CN109333099A - 航空发动机叶片加工多点回转支撑装置 - Google Patents

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王娇
张仲玺
罗明
张莹
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Abstract

本发明公开了一种航空发动机叶片加工多点回转支撑装置，用于解决现有叶片加工辅助装置实用性差的技术问题。技术方案是包括回转机构、安装底座、夹紧固定框架、支撑螺杆和螺栓，回转机构由外圈和内圈组成，内圈与外圈啮合转动；安装底座通过定位块在机床上实现快速定位，并通过螺栓固定回转机构；夹紧固定框架上装有多个支撑螺杆并通过螺栓固定在回转机构上，支撑螺杆数量、高度可调。由于多个支撑螺杆提供支撑，有效的提高了航空发动机叶片的加工刚度，减小了叶片加工变形，进而提高叶片加工精度；由于回转机构的使用，实现了叶片的多轴螺旋铣削，提高了加工效率，实用性好。

Description

航空发动机叶片加工多点回转支撑装置
技术领域
本发明涉及一种叶片加工辅助装置，特别是涉及一种航空发动机叶片加工多点回转支撑装置。
背景技术
随着航空技术的不断前进，航空发动机的性能要求越来越高，而叶片作为航空发动机的重要部件之一，其加工质量和制造水平严重制约着发动机的整体性能和寿命。为满足产品轻量化设计要求，叶片多是采用钛合金材料加工的薄壁弱刚性复杂曲面零件。目前，航空发动机叶片型面加工通常采用多轴数控铣削的方式，由于加工过程中切削力等因素的影响，极易导致铣削变形，这给叶片加工带来了很大困难。在加工过程中采用辅助支撑装置是保证叶片加工精度，减小加工变形的重要措施之一。目前传统的辅助支撑装置通常存在以下问题：辅助支撑装置的通用性差，不同规格的叶片需制作特定的配套装置，成本高昂；辅助支撑装置通常采用单面支撑，调整困难，工作效率低不利于叶片多轴铣削加工。
文献“申请公布号为CN103128566A的中国发明专利”公开了一种薄壁空间曲面零件防止切削变形的辅助加工装置，该装置包括前端夹头，后端夹头，辅助支撑组件，辅助支撑样板。在叶片加工过程中，前端夹头和后端夹头与辅助支撑组件组装在一起，辅助支撑样板通过弹簧和支架安装在辅助支撑组件上并分别对叶盆、叶背型面进行辅助支撑。该辅助加工装置中的支撑样板需根据叶片的叶盆、叶背型面进行配套设计，成本高昂，通用性差；同时，该装置在叶片加工中，进行单面支撑，工作效率低，无法实现叶片的多轴螺旋铣削。
发明内容
为了克服现有叶片加工辅助装置实用性差的不足，本发明提供一种航空发动机叶片加工多点回转支撑装置。该装置包括回转机构、安装底座、夹紧固定框架、支撑螺杆和螺栓，回转机构由外圈和内圈组成，内圈与外圈啮合转动；安装底座通过定位块在机床上实现快速定位，并通过螺栓固定回转机构；夹紧固定框架上装有多个支撑螺杆并通过螺栓固定在回转机构上，支撑螺杆数量、高度可调。由于多个支撑螺杆提供支撑，有效的提高了航空发动机叶片的加工刚度，减小了叶片加工变形，进而提高叶片加工精度；由于回转机构的使用，实现了叶片的多轴螺旋铣削，提高了加工效率，实用性好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种航空发动机叶片加工多点回转支撑装置，其特点是包括回转机构1、第一支撑螺杆2、第一螺栓3、安装底座4、第二支撑螺杆5、第二螺栓6、第三螺栓7、定位块8、第三支撑螺杆9、第四螺栓10、第四支撑螺杆11、内圈12、夹紧固定框架13、第五螺栓14和外圈15。所述的回转机构1由内圈12和外圈15组成，内圈12和外圈15啮合转动；回转机构1的外圈15通过第一螺栓3、第三螺栓7和第四螺栓10固定在安装底座4上；夹紧固定框架13通过第二螺栓6、第五螺栓14固定在回转机构1的内圈12上；第一支撑螺杆2、第二支撑螺杆5、第三支撑螺杆9和第四支撑螺杆11采用螺纹连接方式固定在夹紧固定框架13上；定位块8通过螺栓固定在安装底座4底面。
所述夹紧固定框架13是两个，分别对称固定在回转机构1的前后两侧。
所述第一支撑螺杆2、第二支撑螺杆5、第三支撑螺杆9和第四支撑螺杆11结构相同，数量和长度能够调节。
所述第一支撑螺杆2、第二支撑螺杆5、第三支撑螺杆9和第四支撑螺杆11的尾部为半球形，头部内嵌六角形凹槽。
本发明的有益效果是：该装置包括回转机构、安装底座、夹紧固定框架、支撑螺杆和螺栓，回转机构由外圈和内圈组成，内圈与外圈啮合转动；安装底座通过定位块在机床上实现快速定位，并通过螺栓固定回转机构；夹紧固定框架上装有多个支撑螺杆并通过螺栓固定在回转机构上，支撑螺杆数量、高度可调。由于多个支撑螺杆提供支撑，有效的提高了航空发动机叶片的加工刚度，减小了叶片加工变形，进而提高叶片加工精度；由于回转机构的使用，实现了叶片的多轴螺旋铣削，提高了加工效率，实用性好。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明航空发动机叶片加工多点回转支撑装置结构示意图。
图2是图1的主视图。
图3是图1中夹紧固定框架的结构示意图。
图4是图1中安装底座的结构示意图。
图5是图1中回转机构的结构示意图。
图中，1-回转机构，2-第一支撑螺杆，3-第一螺栓，4-安装底座，5-第二支撑螺杆，6-第二螺栓，7-第三螺栓，8-定位块，9-第三支撑螺杆，10-第四螺栓，11-第四支撑螺杆，12-内圈，13-夹紧固定框架，14-第五螺栓，15-外圈。
具体实施方式
以下实施例参照图1～5。
本发明航空发动机叶片加工多点回转支撑装置包括回转机构1、第一支撑螺杆2、第一螺栓3、安装底座4、第二支撑螺杆5、第二螺栓6、第三螺栓7、定位块8、第三支撑螺杆9、第四螺栓10、第四支撑螺杆11、内圈12、夹紧固定框架13、第五螺栓14和外圈15。回转机构1由内圈12和外圈15组成，内圈12和外圈15啮合转动，其作用是：内圈12与外圈15之间采用球形滚子配合连接，能够保证回转轴具有较小的摩擦阻力与较长的寿命；外圈15通过与第一螺栓3、第三螺栓7、第四螺栓10配合，将回转机构1固定在安装底座4上，其作用是：将回转机构固定在安装底座上，以便与机床连接，并能够保证回转机构轴心随叶片的转动；夹紧固定框架13通过与第二螺栓6、第五螺栓14配合，固定在回转机构1的内圈上，其作用是：夹紧固定装置根据零件加工要求，在加工过程中必须贴合在回转机构上，保证其位置固定且能随回转机构同步转动；第一支撑螺杆2、第二支撑螺杆5、第三支撑螺杆9、第四支撑螺杆11采用螺纹连接固定在夹紧固定框架13上，支撑螺杆尾部为半球形，头部内嵌六角形凹槽，其作用是：在叶片加工时，对叶片型面提供支撑作用，在轴向受力时由于螺纹连接作用保持锁紧；定位块8通过螺栓固定在安装底座4底面，其作用是：保证支撑装置安装在机床上时，能够快速定位。
所述的夹紧固定框架13是两个，分别对称固定在回转机构1的前后两侧。其作用是：作为回转机构1和第一支撑螺杆2、第二支撑螺杆5、第三支撑螺杆9、第四支撑螺杆11的连接媒介，连接固定第一支撑螺杆2、第二支撑螺杆5、第三支撑螺杆9、第四支撑螺杆11，并安装在回转机构1上，实现同步回转功能。
所述的第一支撑螺杆2、第二支撑螺杆5、第三支撑螺杆9、第四支撑螺杆11结构相同，数量和长度可以自由调节。其作用是：对叶片进行辅助支撑，减小叶片加工变形。

Claims (4)

1.一种航空发动机叶片加工多点回转支撑装置，其特征在于：包括回转机构(1)、第一支撑螺杆(2)、第一螺栓(3)、安装底座(4)、第二支撑螺杆(5)、第二螺栓(6)、第三螺栓(7)、定位块(8)、第三支撑螺杆(9)、第四螺栓(10)、第四支撑螺杆(11)、内圈(12)、夹紧固定框架(13)、第五螺栓(14)和外圈(15)；所述的回转机构(1)由内圈(12)和外圈(15)组成，内圈(12)和外圈(15)啮合转动；回转机构(1)的外圈(15)通过第一螺栓(3)、第三螺栓(7)和第四螺栓(10)固定在安装底座(4)上；夹紧固定框架(13)通过第二螺栓(6)、第五螺栓(14)固定在回转机构(1)的内圈(12)上；第一支撑螺杆(2)、第二支撑螺杆(5)、第三支撑螺杆(9)和第四支撑螺杆(11)采用螺纹连接方式固定在夹紧固定框架(13)上；定位块(8)通过螺栓固定在安装底座(4)底面。
2.根据权利要求1所述的航空发动机叶片加工多点回转支撑装置，其特征在于：所述夹紧固定框架(13)是两个，分别对称固定在回转机构(1)的前后两侧。
3.根据权利要求1所述的航空发动机叶片加工多点回转支撑装置，其特征在于：所述第一支撑螺杆(2)、第二支撑螺杆(5)、第三支撑螺杆(9)和第四支撑螺杆(11)结构相同，数量和长度能够调节。
4.根据权利要求1或3所述的航空发动机叶片加工多点回转支撑装置，其特征在于：所述第一支撑螺杆(2)、第二支撑螺杆(5)、第三支撑螺杆(9)和第四支撑螺杆(11)的尾部为半球形，头部内嵌六角形凹槽。
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