CN111843557B - 一种静子叶片随行夹具及使用该夹具的快速装夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了静子叶片随行夹具同时还提供了使用该夹具的快速装夹方法，其可以通过机械夹紧的方式对静子叶片快速装夹，减少了工序而且装夹快速，节省了加工时间。其包括底座一，所述底座一上设有：叶背侧缘板支撑件；型面定位块，型面定位块位于底座一顶部，型面定位块顶部设有与叶片形状相对应的仿形面；进气侧定位块；排气侧压紧块，通过控制所述排气侧压紧块移动与将叶片压紧在所述进气侧定位块上；其还包括压紧面板，所述压紧面板位于所述底座一上方，压紧面板前后端分别设有叶尖压紧块和叶根压紧块，通过所述叶尖压紧块和所述叶根压紧块将叶片压在所述型面定位块上；所述压紧面板后端还设有叶盆侧缘板支撑销，用于支撑叶片的叶盆侧缘板。

Description

一种静子叶片随行夹具及使用该夹具的快速装夹方法

技术领域

本发明涉及叶片加工技术领域，具体为一种静子叶片随行夹具及使用该夹具的快速装夹方法。

背景技术

精锻叶片的机械加工重点和难点主要是在叶根的加工，传统的叶根加工工艺必须借助锡铋封包的方式对不规则的叶片进行模块化处理，把叶片转化为方便装夹的方块，才能进行叶根加工，但是这种工艺流程面临着基准转换的问题，使得整个加工流程受封包夹具的稳定性影响较大，同时流程复杂，增加了封包，融化封包，除低熔点合金等多道工序，耗时较长，不稳定因素很多。

对于精锻转子叶片来说，封包工序目前是很必要的，因为转子叶片的叶根加工比较复杂，刀具切削抗力较大，机械装夹不能保证叶片不产生变形，但是对于精锻静子叶片来说，叶根加工相对较简单，切削抗力较小，机械装夹可以保证叶片只产生微量弹性变形，甚至不变形，特别对于叶形较为平缓，叶片厚度较厚的静子叶片，机械夹紧的装夹方式十分具有优势，所以如果采用封包工序来加工静子叶片会导致加工工艺繁琐、耗时长。

发明内容

针对采用封包工序来加工静子叶片耗时长而且工艺繁琐的问题，本发明提供了静子叶片随行夹具同时还提供了使用该夹具的快速装夹方法，其可以通过机械夹紧的方式对静子叶片快速装夹，减少了工序而且装夹快速，节省了加工时间。

其技术方案是这样的：一种静子叶片随行夹具，其包括底座一，其特征在于：所述底座一上设有：叶背侧缘板支撑件，所述叶背侧缘板支撑件用于支撑叶片的叶背侧缘板，所述叶背侧缘板支撑件位于所述底座一后侧；

型面定位块，所述型面定位块用于支撑叶片型面，所述型面定位块位于所述底座一顶部，所述型面定位块顶部设有与叶片形状相对应的仿形面；

进气侧定位块，所述进气侧定位块用于定位叶片进气侧，所述进气侧定位块位于所述底座一顶部一侧；

排气侧压紧块，所述排气侧压紧块与所述进气侧定位块相对设置，通过控制所述排气侧压紧块移动与将叶片压紧在所述进气侧定位块上；

其还包括压紧面板，所述压紧面板位于所述底座一上方，所述压紧面板前后端分别设有叶尖压紧块和叶根压紧块，通过所述叶尖压紧块和所述叶根压紧块将叶片压在所述型面定位块上；所述压紧面板后端还设有叶盆侧缘板支撑销，用于支撑叶片的叶盆侧缘板。

其进一步特征在于：

所述型面定位块包括位于所述底座一顶部后端的叶根定位块和位于所述底座一顶部前端的叶尖定位块；

所述底座一还转动连接有压杆，通过所述压杆将所述压紧面板压覆在叶片上；

所述叶背侧缘板支撑件包括叶背侧缘板支撑销和叶背侧缘板支撑凸台，所述叶背侧缘板支撑销通过弹簧与所述底座一连接；

所述排气侧压紧块与所述底座一之间连接有弹簧，所述底座一上设有压紧螺栓，通过所述压紧螺栓将所述排气侧压紧块压紧在叶片排气侧上；

所述叶盆侧缘板支撑销通过弹簧与压紧面板连接，所述叶盆侧缘板支撑销穿过所述叶根压紧块设置并且叶盆侧缘板支撑销与所述叶根压紧块活动连接，所述叶根压紧块采用弹簧钢，当叶根压紧块压紧在叶片上时，所述叶根压紧块限制所述叶盆侧缘板支撑销运动。

一种静子叶片快速装夹方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，将上述随行夹具置入线下安装支座中，所述线下安装支座包括底座二，所述底座二上设有驱动块和安装块，所述驱动块与驱动装置连接，所述驱动块和所述安装块之间放置有所述随行夹具，所述驱动块朝向所述随行夹具的那一面并且对应于缘板的位置连接有缘板压紧块；

步骤二，将叶片置入随行夹具的进气侧定位块和排气侧压紧块之间；

步骤三，将压紧面板置于叶片和底座一上；

步骤四，控制驱动块将缘板压紧块压紧在缘板上，保证缘板贴合在叶背侧缘板支撑件和叶盆侧缘板支撑销上；

步骤五，控制排气侧压紧块将叶片压紧在进气侧定位块上；

步骤六，控制压紧面板将叶片压紧在底座一上，完成叶片的装夹；

步骤七，将随行夹具置入铣叶根夹具中，所述铣叶根夹具与加工机床连接，所述铣叶根夹具包括定位键、垂直于所述定位键设置的轴向定位块、压紧杆，所述压紧杆与压紧装置连接，将所述随行夹具的两个面分别靠紧所述定位键，同时将其贴紧轴向定位块，通过操作压紧装置带动压紧杆将随行夹具压紧在铣叶根夹具上。

其进一步特征在于：

在步骤一前对夹具与叶片接触面进行清理，防止在夹紧过程中划伤叶片表面。

本发明的有益效果为：叶片可以直接装夹在随行夹具中，加工时只要将随行夹具整体置于铣叶根夹具中压紧，就可以对叶根和叶尖进行加工，不需要像传统方式那样在封包夹具上对静子叶片进行封包处理，再转移到铣叶根夹具上铣削叶根，再经历脱去封包，除去低熔点合金等工序，再在铣叶尖夹具上铣削叶尖，大大缩短了工艺流程，节省了时间成本和夹具成本，确保了叶根和叶尖加工的基准统一性和尺寸一致性，而且加工出来的叶片相较于传统方式变形量很小甚至不变形。

附图说明

图1为本发明的随行夹具在夹紧状态的整体结构示意图；

图2为本发明的随行夹具在松开状态的整体结构示意图；

图3为底座一俯视结构示意图；

图4为叶盆侧缘板支撑销与叶根压紧块连接示意图；

图5为铣叶根夹具的整体结构示意图；

图6为随行夹具线下安装支座整体结构示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示的一种静子叶片随行夹具，其中图1和图2虚线部分为叶片，其包括底座一1，底座一1上设有：叶背侧缘板支撑件9，叶背侧缘板支撑件9用于支撑叶片的叶背侧缘板，叶背侧缘板支撑件位于底座一1后侧，叶背侧缘板支撑件9包括叶背侧缘板支撑销9-1和叶背侧缘板支撑凸台9-2，叶背侧缘板支撑销9-1通过弹簧与底座一1连接，使其可以浮动，方便定位；

型面定位块2，型面定位块2用于支撑叶片型面，型面定位块2位于底座一1顶部，型面定位块2顶部设有与叶片形状相对应的仿形面，型面定位块具体包括位于底座一1顶部后端的叶根定位块1-1和位于底座一1顶部前端的叶尖定位块1-2，前后方向是以图3为基准，位于图3上端部分为后方，下端部分为前方，叶尖定位块1-2通过转轴与底座一1连接，同时定位块底部与底座一1之间留有间隙使其具有一定的转动自由度，这样增强了叶尖点定位的自适应能力；

进气侧叶根定位块3和进气侧叶尖定位块4，进气侧定位块用于定位叶片进气侧，进气侧定位块位于底座一1顶部一侧通过螺栓连接在底座一1上；

排气侧压紧块12，排气侧压紧块12与进气侧定位块相对设置，通过控制排气侧压紧块12移动与将叶片压紧在进气侧定位块上；排气侧压紧块12与底座一1之间连接有弹簧，底座一1上设有压紧螺栓，通过压紧螺钉将排气侧压紧块压紧在叶片排气侧上；

其还包括压紧面板6，压紧面板6位于底座一1上方，压紧面板6前后端分别设有叶尖压紧块5和叶根压紧块7，通过叶尖压紧块5和叶根压紧块7将叶片压在型面定位块2上；压紧面板6后端还设有叶盆侧缘板支撑销一10和叶盆侧缘板支撑销二11，用于支撑叶片的叶盆侧缘板；结合附图4，叶盆侧缘板支撑销通过连接弹簧14与压紧面板6连接，叶盆侧缘板支撑销穿过叶根压紧块7设置并且叶盆侧缘板支撑销与叶根压紧块7活动连接，可以伸出或者伸入，叶根压紧块7采用弹簧钢，当叶根压紧块7压紧在叶片上时，叶根压紧块7可以限制叶盆侧缘板支撑销运动。同时，底座一1还转动连接有压杆8，通过压杆8将压紧面板6压覆在叶片上，压杆8上还设有压板13，螺栓穿过压板13、压杆8连接在底座一1上，通过拧紧螺栓来对压板13和压杆8以及压紧面板6施加向下的力进行压紧，上述部件的连接都可以根据需要采用螺栓、螺钉等常见的部件连接。

结合图6所示（图中虚线部分为随行夹具），一种静子叶片快速装夹方法，其包括以下步骤：步骤一，清理夹具各部分，特别是与叶片接触的定位压紧面和基准面，保证叶片在夹紧过程中不产生表面划伤。将上述随行夹具置入线下安装支座中，线下安装支座包括底座二24，底座二24上设有驱动块21和安装块23，驱动块21与驱动装置（例如油缸）连接，驱动块21和安装块23之间放置有随行夹具，驱动块21朝向随行夹具的那一面并且对应于缘板的位置连接有缘板压紧块22。

步骤二，将叶片置入随行夹具的进气侧定位块和排气侧压紧块12之间，先拨开排气侧压紧块12，将叶片放入夹具中，并使其贴在型面定位块2上，松开压紧块使其在弹簧作用下初步压住叶片。

步骤三，将压紧面板6置于叶片和底座一1上，合上压杆8初步锁紧螺栓此处要注意不能完全锁紧。

步骤四，控制驱动块21将缘板压紧块22压紧在缘板上，保证缘板贴合在两个叶背侧缘板支撑件9和两个叶盆侧缘板支撑销上，确保缘板不与缘板定位面脱离，保证叶片在叶根加工的过程中，缘板有足够的支撑力，不会发生变形，同时叶盆侧缘板支撑销一10和叶盆侧缘板支撑销二11均浮动设置，便于定位。

步骤五，通过拧紧压紧螺钉控制排气侧压紧块12将叶片压紧在进气侧定位块上。

步骤六，控制压紧面板6将叶片压紧在底座一1上，完成叶片的装夹，同时由于叶根压紧块7采用弹簧钢，其受力发生变形可以抱死叶盆侧缘板支撑销一10和叶盆侧缘板支撑销二11将其锁紧。

步骤七，将随行夹具置入铣叶根夹具中，铣叶根夹具与加工机床连接，如图5所示，铣叶根夹具包括夹具支座15、定位键16、垂直于定位键16设置的轴向定位块17、压紧杆18，压紧杆18与压紧装置19（油缸）连接，压紧装置19安装在安装座20上，装夹时将随行夹具的两个面分别靠紧定位键16，同时将其贴紧轴向定位块17，通过操作压紧装置19带动压紧杆18将随行夹具压紧在铣叶根夹具上，即可进行加工。

采用上述方法，不再需要按照传统的加工工艺流程：在封包夹具上对静子叶片进行封包处理，再转移到铣叶根夹具上铣削叶根，再经历脱去封包，除去低熔点合金等工序，再在铣叶尖夹具上铣削叶尖。只需要将叶片装在随行夹具上，放入铣根冠夹具，油压压紧，一次性加工出叶根和叶尖。大大缩短了工艺流程，节省了时间成本和夹具成本，确保了叶根和叶尖加工的基准统一性和尺寸一致性，提升了产品的质量，确保了加工的稳定性。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种静子叶片随行夹具，其包括底座一，其特征在于：所述底座一上设有：叶背侧缘板支撑件，所述叶背侧缘板支撑件用于支撑叶片的叶背侧缘板，所述叶背侧缘板支撑件位于所述底座一后侧；

型面定位块，所述型面定位块用于支撑叶片型面，所述型面定位块位于所述底座一顶部，所述型面定位块顶部设有与叶片形状相对应的仿形面；

进气侧定位块，所述进气侧定位块用于定位叶片进气侧，所述进气侧定位块位于所述底座一顶部一侧；

排气侧压紧块，所述排气侧压紧块与所述进气侧定位块相对设置，通过控制所述排气侧压紧块移动将叶片压紧在所述进气侧定位块上；

其还包括压紧面板，所述压紧面板位于所述底座一上方，所述压紧面板前后端分别设有叶尖压紧块和叶根压紧块，通过所述叶尖压紧块和所述叶根压紧块将叶片压在所述型面定位块上；所述压紧面板后端还设有叶盆侧缘板支撑销，用于支撑叶片的叶盆侧缘板；所述叶盆侧缘板支撑销通过弹簧与压紧面板连接，所述叶盆侧缘板支撑销穿过所述叶根压紧块设置并且叶盆侧缘板支撑销与所述叶根压紧块活动连接，所述叶根压紧块采用弹簧钢，当叶根压紧块压紧在叶片上时，所述叶根压紧块限制所述叶盆侧缘板支撑销运动。

2.根据权利要求1所述的一种静子叶片随行夹具，其特征在于：所述型面定位块包括位于所述底座一顶部后端的叶根定位块和位于所述底座一顶部前端的叶尖定位块。

3.根据权利要求1所述的一种静子叶片随行夹具，其特征在于：所述底座一还转动连接有压杆，通过所述压杆将所述压紧面板压覆在叶片上。

4.根据权利要求1所述的一种静子叶片随行夹具，其特征在于：所述叶背侧缘板支撑件包括叶背侧缘板支撑销和叶背侧缘板支撑凸台，所述叶背侧缘板支撑销通过弹簧与所述底座一连接。

5.根据权利要求1所述的一种静子叶片随行夹具，其特征在于：所述排气侧压紧块与所述底座一之间连接有弹簧，所述底座一上设有压紧螺栓，通过所述压紧螺栓将所述排气侧压紧块压紧在叶片排气侧上。

6.一种静子叶片快速装夹方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，将权利要求1-5任一所述的随行夹具置入线下安装支座中，所述线下安装支座包括底座二，所述底座二上设有驱动块和安装块，所述驱动块与驱动装置连接，所述驱动块和所述安装块之间放置有所述随行夹具，所述驱动块朝向所述随行夹具的那一面并且对应于缘板的位置连接有缘板压紧块；

步骤二，将叶片置入随行夹具的进气侧定位块和排气侧压紧块之间；

步骤三，将压紧面板置于叶片和底座一上；

步骤四，控制驱动块将缘板压紧块压紧在缘板上，保证缘板贴合在叶背侧缘板支撑件和叶盆侧缘板支撑销上；

步骤五，控制排气侧压紧块将叶片压紧在进气侧定位块上；

步骤六，控制压紧面板将叶片压紧在底座一上，完成叶片的装夹；

步骤七，将随行夹具置入铣叶根夹具中，所述铣叶根夹具与加工机床连接，所述铣叶根夹具包括定位键、垂直于所述定位键设置的轴向定位块、压紧杆，所述压紧杆与压紧装置连接，将所述随行夹具的两个面分别靠紧所述定位键，同时将其贴紧轴向定位块，通过操作压紧装置带动压紧杆将随行夹具压紧在铣叶根夹具上。

7.根据权利要求6所述的一种静子叶片快速装夹方法，其特征在于：在步骤一前对夹具与叶片接触面进行清理，防止在夹紧过程中划伤叶片表面。

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