CN109434529B - 一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具，包括连接座和安装座，安装座内设有与动力件连接的旋转轴，旋转轴凸出于安装座的伸出端设有导向轴，导向轴与旋转轴间设有直线轴承以使导向轴沿自身轴线方向移动；套设于安装座的伸出端的滑座的端壁上设有用于固定叶片榫头的安装组件，滑座上设有用于导向轴沿轴向贯通的通孔，滑座分别与导向轴的两端固定连接；旋转轴和滑座间设有弹性件，弹性件的伸缩方向与导向轴的移动方向一致。应用该装置，通过采用整体式装夹方式将叶片夹紧，其装夹过程中的顶紧力不直接作用于叶片，从而避免因装夹导致叶片的变形，叶片加工过程能够在法线方向浮动，因此减小叶片所承受的切削力。

Description

一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，更具体地说，涉及一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具。

背景技术

航空发动机叶片是航空发动机关键零部件之一，对航空发动机性能有显著影响。叶片加工过程中的定位装夹，通常是采用专用夹具将叶片一端与机床前端回转轴连接并通过机床后端顶尖对叶片另一端顶紧。对于小尺寸的弱刚性双头圆柱形榫头精锻叶片，由于其型面弯扭大、刚性差，不仅定位夹紧过程中容易使叶片发生变形，加工过程的切削力还会带来切削变形，给叶片加工带来误差甚至使叶片报废。同时，考虑到叶片加工过程中为保证加工精度还需要经过多次离线检测，传统装夹方式容易引起较大的二次装夹误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具，以解决现有叶片加工时定位不便且在加工过程中切削变形等问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具，包括：

连接座，所述连接座上相对设有一组安装座，所述安装座内设有一端与动力件连接沿自身轴线旋转的旋转轴，所述旋转轴凸出于所述安装座的伸出端设有垂直于所述旋转轴的轴线设置的导向轴，所述导向轴与所述旋转轴间设有直线轴承以使所述导向轴沿自身轴线方向移动；

套设于所述安装座的伸出端的滑座，相对设置的所述滑座的端壁上设有用于固定叶片榫头的安装组件，所述滑座上设有用于所述导向轴沿轴向贯通的通孔，所述滑座分别与所述导向轴的两端固定连接；

所述旋转轴和所述滑座间设有弹性件，所述弹性件的伸缩方向与所述导向轴的移动方向一致。

优选地，所述旋转轴上设有用于安装所述弹性件的安装槽，所述弹性件具体为弹簧，所述弹簧的两端分别与所述安装槽的底面和所述滑座的内壁接触。

优选地，所述安装组件具体为设于所述滑座的端壁沿轴向向内延伸的榫头安装槽，所述滑座上所述榫头安装槽的上方设有用于与所述榫头安装槽连通的紧固孔，所述紧固孔内设有用于对所述榫头安装槽内的叶片榫头进行夹紧的紧固件。

优选地，还包括用于对待加工的叶片进行定位的定位件，所述定位件包括定位块和设于所述定位块上的多个定位螺钉，多个所述定位螺钉形成对所述叶片的转动进行卡位的定位腔。

优选地，所述旋转轴分别为安装轴和尾轴，所述安装轴固连有用于与动力件连接的托盘，所述尾轴上设有用于与动力件的顶尖固定的顶尖安装孔。

优选地，所述导向轴的个数为两个，两个所述导向轴在所述弹性件的两侧对称分布。

优选地，任意一个所述导向轴的两端经螺纹件和垫片与所述滑座固定连接。

优选地，所述旋转轴与所述安装座间设有用于支撑所述旋转轴的轴承，所述安装座的两端分别设有与所述安装座可拆卸的固定连接的端盖。

优选地，所述直线轴承与所述旋转轴经轴挡可拆卸的固定连接。

本发明提供的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，包括连接座，连接座上相对设有一组安装座，安装座内设有一端与动力件连接沿自身轴线旋转的旋转轴，旋转轴凸出于安装座的伸出端设有垂直于旋转轴的轴线设置的导向轴，导向轴与旋转轴间设有直线轴承以使导向轴沿自身轴线方向移动；套设于安装座的伸出端的滑座，相对设置的滑座的端壁上设有用于固定叶片榫头的安装组件，滑座上设有用于导向轴沿轴向贯通的通孔，滑座分别与导向轴的两端固定连接；旋转轴和滑座间设有弹性件，弹性件的伸缩方向与导向轴的移动方向一致。

应用本发明提供的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，通过在滑座上设置安装组件对叶片的榫头进行夹紧，通过采用整体式装夹方式将叶片夹紧，整体式叶片夹具的两端分别与动力件连接固定，其装夹过程中的顶紧力不直接作用于叶片，从而避免因装夹导致叶片的变形，叶片加工过程通过滑座能够在法线方向浮动，因此减小叶片所承受的切削力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具的结构示意图；

图2为图1中A处局部放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的定位块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的定位件的安装结构示意图。

附图中标记如下：

托盘1、安装轴2、安装座3、滑座4、导向轴5、直线轴承6、弹性件7、榫头安装槽8、定位块9、定位螺钉10、紧固孔11、连接座12。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具，以解决现有叶片加工时定位不便且在加工过程中切削变形等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具的结构示意图；图2为图1中A处局部放大结构示意图；图3为本发明实施例提供的定位块的结构示意图；图4为本发明实施例提供的定位件的安装结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，包括：

连接座12，连接座12上相对设有一组安装座3，安装座3内设有一端与动力件连接沿自身轴线旋转的旋转轴，旋转轴凸出于安装座3的伸出端设有垂直于旋转轴的轴线设置的导向轴5，导向轴5与旋转轴间设有直线轴承6以使导向轴5沿自身轴线方向移动；

可以理解的是，安装座3间设有预设距离，二者轴线共线，动力件可具体为电机等带动旋转轴旋转，连接座12和安装座3优选为一体式设置，安装座3一般为套筒式，旋转轴设于其内部。导向轴5与旋转轴垂直设置且二者间设置直线轴承6，使得导向轴5能够在外力作用下沿自身的轴线方向上下浮动，其中直线轴承6的型号可具体为轴承LB81625，可根据实际需要自行设置直线轴承6的具体型号，均在本发明的保护范围内。

套设于安装座3的伸出端的滑座4，相对设置的滑座4的端壁上设有用于固定叶片榫头的安装组件，滑座4上设有用于导向轴5沿轴向贯通的通孔，滑座4分别与导向轴5的两端固定连接；

相对设置的安装座3上分别设有滑座4，滑座4间设有用于安装叶片的预设距离，在相对设置的滑座4的端壁上设有安装组件，安装组件可对叶片的榫头夹紧，安装组件的具体结构可自行进行设置。

旋转轴和滑座4间设有弹性件7，弹性件7的伸缩方向与导向轴5的移动方向一致。

在对叶片进行加工时，旋转轴在沿自身轴线转动，叶片承受刀具法向压力，由于夹具体本身能够在法向浮动，因此可以抵消部分方向切削力。上述设置方式实现导向轴5沿自身轴线方向的上下浮动，使得叶片在加工过程中能够在法线方向浮动，减小叶片所承受的切削力。导向轴5的两端突出于滑座4设置，且导向轴5的两端分别与滑座4固定连接，优选为可拆卸的固定连接，如螺纹连接等。

应用本发明提供的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，通过在滑座4上设置安装组件对叶片的榫头进行夹紧，通过采用整体式装夹方式将叶片夹紧，整体式叶片夹具的两端分别与动力件连接固定，其装夹过程中的顶紧力不直接作用于叶片，从而避免因装夹导致叶片的变形，叶片加工过程通过滑座4能够在法线方向浮动，因此减小叶片所承受的切削力。

具体的，旋转轴上设有用于安装弹性件7的安装槽，弹性件7具体为弹簧，弹簧的两端分别与安装槽的底面和滑座4的内壁接触。安装槽的大小可根据弹簧的大小进行设置，以防止弹簧出现径向错位，或者在一种实施例中，弹簧的底面可与安装槽的底面粘接固定。

在一种实施例中，安装组件具体为设于滑座4的端壁沿轴向向内延伸的榫头安装槽8，滑座4上榫头安装槽8的上方设有用于与榫头安装槽8连通的紧固孔11，紧固孔11内设有用于对榫头安装槽8内的叶片榫头进行夹紧的紧固件。

通过榫头安装槽8对叶片的榫头进行预定位，并通过在榫头安装槽8上方的紧固孔11中设置紧固件以对榫头进行夹紧，其中榫头安装槽8可优选为V型槽，通过V型槽的壁面对榫头进行限位，当然，在其他实施例中，也可以自行设置榫头安装槽8的具体形式。在一种实施例中紧固孔11可具体为螺纹孔，紧固件具体为螺纹件，通过旋拧螺纹件使得螺纹件的底面对榫头进行紧固，在其他实施例中，可将紧固孔11设置为楔形孔，在楔形孔中过渡配合楔形块的方式实现对榫头的紧固，可根据实际需要自行设置紧固件和紧固孔11的具体形式，均在本发明的保护范围内。

在上述各实施例的基础上，当旋转轴停止转动对叶片进行加工时，为了便于对叶片进行定位，还包括用于对待加工的叶片进行定位的定位件，定位块9一般设置在连接座12上，在其上方设置有定位件，通过定位件对叶片的转动进行限位，可以理解的是，定位件的个数为多个，多个定位件形成对叶片进行限位的限位槽或限位腔，优选地，定位件包括定位块9和设于定位块9上的多个定位螺钉10，多个定位螺钉10形成对叶片的转动进行卡位的定位腔。多个定位螺钉10间的距离满足叶片的空间放置需求。

具体的，旋转轴分别为安装轴2和尾轴，安装轴2固连有用于与动力件连接的托盘1，尾轴上设有用于与动力件的顶尖固定的顶尖安装孔。

安装轴2与机床前端回转轴连接，安装轴2与回转轴通过托盘1连接，尾轴通过顶尖安装孔与后端顶尖顶紧，从而带动整个夹具体以及装夹在夹具上的叶片转动。

在一种实施例中，导向轴5的个数为两个，两个导向轴5在弹性件7的两侧对称分布。由此设置，以保证滑座4与导向轴5的稳固连接，当旋转轴转动时不会在滑座4的末端出现抖动。在其他实施例中，也可以设置一个导向轴5或多个导向轴5，均在本发明的保护范围内。优选地，任意一个导向轴5的两端经螺纹件和垫片与滑座4固定连接。螺纹件优选为螺栓。

为了便于拆装，在旋转轴与安装座3间设有用于支撑旋转轴的轴承，安装座3的两端分别设有与安装座3可拆卸的固定连接的端盖。端盖与安装座3通过螺钉固定，其具体的固定方式可参考现有技术。安装轴2的两端设有轴承，且根据安装轴2的长度在两个轴承间设置轴套以对轴承的位置进行固定，而尾轴上设有凸台，轴承设置在凸台的两端实现固定，轴承与安装轴2或尾轴的固定方式可参考现有技术，在此不再赘述。

具体的，直线轴承6与旋转轴经轴挡可拆卸的固定连接。由此设置以实现直线轴承6和旋转轴的固定。在其他实施例中，也可以根据需要自行设置固定方式，均在本发明的保护范围内。

该装置能够有效避免因装夹造成叶片变形以及加工过程中切削力一起的切削变形，同时由于该夹具为整体式装夹，加工过程中叶片离线检测时能够与叶片作为整体一起拆卸，极大减小了叶片二次装夹误差。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，包括：

连接座，所述连接座上相对设有一组安装座，所述安装座内设有一端与动力件连接沿自身轴线旋转的旋转轴，所述旋转轴凸出于所述安装座的伸出端设有垂直于所述旋转轴的轴线设置的导向轴，所述导向轴与所述旋转轴间设有直线轴承以使所述导向轴沿自身轴线方向移动；

套设于所述安装座的伸出端的滑座，相对设置的所述滑座的端壁上设有用于固定叶片榫头的安装组件，所述滑座上设有用于所述导向轴沿轴向贯通的通孔，所述滑座分别与所述导向轴的两端固定连接；

所述旋转轴和所述滑座间设有弹性件，所述弹性件的伸缩方向与所述导向轴的移动方向一致。

2.根据权利要求1所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，所述旋转轴上设有用于安装所述弹性件的安装槽，所述弹性件具体为弹簧，所述弹簧的两端分别与所述安装槽的底面和所述滑座的内壁接触。

3.根据权利要求1所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，所述安装组件具体为设于所述滑座的端壁沿轴向向内延伸的榫头安装槽，所述滑座上所述榫头安装槽的上方设有用于与所述榫头安装槽连通的紧固孔，所述紧固孔内设有用于对所述榫头安装槽内的叶片榫头进行夹紧的紧固件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，还包括用于对待加工的叶片进行定位的定位件，所述定位件包括定位块和设于所述定位块上的多个定位螺钉，多个所述定位螺钉形成对所述叶片的转动进行卡位的定位腔。

5.根据权利要求4所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，所述旋转轴分别为安装轴和尾轴，所述安装轴固连有用于与动力件连接的托盘，所述尾轴上设有用于与动力件的顶尖固定的顶尖安装孔。

6.根据权利要求5所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，所述导向轴的个数为两个，两个所述导向轴在所述弹性件的两侧对称分布。

7.根据权利要求6所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，任意一个所述导向轴的两端经螺纹件和垫片与所述滑座固定连接。

8.根据权利要求4所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，所述旋转轴与所述安装座间设有用于支撑所述旋转轴的轴承，所述安装座的两端分别设有与所述安装座可拆卸的固定连接的端盖。

9.根据权利要求8所述的弱刚性榫头精锻叶片用夹具，其特征在于，所述直线轴承与所述旋转轴经轴挡可拆卸的固定连接。

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