CN106425734A - 航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装 - Google Patents

航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装 Download PDF

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Abstract

本发明涉及航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，包括用于夹持叶片两端工艺凸台的夹具，用于对叶片型面定位的型面定位块和夹具底座，型面定位块设置在夹具底座上；夹具底座包括底板，底板上设有支架，支架上设置有竖直向线性导轨，线性导轨上设有能够沿线性导轨上下移动的移动滑块，移动滑块上固定有支座，所述型面定位块固定在支座的上端，支架上还设有限位装置，限位装置用于使支座固定在预设的高度；型面定位块的上端设定位销，定位时，第二定位销与叶片的叶片型面接触，第一定位销与叶片的叶片工艺台的侧面接触。该工装结构采用分体式设计，实现了型面与定位点的分离，保证零件一次装夹。

Description

航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装
【技术领域】
本发明是应用在航空发动机压气机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削加工的工装，具体是航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，该工装在满足定位精度和刚度的要求下，设计结构精巧、操作方便、加工无干涉的通用型工装。
【背景技术】
随着制造业技术的发展，航空发动机压气机叶片进排气边缘的加工采用数控砂带磨削代替传统的手工抛光。目前使用的工装，将双浮动V型放置在定位块内，定位块结构设计不合理，导致加工过程与机床磨头发生干涉，影响进排气边缘磨削长度，造成叶片端弯处、曲率过渡处无法正常加工，降低了产品的加工质量；同时各级别叶片的夹具不能实现通用，夹具数量多，增加了制造成本和加工操作的复杂性。
【发明内容】
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，该工装结构采用分体式设计，实现了型面与定位点的分离，保证零件一次装夹，完成进排气边缘的磨削加工，通用型工装减少了夹具数量，降低了工装制造成本。
本发明所采用的技术方案如下：
航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，包括用于夹持叶片30两端工艺凸台30-1的夹具20110，用于对叶片型面30-2定位的型面定位块20109和夹具底座5200，型面定位块20109设置在夹具底座5200上；
夹具底座5200包括底板1，底板1上设有支架8，支架8上设置有竖直向线性导轨11，线性导轨11上设有能够沿线性导轨11上下移动的移动滑块15-0，移动滑块15-0上固定有支座19，所述型面定位块20109固定在支座19的上端，支架8上还设有限位装置，限位装置用于使支座19固定在预设的高度；
型面定位块20109的上端设有第一、第二定位销(20109-1，20109-2)，第二定位销20109-2设置三个，定位时，第二定位销20109-2与叶片30的叶片型面30-2接触，第一定位销20109-1与叶片30的叶片工艺台30-1的侧面接触。
所述型面定位块20109与支座19的连接部位通过定位键和定位销定位连接。
所述型面定位块20109的底部设有定位键，定位键的底部设有定位销孔，支座19的顶部设有与该定位键配合的键槽，键槽内设有与该定位销孔配合的定位销。
所述支架8上开设有凹槽8-2，线性导轨11设置在凹槽8-2内，凹槽8-2内还设有压块9，线性导轨11的一侧与凹槽8-2的一侧紧贴，压块9设置线性导轨11的另一侧并与线性导轨11紧贴压块9与凹槽8-2的接触面设为斜面。
所述限位装置包括固定在支架8上的导板14，导板14上设有插销13，插销13左右贯穿导板14，限位装置通过将插销13的一端挡在支座19的下端面使支座19固定在预设的高度。
所述插销13靠近支座19的一端的面为楔形设计，该楔形面用于微调支座19的高度。
所述支架8的上端设有限位板8-1，限位板8-1用于防止移动滑块15-0沿线性导轨13的上端滑出。
所述第一定位销20109-1与第二定位销20109-2的形状相同，其顶部为球形的圆锥体。
所述夹具20110包括夹具座20110-1，夹具座20110-1内设有滑槽，滑槽内设有能够上下移动的浮动V型20110-2和用于为浮动V型20110-2向上施力的内置弹簧，夹具座20110-1的上端设有可调螺钉20110-3，侧面设有锁紧螺钉20110-4，可调螺钉20110-3与夹具座20110-1螺纹连接，可调螺钉20110-3的下端与浮动V型20110-2顶部相抵，用于调节浮动V型20110-2的高度，锁紧螺钉20110-4贯穿夹具座20110-1的侧壁并与夹具座20110-1螺纹连接，锁紧螺钉20110-4的端部与浮动V型20110-2侧壁相抵，用于锁紧浮动V型20110-2，浮动V型20110-2上设有压板20110-6和压紧螺钉20110-5，压紧螺钉20110-5贯穿压板20110-6并与浮动V型20110-2螺纹连接，通过压板、浮动V型20110-2和压紧螺钉20110-5夹持叶片30两端工艺凸台30-1。
所述浮动V型20110-2的形状为L型，其一边设置在夹具座20110-1的滑槽内，另一边为悬臂，压板20110-6设置在悬臂的上表面。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过型面定位块上的三个第二定位销和一个第一定位销对叶片的叶身定位，通过夹具夹持叶片两端工艺凸台实现叶片轴向的定位，通过夹具底座上的支座、线性导轨和下位装置实现叶片高度方向的定位，进而实现了叶片的整体定位，对于不同型号的叶片，只需要更换型面定位块即可，通过自适应锁紧机构对叶片进行锁紧，叶片锁紧后撤走叶身和内缘板的定位点，既保证了叶片的定位精度和刚性，又避免了加工过程中的干涉问题，该工装结构采用分体式设计，实现了型面与定位点的分离，保证零件一次装夹，完成进、排气边缘的磨削加工，通用型工装减少了夹具数量，降低了工装制造成本。
进一步的，型面定位块与支座的连接部分通过定位键，定位槽进行定位连接，使得型面定位块的安装位置精确，保证了定位效果。
进一步的，通过设置压块，压块与凹槽的接触面设为斜面，通过螺栓将压块与支架紧固，使压块将线性导轨与凹槽侧壁压紧，保证了线性导轨导向的精度。
进一步的，夹具通过调节可调螺钉和内置弹簧，能够对浮动V型的高度进行调节，通过旋转螺钉改变弹簧压力，适应各批次毛料工艺凸台的公差调节，保证各级别、各批次静子叶片的精确定位。
进一步的，浮动V型的形状为L型，浮动V型采用悬臂设计，悬臂结构可以避免机床B轴与机床C轴干涉碰撞，保证进排气边缘所有区域的磨削加工，消除了磨削进排气边缘端弯处和曲率过渡处机床磨头与定位块的干涉，保证了进排气边缘磨削加工的最大长度，提高了叶片进排气边缘磨削的加工质量。
本发明的航空发动机精锻叶片进排气边缘数控砂带磨削工装结构紧凑，叶片的定位操作简单、快速安全，重复精度高，维护简单。通用型设计，降低了工装的制造成本，减少了零件加工成本，可以有效解决航空发动机精锻静子叶片进、排气边缘数控砂带磨削加工中存在的问题，通用型设计，工装数量少、结构简单，可以有效节约工装制造成本；分体式工装设计，保证零件一次装夹，完成进、排气边缘的磨削加工，降低了加工中操作的复杂性和时间；采用此夹具可以提高产品加工的质量、降低废品率，减少废品造成的零件毛料和加工的成本的经济损失，经济效益明显。
【附图说明】
图1为本发明的夹具底座的机构示意图的主视图；
图2为本发明的夹具底座的结构示意图的俯视图；
图3为本发明的夹具的夹持叶片时的结构示意图；
图4为本发明的型面定位块的结构示意图；
图5为用本发明的型面定位快为叶片定位的结构示意图；
图6为本发明的夹具底座三维视图；
图7为本发明的夹具底座与型面定位快的安装示意图；
图8为利用本发明的航空发动机精锻叶片进排气边缘数控砂带磨削工装夹持叶片时的结构示意图。
其中，1-底板，2-第一螺钉，3-定位销，4-键，5-第二螺钉，6-挡板，7-第三螺钉，8-支架，8-1-限位板，8-2-凹槽，9-压块，10-第四螺钉，11-线性滑轨，12-螺钉，13-插销，14-导板，15-第一销子，16-第五螺钉，17-第六螺钉，18-第二销子，19-支座，20-手柄，21-螺钉，30-叶片，30-1-工艺凸台，30-2-叶片型面，20110-夹具，20110-1-夹具座，20110-2-浮动V型，20110-3-可调螺钉，20110-4-锁紧螺钉，20110-5-压紧螺钉，20110-6-压板，20109-型面定位块，20109-1-第一定位销，20109-2-第二定位销，5200-夹具底座，15-0-移动滑块，24-A轴转接器。
【具体实施方式】
下面结合附图来对本发明作进一步的说明，
如图1是图8所示，本发明的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，包括用于夹持叶片30两端工艺凸台30-1的夹具20110，用于对叶片型面30-2定位的型面定位块20109和夹具底座5200，型面定位块20109设置在夹具底座5200上；
夹具底座5200包括底板1，底板1上设有支架8，支架8上设置有竖直向线性导轨11，支架8上开设有凹槽8-2，线性导轨11设置在凹槽8-2内，凹槽8-2内还设有压块9，线性导轨11的一侧与凹槽8-2的一侧紧贴，压块9设置线性导轨11的另一侧并与线性导轨11紧贴压块9与凹槽8-2的接触面设为斜面，支架8的上端设还有限位板8-1，限位板8-1用于防止移动滑块15-0沿线性导轨13的上端滑出；
线性导轨11上设有能够沿线性导轨11上下移动的移动滑块15-0，移动滑块15-0上固定有支座19，型面定位块20109固定在支座19的上端，型面定位块20109与支座19的连接部位通过定位键和定位销定位连接，在型面定位块20109的底部设有定位键，定位键的底部设有定位销孔，支座19的顶部设有与该定位键配合的键槽，键槽内设有与该定位销孔配合的定位销；
支架8上还设有限位装置，限位装置用于使支座19固定在预设的高度，限位装置包括固定在支架8上的导板14，导板14上设有插销13，插销13左右贯穿导板14，限位装置通过将插销13的一端挡在支座19的下端面使支座19固定在预设的高度，插销13靠近支座19的一端的面为楔形设计，该楔形面用于微调支座19的高度；
型面定位块20109的上端设有第一、第二定位销(20109-1，20109-2)，第二定位销20109-2设置三个，定位时，第二定位销20109-2与叶片30的叶片型面30-2接触，第一定位销20109-1与叶片30的叶片工艺台30-1的侧面接触，第一定位销20109-1与第二定位销20109-2的形状相同，其顶部为球形的圆锥体；
夹具20110包括夹具座20110-1，夹具座20110-1内设有滑槽，滑槽内设有能够上下移动的浮动V型20110-2和用于为浮动V型20110-2向上施力的内置弹簧，夹具座20110-1的上端设有可调螺钉20110-3，侧面设有锁紧螺钉20110-4，可调螺钉20110-3与夹具座20110-1螺纹连接，可调螺钉20110-3的下端与浮动V型20110-2顶部相抵，用于调节浮动V型20110-2的高度，锁紧螺钉20110-4贯穿夹具座20110-1的侧壁并与夹具座20110-1螺纹连接，锁紧螺钉20110-4的端部与浮动V型20110-2侧壁相抵，用于锁紧浮动V型20110-2，浮动V型20110-2上设有压板20110-6和压紧螺钉20110-5，压紧螺钉20110-5贯穿压板20110-6并与浮动V型20110-2螺纹连接，通过压板、浮动V型20110-2和压紧螺钉20110-5夹持叶片30两端工艺凸台30-1；
本发明的浮动V型20110-2的形状为L型，其一边设置在夹具座20110-1的滑槽内，另一边为悬臂，压板20110-6设置在悬臂的上表面。
本发明的航空发动机精锻叶片进排气边缘数控砂带磨削工装总体来说主要包括型面定位块20109、夹具底座5200和夹具20100，通过型面定位块对叶身与内缘板定位，实现叶片轴向和径向的尺寸定位；夹具实现叶片周向的尺寸定位，以叶身3点、内缘板V点对轴向和径向定位准确后，两个夹具进行锁紧，叶片锁紧后撤走叶身与内缘板定位即型面定位块，保证了叶片的定位重复精度和装夹效率。各级别叶片共用夹具底座5200和两个夹具20100，分别制造各级别的叶身与内缘板定位的型面定位块20109，通过夹具底座5200实现各级别叶片定位中心高度的改变，满足不同级别叶片的定位要求。

Claims (10)

1.航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，包括用于夹持叶片(30)两端工艺凸台(30-1)的夹具(20110)，用于对叶片型面(30-2)定位的型面定位块(20109)和夹具底座(5200)，型面定位块(20109)设置在夹具底座(5200)上；
夹具底座(5200)包括底板(1)，底板(1)上设有支架(8)，支架(8)上设置有竖直向线性导轨(11)，线性导轨(11)上设有能够沿线性导轨(11)上下移动的移动滑块(15-0)，移动滑块(15-0)上固定有支座(19)，所述型面定位块(20109)固定在支座(19)的上端，支架(8)上还设有限位装置，限位装置用于使支座(19)固定在预设的高度；
型面定位块(20109)的上端设有第一、第二定位销(20109-1，20109-2)，第二定位销(20109-2)设置三个，定位时，第二定位销(20109-2)与叶片(30)的叶片型面(30-2)接触，第一定位销(20109-1)与叶片(30)的叶片工艺台(30-1)的侧面接触。
2.根据权利要求1所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述型面定位块(20109)与支座(19)的连接部位通过定位键和定位销定位连接。
3.根据权利要求2所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述型面定位块(20109)的底部设有定位键，定位键的底部设有定位销孔，支座(19)的顶部设有与该定位键配合的键槽，键槽内设有与该定位销孔配合的定位销。
4.根据权利要求1所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述支架(8)上开设有凹槽(8-2)，线性导轨(11)设置在凹槽(8-2)内，凹槽(8-2)内还设有压块(9)，线性导轨(11)的一侧与凹槽(8-2)的一侧紧贴，压块(9)设置线性导轨(11)的另一侧并与线性导轨(11)紧贴压块(9)与凹槽(8-2)的接触面设为斜面。
5.根据权利要求1所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述限位装置包括固定在支架(8)上的导板(14)，导板(14)上设有插销(13)，插销(13)左右贯穿导板(14)，限位装置通过将插销(13)的一端挡在支座(19)的下端面使支座(19)固定在预设的高度。
6.根据权利要求5所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述插销(13)靠近支座(19)的一端面为楔形设计，该楔形面用于微调支座(19)的高度。
7.根据权利要求1所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述支架(8)的上端设有限位板(8-1)，限位板(8-1)用于防止移动滑块(15-0)沿线性导轨(13)的上端滑出。
8.根据权利要求1所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述第一定位销(20109-1)与第二定位销(20109-2)的形状相同，其顶部为球形的圆锥体。
9.根据权利要求1所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述夹具(20110)包括夹具座(20110-1)，夹具座(20110-1)内设有滑槽，滑槽内设有能够上下移动的浮动V型(20110-2)和用于为浮动V型(20110-2)向上施力的内置弹簧，夹具座(20110-1)的上端设有可调螺钉(20110-3)，侧面设有锁紧螺钉(20110-4)，可调螺钉(20110-3)与夹具座(20110-1)螺纹连接，可调螺钉(20110-3)的下端与浮动V型(20110-2)顶部相抵，用于调节浮动V型(20110-2)的高度，锁紧螺钉(20110-4)贯穿夹具座(20110-1)的侧壁并与夹具座(20110-1)螺纹连接，锁紧螺钉(20110-4)的端部与浮动V型(20110-2)侧壁相抵，用于锁紧浮动V型(20110-2)，浮动V型(20110-2)上设有压板(20110-6)和压紧螺钉(20110-5)，压紧螺钉(20110-5)贯穿压板(20110-6)并与浮动V型(20110-2)螺纹连接，通过压板、浮动V型(20110-2)和压紧螺钉(20110-5)夹持叶片(30)两端工艺凸台(30-1)。
10.根据权利要求9所述的航空发动机精锻静子叶片进排气边缘数控砂带磨削工装，其特征在于，所述浮动V型(20110-2)的形状为L型，其一边设置在夹具座(20110-1)的滑槽内，另一边为悬臂，压板(20110-6)设置在悬臂的上表面。
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