CN102773733B - 一种精锻叶片型面定位装夹的方法及其夹具 - Google Patents

Abstract

一种精锻叶片型面定位装夹的方法及其夹具，通过叶片叶盆型面、叶根缘板内侧型面、叶根缘板内侧型面上的V点、进气边定位，叶背型面夹紧，利用高精度定位胶和涂胶方法，通过叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块，对叶片实施定位夹紧。本发明采用高精度定位胶能得到满意的接触面积，同时采用叶片叶盆型面、叶根缘板内侧型面和叶根缘板内侧型面上的V点定位，增加了叶片定位的刚性。避免了由于叶片薄，叶身小、型面复杂,不易准确定位，以及叶片型面变形或损伤的问题。本发明提高了叶片机械加工的定位精度，并优化了工艺流程，使叶片加工质量和生产的效率得到提升，并且工艺简单，减少了工装数量，缩短了加工周期，降低了生产成本。

Description

一种精锻叶片型面定位装夹的方法及其夹具

技术领域

本发明创造用于航空发动机精密锻造叶片机械加工用。

背景技术

目前，国内航空发动机精密锻造叶片机械加工的定位装夹，由于叶片叶身型面和缘板内侧型面无余量、叶身小、叶片薄、型面复杂，不易准确定位，容易造成叶片型面变形或损伤，常采用低熔点合金浇注盒定位方法。该方法将叶片精锻后形成的坐标基准转换成平面基准，再进行机械加工，保证榫头与叶身型面的相对扭转和偏移。由于叶片毛料公差占用部分设计公差，叶片定位基准和浇注盒定位基准之间存在转换，占用叶片部分机械加工公差，使不同锻造批次的叶片在同一套浇注夹具上浇注时存在差异，浇注质量的好坏直接影响着叶片的加工质量。同时，浇注夹具结构复杂，设计、制造难度大。低熔点合金对钛合金叶片存在污染，必须增加除污染工序。造成叶片机械加工工序多，工序间存在基准转换次数多，生产周期长，质量稳定性差。随着新型航空发动机对叶片几何形状和尺寸精度要求的不断提高，所述低熔点合金浇注盒定位方法已经很难满足设计的加工要求。

图1是某机精锻转子叶片机械加工时采用低熔点合金浇注盒定位夹紧示意图。铣削叶片的缘板、榫头型面时采用低熔点合金浇注盒定位夹紧，切断叶尖时则采用低熔点合金浇注盒及叶片榫头定位夹紧，加工叶尖薄边则需融化低熔点合金，采用叶片榫头和叶型截面定位夹紧。工序间基准转换次数多，且工序长。

随着自动化加工技术的发展，精锻叶片机械加工精密定位及装夹技术研究已成为航空发动机企业急需开展的研究工作。在现有文献和报导中，有关于模锻叶片、汽轮机叶片机械加工中采用叶片型面中的局部截面叶型定位装夹方法。但由于模锻叶片、汽轮机叶片叶身型面留有加工余量，叶片刚性好，在采用局部截面叶型定位装夹过程中，刚性接触造成叶片型面压伤、变形、受损，在后续加工工序中，均可利用叶片型面预留的余量可以消除。也有关于精锻叶片采用型面定位装夹的报道，但也是仅限于利用指定截面叶型上的点或局部小区域上实施定位装夹，采用该方法，由于精锻叶片叶身小、无余量、叶片薄，不易准确定位，在机械加工过程中，叶片容易发生变形或损伤。未见到采用精锻叶片叶身全型面、叶片进气边、叶根缘板内侧型面和叶根缘板内侧型面上的V点同时进行定位，以及采用高精度定位胶及涂胶方法制做夹具叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块进行机械加工的相关文献和报导。

发明内容

为克服现有技术中存在的叶片容易发生变形或损伤的不足，本发明提出了一种精锻叶片型面定位装夹的方法及其夹具。

本发明提出的精锻叶片型面定位装夹方法的具体过程是：

步骤1，涂胶表面预处理。在夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块上加工出沿理论叶型型面厚度法线方向向外偏移2～2.5mm的型面，将需涂胶的型面表面拉毛。

步骤2，涂胶。在夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块的型面表面上涂覆高精度定位胶，并常温固化24小时。所述高精度定位胶的涂覆厚度为3.5～4.5mm。待高精度定位胶与叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块粘结凝固成一体后,将涂覆在卡爪上的高精度定位胶加工到叶片的理论叶型型面，以铣加工后的高精度定位胶面做为叶片的定位面和夹紧面。铣加工后，夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块的型面胶层最小厚度应在2～2.5mm范围内。

步骤3，叶片定位。叶片定位装夹时，利用叶片叶盆型面、叶片缘板内侧型面、叶片缘板内侧型面上的V点和叶片进气边定位。具体是，将叶片缘板内侧型面与夹具的叶盆型面定位块上的叶片缘板内侧型面贴合，将叶盆型面与夹具上的叶盆型面定位块上的叶盆型面贴合。叶片进气边安放在夹具的两个定位销上，并使叶片进气边上的两个定位点与夹具上两个定位销的中心线对应。调整夹具上的叶片缘板内侧型面上的V点定位销，使该定位销与V点对正。至此，完成了叶片的定位。

步骤4，夹紧叶片。通过叶背型面夹紧叶片。沿夹具设定的移动轨迹移动夹具中的叶背型面夹紧块，使定位后的叶片的叶背嵌入所述叶背型面夹紧块中。紧固叶背型面夹紧块，实现对叶片的夹紧。

所述叶片缘板内侧型面上的V点位于该叶片缘板内侧型面上，在叶盆一侧。所述叶片缘板内侧型面上的V点是由叶片设计时确定。所述叶片进气边定位是通过叶片进气边上的两个定位点实施定位。所述叶片进气边上的两个定位点B₁和B₂分别位于叶片展向长度的10％和60％处，与由叶片工艺设计所确定的叶片上两个截面所处的位置重合。所述的叶片展向长度为自叶根至叶尖的长度。

本发明还提出了一种用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，包括托盘、底板、导轨、夹紧导向块、叶背型面夹紧块、缘板定位销、叶盆型面定位块、挡板、夹紧螺母、拉紧杆、进气边定位销、限位块、导向板、弹簧和压紧螺钉。底板位于托盘的上表面。导轨水平安装在底板上表面中心处。夹紧导向块位于所述导轨上表面一端。一块导向板固定在夹紧导向块的下表面，并位于导轨槽内。限位块位于所述导轨上表面另一端。另一块导向板固定在限位块的下表面，并位于导轨槽内。挡板位于导轨有限位块一端的端头处，并固定在导轨和限位块的端面上。夹紧导向块与限位块之间的间距须满足叶片进气边的安装定位。在夹紧导向块的上表面固定有叶背型面夹紧块，在限位块的上表面固定有叶盆型面定位块。各套装有弹簧的缘板定位销分别装入位于叶盆型面定位块或叶背型面夹紧块上的缘板定位销安装孔中。各压紧螺钉分别装入叶盆型面定位块7或叶背型面夹紧块5上的内孔中并顶在缘板定位销的一端。

2个进气边定位销均位于叶盆型面定位块下端，并使该进气边定位销的表面与叶片进气边接触。所述的进气边定位销位于夹紧导向块与限位块之间。拉紧杆依次穿入挡板、限位块和夹紧导向块内并通过夹紧螺母固紧。

在底板的表面、导轨的两侧分布有2个螺钉孔和2个定位销孔。所述的螺钉孔与定位销孔交叉对称分布。

1个缘板定位销位于叶背型面夹紧块与叶片缘板相接触的型面上，另2个缘板定位销位于叶盆型面定位块与叶片缘板相接触的型面上。

限位块为块状，在限位块的一个表面中心有贯通该限位块长度方向的凸台，并且该凸台的宽度略小于导轨槽槽口处的宽度，使所述凸台装入导轨槽槽口处后，两者之间间隙配合。该凸台的高度略对于导轨槽槽口处的高度，使安装在凸台表面的导向板与导轨槽槽口内表面之间间隙配合。

叶盆型面定位块由型面块和连接块组成。所述型面块固定在连接块一端的上表面。所述连接块的另一端有连接孔。所述型面块的一侧表面为叶盆型面。在所述型面块的另一对表面有2个缘板定位销的安装孔。在连接块有型面块一端的端面有2个进气边定位销孔。

在夹紧导向块的一个表面中心有贯通该夹紧导向块长度方向的凸台。在所述夹紧导向块的端面的中心处有贯通该夹紧导向块长度方向的拉紧杆安装孔。在夹紧导向块的凸台一端端面有销孔。所述限位销销孔的中心线与拉紧杆安装孔的中心线相互平行。在导向块上表面和下表面均分布有连接孔。所述夹紧导向块表面中心凸台与导轨槽槽口之间间隙配合。

叶背型面夹紧块由型面块和连接块组成。所述型面块固定在该连接块一端的上表面。所述连接块的另一端有螺钉孔和销孔，用于将该叶背型面夹紧块与夹紧导向块固定连接。所述型面块的一侧表面为叶背型面。在所述型面块的另一对表面有1个缘板定位销的安装孔。

本发明针对现采用的低熔点合金浇注盒定位方法存在的问题，利用叶片叶盆型面、叶根缘板内侧型面、叶根缘板内侧型面上的V点、叶片进气边定位，叶背型面夹紧。在机械加工夹具的型面定位夹紧机构设计中，采用柔性精密定位技术，结合新材料高精度定位胶，和涂胶新方法的应用，解决了精锻叶片定位装夹过程中由于叶片薄，叶身小、型面复杂,不易准确定位，容易造成型面变形或损伤的技术难题。

本发明通过叶片叶盆型面、叶根缘板内侧型面、叶根缘板内侧型面上的V点、进气边定位，叶背型面夹紧，利用高精度定位胶和涂胶方法，通过叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块，对叶片实施定位夹紧。由于采用的高精度定位胶流动性很好，能得到满意的接触面积，凝固后具有极小的收缩率及很高的抗压强度，压缩变形小，耐油、抗老化性好。而且，高精度定位胶层在工件高效切削过程中，受力后使应力均匀化达到减小变形，还可起到减振的目的，可靠性极好。另外，同时采用叶片叶盆型面、叶根缘板内侧型面和叶根缘板内侧型面上的V点定位，增加了叶片定位的刚性。该发明避免了由于叶片薄，叶身小、型面复杂,不易准确定位，以及叶片型面变形或损伤的问题。提高了叶片机械加工的定位精度，并优化了工艺流程，使叶片加工质量和生产的效率得到提升。

由于所采用高精度定位胶具有良好的工艺性，涂胶方法操作简单，结合铣削工艺技术，可得到理想的叶片型面形状和尺寸。也可根据标准样件和脱模剂，采用注胶工艺，得到与标准样件型面一致的定位、夹紧型面。高精度定位胶与金属的亲和力强，附着性好，复印成型，精度好，对钛合金材料的叶片不会产生污染。

本发明提高了叶片机械加工的定位精度，并优化了工艺流程，使叶片加工质量和生产的效率得到提升，为产品的按时交付奠定了良好的基础。

经试验验证，固化后的高精度定位胶，具有极小的收缩率及很高的抗压强度。剪切强度GB/T7124-1986≥12MPa，抗压强度GB/T1041-1992≥140MPa，硬度GB/T2411-1980≥80；固化收缩率≤0.2%；抗热性，干燥环境120℃，潮湿环境80℃，低温环境-60℃；对水、海水、碳酸、石灰石、冷却液、矿物油、润滑油具有抗腐蚀性。该材料应用于精锻叶片机械加工全型面定位装夹的工装设计中，既环保，也便于工装返修。

以材质为钛合金的某精锻转子叶片为例。按照低熔点合金浇注盒定位装夹方法，机械加工各工序调整时受到制约，每批零件必须先投入先锋批零件,流水加工至半成品检验工序，得到加工结论，确定是否需要调整工序尺寸，然后再进行批量加工，耗费人力和部分设备等待时间，加工效率受到影响。同时，浇注模具制造复杂，加工难度大，定位基准的转换占用机械加工部分公差，调试时会产生超差品、废品。同时，低熔点合金对钛合金存在污染，必须增加除污染工序。工序多，工序间质量控制手段相对落后，生产加工周期长，质量稳定性差。

本发明利用精锻叶片全型面定位装夹将原有的12道机械加工工序调整为2道，榫头及叶尖的加工时间减少50%。工装数量由原来的10套减少为2套，减少了因加工基准转换带来的定位误差，新材料高精度定位胶及涂胶方法的应用，减少了零件的加工变形，加工出的零件质量稳定。

附图说明

图1是本发明的叶片定位夹紧部位示意图，其中图1a为左视图，图1b为主视图。

图2是本发明提出的装夹夹具的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的左视图；

图5是图2的A-A视图；

图6是图2的B-B视图；

图7是图3的C-C视图；

图8是底板的结构示意图；

图9是导轨结构示意图，其中图9a是主视图，图9b是侧视图；

图10是夹紧导向块结构示意图，其中图10a是主视图，图10b是侧视图，图10c是底视图；

图11是叶背型面夹紧块结构示意图，其中图11a是主视图，图11b是俯视图，图11c是底视图，图11d是图11a的A－A视图；

图12是叶盆型面定位块的结构示意图，其中图12a是主视图，图12b是俯视图，图12c是底视图，图11d是图12a的A－A视图；

图13是限位块的结构示意图，其中图13a是俯视图，图13b是侧视图，图12c是底视图；

图14是导向板的结构示意图；

图15是挡板的结构示意图；

图16拉紧杆结构示意图，其中图16a是主视图，图16b是侧视图。

1.托盘       2.底板    3.导轨     4.夹紧导向块          5.叶背型面夹紧块6缘板定位销  7.叶盆型面定位块    8.定位销孔   9.挡板   10.夹紧螺母11.拉紧杆     12.进气边定位销     13.限位块    14.导轨螺钉     15.圆柱销16.限位销     17.导向板           18.弹簧      19.压紧螺钉     20.螺钉孔21.螺钉孔     22.定位销孔         23.底板螺钉

具体实施方式

实施例一

本实施例是一种精锻叶片型面定位装夹的方法，具体过程是：

步骤1，涂胶表面预处理。在夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块上加工出沿理论叶型型面厚度法线方向向外偏移2～2.5mm的型面，将需涂胶的型面表面拉毛。

步骤2，涂胶。在夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块的型面表面上涂覆TS355高精度定位胶，并常温固化24小时。所述高精度定位胶的涂覆厚度为3.5～4.5mm。待高精度定位胶与叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块粘结凝固成一体后,采用铣削的方法将涂覆在卡爪上的高精度定位胶加工到叶片的理论叶型型面，以铣加工后的高精度定位胶面做为叶片的定位面和夹紧面。铣加工后，夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块的型面胶层最小厚度应在2～2.5mm范围内。

步骤3，叶片定位。叶片定位装夹时，利用叶片叶盆型面、叶根缘板内侧型面、叶根缘板内侧型面上的V点和叶片进气边定位。具体是，将叶片叶根缘板型面与夹具的叶盆型面定位块上的叶根缘板内侧型面贴合，将叶盆型面与夹具上的叶盆型面定位块上的叶盆型面贴合。叶片进气边安放在夹具的两个定位销上，并使叶片进气边上的两个定位点与夹具上两个定位销的中心线对应。调整夹具上的叶根缘板内侧型面上的V点定位销，使该定位销与V点对正。至此，完成了叶片的定位。

所述叶片缘板内侧型面上的V点位于叶根缘板内侧型面上，在叶盆一侧；所述叶片缘板内侧型面上的V点是由叶片设计时确定。所述叶片进气边定位是通过叶片进气边上的两个定位点实施定位；所述叶片进气边上的两个定位点B₁和B₂分别位于叶片展向长度的10％和60％处，与由叶片工艺设计所确定的叶片上两个截面所处的位置重合；所述的叶片展向长度为自叶根至叶尖的长度。所述叶盆型面、叶根缘板内侧型面和叶背型面均由叶片设计时确定。

步骤4，夹紧叶片。通过叶背型面夹紧叶片。沿夹具设定的移动轨迹移动夹具中的叶背型面夹紧块，使定位后的叶片的叶背嵌入所述叶背型面夹紧块中。通过夹紧螺母紧固叶背型面夹紧块，实现对叶片的夹紧。

实施例二

本实施例是一种用于精锻叶片型面定位装夹的夹具。所述的夹具采用虎钳式结构，包括托盘1、底板2、导轨3、夹紧导向块4、叶背型面夹紧块5、缘板定位销6、叶盆型面定位块7、定位销孔8、挡板9、夹紧螺母10、拉紧杆11、进气边定位销12、限位块13、圆柱销15、限位销16、导向板17、弹簧18和压紧螺钉19。

如图3所示，托盘1为本实施例与机床之间的连接件。在托盘1的上表面安装有底板2。导轨3水平安装在底板2上表面中心处，并使该导轨3长度方向的中心线垂直于机床主轴；所述导轨3的导轨槽为T形槽。夹紧导向块4位于所述导轨3上表面一端。一块导向板17固定在夹紧导向块4的下表面，并位于导轨槽内，带动夹紧导向块4在导轨槽内滑动。限位块13位于所述导轨3上表面另一端。另一块导向板固定在限位块13的下表面，并位于导轨槽内，带动限位块13在导轨槽内滑动。挡板9位于导轨3有限位块一端的端头处，并固定在导轨3和限位块13的端面上。夹紧导向块4与限位块13之间的间距须满足叶片进气边的安装定位。在夹紧导向块4的上表面固定有叶背型面夹紧块5，在限位块13的上表面固定有叶盆型面定位块7。缘板定位销6有3个，其中1个缘板定位销6位于叶背型面夹紧块5与叶片缘板相接触的型面上，另外2个缘板定位销6位于叶盆型面定位块7与叶片缘板相接触的型面上。2个进气边定位销12均位于叶盆型面定位块7下端，并使该进气边定位销12的表面与叶片进气边接触。所述的进气边定位销位于夹紧导向块4与限位块13之间。拉紧杆11依次穿入挡板9、限位块13和夹紧导向块4内，并通过夹紧螺母10固紧。在夹紧导向块4内孔的表面有限位销16，在拉紧杆11大直径端的圆周表面上加工有平面；所述限位销16与拉紧杆11大直径端的圆周上的平面配合，以限制该拉紧杆的周向转动。

如图6所示，在底板2的表面、导轨3的两侧分布有将该底板与托盘1连接的2个螺钉孔21，和用于底板与托盘1的2个定位销孔22。所述的螺钉孔21与定位销孔22交叉对称分布。

所述的缘板定位销6分别装入所在的叶盆型面定位块7上的内孔中和叶背型面夹紧块5上的内孔中。安装时，将3个套装有弹簧18的缘板定位销6分别装入叶盆型面定位块7或叶背型面夹紧块5上的内孔中；3个压紧螺钉19分别装入叶盆型面定位块7或叶背型面夹紧块5上的内孔中并顶在缘板定位销6的一端。

如图9所示，所述托盘1采用瑞士EROWA公司的标准化产品，通过该托盘1下表面的定位销将夹具与机床精确定位和连接。

如图10所示，底板2为圆形板件。在底板表面中心线上分布有2个导轨定位销孔8；在该导轨定位销安装孔的两侧对称分布有两排导轨安装孔20。2个定位销孔22和2个螺钉孔21交叉对称的分布在导轨安装孔的两侧。通过底板螺钉23将底板2与托盘1连接固定成一体。

如图11所示，导轨3是截面为“叵”字形的长方体，“叵”字形的内腔形成了T形的导轨槽。在所述导轨下表面有螺纹孔和销孔，通过导轨螺钉14和导轨定位销将该导轨固定在圆盘形的底板2上。

如图15所示，限位块13为块状，在限位块13的一个表面中心有贯通该限位块13长度方向的凸台，使该限位块的截面呈T形。在所述限位块13的端面的中心处有贯通该限位块13长度方向的拉紧杆安装孔。在限位块上凸台的表面均布有2排连接孔，通过螺钉和销将导向板17固定在该凸台的表面。在限位块13另一个表面均布有2排连接孔，通过螺钉和销将叶盆型面定位块7与限位块13固连。所述限位块13表面中心凸台的宽度略小于导轨槽槽口处的宽度，使所述凸台装入导轨槽槽口处后，两者之间间隙配合。所述限位块13表面中心凸台的高度略大于导轨槽槽口处的高度，使安装在凸台表面的导向板17与导轨槽槽口内表面之间间隙配合。

如图16所示，导向板17有2块，均为矩形板。在该导向板上分布有螺钉孔和销孔，用于将该导向板分别与夹紧导向块4和限位块13连接。该导向板17的外形尺寸须略小于导轨槽的尺寸，使导向板17装入该导轨槽内后，两者之间间隙配合。通过导轨螺钉14和圆柱销15，将所述夹紧导向块4和限位块13与分别所述导向板17固定连接在一起，并安装在导轨3的梯形槽中。

如图14所示，叶盆型面定位块7为异形块，由型面块和连接块组成。所述连接块为矩形，型面块固定在该连接块一端的上表面。所述连接块的另一端有螺钉孔和销孔，用于将该叶盆型面定位块7与限位块13固定连接。所述型面块的一侧表面为叶盆型面；型面块的另一侧为斜面，以加强叶盆型面定位块7的强度。在所述型面块的另一对表面有2个贯通的台阶孔，用于安装缘板定位销和套在该定位销上的弹簧，以及压紧螺钉。在连接块有型面块一端的端面有2个进气边定位销孔。

如图12所示，夹紧导向块4为块状，在夹紧导向块4的一个表面中心有贯通该夹紧导向块4长度方向的凸台，使该限位块的截面呈T形。在所述夹紧导向块4的端面的中心处有贯通该夹紧导向块4长度方向的拉紧杆安装孔。在夹紧导向块的凸台一端端面有销孔，用于安装限位销16；所述限位销销孔的中心线与拉紧杆安装孔的中心线相互平行。在导向块上凸台的表面均布有2排连接孔，通过螺钉和销将导向板17固定在该凸台的表面。在夹紧导向块4另一个表面均布有2排连接孔，通过螺钉和销将叶背型面夹紧块5与夹紧导向块4固连。所述夹紧导向块4表面中心凸台的宽度略小于导轨槽槽口处的宽度，使所述凸台装入导轨槽槽口处后，两者之间间隙配合。所述夹紧导向块4表面中心凸台的高度略大于导轨槽槽口处的高度，使安装在凸台表面的导向板与导轨槽槽口内表面之间间隙配合。

如图13所示，叶背型面夹紧块5亦为异形块，由型面块和连接块组成。所述连接块为矩形，型面块固定在该连接块一端的上表面。所述连接块的另一端有螺钉孔和销孔，用于将该叶背型面夹紧块5与夹紧导向块4固定连接。所述型面块的一侧表面为叶背型面；型面块的另一侧为斜面，以加强叶背型面夹紧块5的强度。在所述型面块的另一对表面有1个贯通的台阶孔，用于安装缘板定位销和套在该定位销上的弹簧，以及压紧螺钉。

此处的。至此，叶背型面夹紧块5的运动轨迹，以及叶背型面夹紧块5与叶盆型面定位块7在夹具中的相对位置便确定了。

如图15所示，挡板9为板状，在该挡板上分布有螺钉孔和销孔，用于将该挡板固定在限位块13和导轨3的端面上，以限定叶盆型面定位块7的位置。

如图16所示，拉紧杆11结构，是一个削扁大端台阶圆柱面的台阶轴，小端圆柱面加工有螺纹。拉紧杆11的安装在夹紧导向块4、限位块13的T型块端面的孔中，大端台阶圆柱面与夹紧导向块4的T型块端面贴合。安装在夹紧导向块4的T型端面的限位销16，限制拉紧杆11只能作圆柱轴向移动，而不能沿圆柱轴线转动。夹紧螺母10装在拉紧杆11的螺纹上。拧动夹紧螺母10，拉紧杆11便带动叶背型面夹紧块5随着夹紧导向块4和导向板17，只能沿轨道3的T形槽作定向移动。

叶片定位时，将叶片叶根缘板型面与夹具上叶盆型面定位块7上的叶根缘板内侧型面贴合，将叶盆型面与夹具上的叶盆型面定位块7上的叶盆型面贴合。叶片进气边安放在夹具的两个进气边定位销12上，并使叶片进气边上的两个定位点与夹具上两个进气边定位销12的中心线对应。然后，调整图6所示夹具位置上的压紧螺钉19，使此处位置的缘板定位销6与叶根缘板内侧型面上的V点对正。至此，叶片完成定位。

本实施例中共有3个缘板定位销6，另外两个位置的缘板定位销6是为增加叶片刚性增加的辅助支承，在叶片定位夹紧后，调节压紧螺钉19使其接触上叶片缘板内侧型面，但又不破坏叶片定位。

叶片在夹具中定位后，拧动夹紧螺母10，使拉紧杆11沿轴向移动，带动叶背型面夹紧块5随着夹紧导向块4和导向板17，沿轨道3的T形槽作定向移动，使定位后的叶片的叶背嵌入叶背型面夹紧块5中后，拧紧夹紧螺母10，紧固叶背型面夹紧块5，实现对叶片的夹紧。

本实施例优化了精锻叶片加工流程，减少了榫头及叶尖的加工时间。减少了工装数量，降低了因加工基准转换带来的定位误差。同时，新材料高精度定位胶及涂胶方法的应用，也减少了零件的加工变形，加工出的零件质量稳定。现本发明已推广应用于其他件号的精锻叶片的机械加工中。

Claims (9)

1.一种精锻叶片型面定位装夹的方法，其特征在于，所述精锻叶片型面定位装夹的具体过程是：

步骤1，涂胶表面预处理；在夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块上加工出沿理论叶型型面厚度法线方向向外偏移2～2.5mm的型面，将需涂胶的型面表面拉毛；步骤2，涂胶；在夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块的型面表面上涂覆高精度定位胶，并常温固化24小时；所述高精度定位胶的涂覆厚度为3.5～4.5mm；待高精度定位胶与叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块粘结凝固成一体后,将涂覆在卡爪上的高精度定位胶加工到叶片的理论叶型型面，以铣加工后的高精度定位胶面做为叶片的定位面和夹紧面；铣加工后，夹具的叶盆型面定位块和叶背型面夹紧块的型面胶层最小厚度应在2～2.5mm范围内；

步骤3，叶片定位；叶片定位装夹时，利用叶片叶盆型面、叶片缘板内侧型面、叶片缘板内侧型面上的V点和叶片进气边定位；具体是，将叶片缘板内侧型面与夹具的叶盆型面定位块上叶片缘板内侧型面贴合，将叶盆型面与夹具上的叶盆型面定位块上的叶盆型面贴合；叶片进气边安放在夹具的两个定位销上，并使叶片进气边上的两个定位点与夹具上两个定位销的中心线对应；调整夹具上的叶片缘板内侧型面上的V点定位销，使该定位销与V点对正；至此，完成了叶片的定位；

步骤4，夹紧叶片；通过叶背型面夹紧叶片；沿夹具设定的移动轨迹移动夹具中的叶背型面夹紧块，使定位后的叶片的叶背嵌入所述叶背型面夹紧块中；紧固叶背型面夹紧块，实现对叶片的夹紧。

2.如权利要求1所述精锻叶片型面定位装夹的方法，其特征在于，所述叶片缘板内侧型面上的V点位于该叶片缘板内侧型面上，在叶盆一侧；所述叶片缘板内侧型面上的V点是由叶片设计时确定；所述叶片进气边定位是通过叶片进气边上的两个定位点实施定位；所述叶片进气边上的两个定位点B1和B2分别位于叶片展向长度的10％和60％处，与由叶片工艺设计所确定的叶片上两个截面所处的位置重合；所述的叶片展向长度为自叶根至叶尖的长度。

3.一种用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，其特征在于，包括托盘、底板、导轨、夹紧导向块、叶背型面夹紧块、缘板定位销、叶盆型面定位块、挡板、夹紧螺母、拉紧杆、进气边定位销、限位块、导向板、弹簧和压紧螺钉；底板位于托盘的上表面；导轨水平安装在底板上表面中心处；夹紧导向块位于所述导轨上表面一端；一块导向板固定在夹紧导向块的下表面，并位于导轨槽内；限位块位于所述导轨上表面另一端；另一块导向板固定在限位块的下表面，并位于导轨槽内；挡板位于导轨有限位块一端的端头处，并固定在导轨和限位块的端面上；夹紧导向块与限位块之间的间距须满足叶片进气边的安装定位；在夹紧导向块的上表面固定有叶背型面夹紧块，在限位块的上表面固定有叶盆型面定位块；各套装有弹簧的缘板定位销分别装入位于叶盆型面定位块或叶背型面夹紧块上的缘板定位销安装孔中；各压紧螺钉分别装入叶盆型面定位块或叶背型面夹紧块上的内孔中并顶在缘板定位销的一端；2个进气边定位销均位于叶盆型面定位块下端，并使该进气边定位销的表面与叶片进气边接触；所述的进气边定位销位于夹紧导向块与限位块之间；拉紧杆依次穿入挡板、限位块和夹紧导向块内并通过夹紧螺母固紧。

4.如权利要求3所述用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，其特征在于，在底板的表面、导轨的两侧分布有2个螺钉孔和2个定位销孔；所述的螺钉孔与定位销孔交叉对称分布。

5.如权利要求3所述用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，其特征在于，1个缘板定位销位于叶背型面夹紧块与叶片缘板相接触的型面上，另2个缘板定位销位于叶盆型面定位块与叶片缘板相接触的型面上。

6.如权利要求3所述用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，其特征在于，限位块为块状，在限位块的一个表面中心有贯通该限位块长度方向的凸台，并且该凸台的宽度略小于导轨槽槽口处的宽度，使所述凸台装入导轨槽槽口处后，两者之间间隙配合；该凸台的高度略高于导轨槽槽口处的高度，使安装在凸台表面的导向板与导轨槽槽口内表面之间间隙配合。

7.如权利要求3所述用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，其特征在于，叶盆型面定位块由型面块和连接块组成；所述型面块固定在连接块一端的上表面；所述连接块的另一端有连接孔；所述型面块的一侧表面为叶盆型面；在所述型面块的另一侧表面有2个缘板定位销的安装孔；在连接块有型面块一端的端面有2个进气边定位销孔。

8.如权利要求3所述用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，其特征在于，在夹紧导向块的一个表面中心有贯通该夹紧导向块长度方向的凸台；在所述夹紧导向块的端面的中心处有贯通该夹紧导向块长度方向的拉紧杆安装孔；在夹紧导向块的凸台一端端面有限位销销孔；所述限位销销孔的中心线与拉紧杆安装孔的中心线相互平行；在导向块上表面和下表面均分布有连接孔；所述夹紧导向块表面中心凸台与导轨槽槽口之间间隙配合。

9.如权利要求3所述用于精锻叶片型面定位装夹的夹具，其特征在于，叶背型面夹紧块由型面块和连接块组成；所述型面块固定在该连接块一端的上表面；所述连接块的另一端有螺钉孔和销孔，用于将该叶背型面夹紧块与夹紧导向块固定连接；所述型面块的一侧表面为叶背型面；在所述型面块的另一侧表面有1个缘板定位销的安装孔。

Images