

见图2，气缸一31呈倾斜设置并固定在底板1上，压紧块一32通过关节接头35安装在直角推板一36的竖板上，压紧块一32的两个压紧面形状分别与其和缘板相接触的部位形状相适应，直角推板一36的竖板与气缸一31的活塞杆固定连接，直角推板一36的横板与气缸一31的缸体顶面直线滑动配合，其中，直线滑动配合的方式可采用滑块和直线导轨，也可采用键和键槽等方式。压紧块一通过关节接头安装在直角推板一的竖板上，从而在压紧过程中，压紧块一可以自适应的压紧缘板的两个面，保证压紧的稳定性，同时，直角推板一的竖板与气缸一的活塞杆固定连接，直角推板一的横板与气缸一的缸体顶面直线滑动配合，可以确保直角推板一运动方向的准确性，进一步保证压紧效果。

见图3，气缸二33固定在底板1上，压紧块二34与定位块三13正对设置且其压紧面形状与其和缘板相接触的部位形状相适应，压紧块二34固定在直角推板二37的竖板上，直角推板二37的竖板与气缸二33的活塞杆固定连接，直角推板二37的横板与气缸二33的缸体顶面直线滑动配合。如此设计，压紧块二可以更好的压紧缘板，直角推板二的设置可进一步保证压紧效果。

见图2至图4，叶尖压紧块42设有两个，两个叶尖压紧块42的中部分别转动安装在支座3上，两个支座3分别固定在底板1上，油缸41的数量为两个并与两个支座3对应设置，油缸41固定在底板1上，油缸41的活塞杆上端与相应的叶尖压紧块42的后端转动连接，叶尖压紧块42的前端底部设有与叶尖的叶盆型面58形状相适应的叶尖压紧面，两个叶尖压紧面分别与两个叶尖定位面211正对设置。如此设计，叶尖压紧块可以更好的压紧叶片的叶尖部位，保证压紧的稳定可靠。

见图2，气缸三43固定在底板1上，排气边压紧块44与进气边定位块22对应设置，排气边压紧块44固定在直角推板三45的竖板上，直角推板三45的竖板与气缸三43的活塞杆固定连接，直角推板三45的横板与气缸三43的缸体顶面直线滑动配合。如此设计，排气边压紧块可以更好的压紧叶尖的排气边，直角推板三的设置可进一步保证压紧效果。

见图1至图3，气缸一31、气缸二33和气缸三43分别连接有气缸调速阀4，三个气缸调速阀4分别通过相应的调速阀安装板5固定在底板1上。如此设计，三个气缸的速度可控，可避免在压紧叶片的过程中损伤叶片。

下面具体描述下采用本实用新型夹具装夹叶片的过程：先简单清理夹具后，将夹具安装至机床相应加工位置，确保夹具安装稳定后，将要加工的叶片大概的放置在立座2和叶尖定位块21的定位区域，通过缘板限位块14和排气边限位块23对叶片进行限位，防止叶片滑落，检查叶片没有过多的偏离定位区域后，第一步通过气缸二33驱动压紧块二34压紧缘板，第二步通过气缸一31驱动压紧块一32进一步压紧缘板，第三步通过气缸三43驱动排气边压紧块44叶尖的排气边57，最后再通过两侧油缸41驱动叶尖压紧块42压紧叶尖的叶盆型面58，完成叶片的定位夹紧，然后即可铣加工叶片叶尖部分。