CN106737172B - 磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磨削装置，用于固定发动机叶片，该磨削装置包括：与发动机同心的中心轴以及与中心轴间隙配合的用于固定叶片的安装盘；安装盘包括沿圆周方向设置的多个用于固定叶片榫头的榫槽，通过在榫槽上设置与叶片榫头匹配的定位边以及用于压紧叶片榫头的压紧边，经压紧件压紧叶片榫头，在压紧件压紧过程中，使叶片榫头紧贴定位边，仅压紧边发生偏移，而叶片不发生相对位移，以确保叶片不偏离安装盘中心，避免了磨削叶片外圆时出现夹具定位误差，解决了利用现有磨工夹具加工叶尖圆弧与发动机旋转中心偏离的技术问题。

Description

磨削装置
技术领域
本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种发动机叶片的磨削装置。
背景技术
发动机燃气涡轮转子在装配到发动机之前，需要进行整盘叶尖磨削，在磨削加工叶尖时，需夹紧叶片榫头。原磨工夹具参照涡轮盘榫槽型面设计，为便于叶片榫头放入夹具榫槽中，夹具榫槽与叶片榫头保持单边间隙约0.1mm，夹紧榫头后，叶片偏离夹具中心约0.1mm，在对叶片进行磨削后，叶尖圆弧与理论中心(发动机旋转中心)偏离0.1mm，这样就影响叶片加工精度。
另外，在磨削加工叶尖时，原轴向限位利用叶片榫头端面进行定位，因叶片毛坯精密铸造后需抛修该榫头端面，这就导致榫头端面相对叶片叶身的位置尺寸不稳定，以致于加工后的叶尖圆弧面相对叶身的位置有偏差。
因此，现有的磨工夹具会导致磨削加工后的叶尖圆弧面相对发动机旋转中心以及叶身的位置有偏差，以致于影响叶片的加工精度。
发明内容
本发明提供了一种磨削装置，以解决现有磨工夹具叶尖圆弧与发动机旋转中心偏离的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种磨削装置，用于固定发动机叶片，该磨削装置包括：与发动机同心的中心轴，以及与中心轴间隙配合的用于固定叶片的安装盘；
安装盘包括沿圆周方向设置的多个用于固定叶片榫头的榫槽，榫槽上设有与叶片榫头紧贴的定位边以及用于压紧叶片榫头的压紧边，相邻的压紧边之间设有用于压紧相邻两个压紧边的压紧件，以使压紧边压紧叶片榫头，确保叶片不偏离安装盘的中心。
进一步地，定位边的壁厚大于压紧边的壁厚。
进一步地，榫槽的底端设有开口向上的便于压紧件施力的第一槽口。
进一步地，第一槽口为长条形的槽口，第一槽口的底端设有槽口宽度大于第一槽口的第二槽口。
进一步地，第二槽口为圆形、腰型或者其他形状的槽口。
进一步地，磨削夹具还包括与安装盘间隙配合的用于叶片榫头沿安装盘的轴向限位的圆盘。
进一步地，叶片榫头的端面处设有用于叶片榫头轴向限位的凹孔，圆盘上对应凹孔的位置设有与圆盘过盈配合的定位销，凹孔与定位销的球头接触限位。
进一步地，压紧件上设有用于固定压紧件的限位螺钉，以使压紧件压紧叶片榫头。
进一步地，中心轴与安装盘经紧固螺钉和销钉连接。
进一步地，压紧件为用于压紧相邻两个压紧边的圆柱形滚棒。
本发明具有以下有益效果：
本发明的磨削装置，通过在榫槽上设置与叶片榫头匹配的定位边以及用于压紧叶片榫头的压紧边，使叶片榫头紧贴定位边，经压紧件压紧叶片榫头，仅压紧边偏移，而叶片不发生相对位移，以确保叶片不偏离安装盘中心，避免了磨削叶片外圆时出现夹具定位误差，解决了利用现有磨工夹具加工的叶尖圆弧与发动机旋转中心偏离的技术问题。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的叶片的示意图；
图2是本发明优选实施例磨削装置的示意图；
图3是图2沿A-A的剖面示意图；
图4是本发明优选实施例安装盘的示意图；
图5是本发明优选实施例磨削装置的局部示意图。
附图标记说明：
1、中心轴；
2、安装盘；21、第一螺钉；22、第一销钉；23、安装盘中心；
31、榫槽；311、定位边；312、压紧边；32、第一槽口；33、第二槽口；
4、压紧件；41、限位螺钉；
5、圆盘；51、第二螺钉；52、定位销；53、第二销钉；
6、叶片；61、叶片榫头；62、凹孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1至图4，本发明的优选实施例提供了一种磨削装置，用于固定发动机叶片，该磨削装置包括与发动机同心的中心轴1以及与中心轴1间隙配合的用于固定叶片6的安装盘2；
安装盘2包括沿圆周方向设置的多个用于固定叶片榫头61的榫槽31，榫槽31上设有与叶片榫头61紧贴的定位边311以及用于压紧叶片榫头61的压紧边312，相邻的压紧边312之间设有用于压紧相邻两个压紧边312的压紧件4，以使压紧边312夹紧叶片榫头61，确保叶片6不偏离安装盘中心23。
在本实施例中，榫槽31的中心线经安装盘中心23，中心轴1与处于工作状态时的发动机叶片旋转中心同心。中心轴1经第一螺钉21和第一销钉22与安装盘2固定，中心轴1与安装盘2的配合间隙不大于0.01mm；定位边311与叶片榫头61的尺寸一致，以使叶片榫头61紧贴定位边311，夹紧叶片榫头61时，仅压紧边312偏移，而叶片6不发生相对位移，从而保证叶尖圆弧中心与安装盘2的中心同心，即磨削后的叶尖圆弧面在正确的理论位置上。
本实施例的磨削装置，通过在榫槽上设置与叶片榫头匹配的定位边以及用于压紧叶片榫头的压紧边，使叶片榫头紧贴定位边，经压紧件压紧叶片榫头，仅压紧边偏移，而叶片不发生相对位移，以确保叶片不偏离安装盘中心，避免了磨削叶片外圆时出现夹具定位误差，解决了现有磨工夹具叶尖圆弧与发动机旋转中心偏离的技术问题。
优选地，参照图4，定位边311的壁厚大于压紧边312的壁厚。在本实施例中，定位边311的壁厚大于压紧边312的壁厚，一方面便于相邻的两个定位边311之间具有一定程度的刚性，在压紧件4夹紧叶片榫头61时，以保证定位边311紧贴叶片榫头61且不发生偏移；另一方面，使任意两个相邻的压紧边312之间具有一定程度的弹性，压紧件4压紧压紧边312时，压紧边312发生偏移，以确保压紧边312夹紧叶片榫头61。
优选地，参照图5，榫槽31的底端设有开口向上的便于压紧件4施力的第一槽口32。在本实施例中，第一槽口32为长条形的槽口，一方面是增加压紧边312的弹性，便于压紧件4施力于压紧边312上夹紧叶片榫头61；另一方面使叶片榫头61的顶部与磨削装置无接触，以确保叶片榫头61的定位准确。
在其他实施例中，第一槽口32为其他形状的便于增加压紧边312弹性的槽口。
优选地，第一槽口32的底端设有槽口宽度大于第一槽口32的第二槽口33。在本实施例中，第二槽口33是圆形的槽口，圆形槽口的直径大于第一槽口32的宽度，以使压紧边312具备更好的弹性，便于压紧件4施加较小的力，使压紧边312压紧叶片榫头61。
在其他实施例中，第二槽口33是腰型或者其他形状的槽口。
优选地，磨削夹具还包括与安装盘2间隙配合的用于叶片榫头61沿安装盘2的轴向限位的圆盘5。在本实施例中，安装盘2与圆盘5经第二螺钉51和第二销钉53固定。
优选地，叶片榫头61的端面611处设有用于叶片榫头61轴向限位的凹孔62，圆盘5上对应凹孔62的位置设有与圆盘5过盈配合的定位销52，凹孔62与定位销52的球头接触限位。在本实施例中，端面611处精铸一直径为Φd的内凹孔，深度约为0.2mm；内凹孔的里端面中心点与定位销52的球头顶点接触限位，也即是利用内凹孔的里端面中心点沿安装盘2的轴向限位，从而消除现有的叶片榫头61的端面611定位引起的误差。在进行精铸叶片毛坯直至叶片6加工完好并完成发动机装配等一系列的工序时，因该内凹孔的里端面中心点不会发生变化，所以既保证重复定位精度，又方便复查及返修。
优选地，参照图2及图5，压紧件4设有用于固定压紧件4限位螺钉41，以使压紧件4压紧叶片榫头61。在本实施例中，压紧件4为压紧相邻压紧边312的圆柱形滚棒，圆柱形滚棒上设有压紧叶片榫头61时固定的限位螺钉41，安装盘2上设有与限位螺钉41匹配的螺纹孔。
本发明磨削装置的工作原理为：首先将叶片榫头61嵌入榫槽31中，使叶片榫头61紧贴定位边311，且使圆盘5的定位销52的球头与端面611的凹孔62里端面的中心点接触定位，然后压紧件4在外力的作用下压紧相邻的两个压紧边312，定位边311紧贴叶片榫头61，夹紧叶片榫头61时，定位边311不动，仅压紧边312偏移，叶片6不发生相对位移，以此保证叶尖圆弧中心与安装盘中心23同心，然后利用限位螺钉41对压紧件4进行固定；之后对固定在磨削装置上的叶片6进行后续的磨削加工等工序。
从以上的描述可以得知，本发明的磨削装置，通过在榫槽上设置与叶片榫头匹配的定位边以及用于压紧叶片榫头的压紧边，经压紧件压紧叶片榫头，在压紧件运动过程中，使叶片榫头紧贴定位边，仅压紧边发生偏移，而叶片不发生相对位移，以确保叶片不偏离安装盘中心，避免了磨削叶片外圆时出现夹具定位误差，解决了利用现有磨工夹具加工的叶尖圆弧与发动机旋转中心偏离的技术问题；另外，通过叶片榫头端面凹孔的里端面中心点与圆盘定位销的球头进行轴向限位，消除了叶片榫头端面定位引起的误差，既保证了重复定位精度，又方便复查及返修；该磨削装置不仅能用于叶片的磨削加工，同样适用于叶片的车削加工，应用广泛。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种磨削装置，用于固定发动机叶片，其特征在于，该磨削装置包括：与发动机同心的中心轴(1)，以及与所述中心轴(1)间隙配合的用于固定叶片(6)的安装盘(2)；
所述安装盘(2)包括沿圆周方向设置的多个用于固定叶片榫头(61)的榫槽(31)，所述榫槽(31)上设有与所述叶片榫头(61)紧贴的定位边(311)以及用于压紧所述叶片榫头(61)的压紧边(312)，相邻的压紧边(312)之间设有用于压紧相邻两个压紧边(312)的压紧件(4)，以使所述压紧边(312)压紧所述叶片榫头(61)，确保所述叶片(6)不偏离所述安装盘(2)的中心(23)。
2.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，
所述定位边(311)的壁厚大于所述压紧边(312)的壁厚。
3.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，
所述榫槽(31)的底端设有开口向上的便于所述压紧件(4)施力的第一槽口(32)。
4.根据权利要求3所述的磨削装置，其特征在于，
所述第一槽口(32)为长条形的槽口，所述第一槽口(32)的底端设有槽口宽度大于所述第一槽口(32)的第二槽口(33)。
5.根据权利要求4所述的磨削装置，其特征在于，
所述第二槽口(33)为圆形或腰型。
6.根据权利要求1至5任一所述的磨削装置，其特征在于，
所述磨削夹具还包括与所述安装盘(2)间隙配合的用于所述叶片榫头(61)沿所述安装盘(2)的轴向限位的圆盘(5)。
7.根据权利要求6所述的磨削装置，其特征在于，
所述叶片榫头(61)的端面(611)处设有用于所述叶片榫头(61)轴向限位的凹孔(62)，所述圆盘(5)上对应所述凹孔(62)的位置设有与所述圆盘(5)过盈配合的定位销(52)，所述凹孔(62)与所述定位销(52)的球头接触限位。
8.根据权利要求1至5任一所述的磨削装置，其特征在于，
所述压紧件(4)上设有用于固定所述压紧件(4)的限位螺钉(41)，以使所述压紧件(4)压紧所述叶片榫头(61)。
9.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，
所述中心轴(1)与所述安装盘(2)经紧固螺钉和销钉连接。
10.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，
所述压紧件(4)为用于压紧相邻两个所述压紧边(312)的圆柱形滚棒。
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