一种提高零件加工刚性的自锁联动胀块装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工领域，具体说是一种自锁联动胀块装置。
【背景技术】
[0002]航空发动机的各类机匣及附件多数是薄壁零件，在进行面铣削加工时一直存在变形问题，具体表现在进行粗铣加工后，机匣外轮廓出现不规则变形，不仅造成面精铣余量不均，而且影响后续孔系的位置与形状精度，从而影响零件的装配质量。
[0003]此前，在进行面铣削加工时采用传统辅助支承，各个单点支承单独锁紧，受零件加工设备外形限制，很难布置足够的、有效的支撑点。为此，需要采用比传统辅助支承更可行有效的装置，克服切削力作用引起的变形问题。目前，零件加工中使用的支承单元的动力元件主要有电动、气动、液压、气液转换和连杆自锁机构等形式。采用电动、气动或者液压的支承方式需借助外部动力设备来保持，安装复杂，存在安全隐患。从减少支承单元的元件数量，简化装置和方便使用操作的角度出发，一种利用机械自锁的联动胀块机构，具有较高的实用价值。
[0004]此外，对于环形薄壁零件一般采用多个单点独立支承、独立锁紧的辅助机构，故而要实现辅助支承的功能就需要逐个锁紧，机构复杂，动作繁琐；或者受空间限制无法实现支承的有效布置，支承作用效果降低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种航空发动机的各类机匣及附件等薄壁件的胀紧装置，具体技术方案如下:
[0006]—种提高零件加工刚性的自锁联动胀块装置，其特征在于:底座上设置可转动的凸轮、凸轮内侧设置凹口，凸轮内侧与顶销抵接，凸轮外侧设置驱动板，底座上设置支座，支座上设置螺纹孔，顶紧螺丝旋过所述螺纹孔后与驱动板抵接；顶销与杠杆抵接，杠杆绕铰链支座旋转，杠杆的另外一端与胀块抵接；胀块与工件内侧抵接；还包括支承座，支撑座设置在底座上，并且支撑座设置顶销孔，顶销在顶销孔内滑动；支撑座上方设置挡销孔，胀块设置在支撑座的上方，挡销插入挡销孔内，挡销和胀块间设置压缩弹簧；还包括用于固定工件的压板、定位环及压环。
[0007]凸轮内侧设置多个均布的凹口，相应地设置多个顶销、杠杆、铰链支座及胀块。
[0008]所述凹口包括斜面段和曲面段。所述斜面段与慢慢顶紧过程对应，曲面段与释放过程对应。
[0009]所述顶紧螺丝为两组，在支座的两端对称设置；两组顶紧螺丝分别用来向两个方向转动凸轮。
[0010]本发明解决了以下技术问题:
[0011](1)为了满足零件加工过程中的刚度需求，减少因切削力过大引起的零件变形，装置设有多处均布的胀块，与零件的内壁贴合，胀块的外圆尺寸等同于零件的内环尺寸公差。
[0012](2)为了保证胀块胀紧的一致性，保证加工过程中胀块的外圆圆度与同轴度要求，采用环形凸轮同时驱动多处杠杆，并用各个杠杆顶出胀块，从而实现胀块的同时胀紧。
[0013](3)为了避免采用外部动力设备驱动支承单元，应用一处螺栓顶出机构驱动凸轮转动，操作简单，因采用机械自锁，不存在泄漏，噪音等问题，绿色环保，操作简便。
[0014](4)从驱动机构到支承机构，装置的结构紧凑，在实现支承功能的同时，最大限度提高了空间利用率，为零件加工设备提供有效的工作空间。
[0015]本发明的有益效果
[0016]该装置的应用改善了薄壁零件机加过程中零件的成型效果。胀块的有效支承，增加了零件的刚性，降低了零件的加工变形；环形凸轮驱动杠杆的顶出机构，能够保证胀块胀紧的一致性；机械自锁的锁紧方式保证了装置应用过程中的稳定性；各个单元间的紧凑结构，为扩大加工设备的使用范围提供可能；其便捷的操作方式将大大节省零件的装夹时间，降低工人的劳动强度。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
[0018]图2为图1的俯视图；
[0019]图3为胀块局部示意图；
[0020]图4为自锁驱动示意图；
[0021]图5为凹口示意图；
[0022]图中，1 一底座、2—支承座、3—定位环、4 一胀块、5—压板、6—杠杆、7—铰链支座、8—顶销、9一凸轮、10—挡销、11一压环、12—驱动板、13—顶紧螺栓、14一凹口、15—支座、141 一凹口斜面段、142—凹口曲面段。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图具体说明本发明，如图1-图5所示:
[0024](1)底座1是本机构的基座，机构的主要支承元件都要与之连接，底座1还是机构与设备安装的接口。支承座2固定在底座1上，是机构其他功能元件的主要支架。
[0025](2)胀块4是该装置最终实现涨紧的执行元件。
[0026](3)定位环3的作用不仅起到零件的定位作用，而且是胀块4的限位。
[0027](4)压板5主要作用为压紧零件，保证零件加工的稳定。
[0028](5)在操作过程中(如图3所示)，为实现各处胀块的联动，凸轮9(如图5)上开有10处均布的凹槽，在工作时，10个顶销同时移动，推动杠杆6绕铰链支座7转动，使得杠杆6顶紧胀块，进而使得胀块胀紧。压环11保证凸轮9的正确转动位置。
[0029](6)如图2所示，驱动板12，顶级螺栓13是整体装置的动力元件。
[0030](7)如图4所示，支座15主要作用为支承顶紧螺栓13。
[0031](8)凹口 14的斜面端与曲面段的设置分别对应于顶紧及释放两个过程，其斜面的倾斜角度、斜面的长度及曲面的形状、弧长均与具体的工件对应，应考虑工件的壁厚、材料等因素影响。
[0032]具体结构为:底座1上设置可转动的凸轮9、凸轮9内侧设置凹口 14，凸轮9内侧与顶销8抵接，凸轮9外侧设置驱动板12，底座上设置支座15，支座15上设置螺纹孔，顶紧螺丝13旋过所述螺纹孔后与驱动板12抵接；顶销8与杠杆6抵接，杠杆6绕铰链支座7旋转，杠杆6的另外一端与胀块4抵接；胀块4与工件内侧抵接；还包括支承座2，支撑座2设置在底座1上，并且支撑座2设置顶销孔，顶销8在顶销孔内滑动；支撑座2上方设置挡销孔，胀块4设置在支撑座2的上方，挡销10插入挡销孔内，挡销10和胀块4间设置压缩弹簧16 ;还包括用于固定工件的压板5、定位环3及压环11。
[0033]凸轮9内侧设置多个均布的凹口 14，相应地设置多个顶销8、杠杆6、铰链支座7及胀块4。
[0034]所述凹口 14包括斜面段141和曲面段142。所述斜面段141与慢慢顶紧过程对应，曲面段142与释放过程对应。
[0035]所述顶紧螺丝13为两组，在支座15的两端对称设置；两组顶紧螺丝分别用来向两个方向转动凸轮9。
[0036]本发明的动作过程为:
[0037](1)在涨紧过程中，通过用顶紧螺栓13推动驱动板12来转动凸轮9，此时顶销8从凸轮9的凹处向凸轮的凹口的斜面段平滑部分滑动，进而推动杠杆6绕铰链支座7转动，此时杠杆6即可将胀块4逐渐顶出。当胀块4被涨到定位环2的内环限位尺寸时，涨紧结束，同时顶销8刚好到达凸轮的平滑处，实现了自锁功能，即在工作过程中，胀块不会松动或退回。零件胀紧后利用压板5将零件端面压紧，即可进行加工。
[0038](2)加工结束后，先拆卸压板5，之后利用顶紧螺栓14推动驱动板12使凸轮9逆向转动，那么顶销8就会从平滑处向凹陷的曲面段移动，胀块4会在压缩弹簧16的作用下回到原位，进而杠杆6绕铰链支座7逆向转动。此时胀块4的松开操作完成，之后即可取下零件。
[0039]此机构实用性强，可靠性高，并对结构相似不同尺寸的零件加工有很强的借鉴作用。对提高零件加工精度，提高零件装夹效率有很好的应用前景。
【主权项】
1.一种提高零件加工刚性的自锁联动胀块装置，其特征在于:底座上设置可转动的凸轮、凸轮内侧设置凹口，凸轮内侧与顶销抵接，凸轮外侧设置驱动板，底座上设置支座，支座上设置螺纹孔，顶紧螺丝旋过所述螺纹孔后与驱动板抵接；顶销与杠杆抵接，杠杆绕铰链支座旋转，杠杆的另外一端与胀块抵接；胀块与工件内侧抵接；还包括支承座，支撑座设置在底座上，并且支撑座设置顶销孔，顶销在顶销孔内滑动；支撑座上方设置挡销孔，胀块设置在支撑座的上方，挡销插入挡销孔内，挡销和胀块间设置压缩弹簧；还包括用于固定工件的压板、定位环及压环。2.根据权利要求1所述的自锁联动胀块装置，其特征在于:凸轮内侧设置多个均布的凹口，相应地设置多个顶销、杠杆、铰链支座及胀块。3.根据权利要求1所述的自锁联动胀块装置，其特征在于:所述凹口包括斜面段和曲面段。4.根据权利要求1所述的自锁联动胀块装置，其特征在于:所述顶紧螺丝为两组，在支座的两端对称设置。
【专利摘要】本发明公开一种提高零件加工刚性的自锁联动胀块装置，底座上设置可转动的凸轮、凸轮内侧设置凹口，凸轮内侧与顶销抵接，凸轮外侧设置驱动板，底座上设置支座，支座上设置螺纹孔，顶紧螺丝旋过所述螺纹孔后与驱动板抵接；顶销与杠杆抵接，杠杆绕铰链支座旋转，杠杆的另外一端与胀块抵接；胀块与工件内侧抵接；还包括支承座，支撑座设置在底座上，并且支撑座设置顶销孔，顶销在顶销孔内滑动；支撑座上方设置挡销孔，胀块设置在支撑座的上方，挡销插入挡销孔内，挡销和胀块间设置压缩弹簧；还包括用于固定工件的压板、定位环及压环。该装置改善了薄壁零件机加过程中零件的成型效果。机械自锁的锁紧方式保证了装置应用过程中的稳定性。
【IPC分类】B23B31/40
【公开号】CN105290438
【申请号】CN201510810520
【发明人】彭会文, 张娟, 阚敏, 祖峰
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月20日