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
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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
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。
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