用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具及方法，该夹具包括：底座，底座的下表面设有定位部；底座的至少一侧面为定位平面，底座之上沿纵向延伸设置定位凸台；定位块，位于底座之上且与定位凸台连接；型芯，与待加工管状零件的型面匹配，用于将待加工管状零件套设于型芯上以对待加工管状零件定位；定位块上设有与型芯下端的型面配合的第一定位孔；型芯与定位块间经定位孔插接，且待加工零件的下表面与定位块的上表面贴合。通过对待加工管状零件进行定位且找正第一、第二及第三基准面，使得零件坐标系与机床坐标系重合，编程简单，避免了传统的复杂的坐标转换，加工效率高，且零件可以成型后加工，保证了零件上孔位的加工精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光加工领域，特别地，涉及一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具及方法。
技术介绍
针对异形管状体壁面上打孔，譬如，参照图1，在航空发动机上的冲击管的弯曲型面的壁面上加工小孔，现有技术一般通过将弯曲成型后曲面上孔的点坐标换算成板料上的点坐标，在板料上打完孔再进行弯曲成型，由于其涉及到将成型后的曲面坐标换算成弯曲成型前的板料上的点坐标，坐标换算复杂，且算法复杂，此外，亦难以保证弯曲成型后孔的位置精度，影响小孔的加工质量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具及方法，以解决现有的冲击管的壁面上的小孔加工需坐标转换导致的算法复杂及孔位精度受弯曲成型影响而无法保证的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具，包括：底座，底座的下表面设有用于与加工机床配合以找正第一基准面的定位部；底座的至少一侧面为用于找正第二基准面的定位平面，底座之上沿纵向延伸设置用于找正第三基准面的定位凸台；定位块，位于底座之上且与定位凸台连接；型芯，与待加工管状零件的型面匹配，用于将待加工管状零件套设于型芯上以对待加工管状零件定位；定位块上设有与型芯下端的型面配合的第一定位孔；型芯与定位块间经定位孔插接，且待加工零件的下表面与定位块的上表面贴合。进一步地，定位凸台包括沿纵向设置的杆部及设于杆部之上的定位平台，杆部与定位平台的连接处形成用于找正第三基准面的台阶面。进一步地，定位平台的上表面设有用于连接定位块的轴孔，定位块上亦设有与轴孔配对的通孔，定位块经锁紧件与通孔、轴孔配合锁紧定位至定位平台上。进一步地，定位凸台与底座焊接连接。进一步地，定位部为与设于加工机床上的支座配合的第二定位孔。进一步地，型芯根据待加工管状零件的三维模型3D打印成型。根据本专利技术的另一方面，还提供一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工方法，采用上述的激光打孔加工夹具定位待加工管状零件，使得零件坐标系与机床坐标系重合，通过数控机床编程对待加工管状零件进行激光打孔加工。进一步地，采用激光打孔加工夹具定位待加工管状零件，使得零件坐标系与机床坐标系重合包括：将待加工管状零件套在型芯上；将型芯与定位块间经第一定位孔插接，且待加工零件的下表面与定位块的上表面贴合；数控机床找正第二基准面及第三基准面，使得零件坐标系与机床坐标系重合。进一步地，待加工管状零件为航空发动机用冲击管。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具及方法，通过采用激光打孔加工夹具对待加工管状零件进行定位且通过找正第一、第二及第三基准面，使得零件坐标系与机床坐标系重合，编程简单，避免了传统的复杂的坐标转换，加工效率高，且零件可以成型后加工，保证了零件上孔位的加工精度，具有广泛的推广应用价值。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术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专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术待加工管状零件的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例激光打孔加工夹具的结构示意图；图3是图2的俯视示意图；图4是本专利技术优选实施例底座的结构示意图；图5是本专利技术优选实施例定位块的结构示意图；图6是图5沿A-A向的剖视示意图。附图标记说明：1、底座；11、定位部；12、定位平面；13、定位凸台；131、杆部；132、定位平台；133、台阶面；134、轴孔；2、定位块；21、第一定位孔；22、通孔；3、型芯；4、螺钉；5、待加工管状零件。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专利技术。本专利技术的优选实施例提供了一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具，参照图2及图3，本实施例激光打孔加工夹具包括：底座1，底座1的下表面设有用于与加工机床配合以找正第一基准面A的定位部11；底座1的至少一侧面为用于找正第二基准面B的定位平面12，底座1之上沿纵向延伸设置用于找正第三基准面C的定位凸台13；定位块2，位于底座1之上且与定位凸台13连接；型芯3，与待加工管状零件5的型面匹配，用于将待加工管状零件5套设于型芯3上以对待加工管状零件5定位；定位块2上设有与型芯3下端的型面配合的第一定位孔21；型芯3与定位块2间经定位孔插接，且待加工零件的下表面与定位块2的上表面贴合。本实施例通过采用激光打孔加工夹具对待加工管状零件5进行定位且通过找正第一、第二及第三基准面，使得零件坐标系与机床坐标系重合，编程简单，避免了传统的复杂的坐标转换，加工效率高，且零件可以成型后加工，保证了零件上孔位的加工精度，具有广泛的推广应用价值。参照图2及图4，优选地，本实施例的底座1上的定位部11为与设于加工机床上的支座配合的内孔，且内孔的中心O为零件坐标原点。再通过底座1上的定位平面12找正第二基准面B，及定位凸台13找正第三基准面C，即可保证零件坐标系与机床坐标系重合，从而可以直接利用加工机床编程进行孔位加工，省去了传统的坐标换算，编程及加工效率高。可选地，定位凸台13包括沿纵向设置的杆部131及设于杆部131之上的定位平台132，杆部131与定位平台132的连接处形成用于找正第三基准面的台阶面133。优选地，参照图4至图6，定位平台132的上表面设有用于连接定位块2的轴孔134，定位块2上亦设有与轴孔134配对的通孔22，定位块2经锁紧件与通孔22、轴孔134配合锁紧定位至定位平台132上。采用该结构，使得定位块2的拆装便利，且定位块2与型芯3之间通过插接连接，故整个夹具的定位拆装便利。更优选地，型芯3根据待加工管状零件5的三维模型3D打印成型，由于3D打印技术属于现有的机械加工技术，在此不做详细阐述，本实施例通过采用3D打印成型制作型芯3，保证了待加工管状零件5的定位精度。且本实施例夹具针对不同类型的待加工管状零件，只需制作并更换相应的型芯3及定位块2，则可以实现对待加工管状零件的可靠定位，故兼容性好，且夹具整体拆装便利，提高了激光打孔的加工效率。优选地，本实施例定位凸台13与底座1焊接连接，以简化制作工艺，节省加工材料。根据本专利技术的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具，其特征在于，包括：底座(1)，所述底座(1)的下表面设有用于与加工机床配合以找正第一基准面的定位部(11)；所述底座(1)的至少一侧面为用于找正第二基准面的定位平面(12)，所述底座(1)之上沿纵向延伸设置用于找正第三基准面的定位凸台(13)；定位块(2)，位于所述底座(1)之上且与所述定位凸台(13)连接；型芯(3)，与待加工管状零件(5)的型面匹配，用于将所述待加工管状零件(5)套设于所述型芯(3)上以对所述待加工管状零件(5)定位；所述定位块(2)上设有与所述型芯(3)下端的型面配合的第一定位孔(21)；所述型芯(3)与所述定位块(2)间经所述定位孔插接，且所述待加工零件的下表面与所述定位块(2)的上表面贴合。

【技术特征摘要】
1.一种用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具，其特征在于，包括：
底座(1)，所述底座(1)的下表面设有用于与加工机床配合以找正第一基准面的定
位部(11)；所述底座(1)的至少一侧面为用于找正第二基准面的定位平面(12)，所述
底座(1)之上沿纵向延伸设置用于找正第三基准面的定位凸台(13)；
定位块(2)，位于所述底座(1)之上且与所述定位凸台(13)连接；
型芯(3)，与待加工管状零件(5)的型面匹配，用于将所述待加工管状零件(5)
套设于所述型芯(3)上以对所述待加工管状零件(5)定位；
所述定位块(2)上设有与所述型芯(3)下端的型面配合的第一定位孔(21)；所述
型芯(3)与所述定位块(2)间经所述定位孔插接，且所述待加工零件的下表面与所述
定位块(2)的上表面贴合。
2.根据权利要求1所述的用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具，其特征在于，
所述定位凸台(13)包括沿纵向设置的杆部(131)及设于所述杆部(131)之上的
定位平台(132)，所述杆部(131)与所述定位平台(132)的连接处形成用于找正所述
第三基准面的台阶面(133)。
3.根据权利要求2所述的用于异形管状壁面上打孔的激光打孔加工夹具，其特征在于，
所述定位平台(132)的上表面设有用于连接所述定位块(2)的轴孔(134)，所述
定位块(2)上亦设有与所述轴孔(134)配对的通孔(22)，所述定位块(2)经锁紧件
与所述通孔(22)...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗坚，贺冶，郭慧英，高晓龙，
申请(专利权)人：中国南方航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43