CN114161273A - 一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，包括：夹具本体，工件通过两侧的夹具本体夹持，夹具本体上设有第一气检孔、第二气检孔、第一压力指示器、第二压力指示器和第一螺纹泵。本发明公开的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，工件两侧夹具使用静压膨胀方式装夹工件和独立的供油系统反馈，待压力值发生变化时可通过压力指示器实时反馈，静压膨胀套和调整垫的调节，使夹具与机床达到合适的配合。其中，夹具一旦调整好后，每次装夹时无需额外调整即可进行自动定心，减少了每次夹装夹具进行调整的时间，减少了加工辅助成本，从而提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具。
背景技术
机床夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹紧。机床夹具是生产准备工作的重要内容之一，也是零件产品生产工艺设计的主要任务之一。现有的机床夹具无独立的供油系统，夹持力不稳定，当夹持力不稳定时，无法保证对工件的继续加工，满足工件的精度，且每次夹紧工件时需要进行花费大量的时间进行调整，严重增加了加工辅助成本，也降低了加工效率。
发明内容
本发明提供一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，以解决夹具无独立的供油系统和夹持工件不稳定的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，包括：夹具本体，工件通过两侧的夹具本体夹持，所述夹具本体上设有第一压力指示器、第二压力指示器和第一螺纹泵，所述第一压力指示器和第二压力指示器内均设有第一腔体，所述第一腔体内填充液压油，通过所述第一压力指示器和第二压力指示器反馈压力值；所述夹具本体内设有第一进油孔、第二进油孔、第一油路和第二油路，所述第一进油孔和第二进油孔均设置在所述第二油路上，且所述第一油路和第二油路与第一腔体和第二腔体互通；所述夹具本体靠近工件的一侧设有静压膨胀套，所述静压膨胀套与所述第一油路和第二油路连通，液压油通过所述第一进油孔和第二进油孔进入静压膨胀套。
进一步地，所述夹具本体上还设有第一气检孔和第二气检孔，所述第一气检孔和第二气检孔均为气密性检测孔，与外接的气检阀连接反馈气密性。
进一步地，所述第一螺纹泵内设有螺母、球阀、活塞及第二腔体，拧动所述螺母挤压球阀，推动活塞使第二腔体充满液压油。
进一步地，所述夹具本体远离工件的一侧设有调整垫和定位锥心，所述定位锥心的圆心与夹具本体的圆心为同一圆心，所述调整垫设置在所述定位锥心的外圈周围。
进一步地，所述夹具本体内还设有第二螺纹泵，所述第二螺纹泵内设有预压柱塞。
进一步地，所述第一压力指示器和第一螺纹泵设置在同一径向线上，且所述同一径向线的长度小于夹具本体的直径；所述第二压力指示器和第二螺纹泵设置在同一径向线上，且所述同一径向线的长度小于夹具本体的直径。
进一步地，所述第一压力指示器设有至少一种标尺。
进一步地，所述夹具本体内还设有快插接头，所述快插接头可拆卸。
进一步地，所述夹具本体内还设有保护套和排水孔。
进一步地，所述夹具本体远离工件的一端还设有锥面，所述锥面与机床之间的夹角为7°7’30”。
本发明公开的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，工件两侧的夹具使用静压膨胀方式装夹工件和独立的供油系统反馈，待压力值发生变化时可通过压力指示器进行实时反馈，调节夹具本体，使夹具本体与工件之间，夹具本体与机床达到合适的配合。其中，夹具本体一旦调整好后，每次装夹时无需额外调整即可进行自动定心，减少了每次夹装夹具进行调整的时间，减少了加工辅助成本，从而提高了加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具结构示意图；
图2为本发明燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具剖视图；
图3为本发明主动端静压夹具的结构示意图；
图4为本发明主动端静压夹具的左视图；
图5为本发明主动端静压夹具的剖视一图；
图6为本发明主动端静压夹具的剖视二图；
图7为本发明主动端静压夹具气检时的结构示意图；
图8为本发明从动端静压夹具的剖视图；
图9为本发明从动端静压夹具气检时的结构示意图；
图10为本发明锥面的局部放大图。
图中，1、工件，2、过渡件，3、主动端静压夹具，4、从动端静压夹具，5、第一气检孔，6、第二气检孔，7、第一压力指示器，8、第一螺纹泵，9、调整垫，10、定位锥心，11、排水孔，12、保护套，13、快插接头，14、进油孔，15、第一油路，16、第一腔体，17、第二油路，18、静压膨胀套，19、预压柱塞，20、第二压力指示器，21、第二螺纹泵，22、螺母，23、球阀，24、活塞，25、第二进油孔，26、第二腔体，27、夹具本体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示为燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，包括：夹具本体27，工件1通过两侧的夹具本体27夹持，所述夹具本体27上设有第一压力指示器7、第二压力指示器20和第一螺纹泵8；所述第一压力指示器7和第二压力指示器20内均设有第一腔体16，所述第一腔体16内填充液压油，通过所述第一压力指示器7和第二压力指示器20反馈压力值；所述夹具本体内设有第一进油孔14、第二进油孔25、第一油路15和第二油路17，所述第一进油孔14和第二进油孔25均设置在所述第二油路17上，且所述第一油路15和第二油路17与第一腔体16和第二腔体26互通；所述夹具本体27靠近工件1的一侧设有静压膨胀套18，所述静压膨胀套18与所述第一油路15和第二油路17连通，液压油通过所述第一进油孔14和第二进油孔25进入加压腔体内。进一步地，所述夹具本体27上还设有第一气检孔5和第二气检孔6，所述第一气检孔5和第二气检孔6均为气密性检测孔，与外接的气检阀连接反馈气密性。进一步地，所述第一螺纹泵8内设有螺母22、球阀23、活塞24及第二腔体26，拧动所述螺母22挤压球阀23，推动活塞24使第二腔体26充满液压油。进一步地，所述夹具本体27内还设有第二螺纹泵21，所述第二螺纹泵21内设有预压柱塞19。
在本实施例中，优选的，如图1-2所示，为了方便工件1的装夹在工件的一侧设置过渡件2，两侧夹具设置为主动端静压夹具3和从动端静压夹具4，设置这两种夹具一方面可以避免错误转配，另一方面主动端静压夹具3采用内涨的夹持方式，从动端静压夹具4采用外涨的夹持方式；如图5-9所示，主动端静压夹具3和从动端静压夹具4上均设有第一气检孔5、第一压力指示器7、第一螺纹泵8、第二气检孔6、第二压力指示器20和第二螺纹泵21；所述第一气检孔5和第二气检孔6均为气密性检测孔，与外接的气检阀连接反馈气密性；所述第一压力指示器7和所述第二压力指示器20的内部结构相同，所述第一压力指示器7内设有第一腔体16，所述第一腔体16内填充液压油。如图6所示，所述第一螺纹泵8内设有螺母22、球阀23、活塞24及第二腔体26，拧动所述螺母22挤压球阀23，推动活塞24使第二腔体26充满液压；所述第二螺纹泵21内还设有预压柱塞19，在夹具出厂前通过拧动预压柱塞19观测从动端静压夹具4夹具内的压力值，待夹具出厂后第二螺纹泵21不参与工作；主动端静压夹具3和从动端静压夹具4的端面上均设有第一气检孔5和第二气检孔6，当工件1贴近在两侧的夹具上时，两侧夹具上的第一气检孔5和第二气检孔6会被堵死，这时第一气检孔5和第二气检孔6的内部压力增大，使用外接的气检阀检测此时的第一气检孔5和第二气检孔6的压力，待气检阀给出压力反馈时，则表明工件1的位置安装到位。第一进油口14和第二进油口25均设置在第二油路17上，通过拧动第一螺纹泵8的螺母22挤压球阀23，推动活塞24使第二腔体26内充满液压油，液压油从第一螺纹泵的通孔进入第二油路17内，通过第一进油口14和第二进油口25进入加压腔体内，然后液压油进入第二螺纹泵内，再进入第二压力指示器20内，夹具本体内27内的压力通过第一压力指示器7和第二压力指示器20进行反馈后，根据压力值的变化，再调节第一螺纹泵8，使静压膨胀套18均匀发生膨胀，夹紧工件，主动端静压夹具3和从动端静压夹具4的工作原理和过程均相同。第一螺纹泵8和第一压力指示器7的腔体与静压膨胀套18通过第一油路15和第二油路17的孔道互通。夹具在出厂前通过预压柱塞19进行调试，在正常工作时，预压柱塞19不参与工作。待预压柱塞19将压力调整好后，将预压柱塞19锁死。夹具经长时间使用后，随着高速工件的高速旋转，待夹具出现无法顺利松开时，通过预压柱塞19调整压力。
在本实施例中，第一螺纹泵8采用手动螺纹泵，两侧的主动端静压夹具3和从动端静压夹具4通过手动螺纹泵供油系统给静压膨胀套18进行供油和加压，通过压力值的进一步反馈获取实时的压力值，从而达到工件1两侧所需的夹持力的需求，静压膨胀套18在液压油的作用下均匀膨胀，夹紧工件。夹具的供油系统采用密封装置，压力最高可达40MPa，压力指示器7的标尺最大可显示36MPa。其中，径向上的油口全部用螺纹胶进行封死，在轴向方向上的油口，采用专用的注油孔，在维修时可以通过注油孔进行维修。
如图3和4所示，进一步地，所述夹具本体27远离工件1的一侧设有调整垫9和定位锥心10，所述定位锥心10的圆心与夹具本体27的圆心为同一圆心，所述调整垫9设置在所述定位锥心10的外圈周围。在本实施例中，调整垫9和定位锥心10设置在远离工件1的端面上，待工件1被两侧的主动端静压夹具3和从动端静压夹具4夹紧后，在磨尖机床上安装时，调整垫9会先于定位锥心10与磨尖机床进行接触，待调整垫9和磨尖机床接触后，逐渐磨削调整垫9，使夹具和机床达到适当的配合位置，定位锥心10与磨尖机床定位准确后，夹持工件1的夹具与磨尖机床的位置关系固定。其中，夹具一旦调整好后，后续每次的装夹均可进行自动定心，无需再次进行额外的调整，节省时间并可以高效进行定位。
进一步地，所述第一压力指示器7和第一螺纹泵8设置在同一径向线上，且所述同一径向线的长度小于夹具本体的直径。进一步地，所述第二压力指示器20和第二螺纹泵21设置在同一径向线上，且所述同一径向线的长度小于夹具本体的直径。在本实施例中，夹具本体转速最大可达4500rpm，由于磨尖机床在高速运转时会产生较大的离心力，将第一压力指示器7和第一螺纹泵8及第二压力指示器20和第二螺纹泵21设置在远离主动端静压夹具3和从动端静压夹具4的圆心线上，可有效抵抗高速旋转时所产生的离心力。
进一步地，所述第一压力指示器7设有至少一种标尺。在本实施例中，第一压力指示器7和第二压力指示器20为两种不同的压力标尺，待夹具夹持工件1时，通过内六角扳手，拧动第一螺纹泵8的施力螺母，观察外露的第一压力指示器7和第二压力指示器20两种不同的标尺刻度，从而来判定夹具内部的压力区间。
进一步地，所述夹具本体内还设有快插接头13，所述快插接头13可拆卸。进一步地，所述主动端静压夹具3和从动端静压夹具4内还设有保护套12和排水孔11。在本实施例中，使用夹具时不可以进行空载加压工作，由于空载加压时会导致静压膨胀套的破裂，致使两侧的夹具发生损坏。当夹具只有在装有工件或者保护套12的情况下，才可以进行加压工作。当工件在磨尖机床上高速旋转时，工件1中产生的热量经空气冷却后的小水滴可通过排水孔11排出，达到去除水滴和散热降温的作用。
进一步地，所述夹具本体远离工件1的一端还设有锥面，所述锥面与机床之间的夹角为7°7’30”。如图2和10所示，在本实施例中，两侧的夹具与磨尖机床连接时，采用标准的锥面角度α，其中，α值为7°7’30”，通过磨削调整调整垫9，使夹具与磨尖机床达到合适的配合位置，夹具经重复定位使其精度控制小于0.005mm，定位锥心10的定位位置精度小于0.01mm。
使用燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具的装夹方法对工件进行夹装的步骤：
第一步，通过内六角扳手，拧动主动端静压夹具3和从动端静压夹具4上的手动第二螺纹泵21的施力螺母，观察外露的第二压力指示器20的标尺刻度，通过高低压两种标尺判定夹具内部的压力区间。
第二步：待压力区间达到跳动值时，将工件1用主动端静压夹具3和从动端静压夹具4夹住后，通过第一气检孔5和第二气检孔6外接气检阀检测，待气检阀检测给出压力反馈时，表明工件1的位置到位。
第三步：待第二压力值达到要求和工件1两侧的主动端静压夹具3和从动端静压夹具4检测完毕后，加压锁紧工件本体。
在本实施例中，液压油通过拧动第一螺纹泵8的螺母22，施力挤压球阀23，使球阀23推动活塞运动，使液压油沿第一螺纹泵8的边沿将液压油通过油孔进入第二油路17，通过第二油路17上的第一进油孔14和第二进油孔25进入加压腔体，液压油进入第二螺纹泵21的油孔，然后再进入第二压力指示器20的腔体内，根据压力值的变化，再调节第一螺纹泵8，使静压膨胀套18均匀发生膨胀，夹紧工件，主动端静压夹具3和从动端静压夹具4的工作原理和过程均相同其中，第二螺纹泵21是出厂前调试用，正常工作时，不参与工作。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，包括：夹具本体(27)，工件(1)通过两侧的夹具本体(27)夹持，所述夹具本体(27)上设有第一压力指示器(7)、第二压力指示器(20)和第一螺纹泵(8)，所述第一压力指示器(7)和第二压力指示器(20)内均设有第一腔体(16)，所述第一腔体(16)内填充液压油，通过所述第一压力指示器(7)和第二压力指示器(20)反馈压力值；所述夹具本体内设有第一进油孔(14)、第二进油孔(25)、第一油路(15)和第二油路(17)，所述第一进油孔(14)和第二进油孔(25)均设置在所述第二油路(17)上，且所述第一油路(15)和第二油路(17)与第一腔体(16)和第二腔体(26)互通；所述夹具本体(27)靠近工件(1)的一侧设有静压膨胀套(18)，所述静压膨胀套(18)与所述第一油路(15)和第二油路(17)连通，液压油通过所述第一进油孔(14)和第二进油孔(25)进入静压膨胀套(18)。
2.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述夹具本体(27)上还设有第一气检孔(5)和第二气检孔(6)，所述第一气检孔(5)和第二气检孔(6)均为气密性检测孔，与外接的气检阀连接反馈气密性。
3.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述第一螺纹泵(8)内设有螺母(22)、球阀(23)、活塞(24)及第二腔体(26)，拧动所述螺母(22)挤压球阀(23)，推动活塞(24)使第二腔体(26)充满液压油。
4.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述夹具本体(27)远离工件(1)的一侧设有调整垫(9)和定位锥心(10)，所述定位锥心(10)的圆心与夹具本体(27)的圆心为同一圆心，所述调整垫(9)设置在所述定位锥心(10)的外圈周围。
5.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述夹具本体(27)内还设有第二螺纹泵(21)，所述第二螺纹泵(21)内设有预压柱塞(19)。
6.根据权利要求5所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述第一压力指示器(7)和第一螺纹泵(8)设置在同一径向线上，且所述同一径向线的长度小于夹具本体的直径；所述第二压力指示器(20)和第二螺纹泵(21)设置在同一径向线上，且所述同一径向线的长度小于夹具本体的直径。
7.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述第一压力指示器(7)设有至少一种标尺。
8.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述夹具本体(27)内还设有快插接头(13)，所述快插接头(13)可拆卸。
9.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述夹具本体(27)内还设有保护套(12)和排水孔(11)。
10.根据权利要求1所述的一种燃气涡轮转子叶尖磨削装夹工件的夹具，其特征在于，所述夹具本体(27)远离工件(1)的一端还设有锥面，所述锥面与机床之间的夹角为7°7’30”。
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2021
- 2021-12-22 CN CN202111585010.2A patent/CN114161273A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115284130A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-04 | 青岛中科国晟动力科技有限公司 | 一种转子叶片叶尖磨削方法 |
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