CN103009532B - 一种航空发动机叶片的随形注胶夹具及装夹方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的提供一种航空发动机叶片的随形注胶夹具及装夹方法，本发明所述随形注胶夹具通过注胶生成型面夹持叶身完成加工叶片的装夹，胶体采用工业用导轨胶，在胶凝固稳定后，能达到很好的强度和很好的精度，得到一副和叶片叶面形状一样的钢基硬胶面夹具，可以依叶片的部分尺度的轮廓进行装夹和定位，完成对其余暴露部分的加工，本发明可完成对复杂型面叶片的可靠装夹，解决了加工中叶身极易变形的问题，为叶片夹具设计提供了一种新思路。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，涉及一种新型航空发动机叶片的随形注胶夹具及装夹方法。
背景技术
基于航空发动机叶片型面复杂，而且在加工过程中极易变形的特点，传统叶片夹具广泛采用的是对叶片榫头部分进行装夹，叶身部分没有夹持，在加工时，在加工力作用下，叶身极易变形，使加工精度难以保证。因此在叶片加工中，稳定可靠且方便快捷，高效率，适用于自动化的夹具技术至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空发动机叶片的随形注胶夹具及装夹方法。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。
一种航空发动机叶片的随形注胶夹具，该夹具包括主夹板以及与主夹板相连的副夹板，主夹板的后端以及副夹板的后端合围形成用于装夹叶片的注胶空腔，主夹板以及副夹板上分别设置有叶片姿态调整螺钉，叶片姿态调整螺钉伸入注胶空腔内。
所述主夹板上设置有与叶片姿态调整螺钉配合的前V形块和后V形块。
所述注胶空腔内设置有与主夹板相连的叶片轴向定位销。
所述主夹板上设置有主副夹板定位销，主副夹板定位销与设置于副夹板上的销孔相配合，主夹板与副夹板通过设置于副夹板上的主副夹板连接螺钉相连。
所述夹具还包括设置于注胶空腔内的用于装夹叶片的胶层。
一种航空发动机叶片的装夹方法，该装夹方法包括以下步骤：
1）对叶片的定位：将主夹板与副夹板连接，使叶片置于由主、副夹板后端合围形成的注胶空腔内；
2）注胶工序：用封闭材料对注胶空腔外露部分进行封闭，只留一处注胶口，然后从注胶口向注胶空腔内注胶，使胶填充于主、副夹板与叶片之间，胶凝固后拆去封闭材料形成装夹有叶片的夹具。
所述装夹方法还包括以下步骤：注胶工序前，通过设置于主、副夹板后端的叶片姿态调整螺钉调整叶片的姿态，通过注胶空腔内设置的与主夹板相连的叶片轴向定位销确定叶片的轴向位置。
所述叶片和封闭材料在注胶前涂脱模剂。
所述装夹方法还包括以下步骤：经过步骤2）后，将夹具定位于夹具托架上，然后将夹具托架通过法兰盘连接至机床工件主轴上。
所述夹具托架的截面为L字形，夹具通过夹具托架的底面、侧面以及设置于夹具托架上的夹具轴向定位销定位于夹具托架上，然后利用设置于夹具托架上的紧固块对夹具进行紧固。
本发明的有益效果体现在：
本发明所述随形注胶夹具通过注胶生成型面夹持叶身完成加工叶片的装夹，胶体采用工业用导轨胶，在胶凝固稳定后，能达到很好的强度和很好的精度，得到一副和叶片叶面形状一样的钢基硬胶面夹具，可以依叶片的部分尺度的轮廓进行装夹和定位，完成对其余暴露部分的加工，本发明可完成对复杂型面叶片的可靠装夹，解决了加工中叶身极易变形的问题，为叶片夹具设计提供了一种新思路。
本发明的特点为：
（1）适应于任意复杂型面。由于注胶型面是根据叶片自身形状，通过注胶工序所得，不受叶片型面限制，适应于任意复杂型面。
（2）夹持力强，定位精度高。由于夹具采用的是胶体型面定位，型面在夹紧叶片时，能保证很强的夹持力和很高的精度。
（3）可重复使用，适用于叶片的批量生产。对同一批叶片，直接装夹，由于型面一致，直接定位，不需调整，方便快捷。
（4）夹持不会对叶片造成损伤。注胶型面是根据叶片型面浇注凝固形成，具有很好的精度和表面粗糙度，适应于叶片的型面，不会对叶身造成损伤。
（5）制造周期短，制造成本低。用注胶生成型面相比于机加工所需型面，制造周期大大缩短，制造成本大大降低。
（6）可进行多工位使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图之一；
图2是本发明的结构示意图之二；
图中：1.后V形块；2.叶片；3.叶片姿态调整螺钉；4.主夹板；5.副夹板；6.胶层；7.叶片轴向定位销；8.前V形块；9.主副夹板定位销；10.主副夹板连接螺钉；11.夹具托架；12.夹具轴向定位销；13.法兰盘；14.紧固块；A.夹具与夹具托架主基准面；B.夹具与夹具托架侧基准面。
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。
参见图1以及图2，一种航空发动机叶片的随形注胶夹具，该夹具包括主夹板4以及与主夹板4相连的副夹板5，所述主夹板4上设置有主副夹板定位销9，主副夹板定位销9与设置于副夹板5上的销孔相配合，主夹板4与副夹板5通过设置于副夹板5上的主副夹板连接螺钉10相连，主夹板4的后端以及副夹板5的后端合围形成用于装夹叶片2的注胶空腔，主夹板4以及副夹板5上分别设置有叶片姿态调整螺钉3，叶片姿态调整螺钉3伸入注胶空腔内，所述主夹板4上设置有与叶片姿态调整螺钉3配合的前V形块8和后V形块1，前、后V形块固定叶片的轴向，叶片姿态调整螺钉固定叶片的转角，所述注胶空腔内设置有与主夹板4相连的叶片轴向定位销7，叶片轴向定位销是根据叶片模型数据在轴向方向对叶片予以定位，所述夹具还包括设置于注胶空腔内的用于装夹叶片2的胶层6。
一种航空发动机叶片的装夹方法，该装夹方法包括以下步骤：
1）对叶片的定位：将主夹板4与副夹板5连接，使叶片2置于由主、副夹板后端合围形成的注胶空腔内；通过设置于主、副夹板后端的叶片姿态调整螺钉3调整叶片2的姿态（调整叶片至所需要的理论加工位置），通过注胶空腔内设置的与主夹板4相连的叶片轴向定位销7确定叶片2的轴向位置；
2）注胶工序：用封闭材料对注胶空腔外露部分进行封闭（可对注胶空腔用铜片予以封闭，铜片和夹具之间的缝隙用橡皮泥密封），只留一处注胶口，然后从注胶口向注胶空腔内注胶（工业用导轨胶），使胶填充于主、副夹板与叶片2之间，所述叶片2和封闭材料在注胶前涂脱模剂，胶凝固后拆去封闭材料形成装夹有叶片的夹具。
经过步骤2）后，将夹具定位于夹具托架11上，所述夹具托架11的截面为L字形，夹具通过夹具托架11的底面、侧面以及设置于夹具托架11上的夹具轴向定位销12定位于夹具托架11上，然后利用设置于夹具托架11上的紧固块14对夹具进行紧固，然后将夹具托架11通过法兰盘13连接至机床工件主轴上。
实施例
本实施例是一种通过注胶生成型面夹持叶身来加工叶片进排气边的夹具。
对叶片的定位：主、副夹板通过圆柱销和螺钉连接，通过夹具与夹具托架主基准面、夹具与夹具托架侧基准面以及轴向定位销定位于夹具托架上，夹具托架通过法兰连接于机床工件主轴；叶片置于主、副夹板之间，叶片的姿态通过叶片姿态调整螺钉调整至所需位置，轴向通过轴向定位销确定，完成对叶片定位。
注胶工序：在叶片姿态调整完毕后，用封闭材料将夹具注胶外露部分封闭，只留一处浇注口，注胶前在叶片和封闭材料上涂脱模剂，在主、副夹板与叶片之间进行注胶，胶凝固稳定后将主、副夹板拆开整理注胶边缘；这样可以得到一副和叶片叶面形状一样的钢基硬胶面夹具。
对同样的叶片进行反复装夹验证，因为是用模铸法制造的型面，装夹完全是量体裁衣，装夹精度非常稳定，具有较强的夹持力，定位精度高，可重复使用，且没有对叶片造成损伤。同时在可靠夹持基础上，由于注胶型面的定位也解决了加工问题中叶身的变形问题，取得了较理想的效果。
Claims (6)
1.一种航空发动机叶片的随形注胶夹具，其特征在于：该夹具包括主夹板(4)以及与主夹板(4)相连的副夹板(5)，主夹板(4)的后端以及副夹板(5)的后端合围形成注胶空腔，主夹板(4)以及副夹板(5)上分别设置有叶片姿态调整螺钉(3)，叶片姿态调整螺钉(3)伸入注胶空腔内；
所述主夹板(4)上设置有与叶片姿态调整螺钉(3)配合的前V形块(8)和后V形块(1)；
所述注胶空腔内设置有与主夹板(4)相连的叶片轴向定位销(7)。
2.根据权利要求1所述一种航空发动机叶片的随形注胶夹具，其特征在于：所述主夹板(4)上设置有主副夹板定位销(9)，主副夹板定位销(9)与设置于副夹板(5)上的销孔相配合，主夹板(4)与副夹板(5)通过设置于副夹板(5)上的主副夹板连接螺钉(10)相连。
3.根据权利要求1所述一种航空发动机叶片的随形注胶夹具，其特征在于：所述夹具还包括设置于注胶空腔内的用于装夹叶片(2)的胶层(6)。
4.一种航空发动机叶片的装夹方法，其特征在于：该装夹方法包括以下步骤：
1)对叶片的定位：将主夹板(4)与副夹板(5)连接，使叶片(2)置于由主、副夹板后端合围形成的注胶空腔内；
2)注胶工序：用封闭材料对注胶空腔外露部分进行封闭，只留一处注胶口，然后从注胶口向注胶空腔内注胶，使胶填充于主、副夹板与叶片(2)之间，胶凝固后拆去封闭材料形成装夹有叶片的夹具；
所述装夹方法还包括以下步骤：注胶工序前，通过设置于主、副夹板后端的叶片姿态调整螺钉(3)调整叶片(2)的姿态，通过注胶空腔内设置的与主夹板(4)相连的叶片轴向定位销(7)确定叶片(2)的轴向位置；
所述叶片(2)和封闭材料在注胶前涂脱模剂。
5.根据权利要求4所述一种航空发动机叶片的装夹方法，其特征在于：所述装夹方法还包括以下步骤：经过步骤2)后，将夹具定位于夹具托架(11)上，然后将夹具托架(11)通过法兰盘(13)连接至机床工件主轴上。
6.根据权利要求5所述一种航空发动机叶片的装夹方法，其特征在于：所述夹具托架(11)的截面为L字形，夹具通过夹具托架(11)的底面、侧面以及设置于夹具托架(11)上的夹具轴向定位销(12)定位于夹具托架(11)上，然后利用设置于夹具托架(11)上的紧固块(14)对夹具进行紧固。
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