CN217859204U - 涡轮盘周边榫槽的加工用工装及线切割加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了涡轮盘周边榫槽的加工用工装及线切割加工设备，其中加工用工装包括底座、转台和安装底盘，转台转动安装在底座上；安装底盘下端面安装在所述转台上，并通过所述转台的转动轴转动；所述安装底盘的上端面安装涡轮盘；所述安装底盘的两侧具有对称设置的切断面，所述安装底盘的两侧均安装有用于找正的定位块，所述定位块上设有定位柱。本实用新型结构简单，操作方便，能够保证涡轮盘的定位精度，加工用工装安装在线切割加工设备上，能够通过线切割加工方式，快速高效加工涡轮盘周边的榫槽，加工效率高，提高生产效率。

Description

涡轮盘周边榫槽的加工用工装及线切割加工设备

技术领域

本实用新型涉及线切割技术领域，尤其涉及一种涡轮盘周边榫槽的加工用工装及线切割加工设备。

背景技术

涡轮盘是典型的航空结构零件，涡轮盘的周向上加工有榫槽，榫槽可分为直榫槽和斜榫槽，直榫槽是指拉削方向垂直于涡轮盘端面；斜榫槽是指拉削方向与涡轮盘端面存在一定角度。然而，榫槽尺寸精度高，尺寸精度控制难度很大。目前涡轮盘榫槽的加工主要采用拉削加工方式，采用多把拉刀，将榫槽分多次、逐层去量的方式进行加工，最终通过成型拉刀拉削到位，成型拉刀用于保证榫槽的形状尺寸，加工难度大，速度慢，工作效率低。而且，在加工过程中，需要跟换多把拉刀，在更换拉刀后，需要重新定位调整加工精度，工序繁杂，极大的影响加工效率。

在现有的加工行业中，线切割加工工艺除了可以加工上下一致的型面外，还具有加工斜面、上下异型的功能。但是对于涡轮盘的斜榫槽加工时，涡轮盘需要倾斜某几个固定的角度，线切割机床无法通过数控系统的找中心功能实现准确找到涡轮盘的中心，从而很难准确得到斜榫槽的空间位置。因此，难以直接使用线切割机床实现涡轮盘斜榫槽的高效高精度加工。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供涡轮盘周边榫槽的加工用工装及线切割加工设备，通过加工用工装能够对涡轮盘进行定位并确定涡轮盘的基准面，找正涡轮盘的中心，结合线切割的加工方式能够快速高效加工涡轮盘上的榫槽，并保证加工精度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的涡轮盘周边榫槽的加工用工装，包括

底座；

转台，所述转台两侧转动安装在所述底座上，并通过所述底座上的摆轴转动；

驱动单元，用于驱动所述转台的转动轴转动；

安装底盘，其下端面安装在所述转台上，并通过所述转台的转动轴转动；所述安装底盘的上端面安装涡轮盘；

所述安装底盘的两侧具有对称设置的切断面，所述安装底盘的两侧均安装有用于找正的定位块，所述定位块上设有定位柱；

两个所述定位块分别对应两个所述切断面，且所述定位柱的中心轴线与所述切断面的中心轴线以及所述安装底盘的中心轴线均重合。

进一步的，所述安装底盘的两侧设有用于安装所述定位块的嵌槽，且所述嵌槽均位于所述安装底盘的中心轴线上。

进一步的，所述安装底盘为圆盘，所述嵌槽位于所述切断面上并向所述安装底盘中心延伸设置，所述定位块安装在所述嵌槽内，其外侧面与所述切断面位于同一平面内。

进一步的，所述定位块包括安装在所述嵌槽内的连接座，所述定位柱位于所述连接座上并向所述嵌槽外侧延伸，所述定位柱位于所述连接座的中心上。

进一步的，所述安装底盘的上端面还设有用于安装角度测量仪的卡槽，所述卡槽的底面与所述安装底盘的上端面平行。

进一步的，所述角度测量仪为WYLER电子角度仪。

进一步的，所述底座包括两个用于安装所述转台的侧板，所述转台通过所述摆轴连接在两个所述侧板之间，所述转台绕着所述摆轴转动。

进一步的，所述摆轴上套装有用于调节所述转台旋转角度的调节轮，所述调节轮与所述摆轴同心。

进一步的，所述定位柱为圆柱，且所述定位柱的中心轴线与所述摆轴的中心轴线平行。

本实用新型还提供一种线切割加工设备，包括上述的加工用工装。

与相关技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种涡轮盘周边榫槽的加工用工装，结构简单，使用快捷方便，将用于安装涡轮盘的安装底盘安装在转台上，通过转台驱动安装底盘转动，能够实现涡轮盘转动，方便涡轮盘上多个榫槽的依次加工；同时，通过转台在底座上转动调节，实现涡轮盘的倾斜设置，方便对涡轮盘周边倾斜的榫槽进行加工。

在安装底盘的两侧设有的切断面，切断面为竖直面，再使用该加工用工装，能够通过两个切断面的坐标位置找正，再结合定位柱的前后坐标找正，经过分中确定安装底盘的中心坐标，涡轮盘安装在安装底盘上，再根据安装底盘的倾斜角度计算出涡轮盘的中心坐标，方便线切割机床的钼丝加工，加工效率高，提高生产效率。

实用新型中的加工用工装能够之间安装在线切割机床上，实现批量加工，并能够保证加工精度。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一较佳实施例示意图；

图2为本实用新型提供的一较佳实施例另一视角示意图

图3为本实用新型提供的加工用工装与线切割设备安装示意图；

图4为图3中A部分放大示意图；

图5为本实用新型中安装底盘结构示意图；

图6为本实用新型中涡轮盘在安装底盘上偏移结构示意图。

图中标号：100、涡轮盘；

1、底座；11、摆轴；12、侧板；13、调节轮；2、转台；21、转动轴；3、驱动单元；4、安装底盘；41、切断面；42、嵌槽；43、卡槽；44、安装孔；5、定位块；51、定位柱；6、线切割机床；61、工作台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，一种涡轮盘周边榫槽的加工用工装，包括底座1、转台2，驱动单元3和安装底盘4，所述转台2两侧转动安装在所述底座1上，并通过所述底座1上的摆轴11转动；

驱动单元3能够用于驱动所述转台2的转动轴21转动，所述驱动单元3与所述转台2固定安装，且所述驱动单元3与所述转台2在所述底座1上同步转动；

安装底盘4的下端面安装在所述转台2上，并通过所述转台2的转动轴21转动；所述安装底盘4的上端面安装涡轮盘100；

此外所述安装底盘4的两侧具有对称设置的切断面41，切断面41均为竖直面，并沿着安装底盘4的中心对称，所述安装底盘4的两侧均安装有用于找正的定位块5，所述定位块5上设有定位柱51；

为了方便定位块5的安装，所述安装底盘4的两侧设有用于安装所述定位块5的嵌槽42，且所述嵌槽42均位于所述安装底盘4的中心轴线上，本实施例中，所述安装底盘4为圆盘，所述嵌槽42位于所述切断面41上并向所述安装底盘4中心延伸设置，所述定位块5安装在所述嵌槽42内，其外侧面与所述切断面41位于同一竖直面内，确保通过切断面41找正安装底盘4中心的精度。

在本实施例中，所述定位块5包括安装在所述嵌槽42内的连接座52，所述定位柱51位于所述连接座52上并向所述嵌槽42外侧延伸，所述定位柱51位于所述连接座52的中心上，两个所述定位块5分别对应两个所述切断面41，且所述定位柱51的中心轴线与所述切断面41的中心轴线以及所述安装底盘4的中心轴线均重合，保证定位柱51的安装精度，方便通过定位柱51的找正精度。

由于涡轮盘100周边的榫槽为斜榫槽，为了方便榫槽的加工，在加工时，需要将涡轮盘100倾斜设置，使得涡轮盘100与竖直方向存在一定的倾斜角度，为了方便测量涡轮盘100的倾斜角度，所述安装底盘4的上端面还设有用于安装角度测量仪(图中未示出)的卡槽43，所述卡槽43的底面与所述安装底盘4的上端面平行。将角度测量仪安装在卡槽43上，在安装底盘4发生倾斜时，能够通过角度测量仪测得其倾斜角度，保证倾斜精度，而能满足加工需求，所述角度测量仪优选为WYLER电子角度仪。

在本实施例中，所述底座1包括两个用于安装所述转台2的侧板12，所述转台2通过所述摆轴11连接在两个所述侧板12之间，所述转台2绕着所述摆轴11转动，所述摆轴11上套装有用于调节所述转台2旋转角度的调节轮13，所述调节轮13与所述摆轴11同心，调节轮13为手动调节轮13，根据榫槽加工的倾斜角度要求，通过调节轮13转动摆轴11，使得转台2在底座1上发生旋转，并结合安装底盘4上的角度测量仪确定旋转位置。

本实施例中，两个切断面41分别位于安装底盘4的Y轴方向上的侧边，圆柱形的定位柱51在安装底盘4的Y轴方向的中心轴线上，并沿Y轴方向延伸。此外，底座1上的摆轴11沿Y轴方向延伸设置，转台2通过摆轴11绕着Y轴方向转动，所述定位柱51的中心轴线与所述摆轴11的中心轴线平行。

如图3所示，在本实施例中，一种线切割加工设备，包括上述的加工用工装，加工用工装安装在线切割机床6的工作台61上。

采用上述涡轮盘100周边榫槽的加工用工装对涡轮盘100周边榫槽加工时，包括以下步骤：

步骤1，将所述加工用工装安装在线切割机床6的工作台61上，所述底座1固定在所述工作台上，所述安装底盘4与所述工作台61平行；

安装好加工用工装，转台2通电后，反向间隙不大于0.02mm，转台2旋转一周，安装底盘4端面跳动不大于0.05mm，径向跳动不大于0.03mm；定位块5上表面和安装底盘4上端面拉表不大于0.02mm；

步骤2，确定安装底盘4的中心坐标，通过所述安装底盘4的切断面41和所述定位柱51确定所述安装底盘4X轴和Y轴的中心坐标；

具体的，安装底盘4根据角度要求通过摆轴11摆动到相应的角度位置，固定好安装底盘4的位置，火花放电，找直钼丝，通过安装底盘4左右两边切断面41火花找正分中，确定Y轴向中点，即安装底盘4的圆中心Y值，再以定位柱51分中，定位柱51前后分中，确定X方向中点，即安装底盘4的圆中心X值。

步骤3，确定涡轮盘100的中心坐标，根据涡轮盘100上榫槽的倾斜角度调整所述转台2在所述底座1上的倾斜角度，使得所述转台2的倾斜角度与榫槽的角度相等；将所述涡轮盘100安装在所述安装底盘4上，涡轮盘100的中心与安装底盘4的中心同心，再结合涡轮盘100的厚度和安装底盘4的厚度，计算出安装底盘4中心与涡轮盘100中心的偏移值，进而确定涡轮盘100的中心坐标；

其中，转台2倾斜角度为A(通过角度测量仪测得)，所述涡轮盘100的一半厚度为H1，所述安装底盘4的一半厚度为H2，所述安装底盘4中心与涡轮盘100中心的偏移值L＝(H1+H2)*SinA，如图6所示。

步骤4，根据涡轮盘100上榫槽的形状生成榫槽加工轨迹文件，确定榫槽的起割点位置；

步骤5，根据榫槽加工轨迹文件确定加工参数，加工参数包括循环次数、走步速度和循环步长；

步骤6，以涡轮盘100的中心坐标为参考基准，将线切割机床的钼丝定位到榫槽起割点位置；

步骤7，涡轮盘100周边的多个榫槽加工，步骤6中的钼丝定位到第一个榫槽的起割点位置后，火花放电，根据榫槽加工轨迹文件进行第一个榫槽加工，第一个榫槽加工完成后，钼丝回到起割点位置；所述转台2转动涡轮盘100转动，进行第二榫槽加工，如此反复，完成涡轮盘100周边的榫槽加工。

在本实用新型中，安装底盘4的中心部还设有多个用于安装固定涡轮盘100的安装孔44，能够对涡轮盘100批量加工时，进行快速装配，保证了加工精度。

本实用新型结构简单，制作成本低，能够满足了涡轮盘100周边榫槽加工需求，节约了购买进口专用设备资金，降低成本。

在使用过程中，安装底盘4上的切断面41始终为竖直面，解决并保证了Y向找中心的精度，通过安装底盘4上端面为基准调整定位块5的高度，保证定位柱51的安装精度，解决并保证了X向找中心的精度，确保加工精度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种涡轮盘周边榫槽的加工用工装，其特征在于，包括

底座；

转台，所述转台两侧转动安装在所述底座上，并通过所述底座上的摆轴转动；

驱动单元，用于驱动所述转台的转动轴转动；

安装底盘，其下端面安装在所述转台上，并通过所述转台的转动轴转动；所述安装底盘的上端面安装涡轮盘；

所述安装底盘的两侧具有对称设置的切断面，所述安装底盘的两侧均安装有用于找正的定位块，所述定位块上设有定位柱；

两个所述定位块分别对应两个所述切断面，且所述定位柱的中心轴线与所述切断面的中心轴线以及所述安装底盘的中心轴线均重合。

2.根据权利要求1所述的加工用工装，其特征在于，所述安装底盘的两侧设有用于安装所述定位块的嵌槽，且所述嵌槽均位于所述安装底盘的中心轴线上。

3.根据权利要求2所述的加工用工装，其特征在于，所述安装底盘为圆盘，所述嵌槽位于所述切断面上并向所述安装底盘中心延伸设置，所述定位块安装在所述嵌槽内，其外侧面与所述切断面位于同一平面内。

4.根据权利要求3所述的加工用工装，其特征在于，所述定位块包括安装在所述嵌槽内的连接座，所述定位柱位于所述连接座上并向所述嵌槽外侧延伸，所述定位柱位于所述连接座的中心上。

5.根据权利要求1所述的加工用工装，其特征在于，所述安装底盘的上端面还设有用于安装角度测量仪的卡槽，所述卡槽的底面与所述安装底盘的上端面平行。

6.根据权利要求5所述的加工用工装，其特征在于，所述角度测量仪为WYLER电子角度仪。

7.根据权利要求1所述的加工用工装，其特征在于，所述底座包括两个用于安装所述转台的侧板，所述转台通过所述摆轴连接在两个所述侧板之间，所述转台绕着所述摆轴转动。

8.根据权利要求7所述的加工用工装，其特征在于，所述摆轴上套装有用于调节所述转台旋转角度的调节轮，所述调节轮与所述摆轴同心。

9.根据权利要求1所述的加工用工装，其特征在于，所述定位柱为圆柱，且所述定位柱的中心轴线与所述摆轴的中心轴线平行。

10.一种线切割加工设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的加工用工装。

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