專利名稱：精鍛葉片榫根加工液壓式夾具的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及航空發(fā)動機葉片加工技術(shù)領域，具體地說，涉及一種用于精密數(shù)控加工精鍛葉片榫根的液壓式夾具。
背景技術(shù)：
在航空工業(yè)領域廣泛應用的發(fā)動機主要是渦扇發(fā)動機，發(fā)動機葉片為薄壁結(jié)構(gòu)、具有復雜自由曲面，葉片曲面呈彎、扭、掠形，設計要求精度高、重量輕，尤其是航空發(fā)動機要求高推重比，多采取用薄壁結(jié)構(gòu)及鈦合金等輕質(zhì)材料，不僅使得葉片的加工效率較低，而且對葉片加工前的工裝夾具提出了相當高的要求。為了提高加工效率，相對較小的葉片可采用精密鍛造的方法來加工，對于葉片加工中的葉片葉身和葉片榫根兩部份，現(xiàn)有的精鍛技術(shù)僅可滿足葉片葉身的要求精度，不需要再進行數(shù)控加工，但是要滿足葉片榫根的要求精度，需進一步的數(shù)控加工。而對于精鍛葉片榫根的加工，只能是通過已成型的葉片自由曲面來定位，不僅需要同時保證定位的準確性、穩(wěn)定性和控制由裝夾引起的葉片自由曲面的夾緊變形，而且要保證安裝方便、定位精度高、施加力均勻、可多次裝拆而不影響定位精度，在批量加工零件過程中意義更為重要?，F(xiàn)有技術(shù)中的葉片加工工裝夾具類型有很多，通常使用的有通用夾具、可調(diào)整夾具、組合夾具等，一般適用于傳統(tǒng)的葉片數(shù)控加工即先對榫根進行加工，再通過榫根的定位來對葉身加工，而對于精鍛葉片加工榫根的情況，還沒有能保證較好定位和較平穩(wěn)的夾緊力的專用工裝夾具。專利201020020523. x中公開了一種葉片數(shù)控加工精密定位夾具，該定位夾具采用兩端預拉緊的固定夾緊結(jié)構(gòu)，其葉尖端工藝臺與定位芯軸相連，通過設置的偏心銷軸并利用其自鎖功能來實現(xiàn)夾緊，從而起到防止葉片加工過程中變形過大的問題。但該夾具在使用過程中偏心銷軸產(chǎn)生的預緊力無法精確控制，且夾緊程度不可調(diào)，夾緊力不夠平穩(wěn)，均勻?qū)τ诓煌叽绲娜~片無法達到最優(yōu)化定位夾緊，尤其在加工大型薄壁葉片時，其振動比較明顯，會影響大型葉片的加工質(zhì)量，而且裝夾速度慢，拆裝后精度不易保證，不利于多次重復使用。

發(fā)明內(nèi)容
由于精鍛葉片的榫根加工是通過葉身的自由曲面來定位的，存在定位誤差大、穩(wěn)定性不足、夾緊變形大、難以多次重復使用的問題，本發(fā)明提出一種精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，夾具由精鍛葉片葉身曲面定位帶進行定位和夾緊，保證曲面定位的精確性和穩(wěn)定性。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括轉(zhuǎn)動臺、夾具箱體、箱蓋、夾緊墊片、緊固螺釘、工藝臺定位塊、緊固螺栓、錐形定位銷、定位銷、加壓調(diào)節(jié)桿、固定銷、定位塊、油孔塞、活塞、液壓腔、旋轉(zhuǎn)銷，所述夾具箱體與轉(zhuǎn)動臺固定連接,轉(zhuǎn)動臺安裝在機床工作臺上；
所述夾具箱體的一側(cè)安裝有兩個緊固螺栓，另一側(cè)與箱蓋通過銷軸連接，夾具箱體頂部設置有固定銷，在榫根加工時起到輔助支撐合定位的作用。所述定位塊為長方形板件固定在夾具箱體上，定位塊面上一側(cè)中間設置有錐形定位銷，另一側(cè)固定有上、下兩個定位銷，三個定位銷完成葉片的橫向定位，錐形定位銷實現(xiàn)對葉片的夾緊。所述箱蓋另一側(cè)有兩個凹槽與夾具箱體上安裝的緊固螺栓外徑吻合，箱蓋與夾具箱體扣合通過緊固螺栓鎖緊，且由緊固螺栓調(diào)節(jié)箱蓋與夾具箱體的鎖緊程度，即對葉身的夾緊程度可調(diào)。箱蓋外側(cè)有兩個油孔塞與箱蓋內(nèi)液壓腔相通，液壓油通過這兩個孔注入箱蓋的液壓腔；箱蓋側(cè)邊兩凹槽之間有與箱蓋內(nèi)液壓腔相通的螺孔安裝有加壓調(diào)節(jié)桿，兩個活塞安裝在箱蓋內(nèi)和液壓腔相通，兩個夾緊墊片通過旋轉(zhuǎn)銷分別和兩個活塞連接，活塞在液壓腔中液壓油的推動下帶動相連的夾緊墊片實現(xiàn)對葉片的夾緊。所述工藝臺定位塊安裝在夾具箱體上定位塊的下方，兩個工藝臺定位塊通過緊固 螺釘夾緊葉片工藝臺。有益效果本發(fā)明精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，由與葉背接觸的箱蓋部分和與葉盆接觸的箱體部分構(gòu)成，通過液壓腔液體壓力對零部件的傳遞實現(xiàn)對葉片夾緊，使對葉片施加的夾緊力更加均勻，平穩(wěn)；液壓式夾具裝夾時只需對加壓調(diào)節(jié)桿進行旋進與退出，便可實現(xiàn)對葉片夾緊與放松的目的，操縱控制簡便，可減小對葉片的損傷；本發(fā)明精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，不僅可提聞航空發(fā)動機葉片的加工效率，而且可提聞其加工精度，解決精鍛葉片禪根加工時的裝夾問題；夾具結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，定位精度高，可多次裝拆而不影響定位精度


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明精鍛葉片榫根加工液壓式夾具作進一步詳細說明。圖I為本發(fā)明精鍛葉片榫根加工液壓式夾具示意圖。圖2為本發(fā)明的夾具箱體的示意圖。圖3為本發(fā)明的箱蓋的示意圖。圖4為本發(fā)明的箱蓋的A-A視圖。圖中I.箱蓋 2.夾具箱體 3.夾緊墊片 4.葉片 5.緊固螺釘 6.工藝臺定位塊7.轉(zhuǎn)動臺8.緊固螺栓9.錐形定位銷10.定位銷11.加壓調(diào)節(jié)桿12.固定銷
13.定位塊14.油孔塞15.活塞16.液壓腔17.旋轉(zhuǎn)銷
具體實施例方式本實施例是一種精鍛葉片榫根加工液壓式夾具。液壓式夾具由與葉背接觸的箱蓋I和與葉盆接觸的夾具箱體2、夾緊墊片3、葉片4、緊固螺釘5、工藝臺定位塊6、轉(zhuǎn)動臺7、緊固螺栓8、錐形定位銷9、定位銷10、加壓調(diào)節(jié)桿11、固定銷12、定位塊13、油孔塞14、活塞15、液壓腔16、旋轉(zhuǎn)銷17組成；
如圖I所示，液壓式夾具的夾具箱體2與轉(zhuǎn)動臺7固定連接，轉(zhuǎn)動臺7安裝在機床工作臺上；夾具箱體2上一側(cè)安裝有兩個自由轉(zhuǎn)動的緊固螺栓8，另一側(cè)與箱蓋I通過銷軸連接。箱蓋I的另一側(cè)邊設置有兩個與夾具箱體2上安裝的緊固螺栓8外徑吻合的凹槽，箱蓋I與夾具箱體2扣合后通過緊固螺栓8鎖緊，且由緊固螺栓8調(diào)節(jié)箱蓋I與夾具箱體2的鎖緊程度，即對葉身的夾緊程度可進行調(diào)節(jié)。箱蓋I側(cè)邊兩凹槽間有與箱蓋I內(nèi)液壓腔16相通的螺紋孔安裝有加壓調(diào)節(jié)桿11，加壓調(diào)節(jié)桿11調(diào)節(jié)液壓腔16中液壓油的壓力實現(xiàn)對葉片4夾緊程度的調(diào)節(jié)。箱蓋I內(nèi)液壓腔16和兩個活塞15相通；兩個夾緊墊片3安裝在箱蓋I內(nèi)側(cè)通過旋轉(zhuǎn)銷17與活塞15連接；箱蓋I上設置有油孔塞14和用于推動夾緊墊片3的活塞15，液壓油從油孔塞14處進入箱蓋內(nèi)液壓腔16，在擰入與擰出加壓調(diào)節(jié)桿11的過程中帶動活塞15向前或向后運動進而實現(xiàn)對葉片的夾緊與松開，在夾緊過程中夾緊墊片3通過旋轉(zhuǎn)銷17調(diào)節(jié)與葉片4的匹配程度。參見圖2，定位塊13為長方形板件固定安裝在夾具箱體2上，定位塊13面上一側(cè)中間設置有錐形定位銷9，另一側(cè)有上、下兩個定位銷10，三個定位銷完成對葉片4的橫向定位，錐形定位銷9實現(xiàn)對葉片4的夾緊；定位塊13上部設置有一個固定銷12，在葉片榫 根加工時起到輔助支撐和定位的作用。工藝臺定位塊6安裝在夾具箱體2上定位塊13的下方，兩個工藝臺定位塊6通過緊固螺釘5夾緊葉片工藝臺。如圖3和圖4所示，兩個活塞15通過旋轉(zhuǎn)銷17與夾緊墊片3連接固定在箱蓋I上，活塞15在液壓腔16中液壓油的推動下帶動相連的夾緊墊片3，實現(xiàn)對葉片4的夾緊。夾緊墊片3在夾緊過程中通過沿旋轉(zhuǎn)銷17旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)與葉片4的葉背的接觸。葉片4的工藝臺裝夾在兩個工藝臺定位塊6上，通過緊固螺釘5鎖緊。加壓調(diào)節(jié)桿11調(diào)節(jié)液壓腔16中的液壓油，活塞15在液壓腔16中液壓油的推動下帶動相連的夾緊墊片3，實現(xiàn)對葉片4的夾緊。箱蓋I內(nèi)面通過旋轉(zhuǎn)銷17固定有兩個夾緊墊片3。本發(fā)明精鍛葉片榫根加工液壓式夾具使用時，轉(zhuǎn)動臺7安裝在機床工作臺上，將葉片4的葉盆緊靠在與其外形相對應的定位塊13上，將葉片4的葉背緊靠在與其外形相對應的夾緊墊片3上，通過其上的定位銷實現(xiàn)定位，并通過緊固螺栓8、緊固螺釘5和加壓調(diào)節(jié)桿11實現(xiàn)預夾緊。夾具箱體2的頂部設置有一個固定銷12，可同時實現(xiàn)對葉片4的定位和在榫根加工時起到輔助支撐與定位的作用，并可減小葉身由于對榫根的支撐而引起的變形。加工過程中，葉片的葉背與箱蓋部分接觸，葉片的葉盆與箱體部分接觸，可防止加工過程中箱蓋上下移動，即對箱蓋進行定位；箱蓋I通過調(diào)節(jié)夾緊墊片3與葉背的接觸的程度，實現(xiàn)對葉片4更準確的定位與夾緊。本發(fā)明精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，不僅用在航空發(fā)動機葉片榫根加工過程中，而且可應用于其它類型葉片的加工中，如汽輪機七叉葉片、風力發(fā)電機風機葉片、水輪機導葉。以對加工風機葉片榫根為例，在加工風機葉片時將夾緊墊片和定位塊的外形加工成與風機葉片、葉盆、葉背相同的形狀，將葉片工藝臺定位塊設計成可升降的形式，將在定位塊上的錐形銷釘使用偏心螺母，通過調(diào)節(jié)其工藝臺定位塊的升降和螺母，加工長度、寬度不同的風機葉片榫根。并且能完全保證對葉片的加工效率和加工精度。
權(quán)利要求
1.一種精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，其特征在于包括轉(zhuǎn)動臺、夾具箱體、箱蓋、夾緊墊片、緊固螺釘、工藝臺定位塊、緊固螺栓、錐形定位銷、定位銷、加壓調(diào)節(jié)桿、固定銷、定位塊、油孔塞、活塞、液壓腔、旋轉(zhuǎn)銷， 所述夾具箱體與轉(zhuǎn)動臺固定連接，轉(zhuǎn)動臺安裝在機床工作臺上； 所述夾具箱體的一側(cè)安裝有兩個緊固螺栓，另一側(cè)與箱蓋通過銷軸連接，夾具箱體頂部設置有固定銷；所述定位塊為長方形板件固定在夾具箱體上，定位塊面上一側(cè)中間設置有錐形定位銷，另一側(cè)固定有上、下兩個定位銷； 所述箱蓋另一側(cè)有兩個凹槽與夾具箱體上安裝的緊固螺栓外徑吻合，箱蓋與夾具箱體扣合通過緊固螺栓鎖緊；箱蓋外側(cè)有兩個油孔塞與箱蓋內(nèi)液壓腔相通，箱蓋側(cè)邊兩凹槽之間有與箱蓋內(nèi)液壓腔相通的螺孔安裝有加壓調(diào)節(jié)桿，兩個活塞安裝在箱蓋內(nèi)和液壓腔相通，兩個夾緊墊片通過旋轉(zhuǎn)銷分別和兩個活塞連接，活塞在液壓腔中液壓油的推動下帶動相連的夾緊墊片實現(xiàn)對葉片的夾緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，其特征在于所述工藝臺定位塊安裝在夾具箱體上定位塊的下方，兩個工藝臺定位塊通過緊固螺釘夾緊葉片工藝臺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，夾具由與葉背接觸的夾具箱蓋部分和與葉盆接觸的夾具箱體部分組成，通過夾具液壓腔內(nèi)液體壓力傳遞給其它部件對葉片實現(xiàn)夾緊，使其對葉片施加的夾緊力更加均勻，平穩(wěn)；液壓式夾具裝夾時只需對加壓調(diào)節(jié)桿進行旋進與退出，便可實現(xiàn)對葉片夾緊、松開的目的，操作控制簡便，可減小對葉片的損傷。本發(fā)明精鍛葉片榫根加工液壓式夾具，不僅可提高航空發(fā)動機葉片的加工效率，而且可提高其加工精度，解決其精鍛葉片榫根加工時的裝夾問題；夾具結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，定位精度高，可多次裝拆而不影響定位精度；亦適用于對其它種類的葉片加工應用。
文檔編號B23Q3/08GK102615534SQ20121010322
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者萬旭生, 劉維偉, 單晨偉, 李曉燕, 溫長喜, 黃新春 申請人:西北工業(yè)大學