一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于航空发动机制造领域，涉及一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装。其特征在于：加工工装由辅助定位工装和底座单元组成；底座单元由转接段(10)、底座(11)、垫环(12)、底座定位销(13)、转接段定位销(14)、锁紧螺母(16)、内六角螺栓(18)组成；辅助定位工装由芯轴(2)、上压紧螺母(3)、小端盖(4)、中间压紧螺母(5)、大端盖(15)和下压紧螺母(17)组成。本实用新型提出了一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装，增加了零件的刚性，减小了加工时零件发生的变形，提高了加工精度。
【专利说明】
一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装
技术领域
[0001]本实用新型属于航空发动机制造领域，涉及一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装。
【背景技术】
[0002]目前加工大掠扭风扇整体叶盘时，将坯料直接固定在五坐标加工中心上进行加工。其缺点是:由于零件的刚性不足，加工时零件容易发生变形，影响加工精度。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是:提出一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装，以便增加零件的刚性，减小加工时零件发生的变形，提高加工精度。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装，被加工的整体叶盘件I上有一个第一环形定位面la、第一内孔定位面lb、第二环形定位面lc、第二内孔定位面ld、第三环形定位面le、第三内孔定位面If和压紧面lg，第一内孔定位面Ib是位于整体叶盘排气边一侧的第一内孔的内表面，第一环形定位面Ia是第一内孔的左端面，整体叶盘的中心孔是左段内径小于右段内径的台阶孔，该台阶孔的左段孔是第二内孔，该台阶孔的右段孔是第三内孔，第二环形定位面Ic是第二内孔的左端面，第二内孔定位面Id是第二内孔的内表面，第三环形定位面Ie是第三内孔的右端面，第三内孔定位面If是第三内孔的内表面，压紧面Ig是整体叶盘中心孔的台阶端面，第一内孔的孔径大于第二内孔的孔径并且与第二内孔同轴，第一环形定位面Ia位于第二环形定位面Ic的右边;其特征在于:加工工装由辅助定位工装和底座单元组成；
[0005]底座单元由转接段10、底座11、垫环12、底座定位销13、转接段定位销14、锁紧螺母16、内六角螺栓18组成;底座11是由底板、上板和支撑板焊接组成的中空结构，底板和上板平行，上板有一个上板中心孔，上板中心孔周围有沿圆周均布的至少4个上板螺纹孔和2个上板定位销孔，底座定位销13的下部位于上板定位销孔内并保持过盈配合;转接段10是一个横截面为矩形的圆环，在转接段10上有沿圆周均布的沉头螺栓孔，沉头螺栓孔的数量与上板螺纹孔的数量相同并且位置对应，在转接段10的下表面上有2个转接段下销孔，转接段下销孔的位置与上板定位销孔的位置对应，通过内六角螺栓18将转接段10固定在底座11的上板上，底座定位销13的上部插入转接段下销孔内并保持间隙配合，在在转接段10的上表面上有2个沿圆周均布的转接段上销孔，转接段定位销14的下部位于转接段上销孔内并保持过盈配合;垫环12是一个横截面为矩形的圆环，它的外径小于上板中心孔的孔径，垫环12的厚度不小于底座11上板的厚度；
[0006]辅助定位工装由芯轴2、上压紧螺母3、小端盖4、中间压紧螺母5、大端盖15和下压紧螺母17组成；
[0007]芯轴2从下向上分为7段，分别是下螺纹段2a、下定位圆柱段2b、凸台段2c、中定位圆柱段2d、中螺纹段2e、上定位圆柱段2f和上螺纹段2g;下定位圆柱段2b的外径大于下螺纹段2a的外径，凸台段2c的外径是芯轴2的最大外径，凸台段2c的外径不小于第二环形定位面Ic的外径，中定位圆柱段2d的外径与第二内孔的孔径间隙配合，中定位圆柱段2d的长度不大于第二内孔的长度，中螺纹段2e的外径小于中定位圆柱段2d的外径，上定位圆柱段2f的外径小于中螺纹段2e的外径，上螺纹段2g的外径小于上定位圆柱段2f的外径；
[0008]中间压紧螺母5拧在中螺纹段2e上;小端盖4是一个圆环，小端盖4的中心孔是下段孔径大于上段孔径的台阶孔，小端盖4中心孔的下段孔径大于中螺纹段2e的外径，在小端盖4的下表面圆周处有一个外止口，该外止口的圆柱部分插入第三内孔的端口内并保持间隙配合，小端盖4中心孔的上段孔的孔径与上定位圆柱段2f的外径间隙配合；
[0009]大端盖15是一个圆环，大端盖15的中心孔是上段孔径大于下段孔径的台阶孔，大端盖15中心孔的上段孔径大于凸台段2c的外径，在大端盖15的上表面圆周处有一个外止口，该外止口的圆柱部分插入第一内孔的端口内并保持间隙配合，大端盖15中心孔的下段孔的孔径与下定位圆柱段2b的外径间隙配合；
[0010]当辅助定位工装安装到整体叶盘上时，中定位圆柱段2d位于第二内孔中，凸台段2c的上环形端面与第二环形定位面Ic贴合，中间压紧螺母5压紧面Ig压紧，小端盖4的中心孔的上段孔与上定位圆柱段2f贴合，小端盖4的外止口的圆柱部分插入第三内孔的端口内，上压紧螺母3拧在上螺纹段2g上，将小端盖4压紧；
[0011]大端盖15的中心孔的下段孔与下定位圆柱段2b贴合，大端盖15的外止口插入第一内孔的端口内，下压紧螺母17拧在下螺纹段2a上，将大端盖15压紧；
[0012]在大端盖15的下表面上有两个大端盖销孔，大端盖销孔的位置与转接段上销孔的位置对应，当加工整体叶盘的进气边时，下螺纹段2a穿过转接段10的中心孔和垫环12的中心孔后与锁紧螺母16结合，转接段定位销的上部插入大端盖销孔内并保持间隙配合，将辅助定位工装和整体叶盘固定在底座单元上；
[0013]在小端盖4的上表面上有两个小端盖销孔，小端盖销孔的位置与转接段上销孔的位置对应，当加工整体叶盘的排气边时，上螺纹段2g穿过转接段10的中心孔和垫环12的中心孔后与锁紧螺母16结合，转接段定位销的上部插入小端盖销孔内并保持间隙配合，将辅助定位工装和整体叶盘固定在底座单元上。
[0014]本实用新型的优点是:提出了一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装，增加了零件的刚性，减小了加工时零件发生的变形，提高了加工精度。
【附图说明】
[0015]图1是一种大掠扭风扇整体叶盘的结构示意图。
[0016]图2是本实用新型的结构示意图，图中显示的是加工进气边时的安装状态。
[0017]图3是本实用新型中芯轴的结构示意图。
[0018]图4是本实用新型的结构示意图，图中显示的是加工排气边时的安装状态。
【具体实施方式】
[0019]下面对本实用新型作进一步详细描述，请参阅图1至图4，一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装，被加工的整体叶盘件I上有一个第一环形定位面la、第一内孔定位面lb、第二环形定位面lc、第二内孔定位面ld、第三环形定位面le、第三内孔定位面If和压紧面lg，第一内孔定位面Ib是位于整体叶盘排气边一侧的第一内孔的内表面，第一环形定位面Ia是第一内孔的左端面，整体叶盘的中心孔是左段内径小于右段内径的台阶孔，该台阶孔的左段孔是第二内孔，该台阶孔的右段孔是第三内孔，第二环形定位面Ic是第二内孔的左端面，第二内孔定位面Id是第二内孔的内表面，第三环形定位面Ie是第三内孔的右端面，第三内孔定位面If是第三内孔的内表面，压紧面Ig是整体叶盘中心孔的台阶端面，第一内孔的孔径大于第二内孔的孔径并且与第二内孔同轴，第一环形定位面Ia位于第二环形定位面Ic的右边;其特征在于:加工工装由辅助定位工装和底座单元组成；
[0020]底座单元由转接段10、底座11、垫环12、底座定位销13、转接段定位销14、锁紧螺母16、内六角螺栓18组成;底座11是由底板、上板和支撑板焊接组成的中空结构，底板和上板平行，上板有一个上板中心孔，上板中心孔周围有沿圆周均布的至少4个上板螺纹孔和2个上板定位销孔，底座定位销13的下部位于上板定位销孔内并保持过盈配合;转接段10是一个横截面为矩形的圆环，在转接段10上有沿圆周均布的沉头螺栓孔，沉头螺栓孔的数量与上板螺纹孔的数量相同并且位置对应，在转接段10的下表面上有2个转接段下销孔，转接段下销孔的位置与上板定位销孔的位置对应，通过内六角螺栓18将转接段10固定在底座11的上板上，底座定位销13的上部插入转接段下销孔内并保持间隙配合，在在转接段10的上表面上有2个沿圆周均布的转接段上销孔，转接段定位销14的下部位于转接段上销孔内并保持过盈配合;垫环12是一个横截面为矩形的圆环，它的外径小于上板中心孔的孔径，垫环12的厚度不小于底座11上板的厚度；
[0021]辅助定位工装由芯轴2、上压紧螺母3、小端盖4、中间压紧螺母5、大端盖15和下压紧螺母17组成；
[0022]芯轴2从下向上分为7段，分别是下螺纹段2a、下定位圆柱段2b、凸台段2c、中定位圆柱段2d、中螺纹段2e、上定位圆柱段2f和上螺纹段2g;下定位圆柱段2b的外径大于下螺纹段2a的外径，凸台段2c的外径是芯轴2的最大外径，凸台段2c的外径不小于第二环形定位面Ic的外径，中定位圆柱段2d的外径与第二内孔的孔径间隙配合，中定位圆柱段2d的长度不大于第二内孔的长度，中螺纹段2e的外径小于中定位圆柱段2d的外径，上定位圆柱段2f的外径小于中螺纹段2e的外径，上螺纹段2g的外径小于上定位圆柱段2f的外径；
[0023]中间压紧螺母5拧在中螺纹段2e上;小端盖4是一个圆环，小端盖4的中心孔是下段孔径大于上段孔径的台阶孔，小端盖4中心孔的下段孔径大于中螺纹段2e的外径，在小端盖4的下表面圆周处有一个外止口，该外止口的圆柱部分插入第三内孔的端口内并保持间隙配合，小端盖4中心孔的上段孔的孔径与上定位圆柱段2f的外径间隙配合；
[0024]大端盖15是一个圆环，大端盖15的中心孔是上段孔径大于下段孔径的台阶孔，大端盖15中心孔的上段孔径大于凸台段2c的外径，在大端盖15的上表面圆周处有一个外止口，该外止口的圆柱部分插入第一内孔的端口内并保持间隙配合，大端盖15中心孔的下段孔的孔径与下定位圆柱段2b的外径间隙配合；
[0025]当辅助定位工装安装到整体叶盘上时，中定位圆柱段2d位于第二内孔中，凸台段2c的上环形端面与第二环形定位面Ic贴合，中间压紧螺母5压紧面Ig压紧，小端盖4的中心孔的上段孔与上定位圆柱段2f贴合，小端盖4的外止口的圆柱部分插入第三内孔的端口内，上压紧螺母3拧在上螺纹段2g上，将小端盖4压紧；
[0026]大端盖15的中心孔的下段孔与下定位圆柱段2b贴合，大端盖15的外止口插入第一内孔的端口内，下压紧螺母17拧在下螺纹段2a上，将大端盖15压紧；
[0027]在大端盖15的下表面上有两个大端盖销孔，大端盖销孔的位置与转接段上销孔的位置对应，当加工整体叶盘的进气边时，下螺纹段2a穿过转接段10的中心孔和垫环12的中心孔后与锁紧螺母16结合，转接段定位销的上部插入大端盖销孔内并保持间隙配合，将辅助定位工装和整体叶盘固定在底座单元上；
[0028]在小端盖4的上表面上有两个小端盖销孔，小端盖销孔的位置与转接段上销孔的位置对应，当加工整体叶盘的排气边时，上螺纹段2g穿过转接段10的中心孔和垫环12的中心孔后与锁紧螺母16结合，转接段定位销的上部插入小端盖销孔内并保持间隙配合，将辅助定位工装和整体叶盘固定在底座单元上。
[0029]本实用新型的一个实施例，加工某型航空发动机大掠扭风扇整体叶盘，大大增加了零件的刚性，减小了加工时零件发生的变形，明显提高了加工精度。
【主权项】
1.一种大掠扭风扇整体叶盘加工工装，被加工的整体叶盘件(I)上有一个第一环形定位面(Ia)、第一内孔定位面(lb)、第二环形定位面(Ic)、第二内孔定位面(ld)、第三环形定位面(Ie)、第三内孔定位面(If)和压紧面(Ig)，第一内孔定位面(Ib)是位于整体叶盘排气边一侧的第一内孔的内表面，第一环形定位面(Ia)是第一内孔的左端面，整体叶盘的中心孔是左段内径小于右段内径的台阶孔，该台阶孔的左段孔是第二内孔，该台阶孔的右段孔是第三内孔，第二环形定位面(Ic)是第二内孔的左端面，第二内孔定位面(Id)是第二内孔的内表面，第三环形定位面(Ie)是第三内孔的右端面，第三内孔定位面(If)是第三内孔的内表面，压紧面(Ig)是整体叶盘中心孔的台阶端面，第一内孔的孔径大于第二内孔的孔径并且与第二内孔同轴，第一环形定位面(Ia)位于第二环形定位面(Ic)的右边;其特征在于:加工工装由辅助定位工装和底座单元组成； 底座单元由转接段(1)、底座(11)、垫环(I 2)、底座定位销(I 3)、转接段定位销(14)、锁紧螺母(16)、内六角螺栓(18)组成;底座(11)是由底板、上板和支撑板焊接组成的中空结构，底板和上板平行，上板有一个上板中心孔，上板中心孔周围有沿圆周均布的至少4个上板螺纹孔和2个上板定位销孔，底座定位销(13)的下部位于上板定位销孔内并保持过盈配合;转接段(10)是一个横截面为矩形的圆环，在转接段(10)上有沿圆周均布的沉头螺栓孔，沉头螺栓孔的数量与上板螺纹孔的数量相同并且位置对应，在转接段(10)的下表面上有2个转接段下销孔，转接段下销孔的位置与上板定位销孔的位置对应，通过内六角螺栓(18)将转接段(10)固定在底座(11)的上板上，底座定位销(13)的上部插入转接段下销孔内并保持间隙配合，在在转接段(10)的上表面上有2个沿圆周均布的转接段上销孔，转接段定位销(14)的下部位于转接段上销孔内并保持过盈配合;垫环(12)是一个横截面为矩形的圆环，它的外径小于上板中心孔的孔径，垫环(12)的厚度不小于底座(11)上板的厚度； 辅助定位工装由芯轴(2)、上压紧螺母(3)、小端盖(4)、中间压紧螺母(5)、大端盖(15)和下压紧螺母(17)组成； 芯轴(2)从下向上分为7段，分别是下螺纹段(2a)、下定位圆柱段(2b)、凸台段(2c)、中定位圆柱段(2d)、中螺纹段(2e)、上定位圆柱段(2f)和上螺纹段(2g);下定位圆柱段(2b)的外径大于下螺纹段(2a)的外径，凸台段(2c)的外径是芯轴(2)的最大外径，凸台段(2c)的外径不小于第二环形定位面(Ic)的外径，中定位圆柱段(2d)的外径与第二内孔的孔径间隙配合，中定位圆柱段(2d)的长度不大于第二内孔的长度，中螺纹段(2e)的外径小于中定位圆柱段(2d)的外径，上定位圆柱段(2f)的外径小于中螺纹段(2e)的外径，上螺纹段(2g)的外径小于上定位圆柱段(2f)的外径； 中间压紧螺母(5)拧在中螺纹段(2e)上;小端盖(4)是一个圆环，小端盖(4)的中心孔是下段孔径大于上段孔径的台阶孔，小端盖(4)中心孔的下段孔径大于中螺纹段(2e)的外径，在小端盖(4)的下表面圆周处有一个外止口，该外止口的圆柱部分插入第三内孔的端口内并保持间隙配合，小端盖(4)中心孔的上段孔的孔径与上定位圆柱段(2f)的外径间隙配合；大端盖(15)是一个圆环，大端盖(15)的中心孔是上段孔径大于下段孔径的台阶孔，大端盖(15)中心孔的上段孔径大于凸台段(2c)的外径，在大端盖(15)的上表面圆周处有一个外止口，该外止口的圆柱部分插入第一内孔的端口内并保持间隙配合，大端盖(15)中心孔的下段孔的孔径与下定位圆柱段(2b)的外径间隙配合； 当辅助定位工装安装到整体叶盘上时，中定位圆柱段(2d)位于第二内孔中，凸台段(2c)的上环形端面与第二环形定位面(Ic)贴合，中间压紧螺母(5)压紧面(Ig)压紧，小端盖(4)的中心孔的上段孔与上定位圆柱段(2f)贴合，小端盖(4)的外止口的圆柱部分插入第三内孔的端口内，上压紧螺母(3)拧在上螺纹段(2g)上，将小端盖(4)压紧； 大端盖(15)的中心孔的下段孔与下定位圆柱段(2b)贴合，大端盖(15)的外止口插入第一内孔的端口内，下压紧螺母(17)拧在下螺纹段(2a)上，将大端盖(15)压紧； 在大端盖(15)的下表面上有两个大端盖销孔，大端盖销孔的位置与转接段上销孔的位置对应，当加工整体叶盘的进气边时，下螺纹段(2a)穿过转接段(10)的中心孔和垫环(12)的中心孔后与锁紧螺母(16)结合，转接段定位销的上部插入大端盖销孔内并保持间隙配合，将辅助定位工装和整体叶盘固定在底座单元上； 在小端盖(4)的上表面上有两个小端盖销孔，小端盖销孔的位置与转接段上销孔的位置对应，当加工整体叶盘的排气边时，上螺纹段(2g)穿过转接段(10)的中心孔和垫环(12)的中心孔后与锁紧螺母(16)结合，转接段定位销的上部插入小端盖销孔内并保持间隙配合，将辅助定位工装和整体叶盘固定在底座单元上。
【文档编号】B23Q3/00GK205437824SQ201521072155
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月21日
【发明人】李延其, 张为民, 李 权, 杨杰, 徐知方, 严义, 杨振
【申请人】中国燃气涡轮研究院