[发明专利]一种用于薄壁叶片叶尖加工的低熔点合金浇注夹具及方法

说明书

一种用于薄壁叶片叶尖加工的低熔点合金浇注夹具及方法，属于航空发动机叶片数控精密加工技术领域；包括底座、榫根定位底座和叶片夹紧装置；底座位于夹具的底部，榫根定位底座固定于底座上表面的一端，用于装夹叶片的榫根；叶片夹紧装置固定于底座上表面的另一端，并装夹于叶片靠近叶尖的位置；叶片夹紧装置包括第一浇注块第二浇注块，对称固定于叶片的两侧，形成浇注口在上方的低熔点合金浇注腔体；该夹具以叶片榫根楔形面、榫根底面、榫根侧面对叶片榫根部位实施定位，夹具在靠近叶尖部位有用于固定浇注低熔点合金腔体的装置。在加工叶片叶尖之前需要浇注低熔点合金，确保铣削叶尖时叶片不会由于切削力而发生窜动，从而保证了叶尖的加工稳定性。

技术领域

本发明属于航空发动机叶片数控精密加工技术领域，具体涉及一种用于薄壁叶片叶尖加工的低熔点合金浇注夹具及方法。

背景技术

叶片是航空发动机的关键零部件之一，结构复杂并且几何精度高，其加工工艺复杂，在航空发动机制造中占有重要的地位。叶片为薄壁结构，叶片型面属于自由曲面，并且叶片的材料一般为难加工材料，这些无疑增加了叶片的制造难度。精密锻造作为一种高效低成本的工艺方法，已经广泛应用于航空发动机叶片毛坯制造领域。受限于目前的精锻技术，叶片的叶尖部位无法精锻成型，需要进行数控加工。因此，叶片叶尖加工对于夹具提出了很高的要求。叶片叶尖加工夹具要求夹紧力均匀，既要避免由于夹紧力过大而导致叶片型面变形，又要准确控制夹紧力避免叶片在铣削叶尖时候由于切削力而导致叶片发生窜动，从而影响叶片的加工精度。针对上述要求，有必要设计一种专用夹具，完成叶片叶尖的加工。

在中国专利201921272049.7中公开了“一种用于铣叶尖的夹具”。该夹具对于叶尖定位的组件包括叶尖定位块以及进气边定位块；叶尖压紧组件包括由油缸驱动且用于压紧叶尖的叶盆型面的叶尖压紧块，以及由气缸三驱动且用于压紧叶尖的排气边的压紧块。该夹具解决了铣叶尖夹具定位误差较大以及无法有效夹紧叶片的问题。但该夹具采用油缸驱动，结构复杂，容易出故障，这些无疑增加了叶尖夹具的工艺成本。

在中国专利201610770054.5中公开了“一种模锻转子叶片浇注夹具”。该夹具包括底座，底座上设置有用于固定模锻转子叶片的第一固定装置，底座上还有用于固定浇注头套的第二固定装置。在模锻转子叶片粗加工之后对叶尖部位进行浇注加工；解决了后续精加工时叶尖会发生变形的问题，提高了叶片加工的合格率。但是该叶片浇注夹具利用叶片叶尖进行浇注，无法对叶片叶尖进行机械加工。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于薄壁叶片叶尖加工的低熔点合金浇注夹具及方法，以叶片榫根楔形面、榫根底面、榫根侧面对叶片榫根部位实施定位，夹具在靠近叶尖部位有用于固定浇注低熔点合金腔体的装置。在加工叶片叶尖之前需要浇注低熔点合金，确保铣削叶尖时叶片不会由于切削力而发生窜动，从而保证了叶尖的加工稳定性。该夹具定位精度高，能有效夹紧叶片，保证叶片叶尖的加工精度。

本发明的技术方案是：一种用于薄壁叶片叶尖加工的低熔点合金浇注夹具，其特征在于：包括底座1、榫根定位底座2和叶片夹紧装置；底座1位于夹具的底部，榫根定位底座2固定于底座1上表面的一端，用于装夹叶片的榫根；所述叶片夹紧装置固定于底座1上表面的另一端，并装夹于叶片靠近叶尖的位置；

所述榫根定位底座2的内侧壁开有截面为燕尾状的凹槽，用于安装叶片的榫根；燕尾状凹槽内设置有榫根底面定位块9，通过从榫根定位底座2的外侧壁拧入的第一螺纹定位销4对榫根底面定位块9压紧，进而实现对叶片榫根的定位和夹紧；燕尾状凹槽的一端安装通过安装于凹槽底面的榫根定位销3限位，实现对叶片榫根一侧面和榫根底面定位块9的定位，另一端通过第二螺纹定位销7限位，实现对叶片榫根另一侧面的定位和夹紧；