发动机叶片的叶冠加工用夹具及发动机叶片的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种发动机叶片的叶冠加工用夹具及发动机叶片的加工方法，属于航空发动机技术领域。一种发动机叶片的叶冠加工用夹具，包括相对设置的第一支撑块和第二支撑块，第一支撑块和第二支撑块共同对叶片叶身靠近叶片叶冠的位置进行限位，通过“伪顶尖”代替原有的顶尖对叶片进行夹持、固定，叶冠离“伪顶尖”的距离较小，叶片叶冠铣削刚性好，降低了由于让刀和振动而带来影响，同时避免了叶片叶冠通过顶尖轴向定位而导致叶片被挤压产生零件变形和偏移定位表面的问题，叶片叶冠在加工和测量的技术目标具有一致性，提高了检测精度，反向保证了叶片叶冠的加工质量。

【技术实现步骤摘要】
发动机叶片的叶冠加工用夹具及发动机叶片的加工方法
本专利技术涉及航空发动机
，具体涉及一种发动机叶片的叶冠加工用夹具及发动机叶片的加工方法。
技术介绍
为满足新一代航空发动机大功率和高效率要求，叶片作为核心零部件，航空发动机的结构较以往老机型在结构方面有了突破性革新，较以往叶片相比，其结构相对复杂、技术要求相对更高。在对叶片叶冠进行加工时，具有结构复杂、叶片刚性差、冷加工变形大、关联尺寸多及技术条件要求高的特点，并且在进行叶片叶冠进行加工时，夹持叶片榫头并以榫头为主定位基准，通过顶尖顶住叶片叶冠，通过两端夹紧的方式进行固定，从而使得叶片叶冠在加工过程中具有以下技术缺陷：1)由于叶片铣削加工刚性差，存在让刀、振动问题，特别在余量较小时，铣削让刀问题会直接破坏零件表面完整性；2)零件在加工过程中叶片被挤压产生零件变形和偏移定位表面的问题；3)在加工叶片叶冠时叶片两端夹紧，而测量时叶冠为自由状态，两者技术目标不一致。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发动机叶片的叶冠加工用夹具及发动机叶片的加工方法，以解决现有叶片叶冠在加工后质量得不到保证的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种发动机叶片的叶冠加工用夹具，包括：安装在机床定位盘上的第一支撑块和第二支撑块，第一支撑块和第二支撑块相对设置在机床定位盘上的卡爪的两侧，第一支撑块和第二支撑块均包括与机床定位盘连接的连接端以及远离机床定位盘的定位端；第一支撑块的定位端连接有与叶片叶身的凸面靠近叶片叶冠的位置相配合的第一定位组件和第二定位组件，第一定位组件和第二定位组件分别穿过第一支撑块的定位端并朝向第二支撑块的定位端所在的方向；第二支撑块的定位端连接有与叶片叶身的凹面靠近叶片叶冠的位置相配合的第三定位组件和第四定位组件，第三定位组件和第四定位组件分别穿过第二支撑块的定位端并朝向第一支撑块的定位端所在的方向；第一定位组件、第二定位组件、第三定位组件和第四定位组件位于同一平面，并且第一定位组件的延伸方向和第二定位组件的延伸方向交叉，第三定位组件和第四定位组件的延伸方向交叉。本专利技术在加工叶片叶冠时，采用机床定位盘上原有的卡爪夹持叶片榫头，通过先加工的榫头作为主定位基准，再通过第一定位组件和第二定位组件对叶片叶身的凹面进行限位，通过第三定位组件和第四定位组件对叶片叶身的凸面进行限位，通过四个定位组件共同对叶片叶身靠近叶冠的位置进行限位，即四个定位组件形成“伪顶尖”，通过“伪顶尖”对叶片叶身靠近叶冠的位置进行限位，在对叶冠进行加工时，叶冠离“伪顶尖”的距离较小，叶片叶冠铣削刚性好，降低了由于让刀和振动而带来影响，同时避免了叶片叶冠通过顶尖轴向定位而导致叶片被挤压产生零件变形和偏移定位表面的问题，叶片叶冠在加工时处于自由状态，而在测量时叶片叶冠也处于自由状态，两者的技术目标具有一致性，提高了检测精度，反向保证了叶片叶冠的加工质量。此外，由于叶片在机床的带动下会发生转动，原有装夹方式是由机床定位盘上的卡爪带动叶片转动，此时叶片叶身容易发生扭曲或者振动，而本专利技术是由机床定位盘上的卡爪以及发动机叶片的叶冠加工用夹具共同带动叶片转动，满足双驱加工的要求，双驱加工对较薄弱的叶片叶身具有保护作用，叶片叶身不容易发生扭曲或振动，同时可以显著缩短叶片加工工序，即减少对顶尖孔的修复及对叶尖工艺基准平面的反复热处理及修复，生产效率显著提高。进一步地，上述第一定位组件、第二定位组件、第三定位组件和第四定位组件均包括延伸方向一致的第一调节螺钉和第一顶销；第一调节螺钉的尾部伸入相应的支撑块内并与相应的支撑块螺纹连接；第一顶销与相应的支撑块滑动配合，第一顶销的一端伸入相应的支撑块内并与第一调节螺钉的尾部接触，第一顶销的另一端位于第一支撑块和第二支撑块之间的间隙中。本专利技术的各定位组件通过第一调节螺钉和第一销钉进行调节并对叶片叶身进行限位，旋拧第一调节螺钉可以带动第一销钉在相应的支撑块中滑动，并通过第一调节螺钉使第一顶销与叶片叶身紧密接触，同时通过叶片叶身两侧的定位组件的调节，可以对叶片毛坯以浮动的方式进行调节，调节便捷，使得叶片毛坯的位置更加精确，满足加工的需要。进一步地，上述第一顶销的侧壁设有限位销，第一支撑块和第二支撑块分别设有与限位销配合的条形孔，条形孔的延伸方向与第一顶销的延伸方向一致。本专利技术限位销通过条形孔进行限位，使得第一顶销不会从相应的支撑块中滑出，避免了零件的丢失，同时还能提高装夹效率以及避免第一顶销对叶片叶身的过度夹持而导致的变形。进一步地，上述第一支撑块和第二支撑块的定位端分别设有与叶片叶冠的背侧相配合的第二顶销。本专利技术的第二顶销对叶片叶冠的背侧进行限位，即对叶片的延伸方向进行限位，避免叶片叶身发生弯曲或振动，即确保叶片叶身与各定位组件之间不会发生滑动。进一步地，上述第一支撑块和第二支撑块的定位端还分别通过螺纹连接有第一限位螺钉，第一限位螺钉的尾部伸入相应的支撑块内并与相应的第二顶销接触。本专利技术的第一限位螺钉旋入相应的支撑块中后，挤压第二顶销，避免第二顶销的松动。进一步地，上述还包括分别与叶片叶身的两边缘相配合的第五定位组件和第六定位组件；第五定位组件和第六定位组件分别设置在第一支撑块和第二支撑块之间的间隙的两侧。本专利技术的第五定位组件和第六定位组件用于对叶片叶身的两个边缘进行限位，确保叶片叶身与各定位组件之间不会发生滑动。进一步地，上述第五定位组件和第六定位组件均包括连接块、第二调节螺钉以及第三顶销；连接块的两端分别与第一支撑块和第二支撑块连接；第二调节螺钉与连接块螺纹连接，第二调节螺钉的尾部呈T型并伸入连接块内；第三顶销的延伸方向与第二调节螺钉的延伸方向一致并且第三顶销与连接块滑动配合，第三顶销的一端伸入连接块内并设有与第二调节螺钉的尾部相配合的T型孔，第三顶销的另一端位于第一支撑块和第二支撑块之间的间隙中。本专利技术的第五定位组件和第六定位组件通过第二调节螺钉和第三顶销进行调节并对叶片叶身的边缘进行限位，旋拧第二调节螺钉可以带动第三顶销在连接块中滑动，并通过第二调节螺钉使第三顶销与叶片叶身的边缘紧密接触，同时，由于第二调节螺钉与第三顶销之间通过T型尾部与T型孔之间的配合进行连接，使得第三销钉不会脱离第二调节螺钉，避免了零件的丢失，还能提高装夹效率。一种基于上述发动机叶片的叶冠加工用夹具的发动机叶片的加工方法，包括以下步骤：S1：夹持叶片毛坯并加工叶片榫头；S2：以叶片榫头为主定位基准，采用机床定位盘上的卡爪对叶片榫头进行固定，并通过机床顶尖顶住叶片叶冠，然后加工叶片叶身；S3：对叶片毛坯进行真空热处理；S4：在机床定位盘上安装上述发动机叶片的叶冠加工用夹具，采用机床定位盘上的卡爪对叶片榫头进行固定，采用夹具夹持叶片叶身靠近叶片叶冠的位置，然后加工叶片叶冠。本专利技术的发动机叶片的加工方法中，采用四个定位组件代替原有的顶尖来对叶片叶身靠近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.发动机叶片的叶冠加工用夹具，其特征在于，包括：安装在机床定位盘(10)上的第一支撑块(20)和第二支撑块(30)，所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)相对设置在机床定位盘(10)上的卡爪(11)的两侧，所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)均包括与机床定位盘(10)连接的连接端以及远离机床定位盘(10)的定位端；/n所述第一支撑块(20)的定位端连接有与叶片叶身的凸面靠近叶片叶冠的位置相配合的第一定位组件(21)和第二定位组件(22)，所述第一定位组件(21)和所述第二定位组件(22)分别穿过所述第一支撑块(20)的定位端并朝向所述第二支撑块(30)的定位端所在的方向；/n所述第二支撑块(30)的定位端连接有与叶片叶身的凹面靠近叶片叶冠的位置相配合的第三定位组件(31)和第四定位组件(32)，所述第三定位组件(31)和所述第四定位组件(32)分别穿过所述第二支撑块(30)的定位端并朝向所述第一支撑块(20)的定位端所在的方向；/n所述第一定位组件(21)、第二定位组件(22)、第三定位组件(31)和第四定位组件(32)位于同一平面，并且所述第一定位组件(21)的延伸方向和所述第二定位组件(22)的延伸方向交叉，所述第三定位组件(31)和所述第四定位组件(32)的延伸方向交叉。/n...

【技术特征摘要】
1.发动机叶片的叶冠加工用夹具，其特征在于，包括：安装在机床定位盘(10)上的第一支撑块(20)和第二支撑块(30)，所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)相对设置在机床定位盘(10)上的卡爪(11)的两侧，所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)均包括与机床定位盘(10)连接的连接端以及远离机床定位盘(10)的定位端；
所述第一支撑块(20)的定位端连接有与叶片叶身的凸面靠近叶片叶冠的位置相配合的第一定位组件(21)和第二定位组件(22)，所述第一定位组件(21)和所述第二定位组件(22)分别穿过所述第一支撑块(20)的定位端并朝向所述第二支撑块(30)的定位端所在的方向；
所述第二支撑块(30)的定位端连接有与叶片叶身的凹面靠近叶片叶冠的位置相配合的第三定位组件(31)和第四定位组件(32)，所述第三定位组件(31)和所述第四定位组件(32)分别穿过所述第二支撑块(30)的定位端并朝向所述第一支撑块(20)的定位端所在的方向；
所述第一定位组件(21)、第二定位组件(22)、第三定位组件(31)和第四定位组件(32)位于同一平面，并且所述第一定位组件(21)的延伸方向和所述第二定位组件(22)的延伸方向交叉，所述第三定位组件(31)和所述第四定位组件(32)的延伸方向交叉。


2.根据权利要求1所述的发动机叶片的叶冠加工用夹具，其特征在于，所述第一定位组件(21)、第二定位组件(22)、第三定位组件(31)和第四定位组件(32)均包括延伸方向一致的第一调节螺钉(23)和第一顶销(24)；
所述第一调节螺钉(23)的尾部伸入相应的支撑块内并与相应的支撑块螺纹连接；
所述第一顶销(24)与相应的支撑块滑动配合，所述第一顶销(24)的一端伸入相应的支撑块内并与所述第一调节螺钉(23)的尾部接触，所述第一顶销(24)的另一端位于所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)之间的间隙中。


3.根据权利要求2所述的发动机叶片的叶冠加工用夹具，其特征在于，所述第一顶销(24)的侧壁设有限位销(25)，所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)分别设有与所述限位销(25)配合的条形孔(26)，所述条形孔(26)的延伸方向与所述第一顶销(24)的延伸方向一致。


4.根据权利要求1所述的发动机叶片的叶冠加工用夹具，其特征在于，所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)的定位端分别设有与叶片叶冠的背侧相配合的第二顶销(27)。


5.根据权利要求4所述的发动机叶片的叶冠加工用夹具，其特征在于，所述第一支撑块(20)和所述第二支撑块(30)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓明忠，唐波，张涛，孟军，
申请(专利权)人：中国航发航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51