CN101786237A - 一种用于加工汽轮机中小动叶片的夹具及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于加工汽轮机中小动叶片的夹具，该夹具包括传动体及其安装盘，所述传动体固定在安装盘上，传动体的端面上有燕尾槽，用于安装叶片毛坯，所述叶片毛坯加工有工艺榫头，该工艺榫头是燕尾形，与燕尾槽相适配；传动体内设有直线液压缸，其活塞杆对应上述工艺榫头；传动体上还设有蓄能器和充压接口，充压接口连接液压站，液压站通过充压接口同时向直线液压缸和蓄能器充压，蓄能器用于保持系统压力。本发明可以实现工件在铣床上一次性装夹，通用性强，节约夹具工装成本；实现模块化集中加工，使得加工工艺简单，大幅度提高加工效率，缩短生产周期，提高加工精度，降低劳动强度；使加工周期缩短30％，二类夹具工装节约40％。

Description

一种用于加工汽轮机中小动叶片的夹具及其加工方法

技术领域

本发明涉及汽轮机、鼓风机等行业的叶片加工，具体涉及一种用于加工汽轮机中小动叶片的夹具的设计及其对叶片加工方法的改进。

背景技术

在以往汽轮机制造行业的中小动叶片(汽道型线长度在350mm以内)加工中，受机床能力的限制，工件必须在三种不同的机床上，分三次装夹，才能完成对叶片的加工。因此，必须首先加工出三个基准面，作为二次装夹的定位基准，至少需要三套结构不同的夹具。造成叶片加工过程中，所用到的夹具种类多；而且每种夹具都是针对叶片的具体规格设计的，没有通用性，夹具的规格也很多，数量大，成本很高。

另外，加工工序十分繁杂，效率很低，不容易实现模块化生产。再有，要分成三次装夹，找正累计误差大，叶片一次性过检率不高。

现在，机床已有了很大的进步，从原来的三轴机床已经发展到现在的五轴及五轴以上机床，而叶片只需在五轴机床上，就可以完成所有型面的加工。但是，目前的加工工艺并没有随之改进，仍然沿袭原有加工工艺，相应的，其夹具也未作改进，仍然采用老结构夹具，致使其加工效率很低，加工精度有限，机床的优越性能没有得到很好的应用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种中小动叶片加工中，可以实现一次性装夹的专用夹具，及其对加工方法的改进。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于加工汽轮机中小动叶片的夹具，该夹具包括传动体及其安装盘，所述传动体固定在安装盘上，传动体的端面上有燕尾槽，用于安装叶片毛坯，所述叶片毛坯加工有工艺榫头，该工艺榫头是燕尾形，与燕尾槽相适配；传动体内设有直线液压缸，其活塞杆对应上述工艺榫头；传动体上还设有蓄能器和充压接口，充压接口连接液压站，液压站通过充压接口同时向直线液压缸和蓄能器充压，蓄能器用于保持系统压力。

所述传动体上还设有溢流安全阀，该溢流安全阀与充压通道相通。

所述充压接口带有单向阀。

所述燕尾槽的槽底设有定位销，用于挡住叶片毛坯工艺榫头的侧面。

这种中小动叶片的加工方法，按以下顺序步骤加工：

a.在叶片毛坯的一端加工出工艺榫头；

b.将上述夹具安装在至少五轴的数控机床上，将叶片毛坯的工艺榫头装入夹具的燕尾槽内，冲压顶紧；

c.在叶片毛坯的另一端加工出顶针孔，用机床顶针顶住该顶针孔；

d.加工叶片的各个型面。

本发明所产生的有益效果是：

本发明的夹具可以实现工件在五轴以上数控机床上一次性装夹，其通用性强，可以适用于大部分中小动叶片的加工，使得夹具工装成本节约40％。

本发明的加工方法适用于汽轮机制造行业的大部分中小动叶片的加工，且对不同规格、型号的中小动叶片实现通用，容易实现模块化生产；实现集中加工，使得加工工艺简单，大幅度提高加工效率，缩短生产周期，使得加工周期缩短30％；提高加工精度，找正累计误差小，叶片一次性过检率高，减少劳动强度，使得加工成本大幅度减少。

附图说明

图1为本发明夹具的使用状态示意图；

图2为本发明夹具传动盘的结构示意图；

图3为本发明夹具传动盘的主视图。

图中代号表示：1-安装盘，2-蓄能器，3-传动体，4-叶片毛坯，5-定位销，6-顶针孔，7-直线液压缸，8-活塞杆，9-充压接口，10-溢流安全阀。

具体实施方式

参见图1、图2、图3：本发明是一种中小动叶片的加工夹具，该夹具可以实现工件在五轴以上数控机床上的一次性装夹。所述夹具包括传动体3及其安装盘1。传动体3固定在安装盘1上，传动体3的端面上有燕尾槽，用于安装叶片毛坯。安装在该夹具上的叶片毛坯4，具有工艺榫头，该工艺榫头是燕尾形，与夹具的燕尾槽相适配。传动体3内设有直线液压缸7，其活塞杆8对应上述工艺榫头。传动体3上还设有蓄能器2、充压接口9和溢流安全阀10，直线液压缸7、蓄能器2、充压接口9和溢流安全阀10是四通结构。充压接口9带有单向阀，连接液压站，液压站通过充压接口9同时向直线液压缸7和蓄能器2充压，直线液压缸7内的活塞杆8伸出，将工艺榫头顶紧。因为该工艺榫头是燕尾形，因此叶片毛坯4在上、下、前、后四个方向上就被自动定位了。充压完成后，断开充压接口9，由蓄能器2保持系统压力，其原理是：蓄能器2内的液氮体积膨胀，用来补偿压力下降。当液氮膨胀使得压力过高时，溢流安全阀10溢流，起到安全保护作用。

燕尾槽的槽底还设有定位销5，用于挡住叶片毛坯4工艺榫头的侧面，使得叶片毛坯4的另一个方向也被定位，就只有一个方向的自由度，燕尾槽槽壁与叶片毛坯4之间的静摩擦力足以限制该方向上的自由度。这样，该夹具对叶片毛坯4的夹持就非常牢固。

使用这种夹具，可以大大简化中小动叶片的加工工艺，只需按如下顺序步骤加工：

a.在叶片毛坯4的一端加工出工艺榫头；

b.将该夹具安装在至少五轴的数控机床上，将叶片毛坯4的工艺榫头装入夹具的燕尾槽内，冲压顶紧；

c.在叶片毛坯4的另一端加工出顶针孔6，用机床顶针顶住该顶针孔6；

d.加工叶片的各个型面。

Claims (5)

1.一种用于加工汽轮机中小动叶片的夹具，其特征在于：该夹具包括传动体及其安装盘，所述传动体固定在安装盘上，传动体的端面上有燕尾槽，用于安装叶片毛坯，所述叶片毛坯加工有工艺榫头，该工艺榫头是燕尾形，与燕尾槽相适配；传动体内设有直线液压缸，其活塞杆对应上述工艺榫头；传动体上还设有蓄能器和充压接口，充压接口连接液压站，液压站通过充压接口同时向直线液压缸和蓄能器充压，蓄能器用于保持系统压力。

2.根据权利要求1所述的用于加工汽轮机中小动叶片的夹具，其特征在于：所述传动体上还设有溢流安全阀，该溢流安全阀与充压通道相通。

3.根据权利要求1所述的用于加工汽轮机中小动叶片的夹具，其特征在于：所述充压接口带有单向阀。

4.根据权利要求1所述的用于加工汽轮机中小动叶片的夹具，其特征在于：所述燕尾槽的槽底设有定位销，用于挡住叶片毛坯工艺榫头的侧面。

5.一种中小动叶片的加工方法，按以下顺序步骤加工：

a.在叶片毛坯的一端加工出工艺榫头；

b.将权利要求1所述的夹具安装在至少五轴的数控机床上，将叶片毛坯的工艺榫头装入夹具的燕尾槽内，冲压顶紧；

c.在叶片毛坯的另一端加工出顶针孔，用机床顶针顶住该顶针孔；

d.加工叶片的各个型面。

Images