CN113547180A - 一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，属于装夹装置技术领域。所述用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置包括底座以及设置于底座上方的定位部和压紧部，定位部包括固设于底座的定位环以及设置于定位环顶部的定位销钉，定位销钉用于对零件进行角向定位，压紧部包括固设于底座中心的中心螺杆以及可拆卸设置于中心螺杆的压盖，压盖用于压紧零件。所述用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置降低了电解加工中短路、过热、烧蚀等问题的发生，有效提高了电解加工零件的合格率，降低了加工成本。
Description
技术领域
本发明涉及装夹装置技术领域，特别涉及一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置。
背景技术
目前，用于传统机械加工的零件装夹装置不论在结构特点、装夹方式、各构件材料类型等方面都已经相对完善。但电解加工技术作为一种用于难加工材料(高温合金、钛合金等)加工的新兴技术，其在技术传承上与传统机械加工存在本质性的差异。虽然我国在电解加工领域已有多年的研究与探索，相关技术应用也已处于世界领先地位。但针对与电解加工的零件装夹装置领域，其相关技术的探索与研究仍处于起步阶段。专用于电解加工的装夹装置，目前仍无明确的成熟技术可用于借鉴。
随着航空发动机技术的不断进步，各类高温合金材料在发动机制造领域得到了广泛应用。同时，高温合金材料其自身加工性能差、加工成本高、加工效率低等现实情况也是传统机械加工难以从根本上解决的客观问题。电解加工技术作为一种新兴技术，因其加工过程不产生切削应力、不受被加工材料限制且加工成本低、加工效率高等一系列优势，已在各类难切削材料加工中得到了应用。然而，电解加工技术与传统机械加工技术存在的本质性差异，也造成其在技术传承上无法直接套用传统机械加工已有的成熟经验，现有的高温合金零件大余量电解加工中，因装夹不合理易造成的短路、过热、烧蚀等问题，此类问题的发生轻则造成加工停顿、电极局部损坏、加工成本增加、加工周期延长，重则造成电极烧毁、零件报废，甚至有可能造成电解机床的损坏，因此，在装夹结构、夹持特性及夹具材料等方面都面临着新的探索与挑战。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其降低了电解加工中短路、过热、烧蚀等问题的发生，有效提高了电解加工零件的合格率，降低了加工成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，包括底座以及设置于底座上方的定位部和压紧部；
所述定位部包括固设于所述底座的定位环以及设置于所述定位环顶部的定位销钉，定位销钉用于对零件进行角向定位；
所述压紧部包括固设于所述底座中心的中心螺杆以及可拆卸设置于所述中心螺杆的压盖，压盖用于压紧零件。
进一步的，所述底座为圆盘形结构。
进一步的，所述底座设置有环形槽和找正环带，所述找正环带与定位环的同轴度不大于0.02mm。
进一步的，所述压盖的上方还设置有锁紧垫片以及与所述中心螺杆配合的锁紧螺母。
进一步的，所述压盖与零件接触部分的平面度不低于0.03mm。
进一步的，所述定位环与零件接触部分的平面度不低于0.02mm。
进一步的，所述用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置中的金属构件均采用不锈钢材料。
进一步的，所述定位销钉采用绝缘材料。
进一步的，所述底座上还设置有吊环。
本发明的有益效果：
1)本发明装夹装置的结构及各结构件材料的选用大幅降低了电解加工中短路、过热、烧蚀等问题的发生，有效提高了电解加工零件的合格率，大幅降低了加工成本；
2)本发明的装夹装置通过现场验证，并在其他生产厂间进行了推广应用，通过现场加工对比，本发明的装夹装置能够有效降低电解加工70％的短路、过热、烧蚀等现象，减少加工停顿、提高加工效率50％，降低电极损坏，降低加工成本30％，降低零件超差风险、提升零件合格率50％。
本发明的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置的剖视图；
图2是本发明实施例提供的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置的立体结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置的俯视图；
图4是本发明实施例提供的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置的局部放大示意图。
说明书附图中的附图标记包括：
1-定位销钉，2-锁紧螺母，3-锁紧垫片，4-压盖，5-定位环，6-底座，7-中心螺杆，8-吊环，9-固定螺钉，10-零件，11-环形槽，12-找正环带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图4所示，本发明提供了一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，包括底座6以及设置于底座6上方的定位部和压紧部；
定位部包括固设于底座6的定位环5以及设置于定位环5顶部的定位销钉1，定位销钉1用于对零件10进行角向定位；
压紧部包括固设于底座6中心的中心螺杆7以及可拆卸设置于中心螺杆7的压盖4，压盖4用于压紧零件10。
上述技术方案中，中心螺杆7用于连接底座6与压盖4，定位环5用于零件10定位，定位销钉1用于零件10的角向定位，其与零件10上的角向孔相配合，保证定位准确，提高加工合格率，定位销钉1的尺寸可根据零件10的角向孔尺寸来确定。
底座6为圆盘形结构。
上述技术方案中，底座6用于承载整套装夹装置，底座6底部设置有固定螺钉9，固定螺钉9用于将装夹装置与电解加工机床连接，底座6与定位环接触的平面不能有豁口，保证接触充分，避免造成短路。
底座6设置有环形槽11和找正环带12，找正环带12与定位环5的同轴度不大于0.02mm。
上述技术方案中，底座6的外圆即为找正环带12，为方便零件10加工定位，找正环带12与定位环5定位止口同轴度不大于0.02mm。由于电解加工需要根据被加工零件10特点，使用一定结构的流场保护系统，环形槽11用于安装流场保护系统，本实施例中，环形槽11的宽为3mm，深为6mm。
压盖4的上方还设置有锁紧垫片3以及与中心螺杆7配合的锁紧螺母2。
上述技术方案中，锁紧螺母2用于锁紧零件10，锁紧垫片3用于增大锁紧面积。
压盖4与零件10接触部分的平面度不低于0.03mm。
上述技术方案中，为避免压紧面积过小造成零件10局部短路等问题，压紧装置采用面接触的压盖4结构，同时为保证压紧面积，压盖4与零件10接触的部分需进行磨平，其平面度不应低于0.03mm。
定位环5与零件10接触部分的平面度不低于0.02mm。
上述技术方案中，为了保证压紧面积，避免局部短路，定位环5与零件10接触的部分进行磨平，其平面度不低于0.02mm。
本发明用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置中的金属构件均采用不锈钢材料。
上述技术方案中，由于电解加工的电解液会对装夹装置相关构件存在一定腐蚀，因此，整套装夹装置金属构件全部采用不锈钢(如1Cr18Ni9Ti)材料制造，本实施例中，锁紧垫片3、压盖4、定位环5、底座6、中心螺杆7、吊环8以及固定螺钉9的材料均为不锈钢。
定位销钉1采用绝缘材料。
上述技术方案中，由于定位销钉1与零件10接触面积较小，为避免加工短路，其材料应选择陶瓷或聚乙烯等绝缘材料。
底座6上还设置有吊环8。
上述技术方案中，吊环8用于装夹装置的吊装与周转。
以某高温合金零件10大余量电解加工为例，详细描述本发明一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置的具体使用方式：
步骤一、将装夹装置放置在电解加工机床上，找正找正环带12，确保圆周跳动量不大于0.03mm；
步骤二、拧紧固定螺钉9，将装夹装置固定在电解加工机床上；
步骤三、依据定位销钉1的位置，将零件10定位到定位环5上；
步骤四、盖好压盖4并按一定力矩要求拧紧锁紧螺母2；
步骤五、将流场保护系统安装在底座6的环形槽11中；
步骤六、进行高温合金零件10某一工位的电解加工。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，包括底座以及设置于底座上方的定位部和压紧部；
所述定位部包括固设于所述底座的定位环以及设置于所述定位环顶部的定位销钉，定位销钉用于对零件进行角向定位；
所述压紧部包括固设于所述底座中心的中心螺杆以及可拆卸设置于所述中心螺杆的压盖，压盖用于压紧零件。
2.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述底座为圆盘形结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述底座设置有环形槽和找正环带，所述找正环带与定位环的同轴度不大于0.02mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述压盖的上方还设置有锁紧垫片以及与所述中心螺杆配合的锁紧螺母。
5.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述压盖与零件接触部分的平面度不低于0.03mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述定位环与零件接触部分的平面度不低于0.02mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置中的金属构件均采用不锈钢材料。
8.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述定位销钉采用绝缘材料。
9.根据权利要求1所述的一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置，其特征在于，所述底座上还设置有吊环。
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