CN106181480B - 一种环形薄壁零件的装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环形薄壁零件的装夹装置，涉及零件的加工工艺技术领域，包括：底座、压板组件和反压板组件，环形薄壁零件放置在底座上，压板组件和反压板组件沿环形薄壁零件周向安装在底座上，且压板组件压紧在环形薄壁零件的另一端法兰的上端面，反压板组件压紧在法兰的下端面与压板组件对应的位置。在环形薄壁零件的法兰的上端面设置压板组件，在法兰的下端面对应压板组件的位置设置反压板组件，这样，通过压板组件和反压板组件从法兰的上下端面分别提供压紧力，从而减小了现有技术中由于法兰的下端面没有支撑而造成的环形薄壁零件侧壁和法兰面的变形。

Description

一种环形薄壁零件的装夹装置

技术领域

本发明涉及零件的加工工艺技术领域，特别涉及一种环形薄壁零件的装夹装置。

背景技术

在构成燃气轮机的机匣的各种零件中，有一类环形的薄壁零件，这类环形薄壁零件包括薄壁筒体和设置在薄壁筒体两端的法兰，两端的法兰起装配定位和安装作用，法兰上设有精密定位孔及螺栓连接孔。

在对环形薄壁零件的法兰面进行切削加工或精车定位孔和连接孔时，通常将环形薄壁零件一端放置在底座上，在底座上沿环形薄壁零件的周向设置若干压板，压板压紧在环形薄壁零件另一端的法兰上端面上，从而便于对压板压紧一侧的法兰进行加工。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于环形薄壁零件的壁厚较薄，薄壁零件的整体刚性较差，通过现有的装夹方式只能从待加工的法兰的上端面提供压紧力，在该法兰受到向下的力时，容易引起与法兰相连的环形薄壁零件侧壁的变形，从而造成法兰的变形。

发明内容

为了解决现有的装夹装置装夹环形薄壁零件的法兰时，只能从待加工法兰的上端面提供压紧力，容易引起法兰变形的问题，本发明实施例提供了一种环形薄壁零件的装夹装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种环形薄壁零件的装夹装置，所述环形薄壁零件的两端分别设有第一法兰和第二法兰，所述装夹装置包括用于放置所述第一法兰的底座、用于压紧所述第二法兰上端面的若干压板组件，所述压板组件与所述底座固定连接，所述装夹装置还包括：用于压紧所述第二法兰下端面、且与所述压板组件对应设置的若干组反压板组件；

所述反压板组件包括反压板、固定连接在所述底座上的第二撑杆和中间撑杆，所述反压板的中部可旋转地连接在所述中间撑杆上，所述反压板的后端可上下活动设置在所述第二撑杆上，且所述第二撑杆上设有调节螺母，所述调节螺母位于所述反压板的上方，用于向下压紧所述反压板后端、从而使所述反压板的前段压紧在所述第二法兰的下端面；

所述压板组件包括固定连接在所述底座上的第一撑杆和支撑钉、可上下活动设置在所述第一撑杆上的压板，所述压板和所述反压板相对设置在所述第二法兰的上下端面上，所述第一撑杆上设有压紧螺母，所述压紧螺母位于所述压板的上方，用于将所述压板的前端压紧在所述第二法兰的上端面，所述压板的后端安装在所述支撑钉上，每个所述压板组件中设有两个所述第一撑杆，且所述两个第一撑杆位于所述压板组件对应的所述反压板组件的两侧。

在本发明的另一种可能的实现方式中，每个所述压板上设有与所述第一撑杆相配合的用于调节所述压板和所述第二法兰之间距离的安装槽，所述压板通过所述安装槽滑动安装在所述第一撑杆上，且所述压板滑动安装在所述支撑钉上，且所述压板上设有平行于所述安装槽的浅槽，所述浅槽位于所述压板和所述支撑钉的安装面上，且所述支撑钉滑动安装在所述浅槽内。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述底座上设有若干支座，对应设置的每组所述压板组件和所述反压板组件分别安装在所述若干支座上。

在本发明的另一种可能的实现方式中，每个所述支座上均设有用于调节所述支座与所述薄壁零件之间距离的滑槽，所述支座通过所述滑槽和设置在所述滑槽内的螺栓滑动安装在所述底座上。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述中间撑杆高度可调地连接在所述底座上。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述中间撑杆为活节螺栓，所述活节螺栓的一端设有用于与所述压板的中部铰接的销孔，所述活节螺栓的另一端设有与所述底座相配合的螺纹。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述底座上设有与所述第一法兰相配合的定位止口。

在本发明的另一种可能的实现方式中，所述底座上设有若干平压板组件，所述平压板组件将所述第一法兰压紧在所述底座上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

将环形薄壁零件一端放置在底座上，在环形薄壁零件的另一端的第二法兰的上端面设置压板组件，在第二法兰的下端面对应压板组件的位置设置反压板组件，这样，通过压板组件和反压板组件从第二法兰的上下端面分别提供压紧力，在加工的过程中，从第二法兰的上下端面分别进行支撑，从而减小了现有技术中由于第二法兰的下端面没有支撑而造成的环形薄壁零件侧壁和法兰面的变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的装夹装置的局部截面示意图；

图2是本发明实施例提供的压板的俯视图；

图3是本发明实施例提供的压板的主视剖视图；

图4是本发明实施例提供的支座的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在组成燃气轮机的机匣的零件，有一种环形薄壁零件，这种环形薄壁零件包括一个薄壁筒体，在薄壁筒体的两端分别设有第一法兰和第二法兰，由于这类环形薄壁零件壁厚较薄，零件整体刚性较差，在对环形薄壁零件的侧壁上的法兰进行切削等加工时，环形薄壁零件的侧壁容易变形，从而造成第一法兰和第二法兰的变形，由于第一法兰和第二法兰精度要求高，为了保证加工精度，减小零件法兰面加工时的变形，本发明实施例提供了一种薄壁零件的装夹装置，能够有效的控制薄壁零件法兰面在加工时造成的变形。

图1是本发明实施例提供的装夹装置的局部截面示意图，参见图1，其中，环形薄壁零件1包括薄壁筒体1a和分别设置在薄壁筒体1a两端的第一法兰1b和第二法兰1c，装夹装置包括：用于放置第一法兰1b底座2、用于压紧第二法兰1c上端面的若干压板组件3以及用于压紧第二法兰1c下端面、且与压板组件3对应设置的若干组反压板组件4，压板组件3与底座2固定连接。

如图1所示，在本实施例中，反压板组件4包括反压板401、固定连接在底座2上的第二撑杆402和中间撑杆403，反压板401的中部可旋转地连接在中间撑杆403上，反压板401的后端可上下活动设置在第二撑杆402上，且第二撑杆402上设有调节螺母404，调节螺母404的位于反压板401的上方，用于向下压紧反压板401后端、从而使反压板401的前段压紧在第二法兰1c的下端面。作为本领域的常规设置，在本实施例中，第二撑杆402、中间撑杆403均垂直与底座2设置，这样能够保证反压板401的前端能够更稳定的压紧在第二法兰1c的下端面上，另外，在反压板401上设有与第二法兰1c相配合的支撑面，这样也能进一步的减小在压紧的过程中反压板401与第二法兰1c接触面上的变形。

通过将环形薄壁零件1的第一法兰1b放置在底座2上，在环形薄壁零件1的第二法兰1c的上端面设置压板组件3，在第二法兰1c的下端面对应压板组件3设置反压板组件4，这样，通过压板组件3和反压板组件4从第二法兰1c的上下端面分别提供压紧力，在加工的过程中，从第二法兰1c的上下端面分别进行支撑，从而减小了现有技术中由于第二法兰1c的下端面没有支撑而造成的环形薄壁零件1侧壁和法兰面的变形。

再次参见图1，在本实施例中，压板组件3可以包括固定连接在底座2上的第一撑杆301以及可上下活动设置在第一撑杆301上的压板302，第一撑杆301为双头螺柱，且第一撑杆301的两端均设有螺纹，第一撑杆301的一端通过螺纹结构固定连接在底座2上，压板302套设在第一撑杆301的另一端上，且在压板302的上方还设有压紧螺母303，压紧螺母303与第一撑杆301另一端的螺纹相配合，用于将压板302的前端压紧在第二法兰1c的上端面，在每个压板组件3中还包括支撑钉304，支撑钉304固定连接在底座2上，压板301的后端安装在支撑钉304上，这样可以通过支撑钉304来保证压板301与第二法兰1b的支撑面的贴合，减小法兰面装夹变形。需要说明的是，作为本领域的常规设置，第一撑杆301、支撑钉304均可以是垂直与底座2设置，这样能够便于压板301的调节。另外，在本实施例中，支撑钉304高度可调地安装在底座2上，通过调节支撑钉304的高度使压板302可以水平的压紧在第二法兰1b上，具体地，可以通过在支撑钉304的一端设置螺纹，支撑钉304通过螺纹结构与底座2相连，通过螺纹结构来调节支撑钉304在底座2上的高度。第一撑杆301也可以通过螺纹结构高度可调地安装在底座2上，这样可以根据第二法兰1b的高度来调节第一撑杆301的高度，是本发明适用的零件尺寸的范围更大。

优选地，在每个压板组件3中，均可以设有两个第一撑杆301，且两个第一撑杆301分别位于该压板组件3对应的反压板组件4的两侧，这样可以便于将压板302和反压板401相对的设置在第二法兰1c的上下端面上，可以进一步的减小装夹时，压板302和反压板401压紧第二法兰1c而造成的变形。

图2是本发明实施例提供的压板的俯视图，结合图2，在本实施例中，每个压板上可以设有与第一撑杆301相配合的用于调节压板301和第二法兰1c之间距离的安装槽302a，压板302通过安装槽302a滑动安装在第一撑杆301上，且压板302还同时滑动安装在支撑钉304上。

结合图3，压板302上设有平行于安装槽302a的浅槽302b，浅槽302b位于压板302和支撑钉304的安装面上，且支撑钉304滑动安装在浅槽302b内，支撑钉304安装在浅槽302b内的一端还可以设有便于支撑钉304在浅槽302b内滑动的球头面。通过安装槽302a和浅槽302b可以微调压板302的位置，使压板302与第二法兰1c的上端面配合。

再次参见图1，在本实施例中，底座2上设有若干支座5，每组对应设置的压板组件3和反压板组件4分别安装在一个支座5，可以便于压板组件3和反压板组件4的整体安装和拆卸，且通过支座5的支撑可以减小第一撑杆301、第二撑杆402、中间撑杆403等支撑结构的高度，通过在支座下增加垫块可以方便调节压板组件3和反压板组件4的高度，减小压板组件3和反压板组件4的高度调节的行程，操作起来更加方便。

图4是本发明实施例提供的支座的俯视图，结合图4，每个支座5上均设有用于调节支座5与薄壁零件1之间距离的滑槽5a，支座5通过滑槽5a和设置在滑槽5a内的螺栓5b滑动安装在底座2上。可以通过滑槽5a调节支座5的位置，来调节压板组件3和反压板组件4与第二法兰1c之间的距离。在本实施例中设置了2个滑槽5a，当然，在本发明的其他实施例中，也可以只设置一个滑槽5a，或设置多个滑槽5a，本发明对此不作限定。

在本实施中，中间撑杆403一端高度可调地连接在底座2上，中间撑杆403的另一端与反压板401的中部可旋转连接，其中，可旋转连接的方式可以包括在中间撑杆403上设置销孔，将销轴插装在销孔内并将销轴连接在反压板401上，当然，也可以采用其他的可旋转的连接方式，如枢轴连接，或分别在反压板401和中间撑杆403上设置相配合的球体和用于安装球体的球形壳体。

具体地，在本实施例中，采用销轴销孔式的可旋转连接方式，中间撑杆403可以采用活节螺栓，活节螺栓一端通过螺纹与底座2相连，另一端设有销孔，销轴穿过销孔后连接在反压板401上实现反压板401与中间撑杆403之间的铰接，使反压板401可转动地连接在中间撑杆403上。

优选地，底座2上设有与第一法兰1b相配合的定位止口。通过定位止口可以将薄壁零件1快速定位到底座2上。

在本实施例中，底座2上设有若干平压板组件6，平压板组件6将第一法兰1b压紧在底座2上。可以加强薄壁零件1在装夹工装上的安装的稳定性。

下面结合图1对本发明实施例的装夹装置的组装过程进行简单介绍。

先将第一法兰1b通过定位止口快速定位安装在底座2上，通过多组平压板组件6将薄壁零件1的第一法兰1b压紧在底座2上；

测量第二法兰1c和底座2的垂直距离，将中间撑杆403安装在支座5上，设置中间撑杆403的高度，使铰接在中间撑杆403上的反压板401在水平位置时，反压板401的支撑面到支座5底部的垂直距离为测量的第二法兰1c到底座2的垂直距离；

通过滑槽5a调节支座5在底座2上的位置，使反压板401的支撑面能够和法兰1b的下端面紧贴，并用螺栓5b将支座5固定在底座2上；

将百分表架设在反压板401支撑面对应的第二法兰1c的上端面的位置，拧紧调节螺母404，观察百分表的读数，使反压板401压紧在第二法兰1c的下端面上，且第二法兰1c的变形控制在0.01mm以内，依次拧紧每个反压板组件4上的调节螺母404；

将第一撑杆301和支撑钉304安装在支座5上，将压板302套装在第一撑杆301上，且压板302在第二法兰1c上端面的位置与反压板401在第二法兰1c下端面的位置对应，将百分表架接在第二法兰1c的下端面上对应压板302的支撑面的附近位置，依次拧紧每个压板组件3中的压紧螺母303，使第二法兰1c的变形控制在0.01mm以内。

需要说明的是，在本实施例中，共设置了8组压板组件3和反压板组件4，8组压板组件3和反压板组件4分别安装在支座5上沿薄壁零件1的外圆周向均匀布置，使薄壁零件1的受力更加均匀。此为本领域常规设置，无需赘述。

将压板组件3和反压板组件4对应安装在薄壁零件1的第二法兰1c的上下端面的对应位置，控制了装夹时支撑点的压紧力造成的第二法兰1c法兰面的变形，且同时通过第二法兰1c的上下端面对第二法兰1c进行支撑，控制了加工时法兰面受力造成的薄壁零件1侧壁的变形和由侧壁变形造成的第二法兰1c的法兰面的变形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环形薄壁零件的装夹装置，所述环形薄壁零件的两端分别设有第一法兰和第二法兰，所述装夹装置包括用于放置所述第一法兰的底座、用于压紧所述第二法兰上端面的若干压板组件，所述压板组件与所述底座固定连接，其特征在于，所述装夹装置还包括：用于压紧所述第二法兰下端面、且与所述压板组件对应设置的若干组反压板组件；

所述反压板组件包括反压板、固定连接在所述底座上的第二撑杆和中间撑杆，所述反压板的中部可旋转地连接在所述中间撑杆上，所述反压板的后端可上下活动设置在所述第二撑杆上，且所述第二撑杆上设有调节螺母，所述调节螺母位于所述反压板的上方，用于向下压紧所述反压板后端、从而使所述反压板的前段压紧在所述第二法兰的下端面；

所述压板组件包括固定连接在所述底座上的第一撑杆和支撑钉、可上下活动设置在所述第一撑杆上的压板，所述压板和所述反压板相对设置在所述第二法兰的上下端面上，所述第一撑杆上设有压紧螺母，所述压紧螺母位于所述压板的上方，用于将所述压板的前端压紧在所述第二法兰的上端面，所述压板的后端安装在所述支撑钉上，每个所述压板组件中设有两个所述第一撑杆，且两个所述第一撑杆位于所述压板组件对应的所述反压板组件的两侧。

2.根据权利要求1所述的装夹装置，其特征在于，每个所述压板上设有与所述第一撑杆相配合的用于调节所述压板和所述第二法兰之间距离的安装槽，所述压板通过所述安装槽滑动安装在所述第一撑杆上，且所述压板滑动安装在所述支撑钉上，且所述压板上设有平行于所述安装槽的浅槽，所述浅槽位于所述压板和所述支撑钉的安装面上，且所述支撑钉滑动安装在所述浅槽内。

3.根据权利要求1或2所述的装夹装置，其特征在于，所述底座上设有若干支座，对应设置的每组所述压板组件和所述反压板组件分别安装在所述若干支座上。

4.根据权利要求3所述的装夹装置，其特征在于，每个所述支座上均设有用于调节所述支座与所述薄壁零件之间距离的滑槽，所述支座通过所述滑槽和设置在所述滑槽内的螺栓滑动安装在所述底座上。

5.根据权利要求1或2所述的装夹装置，其特征在于，所述中间撑杆高度可调地连接在所述底座上。

6.根据权利要求5所述的装夹装置，其特征在于，所述中间撑杆为活节螺栓，所述活节螺栓的一端设有用于与所述压板的中部铰接的销孔，所述活节螺栓的另一端设有与所述底座相配合的螺纹。

7.根据权利要求1或2所述的装夹装置，其特征在于，所述底座上设有与所述第一法兰相配合的定位止口。

8.根据权利要求1或2所述的装夹装置，其特征在于，所述底座上设有若干平压板组件，所述平压板组件将所述第一法兰压紧在所述底座上。