一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法，包括内部中空的圆台状本体，本体顶部端面的外圆周处设置有一定位环，所述定位环用于对待加工工件进行定位，本体顶部端面上沿圆周方向均匀间隔设置有轴向压紧装置和径向辅助支撑装置，其中每两个轴向压紧装置之间设置有两个径向辅助支撑装置，轴向压紧装置和径向辅助支撑装置均与液压系统连通，液压系统用于控制轴向压紧装置和径向辅助支撑装置对待加工工件进行压紧和支撑操作，本体的侧壁上可拆卸连接有限位装置，本发明专利技术的装夹装置能够有效解决薄壁环形件的装夹变形和加工精度较低问题，实现薄壁环形件的低应力装夹，降低加工难度，减小自由状态的变形量，保证较高的尺寸要求。保证较高的尺寸要求。保证较高的尺寸要求。

【技术实现步骤摘要】
一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法


[0001]本专利技术属于航空发动机机加
，具体属于一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法。

技术介绍

[0002]某型航空发动机燃烧室机匣为典型大型薄壁环形机匣(。1)，材料为高温合金锻件，外型面有多个凸台、槽、筋、孔等特征位置，加工余量大，直径为Ф883mm，加工部位距底端高度525mm，最小壁厚1.5mm，壁厚变形要求为0.2mm。
[0003]由于零件壁厚小，刚性弱，如果自由状态铣削外型面，存在椭圆变形的情况，无法满足精度要求；如果采用传统硬装夹的方式顶紧加工，顶紧力很难把握：涨紧力小，加工使零件打转；涨紧力大，会带来很大的装夹应力，加工后零件的跳动很大，零件变成椭圆，影响后续的装配。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法，能够有效解决薄壁环形件的装夹变形和加工精度较低问题，保证较高的尺寸要求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，包括内部中空的圆台状本体，本体顶部端面的外圆周处设置有一定位环，所述定位环用于对待加工工件进行定位，本体顶部端面上沿圆周方向均匀间隔设置有轴向压紧装置和径向辅助支撑装置，其中每两个轴向压紧装置之间设置有两个径向辅助支撑装置，轴向压紧装置和径向辅助支撑装置均与液压系统连通，液压系统用于控制轴向压紧装置和径向辅助支撑装置对待加工工件进行压紧和支撑操作，本体的侧壁上可拆卸连接有限位装置。
[0006]进一步的，所述定位环的高度为5mm～10mm，所述定位环的外圆定位尺寸与待加工工件定位端面内孔尺寸间隙配合，间隙量为0.05mm～0.10mm。
[0007]进一步的，所述轴向压紧装置包括油缸固定座、夹紧臂、旋转式夹紧油缸和垫块，其中，油缸固定座与本体螺栓连接，旋转式夹紧油缸的固定端固定在油缸固定座中，旋转式夹紧油缸的旋转端伸入夹紧臂的第一固定孔中，夹紧臂的第二固定孔中连接有垫块，所述垫块与夹紧臂配合用于压紧待加工工件的安装端面，所述旋转式夹紧油缸与液压系统连接。
[0008]进一步的，每两个轴向压紧装置之间的间隔角度为60
°
，所述轴向压紧装置和径向辅助支撑装置之间的间隔角度为15
°
。
[0009]进一步的，所述径向辅助支撑装置包括外R高压辅助支撑和辅支座，辅支座一端固定在本体上，辅支座上开设有一组支座连接孔，所述一组支座连接孔包含上下设置的两个支座连接孔，所述外R高压辅助支撑包括连接端和伸缩端，所述连接端设置在支座连接孔
中，所述伸缩端沿水平方向的伸缩用于对待加工工件进行支撑。
[0010]进一步的，所述外R高压辅助支撑与液压系统连接，液压系统用于控制外R高压辅助支撑的伸缩端沿水平方向的伸缩，所述外R高压辅助支撑的伸缩量为20mm。
[0011]进一步的，限位装置包括引导板和防误板，引导板的一端可拆卸固定在本体的侧壁上，引导板的另一端通过螺栓固定有防误板，且防误板面向本体内圆方向设置。
[0012]进一步的，所述液压系统包括液压表、轴向压紧控制油路、径向辅助支撑控制油路和保压阀，所述轴向压紧控制油路和径向辅助支撑控制油路上均设置有液压表和保压阀，所述轴向压紧控制油路与轴向压紧装置连通，所述径向辅助支撑控制油路与径向辅助支撑装置连通。
[0013]进一步的，所述本体顶部端面还设置有引导销和吊环，所述引导销均布在本体上端面，所述吊环用于移动本体，所述本体底部设置有球锁定位套。
[0014]本专利技术还公开一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置的使用方法，包括以下步骤：
[0015]S1将本体安装到机床上，将待加工工件套设在本体上；
[0016]S2将液压系统与轴向压紧装置和径向辅助支撑装置连接；
[0017]S3液压系统启动，控制轴向压紧装置对待加工工件进行轴向压紧，然后液压系统控制径向辅助支撑装置对待加工工件进行径向支撑，拆除本体上的限位装置；
[0018]S4维持轴向压紧装置和径向辅助支撑装置中压力不变，完成对待加工工件的随形定位；
[0019]S5进行对待加工工件进行铣削加工。
[0020]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0021]本专利技术提供一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，在本体上均匀间隔设置轴向压紧装置和径向辅助支撑装置，在液压系统的控制下，轴向压紧装置将薄壁环形件的端面在自由状态压紧，径向辅助支撑装置对机匣内壁薄弱部分进行径向辅助支撑，实现薄壁环形件端面的低应力装夹，降低加工难度，减小自由状态的变形量。经验证，工件压紧处的变形量变形值在0.005mm以内，液压夹具保压24小时后，压力由50kgf/cm2衰减为49kgf/cm2,衰减2％，液压控制元器件动作总时间在41秒以内。
附图说明
[0022]图1某机燃烧室后端机匣示意图；
[0023]图2本专利技术的随形低应力装夹装置三维图；
[0024]图3本专利技术的随形低应力装夹装置俯视图；
[0025]图4图3中的A
‑
A截面图；
[0026]图5图3中的B
‑
B截面图；
[0027]图6本专利技术的随形低应力装夹装置中辅支座的示意图；
[0028]图7本专利技术的随形低应力装夹装置中外R高压辅助支撑的示意图；
[0029]图8本专利技术的随形低应力装夹装置中旋转式夹紧油缸的示意图；
[0030]图9本专利技术的随形低应力装夹装置中油缸固定座的示意图；
[0031]图10本专利技术的随形低应力装夹装置中夹紧臂的示意图；
[0032]图11本专利技术的随形低应力装夹装置中垫块的示意图。
[0033]附图中：1
‑
本体；2
‑
定位环；3
‑
轴向压紧装置；31
‑
油缸固定座、331固定端、332旋转端3，32
‑
夹紧臂、321
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第一固定孔、322
‑
第二固定孔、33
‑
旋转式夹紧油缸、34
‑
垫块；4
‑
径向辅助支撑装置、41
‑
外R高压辅助支撑、411
‑
连接端、412
‑
伸缩端、42
‑
辅支座、421
‑
支座连接孔4；5
‑
限位装置、51
‑
引导板、52
‑
防误板；6
‑
液压系统、61
‑
液压表；7
‑
引导销；8
‑
球锁定位套；9
‑
吊环。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体实施方式对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，其特征在于，包括内部中空的圆台状本体(1)，本体(1)顶部端面的外圆周处设置有一定位环(2)，所述定位环(2)用于对待加工工件进行定位，本体(1)顶部端面上沿圆周方向均匀间隔设置有轴向压紧装置(3)和径向辅助支撑装置(4)，其中每两个轴向压紧装置(3)之间设置有两个径向辅助支撑装置(4)，轴向压紧装置(3)和径向辅助支撑装置(4)均与液压系统(6)连通，液压系统(6)用于控制轴向压紧装置(3)和径向辅助支撑装置(4)对待加工工件进行压紧和支撑操作，本体(1)的侧壁上可拆卸连接有限位装置(5)。2.根据权利要求1所述的一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，其特征在于，所述定位环(2)的高度为5mm～10mm，所述定位环(2)的外圆定位尺寸与待加工工件定位端面内孔尺寸间隙配合，间隙量为0.05mm～0.10mm。3.根据权利要求1所述的一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，其特征在于，所述轴向压紧装置(3)包括油缸固定座(31)、夹紧臂(32)、旋转式夹紧油缸(33)和垫块(34)，其中，油缸固定座(31)与本体(1)螺栓连接，旋转式夹紧油缸(33)的固定端(331)固定在油缸固定座(31)中，旋转式夹紧油缸(33)的旋转端(332)伸入夹紧臂(32)的第一固定孔(321)中，夹紧臂(32)的第二固定孔(322)中连接有垫块(34)，所述垫块(34)与夹紧臂(32)配合用于压紧待加工工件的安装端面，所述旋转式夹紧油缸(33)与液压系统(6)连接。4.根据权利要求1所述的一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，其特征在于，每两个轴向压紧装置(3)之间的间隔角度为60
°
，所述轴向压紧装置(3)和径向辅助支撑装置(4)之间的间隔角度为15
°
。5.根据权利要求1所述的一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，其特征在于，所述径向辅助支撑装置(4)包括外R高压辅助支撑(41)和辅支座(42)，辅支座(42)一端固定在本体(1)上，辅支座(42)上开设有一组支座连接孔(421)，所述一组支座连接孔(421)包含上下设置的两个支座连接孔(421)，所述外R高压辅助支...

【专利技术属性】
技术研发人员：景理，余杰，任钟霖，郭相峰，马峰，王飞，朱涛，白哲，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：