一种单榫头叶片加工装置及加工方法与流程

1.本发明涉及机加工领域，具体涉及一种单榫头叶片加工装置及加工方法。


背景技术：

2.本方案针对的成片单榫头叶片其具体结构包括缘板，缘板一侧设有叶片，缘板另一侧设有榫头，单榫头叶片的加工工艺，一般先采用模锻，然后机加工成型。现有技术中采用的是叶片两端预留装夹基准来加工榫头和叶型的加工工艺，此加工工艺有以下缺点：1.由于两端预留装夹基准，为满足后续机加工的使用，叶片两端预留的装夹基准需要满足设计尺寸要求，因此增加了原材料的消耗；2.由于两端预留装夹基准，改变了叶片原有的形状和结构，增加了叶片锻造的成型难度；3.两端预留装夹基准，由于锻造误差不可避免的存在，产品两端预留的装夹基准一致性不好。主要体现在如果两端预留的基准为方台，则两方台的厚度尺寸误差会高达0.5mm；如果两端预留的基准为圆柱，则两个圆柱的尺寸误差高达0.5mm，同轴度误差也会达到1mm，影响产品加工的稳定性。
3.由于以上问题的出现，增加了叶片的制造成本，且加工质量的稳定性得不到保证。
4.针对上述现有技术存在的问题，本发明设计制造了一种单榫头叶片加工装置及加工方法，来克服上述缺陷。


技术实现要素：

5.对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种单榫头叶片加工装置及加工方法，能够保证加工质量稳定，且加工成本低、加工周期短、加工效率高、使用通用加工设备即可满足要求。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种单榫头叶片加工装置，其特征在于，包括用于去除叶片余量的粗加工工装、用于加工叶片的第一精加工工装以及用于加工榫头的第二精加工工装；所述粗加工工装包括底座和压板，所述底座一侧设有凸台，所述凸台上表面设有双圆柱槽，榫头夹紧在底座和压板之间并通过所述双圆柱槽定位；所述第一精加工工装包括两块固定块和一块活动块，所述活动块设置在两所述固定块之间，一所述固定块与活动块之间设有定位槽，另一所述固定块上设有顶紧结构，所述顶紧结构可顶靠所述活动块将榫头夹紧在定位槽中；所述第二精加工工装包括h型块，所述h型块开口一侧连接有挡板，所述挡板上设有顶紧螺钉，所述h型块中间的横向连接块上设有贯穿槽，榫头穿设于所述贯穿槽中并通过所述顶紧螺钉顶紧缘板将叶片紧固，所述h型块的一侧面上设有侧顶螺钉。
7.优选的，所述h型块中间的横向连接块的长度大于所述贯穿槽的宽度。
8.优选的，远离所述挡板一侧的h型块开口设有防碰撞倾斜面。
9.优选的，所述双圆柱槽设为与叶片单榫头一端双圆柱结构相嵌合的仿形槽。
10.优选的，所述压板远离双圆柱槽一端设有调整螺纹孔，所述调整螺纹孔连接有调整螺钉，通过所述调整螺钉可调整所述压板此端相对底座的高度，靠近所述双圆柱槽的压板上设有t型长槽，与所述t型长槽位置对应的所述底座上设有紧固螺纹孔，所述t型长槽中通过设置紧固螺钉与紧固螺纹孔配合带动所述压板下压。
11.优选的，所述定位槽一分为二设置在活动块及固定块上，所述定位槽设为与叶片单榫头一端的双圆柱结构相嵌合的仿形槽。
12.优选的，两所述固定块与所述活动块共同构成以仿形槽位置为中心高度的防干涉斜面锥体结构。
13.优选的，所述顶紧结构设为两个顶靠螺钉。
14.一种单榫头叶片加工工艺，具体步骤如下，s1：将叶片的榫头底部设计为双圆柱结构，然后模锻叶片成型；s2：将叶片的榫头底部的双圆柱结构与底座凸台上的双圆柱槽配合，利用压板压紧毛坯榫头，用线切割去除榫头及叶片周边的大部分余量，完成粗加工；s3：将粗加工后叶片榫头底部的双圆柱结构与第一精加工工装的定位槽配合，利用顶紧结构顶靠活动块将粗加工后的叶片榫头夹紧在定位槽中，然后将除叶片榫头底部外的所有特征尺寸铣加工，完成对叶片的一次精加工；s4：将完成一次精加工的叶片榫头与第二精加工工装的贯穿槽配合，榫头穿设于贯穿槽中，并通过两个顶紧螺钉顶紧在缘板上，缘板另一面抵靠在h型块中间的横向连接块上，同时利用侧顶螺钉对榫头侧面顶紧，榫头的底面朝向远离挡板方向并伸出贯穿槽，然后对榫头的底面铣加工，形成最终成品。
15.优选的，所述第s2步中，利用压板上的t型长槽可以调整压板固定单榫头叶片的位置，利用压板远离双圆柱槽一端的调整螺纹孔连接调整螺钉，可以调整压板的紧固角度，使所述压板压紧单榫头叶片时处于水平状态。
16.该发明的有益之处在于：1.本发明与传统的叶片模锻加工工艺相比，节省了锻造用原材料，单榫头底部设计的双圆柱结构降低了锻造成型难度、能够避免因锻造误差而造成的压紧工件不稳定的情况。一次精加工时，定位装夹将榫头基准和整个叶片全部铣加工到位，加工质量更加稳定。
17.2.本发明整个工艺流程采用工序集中的原则，仅有粗加工去除余量、精加工榫头部分特征及叶片、精加工榫头底面三个机加工工序，将基准与其它绝大多数特征一次加工到位，减少了基准转换，提高加工的精度和稳定性。
附图说明
18.图1为一种单榫头叶片加工装置粗加工工装的结构示意图；图2为一种单榫头叶片加工装置粗加工工装装夹工件的俯视图；图3为一种单榫头叶片加工装置第一精加工工装的结构示意图；图4为一种单榫头叶片加工装置第一精加工工装装夹工件的结构示意图；图5为一种单榫头叶片加工装置第二精加工工装的主视图；图6为一种单榫头叶片加工装置第二精加工工装装夹工件的主视图；
图7为本发明模锻成型的毛坯示意图；图8为本发明最终产品的结构示意图；图9为本发明最终产品的俯视图。
19.图中：1-底座、2-压板、3-t型长槽、4-紧固螺纹孔、5-双圆柱槽、6-固定块、7-固定连接结构、8-活动块、9-顶紧螺栓、10-定位槽、11-h型块、12-挡板、13-顶紧螺钉、14-侧顶螺钉、15-贯穿槽、16-横向连接块、17-调整螺纹孔、18-凸台、101-缘板、102-叶片、103-榫头、104-榫头侧面、105-双圆柱结构。
具体实施方式
20.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.如图1至图6所示，一种单榫头叶片加工装置，包括用于去除叶片102余量的粗加工工装、用于加工叶片102的第一精加工工装以及用于加工榫头103的第二精加工工装。
22.粗加工工装用于将模锻叶片毛坯进行装夹，结合线切割设备对除榫头103及叶片102周边的大部分余量进行去除，具体的，粗加工工装包括底座1和压板2，底座1一侧设有凸台18，凸台18上表面设有双圆柱槽5，双圆柱槽5设为与模锻叶片102单榫头一端双圆柱结构105相嵌合的仿形槽，榫头夹紧在底座1和压板2之间并通过双圆柱槽5定位，本发明模锻成型时，便将毛坯的榫头103底部设计为双圆柱结构105，如此便可以仅通过一端装夹完成定位，与传统的叶片102模锻加工工艺相比，节省了锻造用原材料，而且单榫头103底部设计的双圆柱结构105降低了锻造成型难度、能够避免因锻造误差而造成的压紧工件不稳定的情况。
23.为保证粗加工工装的装夹质量，本发明压板2远离双圆柱槽5一端设有调整螺纹孔17，调整螺纹孔17连接有调整螺钉，通过调整螺钉可调整压板2此端相对底座1的高度，靠近双圆柱槽5的压板2上设有t型长槽3，与t型长槽3位置对应的底座1上设有紧固螺纹孔，t型长槽中通过设置紧固螺钉与紧固螺纹孔配合带动压板下压。该结构的目的是为了满足调整压板2端部压在工件上的位置，从而提高对工件的压紧质量，利用压板2远离双圆柱槽5一端的调整螺纹孔17连接调整螺钉，可以调整压板2的角度，使压板2压紧工件时处于水平状态。
24.本发明第一精加工工装是将粗加工后的毛坯进一步精加工的定位工装，目的是为了结合铣床将榫头103底部外的所有特征尺寸铣加工，其结构具体包括两块固定块6，两块固定块6上均设有固定连接结构7对固定块6进行固定，两固定块6之间设有活动块8，活动块8可在两固定块6之间来回移动，一固定块6与活动块8之间设有定位槽10，定位槽10设为与模锻叶片102单榫头一端的双圆柱结构105相嵌合的仿形槽，另一固定块6上设有顶紧结构，顶紧结构优选用两个顶靠螺钉，顶紧结构可顶靠活动块8将工件夹紧在定位槽10中，上述方式的装夹，可以实现榫头103基准和整个叶片102全部铣加工到位，加工质量更加稳定。
25.为避免活动块8的窜动，本发明定位槽10一分为二设置在活动块8及固定块6上，定位槽10设为与叶片102单榫头一端的双圆柱结构的仿形槽。而且为避免刀具与活动块8以及固定块6发生碰撞干涉，优选将两固定块6与活动块8设计为以仿形槽位置为中心高度的防干涉斜面锥体结构。
26.本发明第二精加工工装是为了通过装夹一次精加工后的工件去除榫头103底部的余量，由于前面的加工均是通过榫头103底部的双圆柱结构105进行定位装夹，而榫头103底
部的部分是多余的，因此通过第二精加工工装来完成，其结构具体包括h型块11，h型块11开口一侧连接有挡板12，挡板12上设有两个顶紧螺钉13，两顶紧螺钉13伸出时分别位于h型块11前后两侧，实际装夹工件时便位于叶片102的两侧，从而保证顶紧的稳定性，h型块11中间的横向连接块16上设有贯穿槽15，h型块11中间的横向连接块16的长度大于贯穿槽15的宽度，榫头103穿设于贯穿槽15中并通过顶紧螺钉13顶紧，具体通过两个顶紧螺钉13顶紧在缘板101上，缘板101另一面抵靠在h型块11中间的横向连接块16上，本发明h型块11的一侧面上还设有侧顶螺钉14，侧顶螺钉14可顶紧缘板101将叶片102紧固，以提高定位稳定性，利用侧顶螺钉14对榫头侧面104顶紧，榫头103的底面朝向远离挡板12方向并伸出贯穿槽15，然后对榫头103的底面铣加工，此外也为了避免远离挡板12的两支腿对加工造成碰撞干涉，优选将远离挡板12的h型块开口设置成防碰撞倾斜面。
27.本发明还提供一种单榫头叶片模锻成型加工工艺，具体步骤如下，s1：将叶片102的榫头103底部设计为双圆柱结构105，然后模锻叶片成型，具体如图7所示；s2：将叶片102的榫头103底部的双圆柱结构105与底座1凸台18上的双圆柱槽5配合，利用压板2压紧毛坯榫头103，利用压板2上的t型长槽3可以调整压板2固定单榫头叶片的位置，利用压板2远离双圆柱槽5一端的调整螺纹孔17连接调整螺钉，可以调整压板2的紧固角度，使压板2压紧单榫头叶片时处于水平状态，然后用线切割去除榫头103及叶片102周边的大部分余量，完成对毛坯的粗加工；s3：将粗加工后叶片102榫头103底部的双圆柱结构105与第一精加工工装的定位槽10配合，利用顶紧结构顶靠活动块8将粗加工后的叶片榫头夹紧在定位槽10中，然后将除叶片102榫头103底部外的所有特征尺寸铣加工，完成对叶片102的一次精加工；s4：将完成一次精加工的叶片102榫头103与第二精加工工装的贯穿槽15配合，榫头103穿设于贯穿槽15中，并通过两个顶紧螺钉13顶紧在缘板101上，缘板101另一面抵靠在h型块11中间的横向连接块16上，同时利用侧顶螺钉14对榫头侧面104顶紧，榫头103的底面朝向远离挡板12方向并伸出贯穿槽15，然后对榫头103的底面铣加工，形成最终成品，如图8、图9所示。
28.本发明整个工艺流程采用工序集中的原则，仅有粗加工去除余量、精加工榫头部分特征及叶片、精加工榫头底面三个机加工工序，将基准与其它绝大多数特征一次加工到位，减少了基准转换，提高加工的精度和稳定性。
29.应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的保护范围之内。