弧形零件用定位装夹夹具

摘要

本发明公开了一种弧形零件用定位装夹夹具，通过弧形定位件与弧形零件的圆弧面相互贴合以及限位件抵顶弧形零件，以实现弧形零件的精准定位，提高弧形零件的定位精度，提升加工质量；再通过压紧件弹性压紧弧形定位件，以将弧形零件固定于弧形定位件上，操作简单，加工效率高；且由于弧形定位件与定位座可拆卸连接，即可随弧形零件圆弧面的尺寸变化而对应变化弧形定位件的尺寸，实现模块化设计，进而降低夹具研发设计周期，从而降低研发成本，同时提高弧形零件的加工效率；定位基座固定于加工的机床上，通过基准片将已经固定定位弧形零件的定位组件固定定位于定位基座上，实现在机床外固定定位弧形零件，便于弧形零件的快速更换，降低加工成本。

权利要求

1.一种弧形零件用定位装夹夹具，其特征在于，包括定位基座(1)、可活动地安装于定位基座(1)上的基准片(2)以及与基准片(2)连接的定位组件(3)；

定位组件(3)包括安装于基准片(2)上的定位座(31)、与定位座(31)可拆卸连接的用于通过与弧形零件的圆弧面贴合以实现弧形零件的定位的弧形定位件(32)、与弧形定位件(32)连接的用于通过抵顶弧形零件的一端端面以实现弧形零件的限位的限位件(33)以及与弧形定位件(32)连接的用于通过压紧弧形定位件(32)以实现对弧形零件的夹紧固定的压紧件(34)，弧形定位件(32)包括弧形外侧壁以及沿弧形外侧壁的周向向内凹陷形成的用于通过与弧形零件的圆弧面贴合以实现弧形零件的定位的弧形定位槽(321)，弧形定位件(32)上沿竖向开设有与弧形定位槽(321)连通的弹性间隙(322)，弧形定位件(32)上靠近定位座(31)的一侧开设有压紧螺纹孔，压紧螺纹孔连通弹性间隙(322)，弧形定位件(32)上远离定位座(31)的一侧开设有与压紧螺纹孔对应布设的连接孔，连接孔连通弹性间隙(322)，压紧件(34)包括穿设于连接孔并与压紧螺纹孔螺纹连接的用于通过压合弹性间隙(322)以实现弧形零件的固定的压紧螺钉，限位件(33)布设于弧形定位件(32)的顶部，限位件(33)靠近弧形外侧壁的一端凹设有用于容纳弧形零件并通过抵顶弧形零件以实现弧形零件的定位的限位槽(331)，限位槽(331)的槽底与定位座(31)平行布设并用于抵顶弧形零件，限位件(33)上沿竖向开设有腰形槽(332)，弧形定位件(32)的顶部竖向凹设有与腰形槽(332)对应布设的调节孔，定位组件(3)还包括穿设于腰形槽(332)并与调节孔螺纹连接的调节螺钉(39)。

2.根据权利要求1所述的弧形零件用定位装夹夹具，其特征在于，弧形定位件(32)竖向开设有与弹性间隙(322)相连通的弹性孔(323)，弹性孔(323)的直径大于弹性间隙(322)的间隙宽度并用于提升弧形定位件(32)的弹性变形幅度。

3.根据权利要求1或2中任意一项所述的弧形零件用定位装夹夹具，其特征在于，定位座(31)包括固定于基准片(2)上的底板(311)以及竖向布设于底板(311)上并与弧形定位件(32)连接的侧板(312)。

4.根据权利要求3所述的弧形零件用定位装夹夹具，其特征在于，定位组件(3)还包括分别与侧板(312)和弧形定位件(32)插接配合的用于将弧形定位件(32)定位于侧板(312)上的圆柱销(35)、分别与侧板(312)和弧形定位件(32)插接配合的用于将弧形定位件(32)定位于侧板(312)上的菱形销(36)、与侧板(312)可活动连接并穿设于弧形定位件(32)的连接螺杆(37)以及与连接螺杆(37)螺纹连接的用于通过转动抵压弧形定位件(32)以将弧形定位件(32)固定于侧板(312)上的固定螺母(38)。

5.根据权利要求3所述的弧形零件用定位装夹夹具，其特征在于，定位组件(3)还包括分别与底板(311)和侧板(312)插接配合的用于将侧板(312)定位于底板(311)上的定位销以及穿设于底板(311)并与侧板(312)螺纹连接的用于将侧板(312)固定于底板(311)上的固定螺钉。

6.根据权利要求1或2中任意一项所述的弧形零件用定位装夹夹具，其特征在于，定位装夹夹具还包括基准板(4)以及安装于基准板(4)上的多个定位基座(1)，定位基座(1)、基准片(2)以及定位组件(3)一一对应布设。

说明书

弧形零件用定位装夹夹具

技术领域

[0001] 本发明涉及航空发动机中弧形零件加工技术领域，特别地，涉及一种弧形零件用定位装夹夹具。

背景技术

[0002] 航空发动机作为飞机的“心脏”，被誉为工业皇冠上的明珠，是技术集成度最高、最复杂的一类产品。发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮三个核心部件及一些附属设备组成。压气机将空气吸入到发动机内部并进行压缩，压缩后的空气进入燃烧室后和燃油充分混合并燃烧，然后产生出高温高压气体推动涡轮叶片转动。

[0003] 其中，涡轮外环位于涡轮段涡轮机匣上并与转子部件保持一定间隙的结构部件，主要用于隔离高温燃气和支撑机匣整体的气路封严结构。而在发动机设计中，为了提高增压比和涡轮效率需要尽量减小气流损失，这是由于封严泄露量每减少1％，都会使发动机推力增加1％，耗油率降低0.1％。

[0004] 然而，目前涡轮外环封严槽的加工采用的是拼装夹具，主要将零件支靠表面支靠在拼装夹具安装面上，然后零件的另一端固定面采用压板夹紧零件，最后在电火花机床上打表找基准面，再进行封严槽加工，但该方法加工效率低，且质量不稳定。

[0005] 主要是因为上述方法存在以下问题：

[0006] 1)涡轮外环电火花加工封严槽尺寸精度要求高，采用现有拼装夹具加工合格率不到70％。

[0007] 2)涡轮外环零件的外形为圆弧形，采用拼装夹具重复定位误差大，安装夹紧麻烦，加工准备时间长，效率低。

[0008] 3)涡轮外环类零件结构相似，然而目前使用的工装由于没有采用模块化设计，每一种涡轮外环都需要设计制造相应的定位夹具，制造成本高。

[0009] 4)一次装夹只能加工一个零件，加工效率低。

发明内容

[0010] 本发明提供了一种弧形零件用定位装夹夹具，以解决现有的涡轮外环等弧形零件加工效率低、质量不稳定且成本高的技术问题。

[0011] 根据本发明的一个方面，提供一种弧形零件用定位装夹夹具，包括定位基座、可活动地安装于定位基座上的基准片以及与基准片连接的定位组件；定位组件包括安装于基准片上的定位座、与定位座可拆卸连接的用于通过与弧形零件的圆弧面贴合以实现弧形零件的定位的弧形定位件、与弧形定位件连接的用于通过抵顶弧形零件的一端端面以实现弧形零件的限位的限位件以及与弧形定位件连接的用于通过压紧弧形定位件以实现对弧形零件的夹紧固定的压紧件。

[0012] 进一步地，弧形定位件包括弧形外侧壁以及沿弧形外侧壁的周向向内凹陷形成的用于通过与弧形零件的圆弧面贴合以实现弧形零件的定位的弧形定位槽。

[0013] 进一步地，弧形定位件上沿竖向开设有与弧形定位槽连通的弹性间隙，弧形定位件上靠近定位座的一侧开设有压紧螺纹孔，压紧螺纹孔连通弹性间隙，弧形定位件上远离定位座的一侧开设有与压紧螺纹孔对应布设的连接孔，连接孔连通弹性间隙，压紧件包括穿设于连接孔并与压紧螺纹孔螺纹连接的用于通过压合弹性间隙以实现弧形零件的固定的压紧螺钉。

[0014] 进一步地，弧形定位件竖向开设有与弹性间隙相连通的弹性孔，弹性孔的直径大于弹性间隙的间隙宽度并用于提升弧形定位件的弹性变形幅度。

[0015] 进一步地，定位座包括固定于基准片上的底板以及竖向布设于底板上并与弧形定位件连接的侧板。

[0016] 进一步地，定位组件还包括分别与侧板和弧形定位件插接配合的用于将弧形定位件定位于侧板上的圆柱销、分别与侧板和弧形定位件插接配合的用于将弧形定位件定位于侧板上的菱形销、与侧板可活动连接并穿设于弧形定位件的连接螺杆以及与连接螺杆螺纹连接的用于通过转动抵压弧形定位件以将弧形定位件固定于侧板上的固定螺母。

[0017] 进一步地，定位组件还包括分别与底板和侧板插接配合的用于将侧板定位于底板上的定位销以及穿设于底板并与侧板螺纹连接的用于将侧板固定于底板上的固定螺钉。

[0018] 进一步地，限位件布设于弧形定位件的顶部，限位件靠近弧形外侧壁的一端凹设有用于容纳弧形零件并通过抵顶弧形零件以实现弧形零件的定位的限位槽，限位槽的槽底与定位座平行布设并用于抵顶弧形零件。

[0019] 进一步地，限位件上沿竖向开设有腰形槽，弧形定位件的顶部竖向凹设有与腰形槽对应布设的调节孔，定位组件还包括穿设于腰形槽并与调节孔螺纹连接的调节螺钉。

[0020] 进一步地，定位装夹夹具还包括基准板以及安装于基准板上的多个定位基座，定位基座、基准片以及定位组件一一对应布设。

[0021] 本发明具有以下有益效果：

[0022] 本发明的弧形零件用定位装夹夹具，首先，通过定位组件依次完成弧形零件的定位和固定，定位组件先通过弧形定位件与弧形零件的圆弧面相互贴合以实现弧形零件的定位，再通过限位件抵顶弧形零件的一端端面以实现弧形零件的限位，定位过程中，弧形定位件和限位件相互配合，实现弧形零件的精准定位，提高弧形零件的定位精度，进而提升加工质量，最后通过压紧件压紧弧形定位件，进而使得弧形定位件夹紧弧形零件，以实现对弧形零件的夹紧固定，相对于现有的压板压紧的方式，操作简单，加工效率高；然后，将定位基座设置于用于加工的机床上，再通过基准片将定位组件固定于定位基座上，以完成弧形零件的加工；且由于弧形定位件与定位座可拆卸连接，即可随弧形零件圆弧面的尺寸变化而对应变化弧形定位件的尺寸，实现模块化设计，即同一套定位组件只需更换弧形定位件即可实现同一类型不同尺寸的弧形零件的定位，进而降低夹具研发设计周期，从而降低研发成本，同时提高弧形零件的加工效率；定位基座固定于用于加工的机床上，然后通过基准片将已经固定定位弧形零件的定位组件固定定位于定位基座上，实现在机床外固定定位弧形零件，便于弧形零件的快速更换，降低加工成本。本方案的弧形零件用定位装夹夹具通过弧形定位件和限位件实现弧形零件的精准定位，提升加工质量，再通过弹性压紧的方式，简化装夹操作，提高加工效率，最后通过定位座和弧形定位件之间的模块化设计，降低弧形零件夹具的设计研发成本，同时提高加工效率。

[0023] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0024] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0025] 图1是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具的结构示意图；

[0026] 图2是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具中定位组件的分解示意图；

[0027] 图3是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具中弧形定位件的局部剖视图；

[0028] 图4是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具中定位组件的局部剖视图；

[0029] 图5是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具的结构示意图。

[0030] 图例说明：

[0031] 1、定位基座；2、基准片；3、定位组件；31、定位座；311、底板；312、侧板；32、弧形定位件；321、弧形定位槽；322、弹性间隙；323、弹性孔；33、限位件；331、限位槽；332、腰形槽；34、压紧件；35、圆柱销；36、菱形销；37、连接螺杆；38、固定螺母；39、调节螺钉；4、基准板。

具体实施方式

[0032] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0033] 图1是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具的结构示意图；图2是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具中定位组件的分解示意图；图3是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具中弧形定位件的局部剖视图；图4是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具中定位组件的局部剖视图；图5是本发明优选实施例的弧形零件用定位装夹夹具的结构示意图。

[0034] 如图1‑图5所示，本实施例的弧形零件用定位装夹夹具，包括定位基座1、可活动地安装于定位基座1上的基准片2以及与基准片2连接的定位组件3；定位组件3包括安装于基准片2上的定位座31、与定位座31可拆卸连接的用于通过与弧形零件的圆弧面贴合以实现弧形零件的定位的弧形定位件32、与弧形定位件32连接的用于通过抵顶弧形零件的一端端面以实现弧形零件的限位的限位件33以及与弧形定位件32连接的用于通过压紧弧形定位件32以实现对弧形零件的夹紧固定的压紧件34。具体地，本发明的弧形零件用定位装夹夹具，首先，通过定位组件3依次完成弧形零件的定位和固定，定位组件3先通过弧形定位件32与弧形零件的圆弧面相互贴合以实现弧形零件的定位，再通过限位件33抵顶弧形零件的一端端面以实现弧形零件的限位，定位过程中，弧形定位件32和限位件33相互配合，实现弧形零件的精准定位，提高弧形零件的定位精度，进而提升加工质量，最后通过压紧件34压紧弧形定位件32，进而使得弧形定位件32夹紧弧形零件，以实现对弧形零件的夹紧固定，相对于现有的压板压紧的方式，操作简单，加工效率高；然后，将定位基座1设置于用于加工的机床上，再通过基准片2将定位组件3固定于定位基座1上，以完成弧形零件的加工；且由于弧形定位件32与定位座31可拆卸连接，即可随弧形零件圆弧面的尺寸变化而对应变化弧形定位件32的尺寸，实现模块化设计，即同一套定位组件3只需更换弧形定位件32即可实现同一类型不同尺寸的弧形零件的定位，进而降低夹具研发设计周期，从而降低研发成本，同时提高弧形零件的加工效率；定位基座1固定于用于加工的机床上，然后通过基准片2将已经固定定位弧形零件的定位组件3固定定位于定位基座1上，实现在机床外固定定位弧形零件，便于弧形零件的快速更换，降低加工成本。本方案的弧形零件用定位装夹夹具通过弧形定位件32和限位件33实现弧形零件的精准定位，提升加工质量，再通过弹性压紧的方式，简化装夹操作，提高加工效率，最后通过定位座31和弧形定位件32之间的模块化设计，降低弧形零件夹具的设计研发成本，同时提高加工效率。

[0035] 如图2‑图3所示，在本实施例中，弧形定位件32包括弧形外侧壁以及沿弧形外侧壁的周向向内凹陷形成的用于通过与弧形零件的圆弧面贴合以实现弧形零件的定位的弧形定位槽321。具体地，弧形定位件32通过弧形外侧壁和弧形定位槽321与弧形零件的圆弧面(例如涡轮外环的内圆弧)贴合，弧形定位槽321的槽底和槽壁均对弧形零件构成运动阻碍，使工艺基准与夹具定位基准基本一致，确保基准不重合度误差为零，最大程度的提高定位精度，提高加工质量。

[0036] 如图2‑图4所示，在本实施例中，弧形定位件32上沿竖向开设有与弧形定位槽321连通的弹性间隙322，弧形定位件32上靠近定位座31的一侧开设有压紧螺纹孔，压紧螺纹孔连通弹性间隙322，弧形定位件32上远离定位座31的一侧开设有与压紧螺纹孔对应布设的连接孔，连接孔连通弹性间隙322，压紧件34包括穿设于连接孔并与压紧螺纹孔螺纹连接的用于通过压合弹性间隙322以实现弧形零件的固定的压紧螺钉。具体地，压紧螺钉穿过连接孔与压紧螺纹孔螺纹连接，再转动压紧螺钉，以带动弧形定位件32上弹性间隙322的两端相互靠近，进而使弹性间隙322变小，以使弧形定位槽321的两槽壁抵压弧形零件，完成弧形零件的固定，相对有现有的压板压紧的方式，操作简单，加工效率高。可选地，连接孔的孔径大于压紧螺钉孔的孔径，便于压紧螺钉的插入。

[0037] 如图3所示，在本实施例中，弧形定位件32竖向开设有与弹性间隙322相连通的弹性孔323，弹性孔323的直径大于弹性间隙322的间隙宽度并用于提升弧形定位件32的弹性变形幅度。具体地，通过设置于弹性间隙322相连通的弹性孔323，且由于弹性孔323的直径大于弹性间隙322的间隙宽度，以使弹性间隙322的可变形范围变大，进而使弧形定位槽321的槽宽变动范围变大，以适配更大尺寸范围的弧形零件，提高通用性以及弧形定位件32自身的可靠性。

[0038] 如图2所示，在本实施例中，定位座31包括固定于基准片2上的底板311以及竖向布设于底板311上并与弧形定位件32连接的侧板312。具体地，定位座31通过底板311固定于基准片2上，便于相互的拆装，再通过竖向布设的侧板312连接弧形定位件32，以为弧形定位件32固定弧形零件提高足够的装配空间，便于装配，提高加工效率。

[0039] 如图2所示，在本实施例中，定位组件3还包括分别与侧板312和弧形定位件32插接配合的用于将弧形定位件32定位于侧板312上的圆柱销35、分别与侧板312和弧形定位件32插接配合的用于将弧形定位件32定位于侧板312上的菱形销36、与侧板312可活动连接并穿设于弧形定位件32的连接螺杆37以及与连接螺杆37螺纹连接的用于通过转动抵压弧形定位件32以将弧形定位件32固定于侧板312上的固定螺母38。具体地，先将圆柱销35和菱形销36设置于侧板312上，以在弧形定位件32装配时进行定位，再将连接螺杆37与侧板312连接，连接螺杆37穿设于弧形定位件32，然后通过固定螺母38与连接螺杆37螺纹连接，以将弧形定位件32固定于侧板312上。应当理解的是，不同弧形零件的厚度不一致，并由相应的不同厚度的弧形零件相匹配，同时不同厚度的弧形零件由不同长度的连接螺杆37相匹配，以实现模块化设计，便于加工和装配。

[0040] 如图4所示，在本实施例中，定位组件3还包括分别与底板311和侧板312插接配合的用于将侧板312定位于底板311上的定位销以及穿设于底板311并与侧板312螺纹连接的用于将侧板312固定于底板311上的固定螺钉。具体地，先将定位销设置于底板311上，再装配时对侧板312进行定位，以保证相互之间的垂直度，再通过固定螺钉将侧板312固定于底板311上，确保装配后的可靠性。

[0041] 如图2和图4所示，在本实施例中，限位件33布设于弧形定位件32的顶部，限位件33靠近弧形外侧壁的一端凹设有用于容纳弧形零件并通过抵顶弧形零件以实现弧形零件的定位的限位槽331，限位槽331的槽底与定位座31平行布设并用于抵顶弧形零件。具体地，限位件33通过限位槽331抵顶弧形零件，以限制弧形零件的运动，完成弧形零件的定位，同时，由于限位槽331的槽底与定位座31平行布设，相应地，与限位槽331抵接的弧形零件的定位面与定位座31平行布设，以保护弧形零件的定位精度，提高加工质量，

[0042] 如图2和图4所示，在本实施例中，限位件33上沿竖向开设有腰形槽332，弧形定位件32的顶部竖向凹设有与腰形槽332对应布设的调节孔，定位组件3还包括穿设于腰形槽332并与调节孔螺纹连接的调节螺钉39。具体地，通过腰形槽332和调节螺钉39调节限位件
33上限位槽331的位置，以与不同的弧形零件相抵顶，提高定位组件3的通用性。

[0043] 如图5所示，定位装夹夹具还包括基准板4以及安装于基准板4上的多个定位基座1，定位基座1、基准片2以及定位组件3一一对应布设。具体地，通过基准板4设置多个定位基座1，在弧形零件装夹定位于定位组件3上后，定位组件3通过基准片2固定于定位基座1上，进而一次性完成多个弧形零件加工，提高加工效率。

[0044] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。