CN109514449B - 叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装及其使用方法。所述工装包括成弧形的安装板和本体，所述本体设置在安装板上，本体上方及安装板上分别设置有一排螺纹孔；每个螺纹孔对应设置有一个压板、一个凸出于压板的圆柱销，所述压板上呈两边不对称的U形，且设置有通孔，对应圆柱销能够穿过通孔后旋入到对应螺纹孔，将压板最长的一端的顶部压紧在本体上；两行压板最短的一端相对设置，且不与安装板或本体接触。本发明可实现叶片环的快速装夹定位免调试，缩短调试时间95％，生产效率提高67％，且能广泛用于同类型大型叶片环的加工。

Description

叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装及其使用方法

技术领域

本发明属于静子叶片环的加工技术领域，尤其涉及一种叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装。

背景技术

叶片环式燃气轮机的心脏，十分重要，且加工难度很大，特别是大型叶片环这种较典型的零件。如图1、2所示，为某种叶片环，叶片环包括两侧的边沿和中间的叶片。

现有技术中，叶片环调试周期长、工装费用高问题特别突出，它的尺寸多为圆弧、二面角，特别是榫槽，加工难度极大，尤其是程序找正和定位，需要解决调试周期长(约为10～20天)、难度大的问题。

发明内容

本发明的有益效果为：

1.本发明可实现叶片环的快速装夹定位免调试，缩短调试时间95％，生产效率提高67％。

2.使用本发明能够大大减少工装)费用(约43％，提高叶片环利润(约5％)。

3.本发明所述夹具快速装夹免调试理念通用性强，能广泛用于同类型大型叶片环的加工。

附图说明

图1是某种叶片环的左视图。

图2是某种叶片环的主视图。

图3是本发明所述夹具的主视图。

图4是本发明所述夹具3D模型示意图。

图5是本发明所述夹具的俯视图。

图6是本发明所述底座的主视图。

图7是本发明所述底座的俯视图。

图中：1—勾头压板；2—弹簧；3—螺钉；4—限位销孔；5—辅助压板；6—主压板；7—支撑板；8—限位销；9—本体；10—限位销；11—安装板；12—垫块；13—位于本体上的工艺球；14—圆柱销钉；15—定位销孔；16—底座；17—定位销。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述工装包括夹具和底座16两部分。下面分别予以介绍。

一：夹具

夹具用于对待加工叶片环进行固定。如图3、4、5所示，所述夹具包括本体9、安装板11，所述本体9设置在安装板11一侧的上表面，两者通过螺钉3固定在一起，且安装板11的该侧面为弧形面，且弧度与本体9相同，以适应叶片环的弧度。夹具用于对待加工叶片环进行固定。

安装板11呈扁平状，其两端设置有U型槽和轴向为竖直方向的定位销孔15。其用于将夹具本身固定在底座16上。安装板11的定位销孔15与底座16的定位销孔15对应，U型槽与夹具固定部分的U型槽对应。

本体9上部及安装板11分别设置有一排数量及间距相同的螺纹孔，且排序相同的螺纹孔的连线平行，连线的倾斜方向与叶片环叶片倾斜方向相同。

每个螺纹孔对应设置有一个压板、一个凸出于压板的圆柱销14。所述压板呈两边不对称的U形，且设置有通孔，对应圆柱销14能够穿过所述通孔后旋入到对应螺纹孔，并能够将压板最长的一端的顶部压紧在本体9上。两行压板最短的一端相对设置，且该端悬空，使得叶片环边沿能够卡入压板与本体9之间。

所述压板分为辅助压板5和主压板6，且每排压板是辅助压板5和主压板6间隔设置而成；所述辅助压板5和主压板6最长的一端长度不同，在本实施例中，主压板6最长的一端更短，在加工过程中，主压板6及辅助压板5较短的一端卡入叶片环叶片之间。进一步的，两列压板的主压板6和辅助压板5倾斜设置，与前述螺纹孔的连线方向相同。

为了更好的对叶片环进行X方向上进行限位，本体9设置压板的一面的右下方设置有若干限位销孔4，限位销孔4位于主压板6和辅助压板5之间。限位销8插入该处的限位销孔4后，能对叶片环末端的叶片进行X方向上的限位。安装板11上最右端的压板旁设置有一个支撑板7，用于支撑末端叶片；且安装版上相邻的压板之间设置有垫块12。优选的，垫块12呈倾斜的菱形，倾斜方向与叶片倾斜方向相同，以更好的支撑叶片。

作为对叶片环进行Y方向限位的优选措施，所述本体9上部呈锯齿状，各个锯齿之间设置有勾头压板1，所述勾头压板1具有垂直方向上的螺孔，锁紧螺钉3穿过螺孔将勾头压板1锁紧，勾头压板1的头部凸出于本体9设置压板的一面，且在沿向外的方向上逐渐收缩。优选的，所述勾头压板1下方设置有弹簧2，使得勾头压板1能够进行更好的上升、下降，当需要压住叶片环边缘时，则压紧弹簧2后用锁紧螺钉3锁紧勾头压板1，当需要取出叶片环时，则松开螺钉3，弹簧2弹起。本实施例采用内六方压紧螺钉。

优选的，为了安装时更好的确定坐标系，在本体9顶部设置有工艺球13。

需要说明的是，上述夹具的结构描述仅仅是一个概括性描述，不同级别的叶片环会有夹具大小及压片数量的区别，符合本设计构思的夹具结构均属于本发明的保护范围。

二：底座16

如图6、7所示，所述底座16包括底部固定部分和夹具固定部分。夹具固定部分用于固定夹具，上表面两侧设置有U型槽，其前表面呈向内凹陷的U型，并优选设置有工艺球13；夹具固定部分上表面设置有定位销孔15。

夹具固定部分两侧向外延伸出来形成底部固定部分(当然，也可以分离设置)，底部固定部分设置有U型槽。所述底部固定部分用于将底座16固定到工作台上。

下面对本工装的使用方法进行说明。

步骤一：将底座16置于机床工作平台，通过底座16上的工艺球13快速找正并压紧，然后将通过夹具的定位销孔15与底座16的定位销孔15将两者装配压紧。

步骤二：将待加工叶片环置于夹具上，根据加工需求选择使用主压板6或者辅助压板5，旋转对应压板的圆柱销14使得压板能压紧叶片环的侧边。

步骤三：对叶片环进行限位。具体为：旋转勾头压板1的锁紧螺钉3，对叶片环进行Y方向上的位置限位；根据叶片环位置选择好限位销孔4的位置，插入限位销8，对叶片环进行X方向上的限位。(此处的X方向是底座16的长度方向，此处的Y方向是底座16的高度方向)

步骤四：机床通过夹具上的工艺球13确定坐标系，确定好后开始对叶片环进行加工。

更换叶片环加工只需更换夹具，重新装夹压片，再次通过夹具的工艺球13重新确定坐标系即可开始加工。

Claims (10)

1.叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，包括安装板和弧形的本体，所述本体设置在安装板一侧的上表面，且安装板该侧面为弧形面，且弧度与本体相同，本体上方及安装板的弧形面上分别设置有一排螺纹孔；每个螺纹孔对应设置有一个压板、一个凸出于压板的圆柱销，所述压板上呈两边不对称的U形，且设置有通孔，对应圆柱销能够穿过通孔后旋入到对应螺纹孔，并能够将压板最长的一端的顶部压紧在本体上；两行压板最短的一端相对设置，且不与安装板或本体接触；

所述压板分为辅助压板和主压板，且每排压板是辅助压板和主压板间隔设置而成；所述辅助压板和主压板最长的一端长度不同；

本体设置压板的一面的右下方设置有若干限位销孔，限位销孔位于主压板和辅助压板之间；安装板上弧形侧面最右端的压板旁设置有支撑板；安装板上设置的辅助压板和相邻主压板之间具有垫块。

2.如权利要求1所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，所述本体上部呈锯齿状，各个锯齿之间设置有勾头压板，所述勾头压板具有垂直方向上的螺孔，锁紧螺钉穿过螺孔将其固定在本体上，勾头压板的头部凸出于本体设置压板的一面。

3.如权利要求1所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，两列压板的主压板和辅助压板倾斜设置，且倾斜角度相同。

4.如权利要求1所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，所述安装板上设置有U型槽和定位销孔。

5.如权利要求4所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，还包括底座，所述底座包括底部固定部分和夹具固定部分；夹具固定部分上表面两侧设置有U型槽、定位销孔，且分别与安装板的U型槽和定位销孔对应；夹具固定部分两侧设置底部固定部分，底部固定部分设置有U型槽。

6.如权利要求1所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，夹具固定部分的前表面呈向内凹陷的U型。

7.如权利要求6所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，本体上端、夹具固定部分的前表面设置有工艺球。

8.如权利要求2所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装，其特征在于，所述勾头压板下方设置有弹簧。

9.一种如权利要求7或8所述的叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将底座置于机床工作平台，通过底座上的工艺球快速找正并压紧，然后将通过夹具的定位销孔与底座的定位销孔将两者装配压紧；

步骤二：将待加工叶片环置于夹具上，根据加工需求选择使用主压板或者辅助压板，旋转对应压板的圆柱销使得压板能压紧叶片环的侧边；

步骤三：对叶片环进行限位；

步骤四：机床通过夹具上的工艺球确定坐标系，确定好后开始对叶片环进行加工。

10.如权利要求9所述的一种叶片环形扇段轮槽加工通用免调试工装的使用方法，其特征在于，步骤三具体为：旋转勾头压板的锁紧螺钉，对叶片环进行Y方向上的位置限位；根据叶片环位置选择好限位销孔的位置，插入限位销，对叶片环进行X方向上的限位。

Images