CN114310376B - 一种航空发动机空心叶片的加工装置 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机空心叶片的加工装置，包括一对夹持空心叶片夹持装置，即小端夹持用装置和大端夹持用装置：小端夹持用装置包括压板一、压板二、定位块一、挡板一、底板一、二个O形圈：大端夹持用装置包括压板三、压板四、定位块二、挡板二、底板二、二个O形圈；所述底板一上表面装有定位块一、底板一，底板一的下表面由O形圈、定位销和4个内六角螺钉嵌套并排固定于数控加工中心工件安装基座上相对应的螺孔上；底板二上表面装有定位块二、底板二，定位块一与定位块二的中心也设有孔分别与底板一、底板二上中心孔连通；引气管接入底板一中心孔，排气管接入底板二中心孔，空心叶片在定位块一与定位块二的中心并覆盖住中心孔。

Description

一种航空发动机空心叶片的加工装置

技术领域

本发明涉及航空发动机空心叶片的加工装置(工装)。

背景技术

航空发动机作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。航空发动机已经发展成为可靠性极高的成熟产品，正在使用的航空发动机包括涡轮喷气/涡轮风扇发动机、涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机和活塞式发动机等多种类型，不仅作为各种用途的军民用飞机、无人机和巡航导弹动力，而且利用航空发动机派生发展的燃气轮机还被广泛用于地面发电、船用动力、移动电站、天然气和石油管线泵站等领域。

飞机在设计时，对于那些容易受到鸟撞击的部位，例如风挡玻璃、雷达罩、机翼前缘等应予以加强，以能承受大鸟的撞击。上述这些部位在飞机上都是固定不动的，相对而言，较容易地解决，但是对于发动机，那就难多了，因为在发动机进口后就是高速旋转的风扇叶片，风扇叶片长而薄，当受到鸟撞击后，容易折断，不仅会造成发动机振动加大，而且断片会随气流流向发动机后部，打坏后续部件,严重時造成发动机停车。为了解决以上问题，目前产生了空心的叶片，特别随着金属3d打印技术的发展，可以加工出选择性熔化连接的特殊结构的空心叶片，即便如此，目前的空心叶片对动能的吸收还有较大的提升空间，以适应更严苛的要求。面对如此需求，如何提高叶片的加工精密度，值得改进。

由于对叶片精度要求高，对工件的加工装置要求更高，不仅造成加工时间的延长，也给现场生产及夹具的管理带来诸多不便。研制一种可以快速定位装夹的加工，即可一次装夹完成定位夹紧、固定，再次更换夹具无需调整位置和找正精度的加工要求，这不仅对生产现场夹具的管理带来便利，而且能节约加工时间及降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是：提出一种航空发动机空心叶片的加工装置(工装)，能够保证航空发动机空心叶片的加工要求，便于操作，提高劳动生产率，还能够对生产现场夹具的管理带来极大方便。

本发明的技术方案是：一种航空发动机空心叶片的加工装置，包括一对夹持空心叶片夹持装置，即小端夹持用装置和大端夹持用装置：小端夹持用装置包括压板一、压板二、定位块一、挡板一、底板一、二个O形圈：大端夹持用装置包括压板三、压板四、定位块二、挡板二、底板二、二个O形圈；

所述底板一上表面装有定位块一、底板一，底板一的下表面由O形圈、定位销和4个内六角螺钉嵌套并排固定于数控加工中心工件安装基座上相对应的螺孔上；底板二上表面装有定位块二、底板二，底板二的下表面由O形圈、定位销和4个内六角螺钉嵌套并排固定于数控加工中心工件安装基座上相对应的螺孔上；

所述定位块一用压板一、压板二、挡板一位于定位块一的三边，定位块二用压板三、压板四、挡板二位于定位块二的三边；分别通过2个定位销、O形圈、2个圆柱销和4 个内六角螺钉固定于底板一、底板二上；

底板一、底板二的中心设有孔，而且定位块一与定位块二的中心也设有孔分别与底板一、底板二上中心孔连通；

引气管接入底板一中心孔，排气管接入底板二中心孔，空心叶片在定位块一与定位块二的中心并覆盖住中心孔。

所述小端夹持用装置、大端夹持用装置分别夹持空心叶片的两端，安装保证同轴度，减少叶片型面变形，方便控制壁厚。

所述小端夹持用装置中心设有引气口，接入引气管，通入气体，大端夹持用装置中心设有出气口，接入出气管，排出气体，防止铁屑进入内腔。

使用此航空发动机空心叶片的加工装置即工装，只要先顺时针转动扳手使螺母松开。压板一、压板三可以松开，压板二、压板四可以旋转，然后把航空空心叶片两端分别沿压板一与定位块一、压板三与定位块二之间的间隙插入，叶片侧面根据挡板一、挡板二来确定位置，然后逆时针转动扳手使螺母拧紧，使压板一、压板二、压板三、压板四压紧叶片即可。引气管接入底板一，排气管接入底板二，在加工时，通入气体，防止铁屑进入内腔。所述小端夹持用装置中心设有引气口，接入引气管，通入气体，大端夹持用装置中心设有出气口，接入出气管，排出气体，防止铁屑进入内腔。在加工型面时，内腔防冰槽已加工完成，在精型面时铁屑会进入内腔，特加此装置。

本发明的有益效果：此装置直接连接到数控加工中心(五轴)上，用于航空空心叶片的加工。此航空发动机空心叶片的加工装置装夹、简单、快速、精准，在加工时，通入气体，防止铁屑进入内腔，减少叶片型面变形，方便控制壁厚，适用于航空发动机空心的加工要求，便于操作，一次装夹完成定位夹紧、固定，再次更换夹具无需调整位置和找正精度的加工要求，而且能节约加工时间及降低生产成本。

附图说明

图1航空发动机空心叶片的加工装置3D图；

图2定位块一3D图；

图3压板一3D图；

图4压板二3D图；

图5挡板一3D图；

图6底板一3D图；

图7定位块二3D图；

图8压板三3D图；

图9压板四3D图；

图10挡板二3D图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图中：定位块一1、压板一2、压板二3、挡板一4、底板一5、定位销6、定位块二7、压板三8、挡板二9、内六角螺钉10、压板四11、底板二12、外六角螺母13、双头螺柱14。

如图1所示，航空发动机空心叶片的加工装置，包括底板、定位元件和夹持元件构成。构成。所述装置的定位元件：包括定位块，用于固定各元件，然后安装于底板上，底板与O形圈连接定位中心。

所述夹持元件：包括压板，挡板于定位块侧面，用于定位叶片的中心。定位块的截面为L型，长边贴紧底板固定，则其它三边与L型的挡边构成四侧的档边，如图所示。

具体的定位元件：所述定位块一1、定位块二7分别设置于底板一5、底板二12上，定位块一1、定位块二7分别用2个圆柱销、4个螺钉和2个定位销6固定于底板一5、底板二12，由挡板一4、压板一1、压板三8、挡板二9(虚线指示，图中不能直接显示出来)分别用4个螺钉固定于定位块一1、定位块二7的侧面。

所述夹持元件：压板二3、压板四11分别安装于定位块一1、定位块二7的一侧，用于固定叶片的周向距离，底板一、底板二的中心设有孔，而且定位块一与定位块二的中心也设有孔分别与底板一、底板二上中心孔连通。

加工航空发动机空心叶片时，只要引气管接入底板一中心孔，排气管接入底板二中心孔，空心叶片在定位块一与定位块二的中心并覆盖住中心孔。分别通过底板一、底板二中心孔与数控加工中与引气管中心孔用圆柱销进行定位，再分别由底板一、底板二的 4个固定孔5-1与数控加工中心固定，然后使用扳手顺时针转动使螺母松开，接着把航空发动机空心叶片分别沿挡板一、挡板二与压板一、压板三的间隙插入，叶片位置根据定位块一、定位块二、挡板一、挡板二、压板一、压板三确定，最后使用扳手逆时针转动螺母压板二、压板四压紧叶片即可。在加工时，通入气体，防止铁屑进入内腔。在加工型面时，内腔防冰槽已加工完成，在精型面时铁屑会进入内腔，特加此装置。

Claims (1)

1.一种航空发动机空心叶片的加工装置，其特征是：包括一对夹持空心叶片夹持装置，即小端夹持用装置和大端夹持用装置：小端夹持用装置包括压板一、压板二、定位块一、挡板一、底板一、二个O形圈：大端夹持用装置包括压板三、压板四、定位块二、挡板二、底板二、二个O形圈；

所述底板一上表面装有定位块一、底板一，底板一的下表面由O形圈、定位销和4个内六角螺钉嵌套并排固定于数控加工中心工件安装基座上相对应的螺孔上；底板二上表面装有定位块二、底板二，底板二的下表面由O形圈、定位销和4个内六角螺钉嵌套并排固定于数控加工中心工件安装基座上相对应的螺孔上；

所述定位块一用压板一、压板二、挡板一位于定位块一的三边，定位块二用压板三、压板四、挡板二位于定位块二的三边；分别通过二个定位销、O形圈、二个圆柱销和四个内六角螺钉固定于底板一、底板二上；

底板一、底板二的中心设有孔，而且定位块一与定位块二的中心也设有孔分别与底板一、底板二上中心孔连通；引气管接入底板一中心孔，排气管接入底板二中心孔，空心叶片在定位块一与定位块二的中心并覆盖住中心孔；

所述夹持装置：压板二、压板四分别安装于定位块一、定位块二的一侧，用于固定叶片的周向距离，底板一、底板二的中心设有孔，而且定位块一与定位块二的中心也设有孔分别与底板一、底板二上中心孔连通；加工航空发动机空心叶片时，引气管接入底板一中心设有的孔，排气管接入底板二中心设有的孔，空心叶片在定位块一与定位块二的中心并覆盖住中心孔；分别通过底板一、底板二中心孔与数控加工中心引气管中心孔用圆柱销进行定位，再分别由底板一、底板二的4个固定孔与数控加工中心固定，然后使用扳手顺时针转动使螺母松开，接着把航空发动机空心叶片分别沿挡板一、挡板二与压板一、压板三的间隙插入，叶片位置根据定位块一、定位块二、挡板一、挡板二、压板一、压板三确定，最后使用扳手逆时针转动螺母压板二、压板四压紧叶片；

所述小端夹持用装置、大端夹持用装置分别夹持空心叶片的两端。