[发明专利]一种串联式涡轮叶片多工位硬装夹电加工方法及装置

说明书

本发明公开了一种串联式涡轮叶片多工位硬装夹电加工方法及装置，包括作为基体的带可开关磁力长矩形底座，带可开关磁力长矩形底座上等间隔设置有若干个一体定位块；带可开关磁力长矩形底座上还设置有用于对叶身排气边进行定位的排气边定位块和用于对叶背型面进行点定位的叶背定位块；在一侧可拆卸定位安装有径向定位块；带可开关磁力长矩形底座上安装有横跨于一体定位块、排气边定位块和叶背定位块上方的桥架，贯穿桥架螺纹连接有若干个用于自锁压紧叶身的压紧螺杆，压紧螺杆与带可开关磁力长矩形底座安装平面成一定夹角，使得拧紧压紧螺杆后叶身排气边及叶背定位点能自动定位而不留间隙。

【技术领域】

本发明应用于航空发动机涡轮导向叶片及其相似零件的机械加工领域，具体涉及一种串联式涡轮叶片多工位硬装夹电加工方法及装置。

【背景技术】

目前我国现役先进航空发动机及燃气轮机产品中的高压涡轮导向叶片多采用单叶整铸组焊式两联气冷涡轮导叶结构，其左右叶身单件的叶身型面采用无余量铸造，只有其上下端面安装头留有加工余量需要机械加工去除。机械加工需要采用六点定位原理装夹定位加工。该铸件六个定位点分别位于叶身排气边，叶背以及上端面上的点定位。现有加工工艺是采用中华人民共和国专利号为CN1762619的专利说明书所介绍的方法。该方法主要利用低熔点合金浇注叶身定位盒将叶身上的六点定位基准转换到冷却凝固的合金块上然后以合金块为定位基准进行机械加工。该方案机械加工一般采用磨削加工先加工一个端面再以该端面为基准加工另一端面，总共需要至少两个机加工序两次装夹，因此存在重复装夹定位误差，导致加工精度下降。再加上需要浇注合金和化合金两个工序导致该方案整个工艺流程较复杂，生产周期长，加工效率低，现场生产组织管理难度较大。该方案还存在着低熔点合金残留涡轮叶片表面及内腔难以清除干净的技术难题。同时大量使用低熔点合金容易污染加工现场及设备导致其他清洁零件容易受到交叉污染。而且在生产现场严格控制污染物品与非污染物品相互隔离难度很大。最终残留的低熔点合金在航空发动机工作时候的高温条件下容易溶蚀铸件表面导致涡轮叶片各项性能指标下降甚至断裂从而可能引发各项事故。

【发明内容】

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是在叶身型面为精密无余量增材成型，只需要进一步精密去余量加工径向上下叶身端面尺寸的航空发动机及燃气轮机叶片类零件的机加中，提供一种串联式涡轮叶片多工位硬装夹电加工方法及装置，从而提高零件加工质量，简化加工流程，提高加工效率。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种串联式涡轮叶片多工位硬装夹电加工装置，包括作为基体的带可开关磁力长矩形底座，带可开关磁力长矩形底座上等间隔设置有若干个能够对前一个叶身叶背点进行定位又能对后一个叶身的排气边进行定位的一体定位块；

带可开关磁力长矩形底座上还设置有用于对叶身排气边进行定位的排气边定位块和用于对叶背型面进行点定位的叶背定位块；

排气边定位块设置在所有一体定位块的最前端，用于对处于最前端的叶身的排气边进行定位；

叶背定位块设置在所有一体定位块的最后端，用于对处于最后端的叶身的叶背型面进行点定位；

带可开关磁力长矩形底座的一侧可拆卸定位安装有用于对叶身径向进行定位的径向定位块；

带可开关磁力长矩形底座上安装有横跨于一体定位块、排气边定位块和叶背定位块上方的桥架，贯穿桥架螺纹连接有若干个用于自锁压紧叶身的压紧螺杆，压紧螺杆与带可开关磁力长矩形底座安装平面成一定夹角，使得拧紧压紧螺杆后叶身排气边及叶背定位点能自动定位而不留间隙。

所述排气边定位块包括排气边定位块本体，排气边定位块本体上朝向叶身排气边一侧设置有两块L型定位块，两块L型定位块分别用于对叶身排气边在两个截面上定位两个移动自由度及两个相应的转动自由度。

所述叶背定位块包括叶背定位块本体，叶背定位块本体的上部设有对叶背型面进行点定位并限制了最后一个叶片转动自由度的定位球。