CN112222884A - 一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置及装夹方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置及装夹方法，其中悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，包括底座和支撑环，所述底座呈圆盘形，支撑环用于对机匣零件悬臂断面支撑，支撑环高度大于机匣零件的高度，支撑环上端为花边形结构，支撑环下端与底座连接，支撑环与底座同心，支撑环下端与底座相连接使机匣零件在铣花边和钻孔时对机匣零件悬臂配合端面起到支撑作用，减小了加工变形，保证了端面间的尺寸和技术条件，满足了端面的精度要求。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机技术领域，具体涉及一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置及装夹方法。
背景技术
某机匣零件机匣最大直径849mm，高度99.2mm，壁厚仅1.5mm，为弱刚性零件，其大端端面悬臂长带有减重花边，原花边加工时大端端面悬空，无支承，采用简单的底面定位、压板压紧结构，切削系统刚性差，易产生加工变形，不能保证加工质量。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明第一方面提出一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置。
本发明第二方面提出一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹方法。
有鉴于此，本发明第一方面提供了一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，包括底座和支撑环，所述底座呈圆盘形，支撑环用于对机匣零件悬臂断面支撑，支撑环高度大于机匣零件的高度，支撑环上端为花边形结构，支撑环下端与底座连接，支撑环与底座同心。
优选地，所述底座上端面对称设置有第一销孔，支撑环的下端设置有安装边，安装边上对称设置有第二销孔，第一销孔与第二销孔之间通过圆柱销的插入，实现底座与支撑环定位连接。
优选地，所述底座上周向均匀设置有第一螺纹孔，支撑环的安装边周向均匀设置有第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔通过螺钉实现连接，进而使支撑环与底座固定连接。
优选地，所述支撑环侧壁上还设置有第三销孔，第三销孔内设置有插销，用于确定装夹装置的角向基准。
优选地，装夹装置还包括多个压板组件，压板组件周向均匀设置在支撑环上，所述压板组件包括压板、螺柱、第一螺栓、第一螺母和第二螺母，压板包括压紧部和支撑部，所述压紧部的一端搭接在待加工机匣零件上，另一端与支撑部相连接，第一螺栓的一端与底座连接，并通过第一螺母与第一螺栓配合以将第一螺栓与底座紧固，另一端与支撑部接触，以支撑压板，螺柱的一端与支撑部连接，另一端与底座连接，第二螺母设置在螺柱上端且与螺柱螺纹连接，以压紧压板。
优选地，所述支撑部上设置有安装孔，螺柱穿接安装孔，以使压板与螺柱相连接。
优选地，所述底座外侧壁上周向均匀设置有第二螺栓，用于将装夹装置吊装。
优选地，所述支撑环上下端面均为装配定位基准面。
优选地，所述底座上端面设置有两处相互垂直的基准面。
本发明第二方面提供了一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹方法，包括如下步骤：
步骤1：在数控铣床上安装装夹装置，找正装夹装置基准面跳动0.01max；
步骤2：找正后，用数控铣床的压板结构将装夹装置压紧；
步骤3，安装待铣机匣零件，以待铣机匣零件的下表面和侧面定位，将待铣机匣零件安装于装夹装置中，找正零件后，将装夹装置中的压板压紧待铣机匣零件的上表面，完成安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用本发明提供的装夹装置和装夹方法所加工的机匣零件，加工后端面变形量小，端面精度高对于大型悬臂式薄壁件铣花边及镗端面孔尤为适用，为其他类似薄壁难加工材料零件的加工提供了一种可行方法，另外该装夹装置和装夹方法技术方案简单，操作便捷，较现有的加工方式端面加工质量明显改善，从而大大节约的加工成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置的结构示意图；
图2示出了根据本发明的又一个实施例的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置的结构示意图；
图3示出了根据本发明的再一个实施例的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置的结构示意图；
图4示出了根据本发明的再一个实施例的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置的结构示意图；
其中：1底座；2支撑环；3圆柱销；4螺钉；5插销；6压板；61压紧部；62支撑部；7螺柱；8第一螺栓；9第一螺母；10第二螺母；11第二螺栓；12找正基准面；13机匣零件。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
下面参照图1至图4描述根据本发明一些实施例所述一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置及装夹方法。
在本发明第一方面的实施例中，如图1至图4所示，本发明提供了一种悬臂式薄壁机匣零件13的装夹装置，包括底座1和支撑环2，所述底座1呈圆盘形，支撑环2用于对机匣零件13悬臂断面支撑，支撑环2高度大于机匣零件13的高度，支撑环2上端为花边形结构，支撑环2下端与底座1连接，支撑环2与底座1同心。
在该实施例中，支撑环2呈圆型环状结构，支撑环2高度大于机匣零件13的高度，确保机匣零件13的安装，支撑环2上端为花边形结构，其中有六处宽花边，六十处窄花边，宽花边均匀分布，花边结构周边周向设置有多个与零件待镗的孔对应的小孔，支撑环2与底座1同心，且支撑环2下端与底座1相连接使机匣零件13在铣花边和钻孔时对机匣零件13悬臂配合端面起到支撑作用，减小了加工变形，保证了端面间的尺寸和技术条件，满足了端面的精度要求。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，所述底座1上端面对称设置有第一销孔，支撑环2的下端设置有安装边，安装边上对称设置有第二销孔，第一销孔与第二销孔之间通过圆柱销3的插入，实现底座1与支撑环2定位连接。
在该实施例中，底座1上端面对称设置有第一销孔，第一销孔的数量为两个，支撑环2的下端设置有安装边，安装边上对称设置有第二销孔，第二销孔的数量为两个，第一销孔与第二销孔相互配合，且通过圆柱销3的插入，实现底座1与支撑环2定位连接。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图4所示，所述底座1上周向均匀设置有第一螺纹孔，支撑环2的安装边周向均匀设置有第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔通过螺钉4实现连接，进而使支撑环2与底座1固定连接。
在该实施例中，底座1上周向均匀设置有第一螺纹孔，支撑环2的安装边周向均匀设置有第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔配合，且通过螺钉4实现连接，进而使支撑环2与底座1固定连接，螺钉4为内六角圆柱头螺钉4，第一螺纹孔和第二螺纹孔的数量均为八个。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图1至图4所示，所述支撑环2侧壁上还设置有第三销孔，第三销孔内设置有插销5，用于确定装夹装置的角向基准。
在该实施例中，支撑环2侧壁上径向设置有第三销孔，与插销5的配合，用于确定装夹装置的角向基准，保证装夹装置与待加工机匣零件13相对位置准确。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图1至图4所示，装夹装置还包括多个压板6组件，压板6组件周向均匀设置在支撑环2上，所述压板6组件包括压板6、螺柱7、第一螺栓8、第一螺母9和第二螺母10，压板6包括压紧部61和支撑部62，所述压紧部61的一端搭接在待加工机匣零件13上，另一端与支撑部62相连接，第一螺栓8的一端与底座1连接，并通过第一螺母9与第一螺栓8配合以将第一螺栓8与底座1紧固，另一端与支撑部62接触，以支撑压板6，螺柱7的一端与支撑部62连接，另一端与底座1连接，第二螺母10设置在螺柱7上端且与螺柱7螺纹连接，以压紧压板6。
在该实施例中，压板6包括压紧部61和支撑部62，压紧部61的一端搭接在待加工机匣零件13上，压紧部61的另一端与支撑部62相连接，压紧部61的一侧端面的呈阶梯状，以与待加工机匣更好地配合，进而压紧待加工机匣零件13，在具体操作中，压紧部61与支撑部62为一个整体，第一螺栓8的一端与底座1连接，并通过第一螺母9与第一螺栓8配合以将第一螺栓8与底座1紧固，另一端与支撑部62接触，以支撑压板6，第一螺栓8为支撑螺栓，第一螺母9为I型六角螺母，螺柱7的一端与支撑部62连接，另一端通过开槽锥端紧定螺钉4将螺柱7锁紧在底座1上，第二螺母10设置在螺柱7上端且与螺柱7螺纹连接，以压紧压板6，螺柱7为等长双头螺柱7，第二螺母10为带肩六角螺母，压板6组件的数量为8个。
在本发明的一个实施例中，优选地，所述支撑部62上设置有安装孔，螺柱7穿接安装孔，以使压板6与螺柱7相连接。
在该实施例中，支撑部62上设置有安装孔，螺柱7穿接安装孔，以使压板6与螺柱7相连接，螺柱7的上端与第二螺母10螺纹配合，通过旋钮第二螺母10实现压紧压板6。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图4所示，所述底座1外侧壁上周向均匀设置有第二螺栓11，用于将装夹装置吊装。
在该实施例中，第二螺栓11为起重螺栓，数量为四个，周向均匀设置在底座1外侧壁上，第二螺栓11与吊带配合使用，可通过吊车对装夹装置移动和运输。
在本发明的一个实施例中，优选地，所述支撑环2上下端面均为装配定位基准面。
在本发明的一个实施例中，优选地，所述底座1上端面设置有两处相互垂直的基准面。
在该实施例中，底座1上端面设置有两处相互垂直的找正基准面12，加工时，任意拉直一处基准面即可确定装夹装置的角向。
在本发明的第二方面实施例中，本发明提供了一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹方法，包括如下步骤：
步骤1：在数控铣床上安装装夹装置，找正装夹装置基准面跳动0.01max；
步骤2：找正后，用数控铣床的压板结构将装夹装置压紧；
步骤3，安装待铣机匣零件13，以待铣机匣零件13的下表面和侧面定位，将待铣机匣零件13安装于装夹装置中，找正零件后，将装夹装置中的压板6压紧待铣机匣零件的上表面，完成安装。
在该实施例中，先在数控铣床上安装装夹装置，并进行找正，将装夹装置的中心与铣床工作台的中心对准，然后将数控铣床的压板结构将装夹装置压紧，接着安装待铣机匣零件13，以待铣机匣零件13的下表面和侧面定位，将待铣机匣零件13安装于装夹装置中，找正零件后，将螺柱7穿过装夹装置压板6的安装孔，且第一螺栓8接触装夹装置的夹板，并将第一螺母9和第二螺母10拧紧，装夹装置夹板的压紧部61压紧待加工机匣零件13上表面，最后对机匣零件13进行铣花边和镗孔，使机匣零件13在铣花边和镗孔时，对机匣零件13悬臂配合端面起到支撑作用，减小了加工变形，提高零件加工的质量。
Claims (10)
1.一种悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，包括底座和支撑环，所述底座呈圆盘形，支撑环用于对机匣零件悬臂断面支撑，支撑环高度大于机匣零件的高度，支撑环上端为花边形结构，支撑环下端与底座连接，支撑环与底座同心。
2.根据权利要求1所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，所述底座上端面对称设置有第一销孔，支撑环的下端设置有安装边，安装边上对称设置有第二销孔，第一销孔与第二销孔之间通过圆柱销的插入，实现底座与支撑环定位连接。
3.根据权利要求2所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，所述底座上周向均匀设置有第一螺纹孔，支撑环的安装边周向均匀设置有第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔通过螺钉实现连接，进而使支撑环与底座固定连接。
4.根据权利要求1所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，所述支撑环侧壁上还设置有第三销孔，第三销孔内设置有插销，用于确定装夹装置的角向基准。
5.根据权利要求4所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，还包括多个压板组件，压板组件周向均匀设置在支撑环上，所述压板组件包括压板、螺柱、第一螺栓、第一螺母和第二螺母，压板包括压紧部和支撑部，所述压紧部的一端搭接在待加工机匣零件上，另一端与支撑部相连接，第一螺栓的一端与底座连接，并通过第一螺母与第一螺栓配合以将第一螺栓与底座紧固，另一端与支撑部接触，以支撑压板，螺柱的一端与支撑部连接，另一端与底座连接，第二螺母设置在螺柱上端且与螺柱螺纹连接，以压紧压板。
6.根据权利要求5所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，所述支撑部上设置有安装孔，螺柱穿接安装孔，以使压板与螺柱相连接。
7.根据权利要求6所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，所述底座外侧壁上周向均匀设置有第二螺栓，用于将装夹装置吊装。
8.根据权利要求7所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，所述支撑环上下端面均为装配定位基准面。
9.根据权利要求8所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置，其特征在于，所述底座上端面设置有两处相互垂直的基准面。
10.一种采用权利要求1至9任一项所述的悬臂式薄壁机匣零件的装夹装置的装夹方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在数控铣床上安装装夹装置，找正装夹装置基准面跳动0.01max；
步骤2：找正后，用数控铣床的压板结构将装夹装置压紧；
步骤3，安装待铣机匣零件，以待铣机匣零件的下表面和侧面定位，将待铣机匣零件安装于装夹装置中，找正零件后，将装夹装置中的压板压紧待铣机匣零件的上表面，完成安装。
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