CN108723807A - 一种发动机叶片数控加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机叶片数控加工工装，包括叶片夹头、定位块、工装体、托盘，所述工装体安装在托盘上，工装体内有呈凸字形的空腔，所述叶片夹头固定在工装体空腔的开口位置，所述定位块设在工装体的一端；还包括导向块和顶紧装置，所述导向块安装在工装体空腔内紧贴着叶片夹头端面，所述导向块内设有空腔，所述顶紧装置安装在导向块空腔内，顶紧装置在空腔内移动顶紧叶片。本发明构造简单、结构合理、使用方便，用于数控加工中对零件的装夹与拆卸，此新型的一种发动机叶片数控加工工装加工精度高，对零件损伤小，工装寿命长，易于推广。

Description

一种发动机叶片数控加工工装

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，具体涉及一种发动机叶片数控加工工装。

背景技术

发动机叶片在数控加工过程中，由于叶片本身形状为扭曲的复杂曲面，在加工过程中容易出现定位误差大，装夹困难，造成加工零件的一致性差。现有的零件装夹方法是零件夹持面为可以活动的结构，装夹时夹紧机构采用螺杆、斜滑块、滑块等运动零件组成。在斜滑块上制有螺纹孔，斜滑块与滑块配合，螺杆采用左、右螺纹形式。当螺杆转动时，斜滑块会沿螺杆轴向移动，带动滑块上下移动，实现零件的装卸。

经过检索发现申请公布号为CN105057179 A的发明专利提供了一种发动机叶片定位夹紧装置，包括设置有凸台面的安装座，安装座的凸台面上开设有键槽；所述的安装座上沿着键槽依次设置固定夹块，定位块以及滑动夹块，滑动夹块与用于带动其做直线滑动的直线轴承固定；所述的固定夹块和定位块对发动机叶片进行定位，通过滑动夹块将叶片夹紧。此发明中通过固定夹块与滑动夹块配合对叶片进行定位，滑动夹块会导致装夹定位不准，加工零件精度不高。

现有技术中由于夹持面可以活动，活动间隙会导致装夹精度损失，造成装夹定位不准，叶片零件装夹一致性差。而且用螺杆转动，由于螺纹之间存在间隙，在传动时会有一定的滞后现象，会导致两端滑块压紧不同步。

发明内容

鉴于此，本发明为了解决上述存在之不足，提供一种发动机叶片数控加工工装，结构简单，加工精度高，零件损伤小、寿命长。

本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，为解决以上技术问题，提供一种发动机叶片数控加工工装，所采用的具体技术方案是：包括叶片夹头、定位块、工装体、托盘，所述工装体安装在托盘上，所述工装体内设有安装空腔，所述叶片夹头固定在工装体空腔的开口位置，所述定位块设在工装体的一端并与叶片夹头水平垂直；该加工工装还包括有导向块和顶紧装置，所述导向块安装在工装体空腔内且紧贴着叶片夹头下端内端面，所述导向块内设有空腔，所述顶紧装置安装在导向块空腔内，顶紧装置上端沿着导向块空腔在竖直方向移动。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述托盘与工装体安装端面处设置有端头盖板，端头盖板与工装体之间为安装空腔。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述工装体内的安装空腔呈凸字形，所述叶片夹头顶部露在工装体外。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述叶片夹头与导向块配合端面上设有密封圈，叶片夹头与工装体装配端面上设置有密封圈，所述端头盖板与导向块接触端面上设置有密封圈。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述叶片夹头夹持发动机叶片部分为燕尾槽状。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述导向块空腔为上端小下端大整体呈凸字形。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述顶紧装置至少为两组，均安装在工装体上，且位于同一线上。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述顶紧装置包括斜楔、滑块、顶块，所述顶块安装在滑块顶部，所述斜楔上端面为斜面，滑块下端面为斜面，滑块的斜面与斜楔的斜面贴合在一起相互配合；所述斜楔上安装有传动件，所述传动件一端与斜楔连接，另一端穿过导向块和工装体。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述顶紧装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧套装在滑块上。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述滑块的侧面与导向块端面接触，且接触面的中间位置设有空隙，所述空隙恰好用来容纳安装在滑块上的复位弹簧。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述传动件为传动螺钉。

根据本发明所述的一种发动机叶片数控加工工装，其进一步的技术方案是：所述顶块为耐磨性高且具有润滑性的材料构成。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：

1.本发明通过合理的设置密封圈，使工装运动机构与外界隔离开，加工中使用的切削液和产生的铁屑不会与运动部位接触，防止运动部位磨损或表面锈蚀，提高工装使用寿命。

2.本发明通过合理的设计定位块与叶片，定位块用螺钉固定在工装体的一端，装夹叶片时，叶片一端面紧靠定位块的定位面，完成零件水平方向的定位。由于定位块与工装体之间不会相对运动，从而保证零件的端面定位准确、可靠，能够防止工装精度的损失。

3.本发明通过合理的设计叶片夹头的钳口，钳口形状为锥形或半圆形，其弧度与叶片榫头的弧度配合，让叶片紧贴叶片榫头不留空隙，完成叶片的定位。在加工过程保证叶片不会移动，装夹定位准确，让所获得的加工零件一致。

4.本发明通过合理的设计斜楔与滑块的接触面，接触面为斜面，通过斜面配合，完成零件的装卸。运用斜面配合，具有配合精度高，运动状态敏感，滑块运动平稳等特点。

5.本发明通过合理的设计滑块组数，组数为1-4组，可以根据叶片的大小来设置滑块组数，这样使得加工过程中对叶片大小不用限制，应该更加广泛。

6.本发明通过合理的设计顶块制作材料，采用能保证工作时的耐磨性要求且其自身带有润滑性的材料制作，在运动部位不需要另加润滑剂，使用时不会将零件压伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明剖视结构示意图。

图2是图1中Y向剖视结构示意图。

图3是密封圈处局部放大示意图。

图中标记分别为：1、托盘；2、端头盖板；3、十字沉头螺钉；4、导向块；5、工装体；6、密封圈；7、内六角螺钉；8、叶片夹头；9、叶片；10、顶块；11、滑块；12、复位弹簧；13、斜楔；14、传动螺钉；15、定位块，16、顶紧装置。

具体实施方式

本发明实施方式中对附图进行详细说明，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

实施例1：

如图1、2所示，本发明在此提供一种发动机叶片数控加工工装，包括叶片夹头8、定位块15、工装体5、托盘、导向块4和顶紧装置16。所述工装体5安装在托盘1上，且工装体底部5底部与托盘1之间还安装有端头盖板2，这样在端头盖板2上端的工装体内有呈凸字形的空腔，这样空腔内就可以用于安装叶片夹头8、导向块4以及顶紧装置16。所述叶片夹头8固定在工装体空腔的开口位置，所述定位块15设在工装体的一端，定位块15与叶片夹头8在水平上垂直，这样发动机叶片从叶片接头8上缓慢推进，直至叶片与定位块15的端面相抵触时，则说明发动机叶片安装到位。

本实施例中的加工工装中所述导向块4安装在工装体空腔内紧贴着叶片夹头端面，且所述导向块4内也设有空腔，且该空腔也呈凸字形，所述顶紧装置16安装在导向块4的空腔内，通过顶紧装置在导向块的空腔内的移动起到对叶片的顶紧与放松。

托盘1下表面设有轴，用来与数控加工机床对接；工装体5用螺钉固定在托盘的上表面，工装体内有呈凸字形的空腔，空腔底部与托盘的接触面处设有端头盖板，空腔的开口处安装叶片夹头8，叶片夹头8与工装体5用内六角螺钉7固定连接，叶片夹头的形状为锥形。

紧贴着叶片夹头端面设有导向块4，导向块底部与端头盖板2紧密接触，并用十字沉头螺钉3固定；导向块内也设有类凸字形空腔，顶紧装置安装在导向块空腔内。

顶紧装置16包括斜楔13、滑块11、顶块10，所述斜楔13上端面为斜面。斜楔13安装在导向块空腔的下部，因导向块的空腔呈凸字形，因此其内空腔是上大下小，因此具体的是斜楔13安装空间直径较大的下部空腔内。斜楔13底部与端头盖板2接触，斜楔13两侧面与导向块间设有空隙，便于斜楔13在导向块空腔内水平移动，斜楔的一端也设有空腔，这样设置一个传动螺钉14，传动螺钉14与斜楔13连接，另一端一次穿过导向块和工装体，该传动螺钉也可以采用其他具有前后滑动或移动功能的各种推杆等代替。滑块11下端有与斜楔相配合的斜面，滑块11安装在斜楔13上，两斜面紧贴相互配合。且滑块11是安装在在导向块空腔的上部，且滑块侧面与导向块端面刚好接触，在两端面接触的中间位置设有空隙，空隙用来容纳设在滑块上的复位弹簧12，这样滑块就可以沿着导向块上部的空腔上下滑动。顶块10安装在滑块11上，这样顶块10就可以在滑动11的带动下上下位移，实现对叶片的顶紧与放松。顶块的制作材料要求是耐磨性高、自带润滑性，比如可以选择聚醚醚酮材料。

传动螺钉14的具体安装是：在工装体5的一侧设有开口，用来容纳传动螺钉的螺帽部。传动螺钉14穿过工装体5、导向块4、斜楔13，让传动螺钉的底部落在斜楔一端的空腔内，然后用螺母将其固定。转动传动螺钉14带动斜楔水平移动，使得滑块竖直移动实现叶片装夹顶紧。

本发明使用时，如图1所示安装好工艺装备，再将叶片9放入叶片夹头8处，叶片夹头8对叶片9进行两端固定，工装体的一端还设有定位块15，用来定位叶片。叶片夹头8与叶片9接触位置为零件固定部分，将固定部分设置成与叶片榫头型面相同的定位面，当顶块竖直向上运动时，将叶片9顶紧在叶片夹头8定位钳口上，完成零件在竖直方向上的定位。由于定位钳口部分设置为锥形，锥度与叶片榫头的锥度相配合，且有定位块15对叶片9进行定位，零件顶紧时能够自动找正锥形中心，完成零件的定位压紧。叶片零件装夹顶紧时，通过转动传动螺钉14带动斜锲13沿水平方向左右移动。当斜锲13向前移动时，通过斜面配合挤压滑块11，带动滑块11竖直向上移动，完成零件的装夹。当斜锲13向后移动时，与滑块配合的斜面松弛，滑块11通过弹簧12带动其竖直向下移动，完成零件的拆卸。

实施例2：

如图2所示，是图1沿y轴的剖面图。为了提升工装的工作效率，本实施例在上述实施例的基础之上增加了相应的结构设计，具体是：在工装体的一端设有定位块15，定位块15用螺钉固定在工装体5上，装夹叶片时，叶片端面靠紧定位块的定位面，完成零件在水平方向的定位。由于定位块15与工装体5之间不会相对运动，从而保证零件的端面定位准确、可靠。

滑块11设有2组，分别设置在叶片两端的对应位置，且位于同一条线上，传动螺钉14设置在斜楔的中间位置。叶片零件装夹顶紧时，通过转动传动螺钉14带动斜锲13沿水平方向左右移动。当斜锲13向左移动时，通过斜面配合挤压滑块11，带动滑块11竖直向上移动，完成零件的装夹；当斜锲13向右移动时，与滑块配合的斜面松弛，滑块11通过弹簧12带动其竖直向下移动，完成零件的拆卸。设置两组可以保证零件的装夹和拆卸更加方便快捷。滑块11设置为1-4组，具体根据叶片的大小决定；当超出4组时，在实际操作过程中发现操作难度增加而且会影响到工作效率。

实施例3：

如图3所示，设备密封圈处的局部放大示意图。为了增加设备的安全性能，本实施例在上述实施例的基础上增加了防漏液设计，具体是将密封圈6设置在叶片夹头8、导向块4、滑块11、端头盖板2处，设置密封圈，既在叶片夹头与导向块配合端面上设有密封圈，叶片夹头与工装体装配端面上设置有密封圈，所述端头盖板与导向块接触端面上设置有密封圈。这样可以使工装动作部分与外界隔离开，加工中使用的切削液和产生的铁屑不会与运动部位接触，防止运动部位磨损或表面锈蚀，提高工装使用寿命。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明/发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明/发明中的具体含义。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于：包括叶片夹头、定位块、工装体、托盘，所述工装体安装在托盘上，所述工装体内设有安装空腔，所述叶片夹头固定在工装体空腔的开口位置，所述定位块设在工装体的一端并与叶片夹头水平垂直；该加工工装还包括有导向块和顶紧装置，所述导向块安装在工装体空腔内且紧贴着叶片夹头下端内端面，所述导向块内设有空腔，所述顶紧装置安装在导向块空腔内，顶紧装置上端沿着导向块空腔在竖直方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述托盘与工装体安装端面处设置有端头盖板，端头盖板与工装体之间为安装空腔。

3.根据权利要求1所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述工装体内的安装空腔呈凸字形，所述叶片夹头顶部露在工装体外。

4.根据权利要求2所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述叶片夹头与导向块配合端面上设有密封圈，叶片夹头与工装体装配端面上设置有密封圈，所述端头盖板与导向块接触端面上设置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述叶片夹头夹持发动机叶片部分为燕尾槽状。

6.根据权利要求1所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述导向块空腔为上端小下端大整体呈凸字形。

7.根据权利要求1所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述顶紧装置至少为两组，均安装在工装体上，且位于同一线上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述顶紧装置包括斜楔、滑块、顶块，所述顶块安装在滑块顶部，所述斜楔上端面为斜面，滑块下端面为斜面，滑块的斜面与斜楔的斜面贴合在一起相互配合；所述斜楔上安装有传动件，所述传动件一端与斜楔连接，另一端穿过导向块和工装体。

9.根据权利要求8所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述顶紧装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧套装在滑块上，所述滑块的侧面与导向块端面接触，且接触面的中间位置设有空隙，所述空隙恰好用来容纳安装在滑块上的复位弹簧。

10.根据权利要求8所述的一种发动机叶片数控加工工装，其特征在于，所述顶块为耐磨性高且具有润滑性的材料构成，所述传动件为传动螺钉。