CN107984340A - 一种精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具及使用方法 - Google Patents

Abstract

精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具及使用方法，属于高低压涡轮叶片加工技术领域。所述精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具包括支板、支脚、第一铰链支座、第二铰链支座、第一侧向挡板、第二侧向挡板、翻转腔体和卸料机构；支板下设置有支脚，支板中心设有一个方形凸起；第一铰链支座和第二铰链支座均安装在支板上，翻转腔体包括翻转盖，卸料机构包括凸轮轴、顶销和把手，凸轮轴安装在支脚上且位于支板之下，顶销安装在支板的方形凸起内且与凸轮轴接触，顶销位于支板之下的部分套有弹簧，把手安装在凸轮轴上能带动凸轮轴旋转。该夹具操作过程简单，使得榫齿在加工中定位稳定可靠，不会对精铸叶片造成损坏，保证了加工质量，提高了生产效率。

Description

一种精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具及使用方法

技术领域

本发明涉及航空涡轮部位中的高低压涡轮叶片加工技术领域，特别涉及一种精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具及使用方法。

背景技术

航空涡轮部位中的高低压涡轮叶片为精铸叶片，精铸叶片的榫齿加工一直是加工难点，榫齿加工是叶片的头道加工工序，其质量的好坏直接影响后道工序的加工质量，精铸叶片毛料基准为六点定位，目前加工榫齿多采用夹具对精铸叶片进行装夹，直接应用六个定位点对精铸叶片进行定位，然后直接对榫齿进行磨削加工，但在磨削的过程中发现，由于精铸叶片的形状不规则，即使对精铸叶片进行了定位，磨削榫齿时仍会产生较大的震动，使得加工过程不稳定，叶片会在加工榫齿的过程中产生移动，导致叶片榫齿加工废品率较高，浪费了资源，且在装夹的过程中，若夹紧力过大会导致叶片变形，若夹紧力过小磨削的过程中产生的震动会更大，因此，操作者在装夹的过程中需要大量的时间，且既要保证夹紧力又不会造成精铸叶片的变形，费时费力。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具，所述精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具包括支板、支脚、第一铰链支座、第二铰链支座、第一侧向挡板、第二侧向挡板、翻转腔体和卸料机构；

支板下设置有支脚，支板中心设有一个方形凸起；支板上安装有第一下挡板和第二下挡板，第一下挡板外侧有第一定位块，第二下挡板外侧有第二定位块，第一下挡板紧贴方形凸起的第一侧面，第二下挡板紧贴方形凸起的第二侧面，第一侧面和第二侧面为方形凸起的两个互相平行的侧面，第一定位块和第二定位块均安装在支板上，第一定位块上设有轴向定位销和叶身截面定位块，第二定位块上设有两个齿形定位销；

第一铰链支座和第二铰链支座均安装在支板上，第一铰链支座内旋接有两个第一顶紧螺钉，两个第一顶紧螺钉顶紧第一侧向挡板，使第一侧向挡板紧贴方形凸起的第三侧面，第二铰链支座内旋接有两个第二顶紧螺钉，两个第二顶紧螺钉顶紧第二侧向挡板，使第二侧向挡板紧贴方形凸起的第四侧面，第三侧面和第四侧面为方形凸起的另外两个互相平行的侧面；

翻转腔体包括翻转盖，翻转盖的一侧通过销钉与第一铰链支座连接，另一侧通过销钉与钩子连接，第二铰链支座上设有锁扣槽，锁扣槽内安装有锁销，钩子勾住锁销，翻转盖接近方形凸起的一面安装有第一上挡板和第二上挡板，第一上挡板还包括第一盆向挡板，第二上挡板还包括第二盆向挡板，第一盆向挡板和第二盆向挡板安装在翻转盖上，第一上挡板扣压在所述第一下挡板上，第二上挡板扣压在所述第二下挡板上，第一上挡板和第一下挡板之间存在第一缝隙，第二上挡板和第二下挡板之间存在第二缝隙，第一缝隙和第二缝隙的轮廓与精铸叶片的叶身型面轮廓相同，第一上挡板、第一下挡板、第二上挡板、第二下挡板、第一侧向挡板、第二侧向挡板和方形凸起的顶面形成一个浇筑腔，翻转盖上设有浇铸口，翻转盖上还旋接有第一压紧螺钉和第二压紧螺钉，第一压紧螺钉穿过第一盆向挡板，第二压紧螺钉穿过第二盆向挡板；

卸料机构包括凸轮轴、顶销和把手，凸轮轴安装在支脚上且位于支板之下，顶销安装在支板的方形凸起内且与凸轮轴接触，顶销位于支板之下的部分套有弹簧，把手安装在凸轮轴上能带动凸轮轴旋转。

所述支板上还安装有第三定位块，第三定位块位于所述第一定位块远离所述第一下挡板的一侧，第三定位块上设有下缘板定位块。

所述支板上还安装有第四定位块，第四定位块位于所述第二定位块与所述第二铰链支座之间，第四定位块上设有上缘板定位块。

所述钩子与双头螺柱的一端连接，双头螺柱的另一端与手柄球连接。

所述凸轮轴穿过所述支脚的部分连接有螺母，所述把手与螺母连接。

所述精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的使用方法，所述方法包括：

步骤1、将所述钩子从所述锁销上卸下，打开所述翻转盖，将所述精铸叶片放在所述第一下挡板和所述第二下挡板之上，用所述轴向定位销、所述叶身截面定位块、两个所述齿形定位销以及支板上的下缘板定位块和上缘板定位块对所述精铸叶片进行定位，旋紧两个所述第一顶紧螺钉和两个所述第二顶紧螺钉，使所述第一侧向挡板紧贴所述方形凸起的第三侧面，所述第二侧向挡板紧贴方形凸起的第四侧面，再将所述翻转盖盖上，将所述钩子勾住所述锁销，将所述精铸叶片的叶身包裹在所述浇注腔内，旋紧所述第一压紧螺钉压紧所述精铸叶片，旋紧所述第二压紧螺钉压紧所述精铸叶片；

步骤2、通过所述浇铸口向所述浇注腔内倒入低熔点合金进行浇注，当合金填满所述浇注腔后停止浇注，待其凝固冷却；

步骤3、将所述钩子从所述锁销上卸下，打开所述翻转盖，旋转两个所述第一顶紧螺钉和两个所述第二顶紧螺钉，使两个所述第一顶紧螺钉远离所述第一侧向挡板，使两个所述第二顶紧螺钉远离所述第二侧向挡板，将所述第一侧向挡板和所述第二侧向挡板抽出；

步骤4、旋转所述把手，带动所述凸轮轴转动，顶动所述顶销，顶销将凝固的包裹了精铸叶片的合金块顶出，将凝固的包裹了精铸叶片的合金块从所述精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具内卸下。

本发明中的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具结构紧凑，卸料方便，操作过程简单，在对榫齿磨削前将精铸叶片包裹在合金块内，将磨削榫齿时精铸叶片的六个定位点转换到低熔点合金块表面上，改变榫齿磨削过程中精铸叶片的定位方法，使得精铸叶片的榫齿在加工中定位稳定可靠，同时不会对精铸叶片造成损坏，保证了加工质量，提高了生产效率，降低了工人的劳动强度。

附图说明

图1是本发明提供的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的结构示意图；

图2是本发明提供的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的截面示意图；

图3是本发明提供的去除了翻转盖的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的结构示意图；

图4是本发明提供的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的侧向剖视图；

图5是本发明提供的去除了翻转腔体的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的结构示意图；

图6是本发明提供的安装了精铸叶片的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的结构示意图；

图7是本发明提供的去除了翻转腔体的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的俯视图。

其中，

1支板，2支脚，3第一铰链支座，4第二铰链支座，5第一侧向挡板，6第二侧向挡板，7方形凸起，8第一下挡板，9第一定位块，10第二下挡板，11第二定位块，12轴向定位销，13叶身截面定位块，14齿形定位销，15第一顶紧螺钉，16第二顶紧螺钉，17翻转盖，18销钉，19销钉，20钩子，21锁扣槽，22锁销，23双头螺柱，24手柄球，25第一上挡板，26第一盆向挡板，27第二上挡板，28第二盆向挡板，29第一缝隙，30精铸叶片，31浇铸口，32第一压紧螺钉，33第二压紧螺钉，34凸轮轴，35顶销，36把手，37弹簧，38螺母，39第三定位块，40下缘板定位块，41第四定位块，42上缘板定位块。

具体实施方式

为了解决现有技术存在的问题，如图1至图7所示，本发明提供了一种精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具，该精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具包括支板1、支脚2、第一铰链支座3、第二铰链支座4、第一侧向挡板5、第二侧向挡板6、翻转腔体和卸料机构；

支板1下设置有支脚2，支板1中心设有一个方形凸起7；支板1上安装有第一下挡板8和第二下挡板10，第一下挡板8外侧有第一定位块9，第二下挡板10外侧有第二定位块11，第一下挡板8紧贴方形凸起7的第一侧面，第二下挡板10紧贴方形凸起7的第二侧面，第一侧面和第二侧面为方形凸起7的两个互相平行的侧面，第一定位块9和第二定位块11均安装在支板1上，第一定位块9上设有轴向定位销12和叶身截面定位块13，第二定位块11上设有两个齿形定位销14；

第一铰链支座3和第二铰链支座4均安装在支板1上，第一铰链支座3内旋接有两个第一顶紧螺钉15，两个第一顶紧螺钉15顶紧第一侧向挡板5，使第一侧向挡板5紧贴方形凸起7的第三侧面，第二铰链支座4内旋接有两个第二顶紧螺钉16，两个第二顶紧螺钉16顶紧第二侧向挡板6，使第二侧向挡板6紧贴方形凸起7的第四侧面，第三侧面和第四侧面为方形凸起7的另外两个互相平行的侧面；

翻转腔体包括翻转盖17，翻转盖17的一侧通过销钉18与第一铰链支座3连接，另一侧通过销钉19与钩子20连接，第二铰链支座4上设有锁扣槽21，锁扣槽21内安装有锁销22，钩子20勾住锁销22，钩子20与双头螺柱23的一端连接，双头螺柱23的另一端与手柄球24连接，翻转盖17接近方形凸起7的一面安装有第一上挡板25和第二上挡板27，第一上挡板25还包括第一盆向挡板26，第二上挡板27还包括第二盆向挡板28，第一盆向挡板26和第二盆向挡板28安装在翻转盖17上，第一上挡板25扣压在第一下挡板8上，第二上挡板27扣压在第二下挡板10上，第一上挡板25和第一下挡板8之间存在第一缝隙29，第二上挡板27和第二下挡板10之间存在第二缝隙，第一缝隙29和第二缝隙的轮廓与精铸叶片30的叶身型面轮廓相同，第一上挡板25、第一下挡板8、第二上挡板27、第二下挡板10、第一侧向挡板5、第二侧向挡板6和方形凸起7的顶面形成一个浇筑腔，翻转盖17上设有浇铸口31，翻转盖17上还旋接有第一压紧螺钉32和第二压紧螺钉33，第一压紧螺钉32穿过第一盆向挡板26，第二压紧螺钉33穿过第二盆向挡板28；

卸料机构包括凸轮轴34、顶销35和把手36，凸轮轴34安装在支脚2上且位于支板1之下，顶销35安装在支板1的方形凸起7内且与凸轮轴34接触，顶销35位于支板1之下的部分套有弹簧37，把手36安装在凸轮轴34上能带动凸轮轴34旋转，凸轮轴34穿过支脚2的部分连接有螺母38，把手36与螺母38连接；

在本发明中，轴向定位销12、叶身截面定位块13和两个齿形定位销14用于对精铸叶片30进行定位，为了更好的保证定位效果，还可以在支板1上还安装第三定位块39，第三定位块39位于第一定位块9远离第一下挡板8的一侧，第三定位块39上设有下缘板定位块40，支板1上还安装有第四定位块41，第四定位块41位于第二定位块11与第二铰链支座4之间，第四定位块41上设有上缘板定位块42，进一步对精铸叶片30进行定位。

本发明中的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的使用方法包括：

步骤1、将钩子20从锁销22上卸下，打开翻转盖17，将精铸叶片30放在第一下挡板8和第二下挡板10之上，用轴向定位销12、叶身截面定位块13、两个齿形定位销14以及支板1上的下缘板定位块40和上缘板定位块42对精铸叶片30进行定位，旋紧两个第一顶紧螺钉15和两个第二顶紧螺钉16，使第一侧向挡板5紧贴方形凸起7的第三侧面，第二侧向挡板6紧贴方形凸起7的第四侧面，再将翻转盖17盖上，将钩子20勾住锁销22，将精铸叶片30的叶身包裹在浇注腔内，旋紧第一压紧螺钉32压紧精铸叶片30，旋紧第二压紧螺钉33压紧精铸叶片30；

步骤2、通过浇铸口31向浇注腔内倒入低熔点合金进行浇注，当合金填满浇注腔后停止浇注，待其凝固冷却；

步骤3、将钩子20从锁销22上卸下，打开翻转盖17，旋转两个第一顶紧螺钉15和两个第二顶紧螺钉16，使两个第一顶紧螺钉15远离第一侧向挡板5，使两个第二顶紧螺钉16远离第二侧向挡板6，将第一侧向挡板5和第二侧向挡板6抽出；

步骤4、旋转把手36，带动凸轮轴34转动，顶动顶销35，顶销35将凝固的包裹了精铸叶片30的合金块顶出，将凝固的包裹了精铸叶片30的合金块从精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具内卸下。

卸下的包裹了精铸叶片30的合金块后，再对包裹了精铸叶片30的合金块进行装夹，由于合金块也为方形，具有规则的形状，因此对合金块的装夹极易操作，难度较低，且稳定性很好，对合金块装夹好后，再对精铸叶片30的榫齿进行磨削加工，由于浇注腔包裹的是精铸叶片30的叶身，因此合金块也包裹了精铸叶片30的叶身，并不会对精铸叶片30的榫齿的磨削产生不利影响，且对合金块的装夹也不会导致精铸叶片30的变形，在磨削好榫齿后，由于合金块为低熔点合金，而精铸叶片30的熔点较高，因此，利用熔点的不同，可以将包裹在精铸叶片30外的合金块融化，即可取出磨削完榫齿的精铸叶片30。

本发明中的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具结构紧凑，卸料方便，操作过程简单，在对榫齿磨削前将精铸叶片30包裹在合金块内，将磨削榫齿时精铸叶片30的六个定位点转换到低熔点合金块表面上，改变榫齿磨削过程中精铸叶片30的定位方法，使得精铸叶片30的榫齿在加工中定位稳定可靠，同时不会对精铸叶片30造成损坏，保证了加工质量，提高了生产效率，降低了工人的劳动强度。

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 (6)

1.一种精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具，其特征在于，所述精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具包括支板、支脚、第一铰链支座、第二铰链支座、第一侧向挡板、第二侧向挡板、翻转腔体和卸料机构；

支板下设置有支脚，支板中心设有一个方形凸起；支板上安装有第一下挡板和第二下挡板，第一下挡板外侧有第一定位块，第二下挡板外侧有第二定位块，第一下挡板紧贴方形凸起的第一侧面，第二下挡板紧贴方形凸起的第二侧面，第一侧面和第二侧面为方形凸起的两个互相平行的侧面，第一定位块和第二定位块均安装在支板上，第一定位块上设有轴向定位销和叶身截面定位块，第二定位块上设有两个齿形定位销；

第一铰链支座和第二铰链支座均安装在支板上，第一铰链支座内旋接有两个第一顶紧螺钉，两个第一顶紧螺钉顶紧第一侧向挡板，使第一侧向挡板紧贴方形凸起的第三侧面，第二铰链支座内旋接有两个第二顶紧螺钉，两个第二顶紧螺钉顶紧第二侧向挡板，使第二侧向挡板紧贴方形凸起的第四侧面，第三侧面和第四侧面为方形凸起的另外两个互相平行的侧面；

翻转腔体包括翻转盖，翻转盖的一侧通过销钉与第一铰链支座连接，另一侧通过销钉与钩子连接，第二铰链支座上设有锁扣槽，锁扣槽内安装有锁销，钩子勾住锁销，翻转盖接近方形凸起的一面安装有第一上挡板和第二上挡板，第一上挡板还包括第一盆向挡板，第二上挡板还包括第二盆向挡板，第一盆向挡板和第二盆向挡板安装在翻转盖上，第一上挡板扣压在所述第一下挡板上，第二上挡板扣压在所述第二下挡板上，第一上挡板和第一下挡板之间存在第一缝隙，第二上挡板和第二下挡板之间存在第二缝隙，第一缝隙和第二缝隙的轮廓与精铸叶片的叶身型面轮廓相同，第一上挡板、第一下挡板、第二上挡板、第二下挡板、第一侧向挡板、第二侧向挡板和方形凸起的顶面形成一个浇筑腔，翻转盖上设有浇铸口，翻转盖上还旋接有第一压紧螺钉和第二压紧螺钉，第一压紧螺钉穿过第一盆向挡板，第二压紧螺钉穿过第二盆向挡板；

卸料机构包括凸轮轴、顶销和把手，凸轮轴安装在支脚上且位于支板之下，顶销安装在支板的方形凸起内且与凸轮轴接触，顶销位于支板之下的部分套有弹簧，把手安装在凸轮轴上能带动凸轮轴旋转。

2.根据权利要求1所述的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具，其特征在于，所述支板上还安装有第三定位块，第三定位块位于所述第一定位块远离所述第一下挡板的一侧，第三定位块上设有下缘板定位块。

3.根据权利要求1所述的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具，其特征在于，所述支板上还安装有第四定位块，第四定位块位于所述第二定位块与所述第二铰链支座之间，第四定位块上设有上缘板定位块。

4.根据权利要求1所述的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具，其特征在于，所述钩子与双头螺柱的一端连接，双头螺柱的另一端与手柄球连接。

5.根据权利要求1所述的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具，其特征在于，所述凸轮轴穿过所述支脚的部分连接有螺母，所述把手与螺母连接。

6.权利要求1所述的精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具的使用方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、将所述钩子从所述锁销上卸下，打开所述翻转盖，将所述精铸叶片放在所述第一下挡板和所述第二下挡板之上，用所述轴向定位销、所述叶身截面定位块、两个所述齿形定位销以及支板上的下缘板定位块和上缘板定位块对所述精铸叶片进行定位，旋紧两个所述第一顶紧螺钉和两个所述第二顶紧螺钉，使所述第一侧向挡板紧贴所述方形凸起的第三侧面，所述第二侧向挡板紧贴方形凸起的第四侧面，再将所述翻转盖盖上，将所述钩子勾住所述锁销，将所述精铸叶片的叶身包裹在所述浇注腔内，旋紧所述第一压紧螺钉压紧所述精铸叶片，旋紧所述第二压紧螺钉压紧所述精铸叶片；

步骤2、通过所述浇铸口向所述浇注腔内倒入低熔点合金进行浇注，当合金填满所述浇注腔后停止浇注，待其凝固冷却；

步骤3、将所述钩子从所述锁销上卸下，打开所述翻转盖，旋转两个所述第一顶紧螺钉和两个所述第二顶紧螺钉，使两个所述第一顶紧螺钉远离所述第一侧向挡板，使两个所述第二顶紧螺钉远离所述第二侧向挡板，将所述第一侧向挡板和所述第二侧向挡板抽出；

步骤4、旋转所述把手，带动所述凸轮轴转动，顶动所述顶销，顶销将凝固的包裹了精铸叶片的合金块顶出，将凝固的包裹了精铸叶片的合金块从所述精铸叶片榫齿加工前基准转换夹具内卸下。