CN106736692B - 一种制造发动机传动轴多用途夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制造发动机传动轴多用途夹具，包括定位夹具(2)，压板(3)，莫氏锥体连接块(4)，第一锁紧螺钉(5)和第二锁紧螺钉(6)，将加工零件(1)具有开放式喇叭孔结构的一端放入定位夹具(2)定位槽体内，莫氏锥体连接块(4)一端由第一锁紧螺钉(5)固定连接定位夹具(2)，带有锥体部分可直接安装在带有莫氏内锥的铣外花键机床和数控外圆磨床的主轴上。第二锁紧螺钉(6)用于将零件(1)装入定位夹具(2)后锁紧压板(3)，使压板(3)能够压紧零件(1)。本发明可提高此轴类零部件产品的加工质量，技术要求的合格率，加工尺寸的准确性，保证零件加工一次提交合格率，省时省力，提高工作效率。

Description

一种制造发动机传动轴多用途夹具
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及航空发动机传动轴夹具。
背景技术
传动轴作为发动机核心元素，是具有高载荷、高强度、能有效传递动力的部件之一，其结构特点主要由薄壁、细长状所构成，在特定需求情况下会将头端设计成向外开放式喇叭孔结构，这样就更大程度上增加其加工难度以及变形量，如何解决加工时的装夹变形就成为轴类零件关键问题之一。
航空产业中，随着设计能力和制造能力的提升，发动机零部件的集成化程度也越来越高，零件设计趋于整体、轻量、精密型发展，型面结构也越来越复杂。本型号轴类工件为优质调质钢类材料，对目前航空零部件材料总体性能相比较下，其韧性好，切屑连接性高，在薄壁状态下加工变形量最难以掌控，属于目前难加工材料之一。轴类零件由于受到加工设备的限制，此夹具设计具备可以在多种加工设备上使用，如长轴加工专用数控车床、铣外花键专用机床，长轴数控外圆磨床均使用此夹具进行零件的加工。由于零件属于细长轴类，本体结构刚性差，在加工过程中出现轴向弯曲变形、尺寸精度和技术条件、壁厚差难保证等众多不确定因素的影响。现在轴类零件生产,对于零件定位、支撑和夹紧基准面的选择,生产时量具的设计,量具定位基准面的确定都提出了较高的要求。
尤其在装夹过程中由于夹具对零件圆周上的夹紧力，是加工中由于外力作用对零件产生变形的最主要原因。为了减少零件夹紧次数,同时在既能稳定加工的条件下最大程度减小由夹具夹紧对零件本身的作用力，更好的保证制造精度,并能够达到在多种机床上使用的目的，设计适用于符合此类轴零件加工技术要求的夹具。经过实践验证，此夹具广泛实用性和有效性完全符合使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种制造发动机传动轴多用途夹具，此夹具可提高此轴类零部件产品的加工质量，技术要求的合格率，加工尺寸的准确性，保证零件加工一次提交合格率，省时省力，提高工作效率。进一步具备可以在多种加工设备上使用的通用性，如长轴加工专用数控车床、铣外花键专用机床，长轴数控外圆磨床，四轴外圆钻孔加工中心均可以使用此夹具进行零件的工序加工。
在进行此类一端具有开放式薄壁喇叭孔结构的轴类零件装夹时，由于多次转换机床加工，根据各机床装夹原理不同，并且以外圆夹紧方式进行加工对零件的变形量影响过大，往往加工完成后会导致零件形内孔成椭圆状，以及端面的垂直度和外圆圆柱度均为不合格，为改善此类情况，故设计此夹具改善加工条件，提高产品质量。
本发明通过以下方案来实现：
一种制造发动机传动轴多用途夹具，包括定位夹具，压板，莫氏锥体连接块，第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉；所述定位夹具为一圆盘件，圆盘件的一个端面开有零件定位槽，另一个端面开有莫氏锥体连接块连接槽，零件定位槽外侧沿圆盘件圆周向开有第二锁紧螺孔，莫氏锥体连接块连接槽内侧沿圆盘件圆周向开有第一锁紧孔；所述压板为槽形，其底板上开有通孔，其两条侧边长度不等，第二锁紧螺钉通过通孔与第二锁紧螺孔相连；所述莫氏锥体连接块包括一个外径与莫氏锥体连接块连接槽内径相等的圆柱体，该圆柱体的端面上沿端面圆周方向开设有第一锁紧螺孔，圆柱体的另一个端面与带有莫氏锥度的锥体相连，第一锁紧螺钉通过第一锁紧螺孔与莫氏锥体连接块连接。
所述定位夹具上的第一锁紧孔共有5个且等间距分布在圆周上。
所述定位夹具上的莫氏锥体连接块连接槽内径小于零件定位槽内径。
所述定位夹具的一个端面上有一圆锥台，莫氏锥体连接块连接槽位于该圆锥台的端面上。
所述压板底板上的通孔为腰形孔。
使用时，将夹具各部件组装完成，即沿零件轴线方向压紧连接；组装完成的夹具，可根据加工工序的需要安装在数控车床、四轴加工中心、铣外花键机床、以及数控磨床等设备；安装在相应机床上后对夹具进行粗略找正；将零件安装在夹具上，由5处压板进行夹紧，再通过精密调整夹具对零件进行找正；找正完成后即可进行加工。
采用此夹具进行安装加工，有效避免了夹紧零件时夹具对零件外圆因夹紧力过大造成外圆及内孔变形，提高了产品加工的合格率；同时此夹具具备多用性，在带有莫氏锥体的部分可安装在具有莫氏内锥主轴的铣外花键机床和数控外圆磨床上使用；莫氏锥体连接块的最大外圆外处可在数控车床和四轴加工中心上使用四爪夹紧进行使用，尤其在单件新品试制时，甚至可以在更换机床设备加工下工序时，连同夹具和零件同时卸下，不用将零件和夹具分开的情况下移至另外机床上直接使用。
与现有技术相比，此夹具可提高此轴类零部件产品的加工质量，技术要求的合格率，加工尺寸的准确性，保证零件加工一次提交合格率，省时省力，提高工作效率。并具备可以在多种加工设备上使用的通用性，如长轴加工专用数控车床、铣外花键专用机床，长轴数控外圆磨床，四轴外圆钻孔加工中心均可以使用此夹具进行零件的工序加工，节约了另外制作对应机床所需夹具的成本和时耗。
附图说明
图1为夹具底座需钻螺纹孔示意图；
图2和图3为定位夹具主视图和侧视剖面图；
图4和图5为压板主视图和侧视剖面图；
图6和图7为莫氏锥体连接块主视图和侧视剖面图。
图中，1.零件；2.定位夹具；3.压板；4.莫氏锥体连接块；5.第一锁紧螺钉；6.第二锁紧螺钉；7.第三锁紧螺钉。
具体实施方式
下面结合附图1～7对本发明做进一步详细说明：
本发明的夹具组成部件包括：定位夹具2，压板3，莫氏锥体连接块4，第一锁紧螺钉5，第二锁紧螺钉6。
如图1，沿着零件1的轴线方向组装定位夹具2，压板3，莫氏锥体连接块4。各部件的作用如下：
定位夹具2，如图2和图3，将加工零件1具有开放式喇叭孔结构的一端放入定位槽内。定位夹具2上有一处半腰形槽开口，是用在铣外花键机床上采用锥度处安装时，需在开口处卡入一根定位棒与机床固定连接，确保夹具不会转动。
压板3，如图4和图5，压紧零件，使其能牢固固定在定位夹具2定位槽体内，其中两条侧边中的长边在外端，短边在里端。
莫氏锥体连接块4，如图6和图7，一端由5个螺纹孔固定连接定位夹具2，带有锥体部分可直接安装在带有莫氏内锥的铣外花键机床和数控外圆磨床的主轴上。
第一锁紧螺钉5，锁紧连接莫氏锥体连接块4和定位夹具2。
第二锁紧螺钉6，将零件1装入定位夹具2后用来锁紧压板3，使压板3能够压紧零件1。
第三锁紧螺钉7；锁紧连接莫氏锥体连接块4和定位夹具2。

Claims (1)

1.一种制造发动机传动轴多用途夹具，其特征在于：包括定位夹具（2），压板（3），莫氏锥体连接块（4），第一锁紧螺钉（5）和第二锁紧螺钉（6）；
所述定位夹具（2）为一圆盘件，圆盘件的一个端面开有零件定位槽，另一个端面开有莫氏锥体连接块连接槽，零件定位槽外侧沿圆盘件圆周向开有第二锁紧螺孔，莫氏锥体连接块连接槽内侧沿圆盘件圆周向开有第一锁紧孔；
所述压板（3）为槽形，其底板上开有通孔，其两条侧边长度不等，第二锁紧螺钉（6）通过通孔与第二锁紧螺孔相连；
所述莫氏锥体连接块（4）包括一个外径与莫氏锥体连接块连接槽内径相等的圆柱体，该圆柱体的端面上沿端面圆周方向开设有第一锁紧螺孔，圆柱体的另一个端面与带有莫氏锥度的锥体相连，第一锁紧螺钉（5）通过第一锁紧螺孔与莫氏锥体连接块（4）连接；
所述莫氏锥体连接块（4）的最大外圆外处可在数控车床和四轴加工中心上使用四爪夹紧进行使用；
所述定位夹具（2）上的第一锁紧孔共有5个且等间距分布在圆周上，定位夹具（2）上的莫氏锥体连接块连接槽内径小于零件定位槽内径，定位夹具（2）的一个端面上有一圆锥台，莫氏锥体连接块连接槽位于该圆锥台的端面上；
所述压板（3）底板上的通孔为腰形孔。
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