CN107571070A - 一种用于加工叶片除湿槽的车夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于加工叶片除湿槽的车夹具，它涉及一种夹具。本发明为了解决目前针对新的叶片除湿槽加工方法,并没有合适的夹具,使得叶片除湿槽无法在数控车床上加工,给新的叶片除湿槽加工工艺带来了不便的问题。本发明的定位部分通过夹紧部分将叶片安装在夹具主体部分上，两个顶针座分别安装在底板的两个宽度方向上，两个顶针座与底板的连接处分别通过一组筋板连接；叶片内径向面定位部分安装在夹具夹紧部分的底板上，叶根和叶冠进汽边定位部分安装叶片内径向面定位部分，叶片通过叶片长度方向定位部分定位安装在叶冠进汽边定位部分上；叶冠压板和叶根压板分别压装在叶片上。本发明用于加工叶片除湿槽。

Description

一种用于加工叶片除湿槽的车夹具

技术领域

本发明涉及一种夹具，具体涉及一种用于加工叶片除湿槽的车夹具。

背景技术

叶片除湿槽以往都是采用电火花和激光铣。前者加工精度很差,后者精加工效率低下，加工成本高。采用新的加工方法车除湿槽。为满足工艺新的加工方法，需要提供相应的夹具支撑，而目前针对新的叶片除湿槽加工方法,并没有合适的夹具,使得叶片除湿槽无法在五轴数控车床上加工,给新的叶片除湿槽加工工艺带来了不便。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前针对新的叶片除湿槽加工方法,并没有合适的夹具,使得叶片除湿槽无法在五轴数控车床上加工,给新的叶片除湿槽加工工艺带来了不便的问题。进而提供一种用于加工叶片除湿槽的车夹具。

本发明的技术方案是：一种用于加工叶片除湿槽的车夹具包括夹具主体部分、定位部分和夹紧部分，通过定位部分和夹紧部分将叶片安装在夹具主体部分上，夹具主体部分包括两个顶针座、两组筋板和底板，底板为长条形底板，两个顶针座分别安装在底板的两个宽度方向上，两个顶针座与底板的连接处分别通过一组筋板连接；定位部分包括叶片内径向面定位部分、叶根和叶冠进汽边定位部分和叶片长度方向定位部分，叶片内径向面定位部分安装在叶根定位座和叶冠定位座上，叶根和叶冠进汽边定位部分安装在底板上，叶片通过叶片长度方向定位部分定位安装在叶冠进汽边定位部分上；夹紧部分包括叶冠压板和叶根压板，叶冠压板和叶根压板分别压装在叶片的叶冠部分和叶根部分，叶冠压板形状与叶片叶冠形状大体一致，保证加工时不发生干涉。

进一步地，夹具主体部分还包括两个顶针套，每个顶针座上开设一个顶针套安装孔，每个顶针套安装孔内安装有一个顶针套，顶针套的外侧开设有顶针孔。

进一步地，内径向面定位块通过螺钉安装在叶根定位座和叶冠定位座上，内径向面定位块径向面角度与叶片内径向面角度一致。保证叶片轴向上水平。

进一步地，叶根和叶冠进汽边定位部分包括叶根定位座和叶冠定位座，叶根定位座和叶冠定位座安装在在底板上。

进一步地，叶片长度方向定位部分包括圆柱销、圆柱销、螺钉和辅助预紧定位件，圆柱销插装在叶根定位座和叶冠定位座上，并在长度方向上对叶根定位座和叶冠定位座进行定位，螺钉安装在叶根定位座和叶冠定位座上实现叶根定位座和叶冠定位座上的固定，辅助预紧定位件安装在叶根定位座和叶冠定位座的侧面。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的加工方式采用五轴数控车床，刀具走刀方式为水平XY及垂直Z向，叶片汽道为不规则曲线形状，除湿槽又是开在叶片汽道表面的1毫米宽、深几毫米、长度从几十到100毫米左右的小槽。加工精度要求又高,这使得加工困难。叶片除湿槽以往都是采用电火花和激光铣。由于电火花加工在横切面上极易产生裂纹易造成废品导致加工精度很差,激光铣精加工由于加工一个除湿槽要1个小时左右，一片叶片有6、7个除湿槽，两三片叶片加工时间几乎要一天时间，几百只叶片加工周期过长,导致效率低下，加工成本高。

在数控车床上加工首先重要的是夹具问题，除湿槽的位置是开在叶片汽道上的，汽道为型线曲面,怎么保证除湿槽的位置与车床两端顶针的相对位置很关键，本发明的夹具设计通过基准的转化保证汽道型线上除湿槽的旋转中心与车床的主轴旋转中心一致,并且定位夹紧有效的与五轴数控车床结合起来,因此,本发明能够很好解决现有技术存在的技术问题，保证加工生产要求。

本发明经过多次调研，结合借鉴铣削叶片的加工经验，设计除湿槽车夹具专用工装来满足新工艺方法的加工要求。夹具经过现场的实验适当修改完善，最总满足实际生产需要。保证了新工艺方法的顺利实施。实现了叶片除湿槽在数控车床上的加工，使生产效率提高20％，加工质量飞跃一大步。为后续的装配奠定了坚实基础。

附图说明

图1是本发明的主视图；图2是图1的俯视图；图3是图2在P-P处的剖视图；图4是叶片的主视图，其中附图标记50表示进气边凸出；图5是图4的侧视图，其中附图标记51表示内翼角；图6是图4的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式包括夹具主体部分、定位部分和夹紧部分，通过定位部分和夹紧部分将叶片20安装在夹具主体部分上，夹具主体部分包括两个顶针座2、两组筋板3和底板16，底板16为长条形底板，两个顶针座2分别安装在底板16的两个宽度方向上，两个顶针座2与底板16的连接处分别通过一组筋板3连接；定位部分包括叶片内径向面定位部分、叶根和叶冠进汽边定位部分和叶片长度方向定位部分，叶片内径向面定位部分安装在叶根定位座15和叶冠定位座17上，叶根和叶冠进汽边定位部分安装在底板16上，叶片20通过叶片长度方向定位部分定位安装在内径向面定位部分、叶根和叶冠进汽边定位部分上；夹紧部分包括叶冠压板4和叶根压板11，叶冠压板4和叶根压板11分别压装在叶片20的叶冠部分和叶根部分。

本发明的夹具主体部分有两大功能，一要能与各个定位、夹紧原件进行连接；二是要与数控车床进行连接。

本实施方式的两个顶针座2是通过焊接的方式分别固定安装在底板16的两个宽度方向上，能够有效增加顶针座2的刚性。

本实施方式的夹紧部分设计：

考虑加工叶片除湿槽时夹具与机床刀具已发生干涉的问题，夹具的夹紧部分分别在叶片根、冠出各设计一套夹紧机构。即由叶冠压板4、六角螺母5、平垫圈6、双头螺柱7组成叶冠夹紧机构；由六角螺母5、平垫圈6、双头螺柱7、叶根压板11组成叶根夹紧机构。两套夹紧机构和与之辅助的定位夹紧机构很好的保证了叶片在加工过程中的稳定性。

具体实施方式二：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的夹具主体部分还包括两个顶针套1，每个顶针座2上开设一个顶针套安装孔，每个顶针套安装孔内安装有一个顶针套1，顶针套1的外侧开设有顶针孔。如此设置，顶针套安装孔为阶梯孔，作为除湿旋转中心。顶针套设计成阶梯型目的有2个。1个为了增加其刚性避免车床夹紧时因夹紧力量过大而引起夹具顶针定位部分变形，2是为了夹具的可换性能，顶针套为易磨损件加工过程中夹具整体只做半圈运动，对顶针孔磨损严重，为保证加工精度定期更换顶针套，本夹具为了保证精度减少更换次数顶针套采用材质为Cr5Mn其他件材质为45#。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的叶片内径向面定位部分包括内径向面定位块8，内径向面定位块8安装在叶根定位座15和叶冠定位座17上，内径向面定位块8径向角度与叶片20相接触处的接触面角度相匹配。如此设置，便于为叶片20提供内径向面的定位。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。

本实施方式的内径向面定位块8的径向角度为α，α值与叶片径向角度一致。宽度方向设计考虑不予叶片内翼角干涉即可。

具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的叶根和叶冠进汽边定位部分包括叶根定位座15和叶冠定位座17，叶根定位座15和叶冠定位座17安装在底板16上。如此设置，便于实现对叶片20的叶根或叶冠部分的定位。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

本实施方式在处根、冠分别设计成框架结构的叶根定位座15和叶冠定位座17。框架的开档尺寸H(即叶片20叶根或叶冠的宽度),H1是叶根定位座15和叶冠定位座17上开设安装叶片20叶根和叶冠的长度，H＝H1；同时考虑装夹的方便性，框架与叶片20的H、H1留有一定的公差间隙(框架开档H比叶片H大0.10-0.20mm；H1比叶片H1大0.5-1mm)。

具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式的叶片长度方向定位部分包括圆柱销10、圆柱销18、螺钉9和辅助预紧定位件，圆柱销10插装在叶根定位座15和叶冠定位座17上，并在长度方向上对叶根定位座15或叶冠定位座17进行定位，螺钉9安装在叶根定位座15和叶冠定位座17上实现叶根定位座15和叶冠定位座17上的固定，辅助预紧定位件安装在叶根定位座15和叶冠定位座17的侧面，且辅助预紧定位件对叶根定位座15和叶冠定位座17进行预紧定位。圆柱销18插装在叶冠定位座17上。如此设置，便于保证对叶片20各部位的定位。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

本实施方式为了定位稳定分别在框架上(叶片进汽边方向)攻螺纹孔利用辅助顶紧定位件：方头长圆柱端紧定螺钉13和六角螺母14进行辅助顶紧定位。

长度方向利用圆柱销18进行定位。

本发明定位部分的具体组装方案：

首先：把叶根定位座15和叶冠定位座17利用螺钉9和圆柱销10固定在夹具主体上(底板16上)，并且保证叶根、叶冠进汽边在同一直线上。长度方向根据模拟使其不予叶片20突出部分干涉。

其次：在叶冠位座17上插装圆柱销18控制叶片20长度方向。保证叶片的叶冠部分除湿槽加工工程中叶冠定位座17端面不予刀具干涉。

再次：把内径向面定位块8利用螺钉9分别固定在叶根定位座15和叶冠定位座17上。这样完成夹具定位主体结构设计。

最后：设计最关键部件，把模拟叶片摆放到定位部分上，在夹具体两端镗安装顶针套1的顶针孔。孔的中心与叶片的除湿槽旋转中心一直。并保证两侧孔的位置一致，其中H2(孔中心到底板的距离)与L(孔中心到叶根框架进汽边尺寸)的尺寸公差控制在0.03mm内。孔的中心与叶片的除湿槽旋转中心一致。最后保证顶针套1与顶针套1上的顶针孔同轴度一致。以便保证夹具总装位置要求。具体详见结构简图。

本发明的工作原理为：

首先把夹具按图纸组装好，把待加工叶片20的内径向面安装在内径向面定位块8上，使其紧密贴合，完成叶片20高度方向上的定位.使叶片20的进汽边与叶根定位座15和叶冠定位座17紧密贴合，完成叶片20横行方向上的定位。叶冠端面与圆柱销18贴紧，完成叶片20长度方向上的定位。这样叶片20定位完成。

然后分别旋紧叶根定位座15和叶冠定位座17上的辅助预紧定位件(辅助预紧定位件中的方头长圆柱端紧定螺钉13)使定位稳定。

最后通过夹紧部分的叶冠压板4和叶根压板11将叶片20压紧，完成整套夹具的装夹。夹具通过顶针套1的外侧两端开设的顶针孔(顶针孔即除湿槽回转中心)与机床进行连接生产加工。

Claims (5)

1.一种用于加工叶片除湿槽的车夹具，其特征在于：它包括夹具主体部分、定位部分和夹紧部分，通过定位部分夹和紧部分将待加工叶片(20)安装在夹具主体部分上，

夹具主体部分包括两个顶针座(2)、两组筋板(3)和底板(16)，底板(16)为长条形底板，两个顶针座(2)分别安装在底板(16)的两个宽度方向上，两个顶针座(2)与底板(16)的连接处分别通过一组筋板(3)连接；

定位部分包括叶片内径向面定位部分、叶根和叶冠进汽边定位部分和叶片长度方向定位部分，叶片内径向面定位部分安装在叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)上，叶根和叶冠进汽边定位部分安装在底板(16)上，叶片(20)通过叶片长度方向定位部分定位安装在和叶冠进汽边定位部分上；

夹紧部分包括叶冠压板(4)和叶根压板(11)，叶冠压板(4)和叶根压板(11)分别压装在叶片(20)的叶冠部分和叶根部分。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工叶片除湿槽的车夹具，其特征在于：夹具主体部分还包括两个顶针套(1)，每个顶针座(2)上开设一个顶针套安装孔，每个顶针套安装孔内安装有一个顶针套(1)，顶针套(1)的外侧开设有顶针孔。

3.根据权利要求2所述的一种用于加工叶片除湿槽的车夹具，其特征在于：叶片内径向面定位部分包括内径向面定位块(8)，内径向面定位块(8)通过螺钉(9)安装在叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)上，内径向面定位块(8)径向面角度与叶片(20)内径向面角度相匹配，保证叶片(20)轴向上水平。

4.根据权利要求3所述的一种用于加工叶片除湿槽的车夹具，其特征在于：叶根和叶冠进汽边定位部分包括叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)，叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)安装在底板(16)上。

5.根据权利要求4所述的一种用于加工叶片除湿槽的车夹具，其特征在于：叶片长度方向定位部分包括圆柱销(10)、圆柱销(18)、螺钉(9)和辅助预紧定位件，圆柱销(10)插装在叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)上，并在长度方向上对叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)进行定位，螺钉(9)安装在叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)上实现叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)上的固定，辅助预紧定位件安装在叶根定位座(15)和叶冠定位座(17)的侧面。