CN112475951B - 一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，用于夹持需要加工出带有薄壁的薄壁环块零件，所述薄壁环块零件的一端点焊接工艺边，夹具为圆形盘面，上面均匀且对称设置多个独立固定块，所有固定块构成一个与夹具圆形盘面同心的环形；固定块底部向圆心弯折，截面形成L型；在圆周方向上均匀布置与固定块相同数量的单位夹具，固定块底部均匀开设方孔，与单位夹具位置对应；每组单位夹具包括压紧压板和拉紧压板，将工艺边及薄壁环块零件多方位固定在夹具上。本发明有效提高了薄壁环块类零件车加工的装夹刚性，避免了零件加工中的颤动，降低了加工变形，大幅度提高了零件合格率，节约了成本。

Description

一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具
技术领域
本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具。
背景技术
随着我国经济建设的深入，航空发动机、燃气轮机等回转类产品也会被大量使用，而薄壁环块类零件又是这些回转类产品中必不可少的组成部分，薄壁环块类零件作为航空发动机组成的常见结构零件，在航空发动机的设计与制造领域占据着重要地位。同时，由于环块类零件形状特殊、结构复杂，其壁厚通常较薄，进而导致了零件加工过程装夹困难，加工后零件变形量大，加工质量不稳定。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，有效提高了薄壁环块类零件车加工的装夹刚性，避免了零件加工中的颤动，降低了加工变形，大幅度提高了零件合格率，节约了成本。
具体技术方案如下：
一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，用于夹持需要加工出带有薄壁的薄壁环块零件，所述薄壁环块零件的一端点焊接工艺边，所述工艺边包括从上至下一体连接的竖沿、斜沿和横沿，所述竖沿平行于薄壁，横沿处于水平，横沿底部开设定位孔，由定位销钉卡紧定位，斜沿立于横沿和竖沿的中间，斜沿倾斜角度介于竖沿和横沿；所述夹具为圆形盘面，上面均匀且对称设置多个独立固定块，所有固定块构成一个与夹具圆形盘面同心的环形；固定块底部向圆心弯折，截面形成L型；在圆周方向上均匀布置与固定块相同数量的单位夹具，固定块底部均匀开设方孔，与单位夹具位置对应；每组单位夹具包括压紧压板和拉紧压板，将工艺边及薄壁环块零件多方位固定在夹具上。
所述压紧压板的一端带有为U型开口，压紧压板穿过对应的方孔后压在工艺边的横沿上表面，工艺边的斜沿插入U型开口中，压紧压板的另一端开设调位槽，通过调节螺栓套接垫片穿过调位槽后与夹具圆形盘面拧紧固定；所述拉紧压板一端为直角向下弯折，由拉紧螺钉拧紧固定在固定块内侧；另一端为带有内凹卡槽的直角向下的拉紧弯折，中部开设长圆形孔，由锁止螺钉拧紧固定在固定块上表面；在拉紧压板左右两侧的固定块上各开孔拧入夹紧螺钉，调整夹紧螺钉与工艺边的竖沿顶紧，工艺边的竖沿的外侧由拉紧弯折向内拉紧；压紧压板上还包括竖直的辅助顶紧螺钉，将薄壁环块零件从底部向上顶紧。
所述调位槽为长圆形，所述调节螺栓可在调位槽内滑动，调节压紧压板确定环形的大小，实现所述夹具夹持薄壁环块零件的大小。
所述固定块的数量为32-40个，数量为偶数。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
本发明分析了解薄壁环块类零件自身结构特点，确定影响加工质量的主要因素，依据零件自身结构尺寸，确定车床夹具定位、压紧及辅助机构。从各个方向将零件固定，有效提高了薄壁环块类零件车加工的装夹刚性，避免了零件加工中的颤动，降低了加工变形，大幅度提高了零件合格率，节约了成本。通过现场加工对比，相比于通用夹具，使用本发明夹具后零件车加工效率提高20％，刀具费用降低20％，零件合格提高30％。
附图说明
图1为本发明夹具适用的薄壁环块类零件立体结构示意图；
图2为本发明夹具适用的薄壁环块类零件截面结构示意图；
图3为本发明工艺边立体结构示意图；
图4为本发明工艺边横截面示意图；
图5为本发明车床夹具的俯视图；
图6为本发明车床夹具A-A面剖视图；
图7为本发明车床夹具的单位夹具立体结构示意图一；
图8为本发明车床夹具的单位夹具立体结构示意图二。
图中，1—薄壁环块零件；2—薄壁；3—工艺边；4—定位孔；5—横沿；6—竖沿；7—斜沿；8—夹具；9—单位夹具；10—压紧压板；11—调位槽；12—定位销钉；13—辅助顶紧螺钉；14—拉紧压板；15—夹紧螺钉；16—锁止螺钉；17—拉紧螺钉；18—固定块；19—拉紧弯折；20—卡槽；21—调节螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受附图所限。
图1为本发明夹具适用的薄壁环块类零件立体结构示意图，图2为本发明夹具适用的薄壁环块类零件截面结构示意图，图3为本发明工艺边立体结构示意图，图4为本发明工艺边横截面示意图，图5为本发明车床夹具的俯视图，图6为本发明车床夹具A-A面剖视图，图7为本发明车床夹具的单位夹具立体结构示意图一，图8为本发明车床夹具的单位夹具立体结构示意图二，如图所示：
一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，用于夹持需要加工出带有薄壁2的薄壁环块零件1，所述薄壁环块零件1的一端点焊接工艺边3，所述工艺边包括从上至下一体连接的竖沿6、斜沿7和横沿5，所述竖沿6平行于薄壁2，横沿5处于水平，横沿5底部开设定位孔4，由定位销钉12卡紧定位，斜沿7立于横沿5和竖沿6的中间，斜沿7倾斜角度介于竖沿6和横沿5；所述夹具8为圆形盘面，上面均匀且对称设置多个独立固定块18，所有固定块18构成一个与夹具圆形盘面同心的环形；固定块18底部向圆心弯折，截面形成L型；在圆周方向上均匀布置与固定块18相同数量的单位夹具9，固定块18底部均匀开设方孔，与单位夹具9位置对应；每组单位夹具9包括压紧压板10和拉紧压板14，将工艺边及薄壁环块零件多方位固定在夹具上；
压紧压板10的一端带有为U型开口，压紧压板10穿过对应的方孔后压在工艺边3的横沿5上表面，工艺边3的斜沿7插入U型开口中，压紧压板10的另一端开设调位槽11，通过调节螺栓21套接垫片穿过调位槽11后与夹具8圆形盘面拧紧固定；所述拉紧压板14一端为直角向下弯折，由拉紧螺钉17拧紧固定在固定块内侧；另一端为带有内凹卡槽20的直角向下的拉紧弯折19，中部开设长圆形孔，由锁止螺钉16拧紧固定在固定块18上表面；在拉紧压板14左右两侧的固定块18上各开孔拧入夹紧螺钉15，调整夹紧螺钉15与工艺边3的竖沿6顶紧，工艺边3的竖沿6的外侧由拉紧弯折19向内拉紧；压紧压板10上还包括竖直的辅助顶紧螺钉13，将薄壁环块零件1从底部向上顶紧。
所述调位槽11为长圆形，所述调节螺栓21可在调位槽11内滑动，调节压紧压板10确定环形的大小，实现所述夹具夹持薄壁环块零件1的大小。所述固定块18的数量为32个。
使用时，先根据薄壁环块零件1的大小确定，将调节螺栓21在调位槽11内滑动，调节每个压紧压板10的位置，确定环形的大小，将调节螺栓21拧紧固定。然后将一端点焊接工艺边3的薄壁环块零件1套接在固定块18外部，压紧压板10穿过对应的固定块18的方孔后压在工艺边3的横沿5上表面，横沿5底部开设定位孔4，由定位销钉12卡紧定位；工艺边3的斜沿7插入U型开口中，压紧压板10的另一端开设调位槽11，通过调节螺栓21套接垫片穿过调位槽11后与夹具8圆形盘面拧紧固定。调整夹紧螺钉15与工艺边3的竖沿6顶紧，以减少零件加工中的颤动，工艺边3的竖沿6的外侧由拉紧螺钉17调整带动拉紧压板14向内，使拉紧弯折19向内拉紧零件外圆，拉紧时需使用百分表测量外圆面跳动，辅助拉紧最大跳动影响0.02mm，拉紧后旋紧锁止螺钉16固定拉紧压板14；竖直的辅助顶紧螺钉13，将薄壁环块零件1从底部向上顶紧，辅助顶紧时需使用百分表测量上端面跳动，辅助顶紧最大跳动影响0.02mm。
整个薄壁环块零件1竖直方向上由辅助顶紧螺钉13从下往上顶紧，由拉紧压板14从上至下压紧竖沿6，由压紧压板10从上至下压紧横沿5，压紧压板10的U型开口中插入并固定斜沿7，有竖直分力，将零件从竖直方向上固定并保持平衡。
整个薄壁环块零件1水平方向上由压紧压板10的U型开口中插入并固定斜沿7，有水平分力。由定位销钉12卡紧定位横沿5，防止水平方向上发生窜动。拉紧压板14左右两侧的夹紧螺钉15与工艺边3的竖沿6顶紧，工艺边3的竖沿6的外侧由拉紧弯折19向内拉紧，将零件从水平方向上固定并保持平衡。
夹紧之后正常车床加工，然后切除工艺边得到薄壁环块零件即可。

Claims (4)

1.一种适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，其特征在于：用于夹持需要加工出带有薄壁的薄壁环块零件，所述薄壁环块零件的一端点焊接工艺边，所述工艺边包括从上至下一体连接的竖沿、斜沿和横沿，所述竖沿平行于薄壁，横沿处于水平，横沿底部开设定位孔，由定位销钉卡紧定位，斜沿立于横沿和竖沿的中间，斜沿倾斜角度介于竖沿和横沿；所述夹具为圆形盘面，上面均匀且对称设置多个独立固定块，所有固定块构成一个与夹具圆形盘面同心的环形；固定块底部向圆心弯折，截面形成L型；在圆周方向上均匀布置与固定块相同数量的单位夹具，固定块底部均匀开设方孔，与单位夹具位置对应；每组单位夹具包括压紧压板和拉紧压板，将工艺边及薄壁环块零件多方位固定在夹具上。
2.根据权利要求1所述的适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，其特征在于：所述压紧压板的一端带有U型开口，压紧压板穿过对应的方孔后压在工艺边的横沿上表面，工艺边的斜沿插入U型开口中，压紧压板的另一端开设调位槽，通过调节螺栓套接垫片穿过调位槽后与夹具圆形盘面拧紧固定；所述拉紧压板一端为直角向下弯折，由拉紧螺钉拧紧固定在固定块内侧；另一端为带有内凹卡槽的直角向下的拉紧弯折，中部开设长圆形孔，由锁止螺钉拧紧固定在固定块上表面；在拉紧压板左右两侧的固定块上各开孔拧入夹紧螺钉，调整夹紧螺钉与工艺边的竖沿顶紧，工艺边的竖沿的外侧由拉紧弯折向内拉紧；压紧压板上还包括竖直的辅助顶紧螺钉，将薄壁环块零件从底部向上顶紧。
3.根据权利要求2所述的适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，其特征在于：所述调位槽为长圆形，所述调节螺栓可在调位槽内滑动，调节压紧压板确定环形的大小，实现所述夹具夹持薄壁环块零件的大小。
4.根据权利要求2所述的适用于薄壁环块类零件加工的车床夹具，其特征在于：所述固定块的数量为32个。
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