CN113021186B - 一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，属于航空涡轮叶片加工技术领域。本航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，包括：底座，所述底座的上表面为水平面，所述底座的下表面为倾斜面，所述底座的下表面用于安装在外部机床上；多个用于夹住航空涡轮叶片的夹持部件，多个所述夹持部件倾斜连接在所述底座的上表面，多个所述夹持部件的倾斜方向与底座的倾斜方向成正交关系。本航空涡轮叶片榫头的磨削夹具操作方便，定位精简，效率极高，实现一机双工位加工。

Description

一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具

技术领域

本发明属于航空涡轮叶片加工技术领域，具体涉及一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具。

背景技术

航空涡轮叶片榫头的侧面及缘板侧面加工时，需要是将叶片以中心轴线倾斜一定角度，且叶片绕中心轴线旋转一定角度进行磨削，在进行叶片高精度倾斜磨削的同时需要满足加工精度。

目前的夹具定位精度不够，然后加工时只能单个航空涡轮叶片加工，生产效率低下。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，操作方便，定位精简，效率极高，实现一机双工位加工。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，包括：

底座，所述底座的上表面为水平面，所述底座的下表面为倾斜面，所述底座的下表面用于安装在外部机床上；

多个用于夹住航空涡轮叶片的夹持部件，多个所述夹持部件倾斜连接在所述底座的上表面，多个所述夹持部件的倾斜方向与底座的倾斜方向成正交关系。

本发明的有益效果是：(1)通过本磨削夹具能够同时实现对航空涡轮叶片的榫头以叶片中心轴线倾斜一定角度和以叶片中心轴线扭转一定角度的两个方向上同时磨削加工，加工效率大大提高，同时加工精度也大大提高；

(2)本磨削夹具操作方便，定位精简，能够同时加工多个涡轮叶片，效率极高，结构紧凑，灵活方便，定位精准有效，实现一机多工位加工，从而极大提高加工效率，节省生产时间。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述底座的下表面的倾斜角度为航空涡轮叶片轴线与磨削平面的夹角。

采用上述进一步方案的有益效果是：利于直接加工得到需要的倾斜角度，进一步提高了加工效率。

进一步，所述底座的上表面设有第一定位块，所述第一定位块的顶端设有倾斜台，多个所述夹持部件的底端与所述倾斜台适配构成倾斜设置，多个所述夹持部件与所述第一定位块可拆卸连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：保证航空涡轮叶片以叶片中心轴线扭转一定角度。

进一步，多个所述夹持部件包括固定块和两个夹紧块，两个所述夹紧块位于所述固定块的两侧，并与所述固定块可拆卸连接，两个所述夹紧块与所述固定块之间设有用于夹持航空涡轮叶片的夹槽，通过带动两个所述夹紧块靠近所述固定块夹紧航空涡轮叶片。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够方便夹紧航空涡轮叶片。

进一步，两个所述夹紧块的一端通过连接螺栓与所述固定块一端的两侧连接，所述固定块的另一端和两个所述夹紧块的另一端均设有用于与榫头适配的齿型夹头，所述固定块上设有带动两个所述夹紧块向所述固定块移动的调节部件，所述齿型夹头为弹性材质。

采用上述进一步方案的有益效果是：保证了结构稳定性，使得两个夹紧块不会掉落。

进一步，所述齿型夹头的弹性变形范围为0.4mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：方便榫头放入夹持。

进一步，所述调节部件包括调节螺杆和调节螺母，所述固定块另一端的两侧上均设有用于推动对应所述夹紧块向所述固定块移动的所述调节螺杆，所述调节螺杆滑动穿过对应所述夹紧块，并螺纹连接所述调节螺母，通过拧紧所述调节螺母带动所述夹紧块靠近所述固定块。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过调节螺母在调节螺杆上旋转，对夹紧块挤压，带动夹紧块向固定块移动，实现对航空涡轮叶片的夹紧作用，操作非常方便。

进一步，所述固定块和两个所述夹紧块的一端设有用于限位的收紧夹块，所述收紧夹块与所述固定块和两个所述夹紧块的一端可拆卸连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：提高结构的稳定性，避免夹紧块松落。

进一步，所述底座的上表面还设有用于辅助固定航空涡轮叶片的第二定位块，所述第二定位块具有斜角刃口结构，所述第二定位块位于多个所述夹持部件的一端。

采用上述进一步方案的有益效果是：对航空涡轮叶片的固定效果更好。

进一步，所述第二定位块为两个，且并列设置，并通过安装螺栓连接在所述底座上。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够分别固定两个航空涡轮叶片，固定效果更好。

附图说明

图1为本发明磨削夹具的俯视图；

图2为本发明磨削夹具的左视图；

图3为本发明磨削夹具的正视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座，2、第一定位块，3、第二定位块，4、夹紧块，5、固定块，6、收紧夹块，7、安装螺栓，9、调节螺杆，10、调节螺母，11、连接螺栓，12、垫片，13、锁定螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

如图1-图3所示，本实施例提供一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，包括：底座1和多个夹持部件。

底座1的上表面为水平面，底座1的下表面为倾斜面，底座1的下表面用于安装在外部机床上。多个夹持部件用于夹住航空涡轮叶片，多个夹持部件倾斜连接在底座1的上表面，多个夹持部件的倾斜方向与底座1的倾斜方向成正交关系。

其中，底座1用于与外部机床适配安装，同时通过设置的底座1的下表面倾斜设计，保证了对航空涡轮叶片榫头的倾斜磨削，实现对航空涡轮叶片榫头以叶片中心轴线倾斜一定角度进行磨削加工。而底座1的上表面水平设置，又保证了多个夹持部件的安装，同时保证了叶片安装后，处于需要的倾斜角度，使得加工效率大大提高。其中，多个夹持部件能够同时夹持多个航空涡轮叶片，能够同时磨削加工多个航空涡轮叶片的榫头，使得加工效率提高。并且，由于多个夹持部件倾斜连接在底座1的上表面上，使得实现对航空涡轮叶片榫头以叶片中心轴线扭转一定角度进行磨削加工，由于底座1和多个夹持部件的倾斜方向正交，从而实现两个方向的调整，使得将航空涡轮叶片直接夹持在本磨削夹具上就可以方便实现对航空涡轮叶片的榫头以叶片中心轴线倾斜一定角度和以叶片中心轴线扭转一定角度的两个方向上同时磨削加工，加工效率大大提高，同时加工精度也大大提高。

本实施例的技术方案的效果是，通过本磨削夹具能够同时实现对航空涡轮叶片的榫头以叶片中心轴线倾斜一定角度和以叶片中心轴线扭转一定角度的两个方向上同时磨削加工，加工效率大大提高，同时加工精度也大大提高。本磨削夹具操作方便，定位精简，能够同时加工多个涡轮叶片，效率极高，结构紧凑，灵活方便，定位精准有效，实现一机多工位加工，从而极大提高加工效率，节省生产时间。

优选地，本实施例中，底座1的下表面的倾斜角度为航空涡轮叶片轴线与磨削平面的夹角。从而利于直接加工得到需要的倾斜角度，进一步提高了加工效率。其中，底座1为镂空，能够满足强度与稳定性的同时满足精度、减轻重量的需求。

优选地，本实施例中，底座1的上表面设有第一定位块2，第一定位块2的顶端设有倾斜台，多个夹持部件的底端与倾斜台适配构成倾斜设置，多个夹持部件与第一定位块2可拆卸连接。通过设置的齿型结构钢能够保证多个夹持部件处于倾斜状态，保证航空涡轮叶片以叶片中心轴线扭转一定角度。其中，第一定位块2的顶端的齿型结构具有多个，并与夹持部件一一对应，从而利于夹持部件与第一定位块2的连接。其中，多个夹持部件与第一定位块2通过螺栓可拆卸连接。

优选地，本实施例中，多个夹持部件包括固定块5和两个夹紧块4，两个夹紧块4位于固定块5的两侧，并与固定块5可拆卸连接，两个夹紧块4与固定块5之间设有用于夹持航空涡轮叶片的夹槽，通过带动两个夹紧块4靠近固定块5夹紧航空涡轮叶片。

通过设置的夹紧块4和固定块5来夹紧航空涡轮叶片，其中固定块5用于支撑固定作用，固定块5与第一定位块2连接，两个夹紧块4分别位于固定块5的两侧，实现同时夹持两个航空涡轮叶片。由于两个夹紧块4与固定块5可拆卸连接，因此，可以将两个夹紧块4拆卸下来进行更换。

优选地，本实施例中，两个夹紧块4的一端通过连接螺栓11与固定块5一端的两侧连接，固定块5的另一端和两个夹紧块4的另一端均设有用于与榫头适配的齿型夹头，固定块5上设有带动两个夹紧块4向固定块5移动的调节部件，齿型夹头为弹性材质。两个夹紧块4通过连接螺栓11与固定块5的两侧连接，保证了结构稳定性，使得两个夹紧块4不会掉落，通过设置的齿型夹头能够利于与榫头配合，将榫头夹紧。由于齿型夹头为弹性材质，能够利于夹紧榫头。

优选地，本实施例中，齿型夹头的弹性变形范围为0.4mm，从而实现微小形变将榫头夹紧。从而方便榫头放入夹持，并在较小的运动范围内即可将叶片牢牢固定住。其中齿型夹头为具有伸缩性的合金材质，为现有技术。

优选地，本实施例中，调节部件包括调节螺杆9和调节螺母10，固定块5另一端的两侧上均设有用于推动对应夹紧块4向固定块5移动的调节螺杆9，调节螺杆9滑动穿过对应夹紧块4，并螺纹连接调节螺母10，通过拧紧调节螺母10带动夹紧块4靠近固定块5。

其中，夹紧块4上设有用于调节螺杆9穿过的通孔，通过调节螺母10在调节螺杆9上旋转，对夹紧块4挤压，带动夹紧块4向固定块5移动，实现对航空涡轮叶片的夹紧作用，操作非常方便，能够快速的夹紧航空涡轮叶片。其中调节螺母10与夹紧块4之间设有垫片12，垫片12套设在调节螺杆9上。其中固定块5上设有用于锁定调节螺杆9的锁定螺钉13，通过锁定螺钉13与调节螺杆9接触，将调节螺杆9紧固锁定。

优选地，本实施例中，固定块5和两个夹紧块4的一端设有用于限位的收紧夹块6，收紧夹块6与固定块5和两个夹紧块4的一端可拆卸连接。通过设置的收紧夹块6能够提高夹紧块4和固定块5之间的连接紧密性，提高结构的稳定性，避免夹紧块4松落。其中，收紧夹块6通过固定螺栓与固定块5和两个夹紧块4的一端连接。

优选地，本实施例中，底座1的上表面还设有用于辅助固定航空涡轮叶片的第二定位块3，第二定位块3具有斜角刃口结构，第二定位块3位于多个夹持部件的一端。通过设置的第二定位块3能够辅助固定航空涡轮叶片。其中，第二定位块3位于靠近齿型夹头一端，当放入航空涡轮叶片时，与榫头接触，实现高精度固定。

优选地，本实施例中，第二定位块3为两个，且并列设置，并通过安装螺栓7连接在底座1上。通过两个第二定位块3能够分别对放置的两个航空涡轮叶片进行固定，效果更好。

航空涡轮叶片的榫头上具有榫齿，榫齿分为盆向齿和背向齿，当进行双工位航空涡轮叶片加工时，两个航空涡轮叶片的盆背方向必须完全保持一致，航空涡轮叶片的两侧榫齿是镜像对称的，而且两侧榫齿的齿形精度极高，对称精度极高，所以双面齿形定位块2的两侧齿形分别利用两个航空涡轮叶片的盆向/背向榫齿定位时，能使两个航空涡轮叶片的磨削状态一致，不影响两个航空涡轮叶片的相互精度，才能实现双工位加工，实现两个航空涡轮叶片同时完成高精度榫头侧面及缘板侧面磨削。

其中，底座1、夹紧块4、齿型夹头、固定块5和收紧夹块6选用强度及加工难度适中的45钢即可，表面热处理至HRC40左右；双面齿形定位块和斜刃口定位块选用CrWMn材料，表面热处理至HRC58左右，以提高定位面的磨耗强度，抵抗磨损带来的定位误差。

使用时将两个航空涡轮叶片放入固定块5与夹紧块4之间，并使航空涡轮叶片的榫头下侧面与底座1上的第二定位块3紧密接触。然后使用扭力扳手将夹紧块4上的调节螺母10以一定扭矩拧紧，使得夹紧块4向固定块5移动夹紧，使航空涡轮叶片稳定精确固定在本磨削夹具上。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

需要注意的是，本发明中的“包括”意指其除所述成分外，还可以包括其他成分，所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，其特征在于，包括：

底座（1），所述底座（1）的上表面为水平面，所述底座（1）的下表面为倾斜面，所述底座（1）的下表面用于安装在外部机床上；

多个用于夹住航空涡轮叶片的夹持部件，多个所述夹持部件倾斜连接在所述底座（1）的上表面，多个所述夹持部件的倾斜方向与底座（1）的倾斜方向成正交关系;

所述底座（1）的上表面设有第一定位块（2），所述第一定位块（2）的顶端设有倾斜台，多个所述夹持部件的底端与所述倾斜台适配构成倾斜设置，多个所述夹持部件与所述第一定位块（2）可拆卸连接;

多个所述夹持部件包括固定块（5）和两个夹紧块（4），两个所述夹紧块（4）位于所述固定块（5）的两侧，并与所述固定块（5）可拆卸连接，两个所述夹紧块（4）与所述固定块（5）之间设有用于夹持航空涡轮叶片的夹槽，通过带动两个所述夹紧块（4）靠近所述固定块（5）夹紧航空涡轮叶片；

两个所述夹紧块（4）的一端通过连接螺栓（11）与所述固定块（5）一端的两侧连接，所述固定块（5）的另一端和两个所述夹紧块（4）的另一端均设有用于与榫头适配的齿型夹头，所述固定块（5）上设有带动两个所述夹紧块（4）向所述固定块（5）移动的调节部件，所述齿型夹头为弹性材质；

所述齿型夹头的弹性变形范围为0.4mm；

所述调节部件包括调节螺杆（9）和调节螺母（10），所述固定块（5）另一端的两侧上均设有用于推动对应所述夹紧块（4）向所述固定块（5）移动的所述调节螺杆（9），所述调节螺杆（9）滑动穿过对应所述夹紧块（4），并螺纹连接所述调节螺母（10），通过拧紧所述调节螺母（10）带动所述夹紧块（4）靠近所述固定块（5）；

所述固定块（5）和两个所述夹紧块（4）的一端设有用于限位的收紧夹块（6），所述收紧夹块（6）与所述固定块（5）和两个所述夹紧块（4）的一端可拆卸连接。

2.根据权利要求 1 所述的航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，其特征在于，所述底座（1）的下表面的倾斜角度为航空涡轮叶片轴线与磨削平面的夹角。

3.根据权利要求 1-2 任一项所述的航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，其特征在于，所述底座（1）的上表面还设有用于辅助固定航空涡轮叶片的第二定位块（3），所述第二定位块（3）具有斜角刃口结构，所述第二定位块（3）位于多个所述夹持部件的一端。

4.根据权利要求3所述的航空涡轮叶片榫头的磨削夹具，其特征在于，所述第二定位块（3）为两个，且并列设置，并通过安装螺栓（7）连接在所述底座（1）上。

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