CN115229663A - 用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具及返修工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具及返修工艺，包括具有第一开口的底座、夹紧组件、设置于底座上并处于夹紧组件外围的用于与夹紧组件围合形成磨料通道的外夹具体以及压盖于夹紧组件和外夹具体上的上压组件，上压组件上开设有第二开口，第一开口和第二开口分别从磨料通道的两端与磨料通道连通；夹紧组件包括用于与夹持固定的所述涡轮盘的榫槽呈相对布设并将磨粒流导入榫槽内的导流构造。本加工夹具用于装夹涡轮盘进行榫槽磨粒流返修加工，尺寸精度较高，去量可控，能够满足榫槽轮廓型面最终尺寸要求，避免重新拉削在榫槽表面产生细微‘接刀’导致的拉应力裂纹风险，降低重新投入新批次工件的成本。

Description

用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具及返修工艺

技术领域

本发明涉及涡轮盘榫槽加工领域，特别地，涉及一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具。此外，本发明还涉及一种包括上述涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具的涡轮盘榫槽返修工艺。

背景技术

榫槽是航空发动机热端关键零件，是涡轮盘的常见结构，用于装配带榫头的叶片。榫槽的结构复杂，尺寸精度要求高，且为最终精加工型面，因其加工要求高、加工难度大，在工厂均作为“关键工序”进行质量管控。

现有技术中，榫槽加工主要采用高精密、高强度的成型拉刀一次加工完成。由于其结构及该加工方式的特点，通常在加工正式零件前，需进行试料拉削，以确定成型拉刀的尺寸精度完全满足榫槽加工要求。试拉合格后，当出现正式件加工中拉刀异常磨损，导致加工后榫槽尺寸偏小时，很难再次补充加工/返修，将造成较大的经济损失和超期交付等不良影响。

为了解决上述问题，领域人员尝试过将零件上拉床，重新安装、找正加工，由于存在装夹间隙和找正误差，加之拉刀去量多，补充加工/返修的榫槽尺寸极易加大超差。另外，还有采用金相砂纸局部抛修超差的榫槽轮廓型面和尺寸的工艺方案，由于榫槽内型面有多处圆弧、钳工操作风枪易出现“发飘”等情况，尺寸去量亦无法控制，导致返修未能成功。

发明内容

本发明提供了一种涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具及返修工艺，以解决涡轮盘榫槽尺寸精度要求高导致的返修难度大的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，所述涡轮盘的榫槽用于装配带榫头的叶片，所述加工夹具包括具有第一开口的底座、设置于底座上的用于沿所述涡轮盘的轴向夹持固定所述涡轮盘并对所述涡轮盘的非加工面进行贴合保护的夹紧组件、设置于底座上并处于夹紧组件外围的用于与夹紧组件围合形成磨料通道的外夹具体以及压盖于夹紧组件和外夹具体上的上压组件，上压组件上开设有第二开口，第一开口和第二开口分别从磨料通道的两端与磨料通道连通；夹紧组件包括用于与夹持固定的所述涡轮盘的榫槽呈相对布设并将磨料导入榫槽内的导流构造。

作为一种优选方式，所述上夹具体的内壁形成有凹腔；所述凹腔具有容置所述涡轮盘的第一端面的轴向凸起的空间。

作为一种优选方式，所述下夹具体轴向导通形成有安装腔；所述安装腔的腔内形状和尺寸与所述涡轮盘的第二端面的轴向凸起的形状和外径相适配。

作为一种优选方式，所述夹紧组件还包括螺纹拉杆，所述上夹具体设置有用于穿设所述螺纹拉杆的第一通孔，所述底座对应所述第一通孔开设有用于穿设所述螺纹拉杆的第二通孔，所述第一通孔以及所述第二通孔的开设位置与所述涡轮盘的腹板孔或腹板开口的位置相适配。

作为一种优选方式，所述外夹具体包括筒状的第一支撑件、第二支撑件；所述上压组件包括压紧件；所述第一支撑件与所述第二支撑件等径布设；所述第一支撑件的第一端面与底座连接，所述第二支撑件的第一端面连接于所述第一支撑件的第二端面，所述压紧件的第二端面与磨粒流设备接触以使所述压紧件的第一端面压紧于所述第二支撑件的第二端面。

作为一种优选方式，所述压紧件的第二端面的内侧转角设置为倒角，所述夹紧组件的两外端面转角设置为倒角；或，所述夹紧组件的外径由中部向两端面逐渐减小。

作为一种优选方式，所述导流构造为设置于所述上夹具体的侧壁和所述下夹具体的侧壁的齿，所述齿的倾斜角度与所述榫槽相匹配；或者，所述导流构造为开设于所述上夹具体的侧壁和所述下夹具体的侧壁的条形槽，所述条形槽与所述榫槽相匹配。

作为一种优选方式，所述上夹具体的夹紧面外径与所述涡轮盘的第一端面外径相适配；所述下夹具体的夹紧面外径与所述涡轮盘的第二端面外径相适配。

另一方面，本发明还提供一种涡轮盘榫槽的精密尺寸返修工艺，其特征在于，应用有以上任一所述的加工夹具，所述返修工艺包括以下步骤：

S1.设定加工参数；

S2.使用所述加工夹具装夹目标涡轮盘；

S3.通过磨粒流加工设备往复导入磨料，磨料依次经过第二开口、磨料通道、上夹具体的导流构造、榫槽型面、下夹具体的导流构造、磨料通道、第一开口以对目标涡轮盘的榫槽型面进行抛磨；或者磨料反向流动以对目标涡轮盘的榫槽型面进行抛磨；

S4.钳工辅助抛光。

作为一种优选方式，步骤S2包括：

S21.将底座放置于任一安装台面或磨粒流设备平台；

S22.于底座上放置或安装下夹具体；

S23.于下夹具体上放置涡轮盘并使涡轮盘榫槽与下夹具体的导流构造对位；

S24.于涡轮盘上盖合上夹具体并使上夹具体的导流构造与涡轮盘榫槽对位；

S25.将夹紧组件锁紧完成装夹并安装固定于底座；

S26.安装外夹具体使外夹具体处于夹紧组件外围并与外夹具体围合形成磨料通道；

S27.盖合上压组件，若所述加工夹具于磨粒流设备平台装夹，由磨粒流设备压紧上压组件；若所述加工夹具于安装台面装夹，将本加工夹具移至磨粒流设备平台后，由磨粒流设备压紧上压组件。

本发明具有以下有益效果：使用本加工夹具用于装夹涡轮盘对榫槽进行磨粒流加工，上夹具体和下夹具体分别装夹于涡轮盘的两端面，磨料经过第二开口、进入磨料通道，经过上夹具体的导流构造后流向榫槽型面，再经过下夹具体的导流构造流出，最后至第一开口流出，磨料反向导入时同理；使用本加工夹具仅于涡轮盘上需加工的榫槽部位形成通道，磨料仅在磨料通道内沿榫槽型面上下往复挤压流动，有效保护涡轮盘的非加工面，同时克服因尺寸精度要求高导致的涡轮盘榫槽返修难度大的问题；使用磨粒流加工对涡轮盘榫槽进行返修的尺寸精度较高，去量可控，能够满足榫槽轮廓型面最终尺寸要求，避免重新拉削在榫槽表面产生细微‘接刀’导致的拉应力裂纹风险，降低重新投入新批次工件的成本。

另一方面，采用磨粒流加工结合钳工抛光的返修工艺，通过本加工夹具对涡轮盘进行装夹，整体操作难度低，且工件装夹后不需找正，通过磨粒流设备控制磨料上下流动和去料，控制涡轮盘工件的尺寸精度于0.005以内，且具有较高的返修效率，可控制约60分钟/件，有效解决现有涡轮盘榫槽成型后再次补充加工/返修困难的问题，降低重新投入新批次工件的成本、提高效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

1、底座 2、第一内六角螺钉 3、第一支撑件 4、下夹具体 5、第二内六角螺钉 6、螺纹拉杆 7、第一圆柱销 8、第二通孔 9、连杆 10、第二圆柱销 11、第三圆柱销 12、第二支撑件 13、压紧件 14、上夹具体 15、螺母 16、齿 17、安装槽 18、涡轮盘 19、榫槽 20、轴向凸起 21、腹板孔 22、第一开口 23、第二开口 24、第四通孔 25、第二阶梯结构

图1是本发明优选实施例的结构示意图一；

图2是本发明优选实施例的结构示意图二；

图3是本发明优选实施例的剖视图；

图4是图3的R向剖面图；

图5是本发明优选实施例的结构分解图；

图6是涡轮盘结构示意图；

图7是涡轮盘的剖视图；

图8是榫槽结构示意图；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1至图8，本发明的优选实施例提供了一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，涡轮盘18的榫槽19用于装配带榫头的叶片，加工夹具包括具有第一开口22的底座1、设置于底座1上的用于沿涡轮盘18的轴向夹持固定涡轮盘18并对涡轮盘18的非加工面进行贴合保护的夹紧组件、设置于底座1上并处于夹紧组件外围的用于与夹紧组件围合形成磨料通道的外夹具体以及压盖于夹紧组件和外夹具体上的上压组件，上压组件上开设有第二开口23，第一开口和第二开口23分别从磨料通道的两端与磨料通道连通；夹紧组件包括用于与夹持固定的涡轮盘18的榫槽19呈相对布设并将磨料导入榫槽19内的导流构造。

本实施例中，使用本加工夹具对涡轮盘18进行装夹时，首先，使用夹紧组件配合底座1将涡轮盘18夹紧固定；底座1放置于磨粒流加工设备进行装夹或将涡轮盘18装夹完成后底座1放置于磨粒流加工设备，安装外夹具体使其与夹紧组件之间围绕形成磨料通道；后盖上上压组件，由磨粒流设备将上压组件压紧，受磨粒流设备的轴向力同步压紧外夹具体和底座1；开启磨粒流设备导入磨料进行加工，磨料经过第二开口23进入磨料通道，经过上夹具体14的导流构造后流向榫槽19型面，再经过下夹具体4的导流构造流出，最后至第一开口22流出，磨料反向导入时同理，对涡轮盘18的榫槽19型面上下挤压流动，实现磨粒流微量去料加工。

具体的，上夹具体14的夹紧面优选为与涡轮盘18的第一端面外径相适配，同理，下夹具体4的夹紧面优选为与涡轮盘18的第二端面外径相适配。

本加工夹具用于装夹涡轮盘18对其榫槽19进行磨粒流加工，上夹具体14和下夹具体4分别装夹于涡轮盘18的两端面，磨料经过第二开口23进入磨料通道，经过上夹具体14的导流构造后流向榫槽19型面，再经过下夹具体4的导流构造流出，最后至第一开口22流出，磨料反向导入时同理；使用本加工夹具能够仅于涡轮盘18上需加工的榫槽19部位形成通道，磨料仅在磨料通道内沿榫槽19型面上下往复挤压流动，有效保护涡轮盘的非加工面，同时克服因尺寸精度要求高导致的涡轮盘榫槽返修难度大的问题；使用磨粒流加工对涡轮盘榫槽进行返修的尺寸精度较高，去量可控，能够满足榫槽轮廓型面最终尺寸要求，避免重新拉削在榫槽表面产生细微‘接刀’导致的拉应力裂纹风险，降低重新投入新批次工件的成本。

本实施例中的导流构造具体是于上夹具体14和下夹具体4的侧壁设置的齿，任两个齿的间隙与榫槽19相匹配，应当理解的是，齿可以是斜齿16或直齿；本实施例中优选为斜齿16。

可以理解的是，也可以是上夹具体14和下夹具体4侧壁设置的条形槽；条形槽与榫槽19相匹配；条形槽为轴向布设或斜向布设

需要说明的是，在一些实施例中，夹紧组件的夹紧面与涡轮盘18的端面之间可以设置密封垫，以防止磨料进入夹紧组件和涡轮盘18之间；未使用密封垫情况下，少许磨料进入不影响做功，加工完成后进行清理即可。

可选的，下夹具体4轴向导通形成有安装腔；安装腔的腔内形状和尺寸与涡轮盘18第二端面的轴向凸起20的形状和外径相适配，该轴向凸起20为涡轮盘18的轴向连接结构；安装腔内设有与其轴向凸起20高度相适配(相等或略大于)的第一阶梯状结构，具有一定支撑作用；进一步的，为保证装夹效果，上夹具体14的内壁向内形成凹腔，该凹腔具有容置涡轮盘18的第一端面的轴向凸起20的空间；避免与涡轮盘18的轴向凸起20干涉；实际装夹时，将涡轮盘18对应端面的轴向凸起20对准安装腔嵌入，实现对涡轮盘18的径向定位，涡轮盘18的第二端面抵接于下夹具体4的夹紧面，实现对涡轮盘18的轴向定位，操作方便，再旋转涡轮盘18角度调整至其榫槽19与下夹具体4的齿16对位，盖上上夹具体14轻微调整对位。

可选的，夹紧组件包括螺纹拉杆6，上夹具体14和底座1对应开设有用于穿设螺纹拉杆6的第一通孔，第一通孔的开设位置与涡轮盘18的腹板孔21或腹板开口的位置相适配，需要说明的是，涡轮盘18的腹板通常设置有腹板孔21便于装夹加工，因此，本加工夹具的上夹具体14设置第一通孔，下夹具体设置第五通孔，底座1对应设置第二通孔8以穿设螺纹拉杆6；其中，底座1开设的第二通孔8为沉头孔，螺纹拉杆6的小端穿过第二通孔8后，螺纹拉杆6的大端即可安装于该第二通孔8内，结构紧凑合理，避免干涉；螺纹拉杆6小端依次穿过底座1的第二通孔8、涡轮盘18的腹板孔21以及上夹具体14的第一通孔后穿出，通过螺母15或螺帽锁紧，将涡轮盘18夹紧同时夹紧组件实现于底座1上的固定；螺母15优选为外六角螺母15、螺帽优选为外六角螺帽；另外，第一通孔、第二通孔、第五通孔以及腹板孔的孔径均大于螺纹拉杆外径；使得上夹具体14、下夹具体4以及涡轮盘18均具有角度微调的空间，使导流构造与榫槽19对位。

可选的，螺纹拉杆6的大端内端面设置有第一圆柱销7，在螺纹拉杆6装配后，限制螺纹拉杆6的转动，防止松脱。

可选的，底座1设置有环形的安装槽17；安装槽17的大径大于下夹具体4的外径，安装槽17的小径与下夹具体4的安装腔的直径相匹配；实现下夹具体4于底座1的安装定位。

可选的，下夹具体4沿轴向环形布设有第四通孔24，底座1对应设置有螺纹孔，通过第二内六角螺钉5进一步将下夹具体4锁紧固定于底座1，使下夹具体固定更为稳固，保证加工精度。

在本实施例上述的技术方案中，具体装夹步骤可以是：

首先，将螺纹拉杆6穿过底座1的第二通孔8，螺纹拉杆6的大端没入为沉头孔的第二通孔8内，对螺纹拉杆6径向限位，再将底座1置于安装平面或设备平台，也完成了对底座1和螺纹拉杆6的轴向定位；

于底座1上放置下夹具体4、螺纹拉杆6的小端穿出安装腔，将安装腔的腔内底部与安装槽17的小径侧壁配合完成下夹具体4的轴线限位和径向定位；通过锁紧第二内六角螺钉5将下夹具体4固定；

于完成固定的下夹具体4上放置目标涡轮盘18，将涡轮盘18第一端面的轴向凸起20对准安装腔嵌入完成轴向限位和径向定位，并使螺纹拉杆6的小端穿出涡轮盘18的腹板孔21或腹板开口；微量旋转涡轮盘18调整榫槽19与下夹具体4的齿16间隙对位；

盖合上夹具体14，使螺纹拉杆6的小端穿出上夹具体14的第一通孔，略微调整使上夹具体14的齿16间隙与榫槽19对位；锁紧螺母15/螺帽，完成夹紧组件对涡轮盘18的装夹，同时，也完成了夹紧组件的定位、于底座1的固定，整体结构合理，操作简便，装配完成后工件不需找正；

完成装夹后，放置外夹具体并将其定位固定，于外夹具体上盖合上压组件，磨粒流设备压紧上压组件，对外夹具体、底座1同步压紧定位，完成本加工夹具整体装夹固定；

可选的，安装槽17的大径与外夹具体的外径相适配，实现外夹具体安装于底座1的定位；

进一步的，外夹具体的底部设置有至少两个螺纹孔，底座1对应设置有第三通孔，该第三通孔为沉头孔，避免干涉；外夹具体于底座1放置定位后，通过第一内六角螺钉2穿过第三通孔锁紧固定，定位、固定更为稳固。

可选的，外夹具体包括筒状的第一支撑件3、第二支撑件12；上压组件包括压紧件13；第一支撑件3的内外径与第二支撑件12的内外径相匹配；第一支撑件3的第一端面与底座1连接，螺纹孔开设于第一支撑件3的第一端面；第二支撑件12的第一端面连接于第一支撑件3的第二端面，压紧件13的第二端面与磨粒流设备接触以使压紧件13的第一端面压紧于第二支撑件12的第二端面；外夹具体整体体积、重量较大，分为第一支撑件3和第二支撑件12以便于搬动；

可选的，第一支撑件3的第二端面和第二支撑件12的第一端面分别设置有相适配的第二阶梯结构25，第一支撑件3与底座1连接实现轴向和径向定位的情况下，通过本第二阶梯结构25实现对第二支撑件12的径向定位，便于操作人员装卸；

实际操作中，底座1放置于安装平面或设备平台之前，螺纹拉杆6按前述操作预安装，第一支撑件3通过第一内六角螺钉2锁紧固定；后续只需按前述步骤进行涡轮盘18装夹操作以及第二支撑件12和压紧件13的装配；更换涡轮盘18时，只需搬离压紧件13、第二支撑件12，取下螺母15/螺帽，搬离上夹具体14和涡轮盘18，再更换涡轮盘18重复装夹操作，底座1、下夹具体4以及第一支撑件3保持不动，操作方便，提高效率。

可选的，压紧件13的内径小于第二支撑件12的内径，压紧件13的第一端面内侧轴向形成有环形的第一定位部，第一定位部的外径与第二支撑件12的内径相匹配，压紧件13放置于第二支撑件12上时，第一定位部嵌入第二支撑件12，实现对压紧件13的定位；本实施例中，底座1与第一支撑件3螺纹连接，第二支撑件12和压紧件13均为结构配合进行径向限位，装卸方便。

可选的，压紧件13的第二端面内侧转角设置为倒角，以引导磨料进入磨料通道内；

进一步的，上夹具体14和下夹具体4的外端均为倒角结构，即上夹具体14的外端面至夹紧面方向的外径呈逐渐增大，下夹具体4同理；即二者小端面分别近上压组件的第二开口23端和底座1的第一开口22端，增加径向间隙，便于磨料导入和导出，保证磨粒流效果。

可选的，为了便于搬动，第一支撑件3和第二支撑件12的侧壁均对称连接有手柄组件，手柄组件包括连杆9、第二圆柱销10以及第三圆柱销11；两连杆9的第一端螺纹连接或嵌入于外夹具体侧壁，两连杆9的第二端具有穿设第二圆柱销10的第一销孔，两第一销孔同轴；连接9的第二端还设有穿设第三圆柱销11的第二销孔，对第二圆柱销10的两端限位或插入圆柱销，配合组成一手柄组件。

另一方面，本发明实施例还提供一种返修工艺，包括以下步骤：

S1.设定加工参数；

加工参数包括压力、温度以及循环次数；

S2.使用加工夹具装夹目标涡轮盘18；

具体同前述装夹步骤；

S3.通过磨粒流加工设备往复导入磨料，磨料依次经过第二开口23、磨料通道、上夹具体的导流构造、榫槽型面、下夹具体的导流构造、磨料通道、第一开口以抛磨目标涡轮盘18的榫槽19型面；或者磨料反向流动以对目标涡轮盘18的榫槽19型面进行抛磨；

需要说明的是，依照前述装夹步骤，可以是加工夹具的底座1、螺纹螺杆、第一支撑件3等部分装配后预先放置于磨粒流设备进行装夹，或者在装夹完成后将加工夹具置于磨粒流设备，实际操作中可不做限制。

本实施例中，上述磨料1次往复导入视作1次循环，具体循环次数依照步骤S1设定的加工参数；

S4.钳工辅助抛光；

可以理解的是，进行磨粒流加工后，涡轮盘18可能仍存在局部细微表面缺陷，例如榫槽19进口处的微小翻边等，使用金相纸打磨翻边即可。

本实施例中，步骤S1中加工参数的具体设定方法为：

S11.记录涡轮盘废件的榫槽初始尺寸；

S12.使用加工夹具装夹涡轮盘废件，具体同步骤S2；

S13.使用磨粒流加工设备往复导入磨料抛磨涡轮盘废件的榫9型面，记录不同往复循环次数下的榫槽尺寸，例如，

步骤S11记录的榫槽初始尺寸之一5.75毫米，步骤S12装夹、步骤S13加工，循环10次5.753，循环20次5.758，循环30次5.76，循环40次，5.765；

步骤S11记录的榫槽初始尺寸之二4.37，步骤S12加工、步骤S13加工，循环10次4.371，循环20次4.373，循环30次4.375，循环40次，4.377；

步骤S11记录的榫槽初始尺寸之三2.56，步骤S12加工、步骤S13加工，循环10次2.56，循环20次2.562，循环30次2.563，循环40次，2.565；

以此，获得不同循环次数下榫槽尺寸的变化量，进行目标涡轮盘18榫槽19返修，即可根据记录的数据和不同循环次数下的各处尺寸变化量以决定设定的循环次数，保证榫槽尺寸不超差；

S14.根据涡轮盘废件不同循环次数下的尺寸变化量和目标涡轮盘初始尺寸设定加工参数；

其中，初始尺寸即目标涡轮盘18一次成型后的榫槽19尺寸。

同理，加工温度和加工压力也可依照前述方法确定；例如，确定了本实施例的涡轮盘18榫槽19加工压力优选200±30Ps i，温度优选28±2摄氏度，循环次数优选30。

本实施例中，采用磨粒流加工结合钳工抛光的返修工艺，解决涡轮盘18榫槽19成型后再次补充加工/返修困难的现状，避免重新投入新批次工件的成本，保证交付期；并且，本返修工艺整体操作难度低，零件装夹后不需找正，通过设备控制磨料上下流动和去料；本返修工艺有效控制尺寸精度于0.005以内，并具有较高的返修效率，可控制约60分钟/件。

另一方面，磨粒流也属表面强化工艺，能够去除工件表面机加工缺陷、产生压应力，提高工件表面完整性以及使用寿命。

在本实施例中，步骤S2中加工夹具的装夹方法具体包括：

S21.将底座放置于任一安装台面或磨粒流设备平台；

具体的，将螺纹拉杆6穿过底座1的第二通孔8，螺纹拉杆6的大端没入为沉头孔的第二通孔8内，对螺纹拉杆6径向限位，再将底座1置于安装平面或设备平台，也完成了对底座1和螺纹拉杆6的轴向定位；

S22.于底座上放置或安装下夹具体；

具体的，此时螺纹拉杆6的小端穿出安装腔，将安装腔的腔内底部与安装槽17的小径侧壁配合完成下夹具体4的轴线限位和径向定位；可通过锁紧第二内六角螺钉5将下夹具体4进一步紧固；

S23.放置涡轮盘于下夹具体上并使榫槽与下夹具体的导流构造对位；

具体的，将涡轮盘18第一端面的轴向凸起20对准安装腔嵌入完成轴向限位和径向定位，并使螺纹拉杆6的小端穿出涡轮盘18的腹板孔21或腹板开口；微量旋转涡轮盘18调整榫槽19与下夹具体4的齿16间隙对位；

S24.于涡轮盘上盖上上夹具体并使上夹具体的导流构造与榫槽对位；

具体的，使螺纹拉杆6的小端穿出上夹具体14的第一通孔，略微调整使上夹具体14的齿16间隙与榫槽19对位；；

S25.将夹紧组件锁紧完成装夹并安装固定于底座；

具体的，锁紧螺母15/螺帽，完成夹紧组件对涡轮盘18的装夹，同时，也完成了夹紧组件的定位、夹紧组件于底座1的固定，整体结构合理，操作简便，装配完成后工件不需找正

S26.安装外夹具体使外夹具体处于夹紧组件外围并与外夹具体围合形成磨料通道；

具体的，可在步骤S21或步骤S22或步骤S23之前安装第一支撑件3，也可在完成装夹后安装第一支撑件3，对此应不做限制；第一支撑件3放置于底座1，第一支撑件3的外径与安装槽的大径内侧壁相适配，对第一支撑件3实现径向限位；于第一支撑件3上安装第二支撑件12，通过二者对应等径设置的阶梯结构完成对第二支撑件12的轴向限位和径向定位；

S27.盖合上压组件，若所述加工夹具于磨粒流设备平台装夹，由磨粒流设备压紧上压组件；若所述加工夹具于安装台面装夹，将本加工夹具移至磨粒流设备平台后，由磨粒流设备压紧上压组件；

具体的，压紧件13的第一定位部对准第二支撑件12后，嵌入第二支撑件即可完成轴向限位和径向定位；

使用上述装夹方法整体操作、拆卸难度低，且工件装夹后不需找正，并有效保护涡轮盘的非加工面，同时克服因尺寸精度要求高导致的涡轮盘榫槽返修高的问题；通过磨粒流设备控制磨料上下流动和去料，控制涡轮盘工件的尺寸精度于0.005以内，且具有较高的返修效率，可控制约60分钟/件，有效解决现有涡轮盘榫槽成型后再次补充加工/返修困难的问题，降低重新投入新批次工件的成本、提高效率

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，所述涡轮盘(18)的榫槽(19)用于装配带榫头的叶片，其特征在于，

所述加工夹具包括具有第一开口(22)的底座(1)、设置于底座(1)上的用于沿所述涡轮盘(18)的轴向夹持固定所述涡轮盘(18)并对所述涡轮盘(18)的非加工面进行贴合保护的夹紧组件、设置于底座(1)上并处于夹紧组件外围的用于与夹紧组件围合形成磨料通道的外夹具体以及压盖于夹紧组件和外夹具体上的上压组件，上压组件上开设有第二开口(23)，第一开口(22)和第二开口(23)分别从磨料通道的两端与磨料通道连通；所述夹紧组件包括上夹具体(14)和下夹具体(4)；所述夹紧组件还包括用于与夹持固定的所述涡轮盘(18)的榫槽(19)呈相对布设并将磨料导入榫槽(19)内的导流构造。

2.根据权利要求1所述的一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，其特征在于，

所述上夹具体(14)的内壁形成有凹腔；所述凹腔具有容置所述涡轮盘(18)的第一端面的轴向凸起(20)的空间。

3.根据权利要求1所述的一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，其特征在于，

所述下夹具体(4)轴向导通形成有安装腔；所述安装腔的腔内形状和尺寸与所述涡轮盘(18)的第二端面的轴向凸起(20)的形状和外径相适配。

4.根据权利要求1所述的一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，其特征在于，

所述夹紧组件还包括螺纹拉杆(6)，所述上夹具体(14)设置有用于穿设所述螺纹拉杆(6)的第一通孔，所述底座(1)对应所述第一通孔开设有用于穿设所述螺纹拉杆(6)的第二通孔(8)，所述第一通孔以及所述第二通孔(8)的开设位置与所述涡轮盘(18)的腹板孔(21)或腹板开口的位置相适配。

5.根据权利要求1所述的一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，其特征在于，

所述外夹具体包括筒状的第一支撑件(3)、第二支撑件(12)；所述上压组件包括压紧件(13)；所述第一支撑件(3)与所述第二支撑件(12)等径布设；所述第一支撑件(3)的第一端面与底座(1)连接，所述第二支撑件(12)的第一端面连接于所述第一支撑件(3)的第二端面，所述压紧件(13)的第二端面与磨粒流设备接触以使所述压紧件(13)的第一端面压紧于所述第二支撑件(12)的第二端面。

6.根据权利要求5所述的一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，其特征在于，

所述压紧件(13)的第二端面的内侧转角设置为倒角，所述夹紧组件的两外端面转角设置为倒角；或，所述夹紧组件的外径由中部向两端面逐渐减小。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，其特征在于，

所述导流构造为设置于所述上夹具体(14)的侧壁和所述下夹具体(4)的侧壁的齿(16)，所述齿是斜齿或直齿，所述齿(16)的倾斜角度与所述榫槽相适配；或者，所述导流构造为开设于所述上夹具体(14)的侧壁和所述下夹具体(4)的侧壁的条形槽，所述条形槽与所述榫槽(19)相匹配。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于涡轮盘榫槽的磨粒流加工夹具，其特征在于，

所述上夹具体(14)的夹紧面外径与所述涡轮盘(18)的第一端面外径相适配；所述下夹具体(4)的夹紧面外径与所述涡轮盘(18)的第二端面外径相适配。

9.一种涡轮盘榫槽的精密尺寸返修工艺，其特征在于，应用有权利要求1-8任一所述的加工夹具，所述返修工艺包括以下步骤：

S1.设定加工参数；

S2.使用所述加工夹具装夹目标涡轮盘；

S3.通过磨粒流加工设备往复导入磨料，磨料依次经过第二开口、磨料通道、上夹具体的导流构造、榫槽型面、下夹具体的导流构造、磨料通道、第一开口以对目标涡轮盘的榫槽型面进行抛磨；或者磨料反向流动以对目标涡轮盘的榫槽型面进行抛磨；

S4.钳工辅助抛光。

10.根据权利要求9所述的一种涡轮盘榫槽的精密尺寸返修工艺，其特征在于，步骤S2包括：

S21.将底座放置于任一安装台面或磨粒流设备平台；

S22.于底座上放置或安装下夹具体；

S23.于下夹具体上放置涡轮盘并使涡轮盘榫槽与下夹具体的导流构造对位；

S24.于涡轮盘上盖合上夹具体并使上夹具体的导流构造与涡轮盘榫槽对位；

S25.将夹紧组件锁紧完成装夹并安装固定于底座；

S26.安装外夹具体使外夹具体处于夹紧组件外围并与外夹具体围合形成磨料通道；

S27.盖合上压组件，若所述加工夹具于磨粒流设备平台装夹，由磨粒流设备压紧上压组件；若所述加工夹具于安装台面装夹，将本加工夹具移至磨粒流设备平台后，由磨粒流设备压紧上压组件。

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