精锻叶片榫根加工液压式夹具

摘要

本发明公开了一种精锻叶片榫根加工液压式夹具，夹具由与叶背接触的夹具箱盖部分和与叶盆接触的夹具箱体部分组成，通过夹具液压腔内液体压力传递给其它部件对叶片实现夹紧，使其对叶片施加的夹紧力更加均匀，平稳；液压式夹具装夹时只需对加压调节杆进行旋进与退出，便可实现对叶片夹紧、松开的目的，操作控制简便，可减小对叶片的损伤。本发明精锻叶片榫根加工液压式夹具，不仅可提高航空发动机叶片的加工效率，而且可提高其加工精度，解决其精锻叶片榫根加工时的装夹问题；夹具结构简单，安装方便，定位精度高，可多次装拆而不影响定位精度；亦适用于对其它种类的叶片加工应用。

权利要求

1.一种精锻叶片榫根加工液压式夹具，其特征在于包括转动台、夹具箱体、箱盖、夹紧垫片、紧固螺钉、工艺台定位块、紧固螺栓、锥形定位销、定位销、加压调节杆、固定销、定位块、油孔塞、活塞、液压腔、旋转销，所述夹具箱体与转动台固定连接，转动台安装在机床工作台上；

所述夹具箱体的一侧安装有两个紧固螺栓，另一侧与箱盖通过销轴连接,夹具箱体顶部设置有固定销；所述定位块为长方形板件固定在夹具箱体上，定位块面上一侧中间设置有锥形定位销，另一侧固定有上、下两个定位销；

所述箱盖另一侧有两个凹槽与夹具箱体上安装的紧固螺栓外径吻合，箱盖与夹具箱体扣合通过紧固螺栓锁紧；箱盖外侧有两个油孔塞与箱盖内液压腔相通，箱盖侧边两凹槽之间有与箱盖内液压腔相通的螺孔，所述螺孔内安装有加压调节杆，两个活塞安装在箱盖内和液压腔相通，两个夹紧垫片通过旋转销分别和两个活塞连接，活塞在液压腔中液压油的推动下带动相连的夹紧垫片实现对叶片的夹紧。

2.根据权利要求1所述的精锻叶片榫根加工液压式夹具,其特征在于:所述工艺台定位块安装在夹具箱体上定位块的下方，两个工艺台定位块通过紧固螺钉夹紧叶片工艺台。

说明书

精锻叶片榫根加工液压式夹具

技术领域

[0001] 本发明涉及航空发动机叶片加工技术领域，具体地说，涉及一种用于精密数控加工精锻叶片榫根的液压式夹具。

背景技术

[0002] 在航空工业领域广泛应用的发动机主要是涡扇发动机，发动机叶片为薄壁结构、具有复杂自由曲面，叶片曲面呈弯、扭、掠形，设计要求精度高、重量轻，尤其是航空发动机要求高推重比，多采取用薄壁结构及钛合金等轻质材料，不仅使得叶片的加工效率较低，而且对叶片加工前的工装夹具提出了相当高的要求。为了提高加工效率，相对较小的叶片可采用精密锻造的方法来加工，对于叶片加工中的叶片叶身和叶片榫根两部份，现有的精锻技术仅可满足叶片叶身的要求精度，不需要再进行数控加工，但是要满足叶片榫根的要求精度，需进一步的数控加工。而对于精锻叶片榫根的加工，只能是通过已成型的叶片自由曲面来定位，不仅需要同时保证定位的准确性、稳定性和控制由装夹引起的叶片自由曲面的夹紧变形，而且要保证安装方便、定位精度高、施加力均匀、可多次装拆而不影响定位精度，在批量加工零件过程中意义更为重要。

[0003] 现有技术中的叶片加工工装夹具类型有很多，通常使用的有通用夹具、可调整夹具、组合夹具等，一般适用于传统的叶片数控加工即先对榫根进行加工，再通过榫根的定位来对叶身加工，而对于精锻叶片加工榫根的情况，还没有能保证较好定位和较平稳的夹紧力的专用工装夹具。

[0004] 专利201020020523.x中公开了一种叶片数控加工精密定位夹具，该定位夹具采用两端预拉紧的固定夹紧结构，其叶尖端工艺台与定位芯轴相连，通过设置的偏心销轴并利用其自锁功能来实现夹紧，从而起到防止叶片加工过程中变形过大的问题。但该夹具在使用过程中偏心销轴产生的预紧力无法精确控制，且夹紧程度不可调，夹紧力不够平稳，均匀对于不同尺寸的叶片无法达到最优化定位夹紧，尤其在加工大型薄壁叶片时，其振动比较明显，会影响大型叶片的加工质量，而且装夹速度慢，拆装后精度不易保证，不利于多次重复使用。

发明内容

[0005] 由于精锻叶片的榫根加工是通过叶身的自由曲面来定位的，存在定位误差大、稳定性不足、夹紧变形大、难以多次重复使用的问题，本发明提出一种精锻叶片榫根加工液压式夹具，夹具由精锻叶片叶身曲面定位带进行定位和夹紧，保证曲面定位的精确性和稳定性。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括转动台、夹具箱体、箱盖、夹紧垫片、紧固螺钉、工艺台定位块、紧固螺栓、锥形定位销、定位销、加压调节杆、固定销、定位块、油孔塞、活塞、液压腔、旋转销，

[0007] 所述夹具箱体与转动台固定连接，转动台安装在机床工作台上；

[0008] 所述夹具箱体的一侧安装有两个紧固螺栓，另一侧与箱盖通过销轴连接，夹具箱体顶部设置有固定销，在榫根加工时起到辅助支撑合定位的作用。

[0009] 所述定位块为长方形板件固定在夹具箱体上，定位块面上一侧中间设置有锥形定位销，另一侧固定有上、下两个定位销，三个定位销完成叶片的横向定位，锥形定位销实现对叶片的夹紧。

[0010] 所述箱盖另一侧有两个凹槽与夹具箱体上安装的紧固螺栓外径吻合，箱盖与夹具箱体扣合通过紧固螺栓锁紧，且由紧固螺栓调节箱盖与夹具箱体的锁紧程度，即对叶身的夹紧程度可调。箱盖外侧有两个油孔塞与箱盖内液压腔相通，液压油通过这两个孔注入箱盖的液压腔；箱盖侧边两凹槽之间有与箱盖内液压腔相通的螺孔安装有加压调节杆，两个活塞安装在箱盖内和液压腔相通，两个夹紧垫片通过旋转销分别和两个活塞连接，活塞在液压腔中液压油的推动下带动相连的夹紧垫片实现对叶片的夹紧。

[0011] 所述工艺台定位块安装在夹具箱体上定位块的下方，两个工艺台定位块通过紧固螺钉夹紧叶片工艺台。

[0012] 有益效果

[0013] 本发明精锻叶片榫根加工液压式夹具，由与叶背接触的箱盖部分和与叶盆接触的箱体部分构成，通过液压腔液体压力对零部件的传递实现对叶片夹紧，使对叶片施加的夹紧力更加均匀，平稳；液压式夹具装夹时只需对加压调节杆进行旋进与退出，便可实现对叶片夹紧与放松的目的，操纵控制简便，可减小对叶片的损伤；本发明精锻叶片榫根加工液压式夹具，不仅可提高航空发动机叶片的加工效率，而且可提高其加工精度，解决精锻叶片榫根加工时的装夹问题；夹具结构简单，安装方便，定位精度高，可多次装拆而不影响定位精度.

附图说明

[0014] 下面结合附图和实施方式对本发明精锻叶片榫根加工液压式夹具作进一步详细说明。

[0015] 图1为本发明精锻叶片榫根加工液压式夹具示意图。

[0016] 图2为本发明的夹具箱体的示意图。

[0017] 图3为本发明的箱盖的示意图。

[0018] 图4为本发明的箱盖的A-A视图。

[0019] 图中：

[0020] 1.箱盖 2.夹具箱体 3.夹紧垫片 4.叶片 5.紧固螺钉 6.工艺台定位块 7.转动台 8.紧固螺栓 9.锥形定位销 10.定位销 11.加压调节杆 12.固定销13.定位块 14.油孔塞 15.活塞 16.液压腔 17.旋转销

具体实施方式

[0021] 本实施例是一种精锻叶片榫根加工液压式夹具。液压式夹具由与叶背接触的箱盖1和与叶盆接触的夹具箱体2、夹紧垫片3、叶片4、紧固螺钉5、工艺台定位块6、转动台7、紧固螺栓8、锥形定位销9、定位销10、加压调节杆11、固定销12、定位块13、油孔塞14、活塞
15、液压腔16、旋转销17组成；

[0022] 如图1所示，液压式夹具的夹具箱体2与转动台7固定连接，转动台7安装在机床工作台上；夹具箱体2上一侧安装有两个自由转动的紧固螺栓8，另一侧与箱盖1通过销轴连接。箱盖1的另一侧边设置有两个与夹具箱体2上安装的紧固螺栓8外径吻合的凹槽，箱盖1与夹具箱体2扣合后通过紧固螺栓8锁紧，且由紧固螺栓8调节箱盖1与夹具箱体2的锁紧程度，即对叶身的夹紧程度可进行调节。箱盖1侧边两凹槽间有与箱盖1内液压腔16相通的螺纹孔安装有加压调节杆11，加压调节杆11调节液压腔16中液压油的压力实现对叶片4夹紧程度的调节。箱盖1内液压腔16和两个活塞15相通；两个夹紧垫片3安装在箱盖1内侧通过旋转销17与活塞15连接；箱盖1上设置有油孔塞14和用于推动夹紧垫片3的活塞15，液压油从油孔塞14处进入箱盖内液压腔16，在拧入与拧出加压调节杆11的过程中带动活塞15向前或向后运动进而实现对叶片的夹紧与松开，在夹紧过程中夹紧垫片3通过旋转销17调节与叶片4的匹配程度。

[0023] 参见图2，定位块13为长方形板件固定安装在夹具箱体2上，定位块13面上一侧中间设置有锥形定位销9，另一侧有上、下两个定位销10，三个定位销完成对叶片4的横向定位，锥形定位销9实现对叶片4的夹紧；定位块13上部设置有一个固定销12，在叶片榫根加工时起到辅助支撑和定位的作用。工艺台定位块6安装在夹具箱体2上定位块13的下方，两个工艺台定位块6通过紧固螺钉5夹紧叶片工艺台。

[0024] 如图3和图4所示，两个活塞15通过旋转销17与夹紧垫片3连接固定在箱盖1上，活塞15在液压腔16中液压油的推动下带动相连的夹紧垫片3，实现对叶片4的夹紧。

[0025] 夹紧垫片3在夹紧过程中通过沿旋转销17旋转可调节与叶片4的叶背的接触。叶片4的工艺台装夹在两个工艺台定位块6上，通过紧固螺钉5锁紧。加压调节杆11调节液压腔16中的液压油，活塞15在液压腔16中液压油的推动下带动相连的夹紧垫片3，实现对叶片4的夹紧。箱盖1内面通过旋转销17固定有两个夹紧垫片3。

[0026] 本发明精锻叶片榫根加工液压式夹具使用时，转动台7安装在机床工作台上，将叶片4的叶盆紧靠在与其外形相对应的定位块13上，将叶片4的叶背紧靠在与其外形相对应的夹紧垫片3上，通过其上的定位销实现定位，并通过紧固螺栓8、紧固螺钉5和加压调节杆11实现预夹紧。

[0027] 夹具箱体2的顶部设置有一个固定销12，可同时实现对叶片4的定位和在榫根加工时起到辅助支撑与定位的作用，并可减小叶身由于对榫根的支撑而引起的变形。

[0028] 加工过程中，叶片的叶背与箱盖部分接触，叶片的叶盆与箱体部分接触，可防止加工过程中箱盖上下移动，即对箱盖进行定位；箱盖1通过调节夹紧垫片3与叶背的接触的程度，实现对叶片4更准确的定位与夹紧。

[0029] 本发明精锻叶片榫根加工液压式夹具，不仅用在航空发动机叶片榫根加工过程中，而且可应用于其它类型叶片的加工中，如汽轮机七叉叶片、风力发电机风机叶片、水轮机导叶。以对加工风机叶片榫根为例，在加工风机叶片时将夹紧垫片和定位块的外形加工成与风机叶片、叶盆、叶背相同的形状，将叶片工艺台定位块设计成可升降的形式，将在定位块上的锥形销钉使用偏心螺母，通过调节其工艺台定位块的升降和螺母，加工长度、宽度不同的风机叶片榫根。并且能完全保证对叶片的加工效率和加工精度。