CN108372411B - 一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置及定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位方法，其技术要点在于：包括柔性锁紧结构和定位结构，柔性锁紧结构包括板桥和夹紧座，夹紧座上设置有榫槽，板桥和夹紧座通过顶丝和螺钉浮动柔性连接，定位结构包括定位壁，定位壁的内侧壁的上部设置有限位部，限位部上分别设置有第一基准面和第二基准面及第三基准面，定位壁的内侧壁的中部和下部均设置有凸部，凸部上分别设置有基准球头，定位壁的外侧壁设置有端盖，定位壁的底部设置有底座；本发明能够通过柔性锁紧结构的柔性连接，实现涡轮叶片叶身的六点基准到工艺基准的柔性转换，消除了由于叶片榫头偏差带来的加工误差，实现了对叶片的可靠锁紧定位，装夹简单，易操作。

Description

一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置及定位方法
技术领域
本发明涉及特种加工技术领域，特别是涉及一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧装置及定位方法。
背景技术
涡轮是航空发动机中热负荷和机械负荷最大的部件，其中涡轮叶片的工作环境尤为恶劣，在发动机循环中，承受燃烧后的高温高压燃气冲击，而发动机的性能很大程度上取决于涡轮进口温度的高低。为使这些部件在工作环境温度超过材料熔点时仍能安全可靠工作，需对其进行不断冷却。气膜孔冷却技术可大大提高发动机性能，同时对气膜孔加工技术提出较高要求。
随着航空发动机的发展，对涡轮叶片的材料、结构及工艺提出越来越高的要求，气膜孔的加工质量要求也越来越高，然而榫头定位的方法直接制约了气膜孔加工精度的进一步提高。目前，现有技术中涡轮叶片气膜孔加工采用榫头定位夹紧方法，榫头加工精度及质量直接影响了气膜孔的加工水平。榫头加工是以铸造叶片叶身六点基准为加工基准，拉削或铣削加工而成，从铸造叶片叶身六点基准转换为榫头基准产生的误差直接累积到气膜孔加工精度中，对气膜孔孔位精度造成较大的影响，由于榫头加工存在一定的误差，再次利用叶片榫头进行定位加工则直接影响了气膜孔的孔位精度，进而影响了涡轮部件的冷却能力。同时铸造缺陷导致的榫头通气孔偏差，使每件叶片的榫头加工相对六点基准相应做出调整，需要工装针对每件叶片榫头的调整量做出调整，导致工装调整工作量很大，同时定位精度难以保证，对气膜孔加工影响很大
发明内容
本发明的目的就是解决以上技术中存在的问题，并为此提供一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位方法。
一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，包括柔性锁紧结构和定位结构。
进一步地，柔性锁紧结构包括板桥和夹紧座，夹紧座上设置有榫槽，板桥和夹紧座通过顶丝和螺钉浮动柔性连接。
进一步地，定位结构包括定位壁，定位壁的内侧壁的上部设置有限位部，限位部上分别设置有第一基准面和第二基准面及第三基准面，定位壁的内侧壁的中部和下部均设置有凸部，凸部上分别设置有基准球头，定位壁的外侧壁设置有端盖，定位壁的底部设置有底座。
进一步地，端盖内设置有顶丝，顶丝的另一端与基准球头相连接。
进一步地，端盖内的顶丝为横向设置。
进一步地，定位结构的顶部设置有压板。
进一步地，螺钉的数量为4个，顶丝的数量为4个。
进一步地，基准球头的数量为6个。
一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位方法：
第一步，将夹紧座与板桥通过螺钉和顶丝柔性连接；
第二步，将叶片与夹紧座上的榫槽配合，并锁紧夹持；
第三步，将装好的柔性锁紧结构安装到定位结构上，使得板桥的三个基准面分别与定位结构中的第一基准面和第二基准面及第三基准面完全贴合锁紧；
第四步，将浮动的叶片靠向定位结构的各基准球头，确保叶片与各基准球头完全接触；
第五步，依次将顶丝旋转到位，与夹紧座的底面适应贴合，实现基准转换；
第六步，依次将螺钉锁紧，在定位结构的顶部放置压板；
第七步，将柔性锁紧结构取出，完成定位。
进一步地，螺钉的数量为4个，顶丝的数量为4根，基准球头的数量为6个。
本发明的优点：
1、通过柔性锁紧结构的柔性连接，实现涡轮叶片叶身的六点基准到工艺基准的柔性转换，消除了由于叶片榫头偏差带来的加工误差，实现了对叶片的可靠锁紧定位，装夹简单，易操作；
2、基准球头可更换和可调整的定位结构，能够在一定范围内调整定位基准，并在基准球头磨损时，方便更换，操作简单，延长底座使用寿命，降低制造成本。
附图说明
图1为本发明的柔性锁紧结构的结构示意简图；
图2为本发明的定位结构的结构示意简图；
图3为定位结构的仰视图。
附图中的标记为：
1、板桥
2、顶丝
3、夹紧座
4、螺钉
5、定位壁
6、基准球头
7、第一基准面
8、第二基准面
9、第三基准面
10、凸部
11、底座
12端盖。
具体实施方式
为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合附图以及实施例对本发明的技术方案作以详细说明。
实施例1
如图1-3所示，一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，包括柔性锁紧结构和定位结构。柔性锁紧结构包括板桥1和夹紧座3，夹紧座3上设置有榫槽，板桥1和夹紧座3通过顶丝2和螺钉4浮动柔性连接。定位结构包括定位壁5，定位壁5的内侧壁的上部设置有限位部，限位部上分别设置有第一基准面7和第二基准面8及第三基准面9，定位壁5的内侧壁的中部和下部均设置有凸部10，凸部10上分别设置有基准球头6，定位壁5的外侧壁设置有端盖12，定位壁5的底部设置有底座11。
一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位方法，第一步，将夹紧座3与板桥1通过螺钉4和顶丝2柔性连接；第二步，将叶片与夹紧座3上的榫槽配合，并锁紧夹持；第三步，将装好的柔性锁紧结构安装到定位结构上，使得板桥1的三个基准面分别与定位结构中的第一基准面7和第二基准面8及第三基准面9完全贴合锁紧；第四步，将浮动的叶片靠向定位结构的各基准球头6，确保叶片与各基准球头6完全接触；第五步，依次将顶丝2旋转到位，与夹紧座3的底面适应贴合，实现基准转换；第六步，依次将螺钉4锁紧，在定位结构的顶部放置压板；第七步，将柔性锁紧结构取出，完成定位。
实施例2
如图1-3所示，一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，包括柔性锁紧结构和定位结构。柔性锁紧结构包括板桥1和夹紧座3，夹紧座3上设置有榫槽，板桥1和夹紧座3通过4根顶丝2和4个螺钉4浮动柔性连接。定位结构包括定位壁5，定位壁5的内侧壁的上部设置有限位部，限位部上分别设置有第一基准面7和第二基准面8及第三基准面9，定位壁5的内侧壁的中部和下部均设置有凸部10，凸部10上设置有6个基准球头6，定位壁5的外侧壁设置有端盖12，端盖12内设置有顶丝2，顶丝2的另一端与基准球头6相连接，端盖12内的顶丝2为横向设置，定位壁5的底部设置有底座11，定位结构的顶部设置有压板。
一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位方法，第一步，将夹紧座3与板桥1通过4个螺钉4和4根顶丝2柔性连接；第二步，将叶片与夹紧座3上的榫槽配合，并锁紧夹持；第三步，将装好的柔性锁紧结构安装到定位结构上，使得板桥1的三个基准面分别与定位结构中的第一基准面7和第二基准面8及第三基准面9完全贴合锁紧；第四步，将浮动的叶片靠向定位结构的6个基准球头6，确保叶片与6个基准球头6完全接触；第五步，依次将顶丝2旋转到位，与夹紧座3的底面适应贴合，实现基准转换；第六步，依次将螺钉4锁紧，在定位结构的顶部放置压板；第七步，将柔性锁紧结构取出，完成定位。
基准球头6均可更换，定位结构均可进行调整，通过4根顶丝产生的压力与4个螺钉产生的拉力使板桥1与夹紧座3之间的力平衡，并处于稳态，柔性结构由柔性转为刚性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：包括柔性锁紧结构和定位结构，定位结构包括定位壁，定位壁的内侧壁的上部设置有限位部，限位部上分别设置有第一基准面和第二基准面及第三基准面，定位壁的内侧壁的中部和下部均设置有凸部，凸部上分别设置有基准球头，定位壁的外侧壁设置有端盖。
2.如权利要求1所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：柔性锁紧结构包括板桥和夹紧座，夹紧座上设置有榫槽，板桥和夹紧座通过顶丝和螺钉浮动柔性连接。
3.如权利要求1所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：所述定位壁的底部设置有底座。
4.如权利要求1所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：端盖内设置有顶丝，顶丝的另一端与基准球头相连接。
5.如权利要求4所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：端盖内的顶丝为横向设置。
6.如权利要求1所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：定位结构的顶部设置有压板。
7.如权利要求2所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：螺钉的数量为4个，顶丝的数量为4根。
8.如权利要求3所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位装置，其特征在于：基准球头的数量为6个。
9.一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位方法，其特征在于：
第一步，将夹紧座与板桥通过螺钉和顶丝柔性连接；
第二步，将叶片与夹紧座上的榫槽配合，并锁紧夹持；
第三步，将装好的柔性锁紧结构安装到定位结构上，使得板桥的三个基准面分别与定位结构中的第一基准面和第二基准面及第三基准面完全贴合锁紧；
第四步，将浮动的叶片靠向定位结构的各基准球头，确保叶片与各基准球头完全接触；
第五步，依次将顶丝旋转到位，与夹紧座的底面适应贴合，实现基准转换；
第六步，依次将螺钉锁紧，在定位结构的顶部放置压板；
第七步，将柔性锁紧结构取出，完成定位。
10.如权利要求9所述的一种叶片气膜孔加工用柔性锁紧定位方法，其特征在于：螺钉的数量为4个，顶丝的数量为4根，基准球头的数量为6个。
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