[发明专利]一种叶片加工自适应夹紧工具及其夹紧方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种叶片加工自适应夹紧工具及其夹紧方法。

背景技术

飞机发动机叶片和汽轮机叶片属于大曲率的薄壁零件，叶身的传统制造工艺主要有三种，分别是：精锻后手工抛光再加化学光饰、模锻后电解加工再加手工抛光和化学光饰、模锻后铣削再加手工抛光和化学光饰，目前出现了模锻后磨削再加化学光饰的工艺流程。随着发动机性能要求的提高，对叶片的精度也提出了更高的要求，叶片的制造也会逐步过渡到磨削再加化学光饰的工艺流程。在磨床上对叶片的叶身、进排气边进行磨削时需要对叶片进行装夹，叶片的装夹一般是通过对叶片榫头，或者叶片两端的工艺搭子进行定位、夹紧实现的，两端的工艺搭子一般是做成圆柱或者带中心孔的圆柱，以及一端是双中心孔，另一端是单中心孔的结构形式。

在叶片加工中，由于叶片属于薄壁零件，叶片在加工过程中会出现变形，造成叶片两端的定位夹紧基准相对叶身发生位置走失，并且位置走失程度不一致；若再使用一般的定位夹紧夹具来夹紧叶片，在装夹定位时会使叶片内部产生较大的装夹应力及装夹变形，加工完成后叶片装夹变形消失，就会出现叶片松开装夹后的形状精度与加工时的形状精度不一致的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叶片加工自适应夹紧工具及其夹紧方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种叶片加工自适应夹紧工具，包括支撑架以及与支撑架相连的固定法兰，支撑架内设置有偏心套，偏心套内设置有转轴，外锥套的一端靠在支撑架上，另一端套入与转轴相连的外壳内，外锥套与外壳采用锥面接触，外锥套内设置有球关节，球关节的球面与外锥套相配合，球关节与设置于外壳外的用于夹紧叶片的夹具相连。

所述支撑架上设置有沉孔，沉孔内设置有弹簧，弹簧的一端压入沉孔底部，另一端顶在外壳上。

所述用于夹紧叶片的夹具包括与球关节相连的夹紧座、设置于夹紧座内的V型座以及用于将叶片的榫头或工艺搭子压紧在V型座上的活络压头。

所述活络压头包括带球头的螺钉，带球头的螺钉与设置于夹紧座上端的第一盖板相连。

所述夹紧座的下端设置有底板，V型座分别与设置于底板上的弹簧以及设置于夹紧座侧壁上的导向螺钉相连。

所述夹紧座上设置有防止V型座沿轴向脱落的第二盖板。

上述叶片加工自适应夹紧工具的夹紧方法，包括以下步骤：

1）将叶片用定位夹具进行定位；

2）经过步骤1）后，将固定法兰与机床回转头架相连；

3）经过步骤2）后，用夹紧叶片的夹具将叶片的榫头或工艺搭子夹紧；

4）经过步骤3）后回转转轴，转轴带动偏心套回转，使偏心套作用于支撑架，然后在反作用力的作用下，转轴带动外壳移动，使外锥套径向收缩、夹紧球关节。

所述步骤3）的具体方法为：将叶片的榫头或者叶片两端的工艺搭子放在V型座中，然后用活络压头压紧。

本发明的有益效果体现在：

本发明只做无应力夹紧，不对叶片定位，叶片在夹具中的定位是提前由定位夹具完成的，定位时以叶身控制点作为定位点，本发明通过球关节自找正合适的夹紧角度，外锥套与球关节采用小间隙配合，外锥套的外锥面与外壳的内锥孔接触，外壳轴向移动使外锥套产生径向夹紧力夹紧球关节，叶片端部固定在球关节的外露端面上，最终来实现对叶片端部的夹紧。由于外壳不直接与机床连接，整个夹紧过程外锥套不产生轴向移动，只有外壳相对外锥套移动，产生径向夹紧力夹紧球面，不会对球面产生轴向摩擦力，也就不会使叶片受轴向拉力，使叶片在叶身及进排气边加工时，叶片内部不会因两端装夹基准走失而出现装夹应力。

本发明的技术特征：

1）球面自找正，避免了装夹应力；

2）通过外壳轴向微量移动实现球面夹紧；

3）夹紧叶片时，叶片不产生轴向位移，因此不会产生轴向装夹应力。

4）具有较强的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A向局部示意图；

图中：固定法兰300，支撑架301，转轴302，偏心套303，外锥套304，外壳305，球关节306，第一盖板307，夹紧座308，第二盖板309，底板310，螺钉311，带球头的螺钉312，活络压头313，V型座314，导向螺钉315，弹簧316。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。