一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具及加工方法技术

一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具及加工方法，属于航空发动机涡轮导向叶片加工技术领域，包括底板，所述底板上表面两侧设置有用于安装桥式压紧支撑的支柱，所述支柱顶部通过阶形螺钉安装有桥式压紧支撑，底板上表面通过螺钉安装有上缘板定位块和下缘板定位块，底板上安装有靠近上缘板定位块设置的对刀块，下缘板定位块顶部安装有径向压紧块组件，下缘板定位块两侧壁顶部安装有压紧组件。本发明专利技术通过研究内腔封堵材料及仿形封堵方案，解决了常规封堵方案产生的次生异物影响，杜绝了金属屑进入内腔的可能；通过研究避免刀具干涉及设备主轴干涉夹具设计方案，解决了一次装夹加工多个高精度孔的干涉问题，提高了零件的加工效率及加工精度。效率及加工精度。效率及加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具及加工方法


[0001]本专利技术属于航空发动机涡轮导向叶片加工
，具体涉及一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具及加工方法。

技术介绍

[0002]涡轮导向叶片是航空发动机的关键气动部件，近年来为了提高发动机整体性能，降低气流损失、提高结构强度，涡轮导向叶片家族中出现多种多联整体铸造结构，这种叶片不但铸造工艺复杂，而且零件相关加工技术难度极高，其中叶片结构为多联体空心整体铸造，上下缘板存在多个与空心腔体贯穿的安装孔，如图1所示，且安装孔的位置度精度要求较高，同时在加工过程中需要对内腔进行保护，防止金属物质进入内腔，采用传统灌蜡保护的钻孔方式无法进行加工，制约新型发动机研制进度的难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具及加工方法，成功完成某机整体多联导向叶片贯穿安装孔的内腔防护及加工，填补了国内空心涡轮叶片加工领域一项技术空白。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，包括底板，所述底板上表面两侧设置有用于安装桥式压紧支撑的支柱，所述支柱顶部通过阶形螺钉安装有桥式压紧支撑，底板上表面通过螺钉安装有上缘板定位块和下缘板定位块，底板上安装有靠近上缘板定位块设置的对刀块，下缘板定位块顶部安装有径向压紧块组件，下缘板定位块两侧壁顶部安装有压紧组件。
[0006]所述桥式压紧支撑的中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺接有顶紧螺钉，顶紧螺钉底部螺接有轴向压紧块，且轴向压紧块与顶紧螺钉之间安装圆柱销限制轴向压紧块的转动自由度。
[0007]所述压紧组件，包括安装于下缘板定位块两端侧壁上的支撑板，支撑板上对称安装有调节螺钉，调节螺钉端部安装有周向压紧块。
[0008]所述径向压紧块组件包括径向压紧块，径向压紧块安装于下缘板定位块顶部的沉头孔的大径孔内，六角圆柱头螺钉穿过径向压紧块的中心孔后螺接到沉头孔的小径螺纹孔上，所述径向压紧块与沉头孔的大径孔之间安装有套装在内六角圆柱头螺钉上的压缩弹簧。
[0009]采用空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，进行空心叶片贯穿安装孔加工的加工方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1，使用不锈钢棒将下缘板封堵块压入下缘板孔内；
[0011]步骤2，使用仿形结构的压棒将上缘板封堵块压入型孔内，边缘处使用锉刀压实，压入深度与型孔平齐即可；
[0012]步骤3，上缘板封堵块和下缘板封堵块安装完成后，将零件静置20～30min；
[0013]步骤4，将叶片安装到多工位夹具上，将叶片按照技术文件规定的基准面进行安装，将叶身周向压紧块放平紧贴零件叶身，随后慢慢拧紧压紧螺栓，保证零件装夹的稳定性；
[0014]步骤5，采用多坐标系加工方式进行安装孔系加工，启动加工程序进行试加工，根据试加工情况调整个坐标系位置，保证零件安装孔系的位置度精度；
[0015]步骤6，加工完成后对零件表面产生的毛刺进行清理；
[0016]步骤7，使用压缩空气将残留在零件表面的金属屑清除干净，在清除过程中应调整压缩空气的压力，避免压力过大导致记忆棉被吹出零件内腔；
[0017]步骤8，使用钩针将上缘板封堵块和下缘板封堵块取出，并及时清洗上缘板封堵块和下缘板封堵块表面的油污，自然干燥后存放。
[0018]步骤1中所述的下缘板封堵块和上缘板封堵块由记忆棉材料制成，且上缘板封堵块和下缘板封堵块做成仿形结构能够方便封堵块的安装，即将下缘板封堵块制作成为圆柱形封堵块，将上缘板封堵块制作成为腔形体封堵块。
[0019]本专利技术的有益技术效果为：
[0020]1)本专利技术通过研究内腔封堵材料及仿形封堵方案，解决了常规封堵方案产生的次生异物影响，杜绝了金属屑进入内腔的可能。
[0021]2)本专利技术通过研究避免刀具干涉及设备主轴干涉夹具设计方案，解决了一次装夹加工多个高精度孔的干涉问题，提高了零件的加工效率及加工精度。
[0022]3)本专利技术通过研究多坐标系加工方案，解决了同坐标系下孔位置度出现细小偏差的难题，进一步提升了孔系加工的效率的质量稳定性。
[0023]4)按照此技术方案进行航空发动机多联整铸空心叶片贯穿孔的内腔异物防护及高精度孔多孔位加工，孔系位置度精度达到0.06，合格率由60％提升到95％以上。
附图说明
[0024]图1本专利技术空心叶片结构示意图；
[0025]图2本专利技术中下缘板封堵块结构示意图；
[0026]图3本专利技术中上缘板封堵块结构示意图；
[0027]图4本专利技术空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具主视剖视图；
[0028]图5本专利技术空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具侧视剖视图；
[0029]1‑
底板，2
‑
上缘板定位块，3
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下缘板定位块，5
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轴向压紧块，6
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桥式压紧支撑，8
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支柱，9
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对刀块，10
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阶形螺钉，12
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顶紧螺钉，15
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压缩弹簧，16
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内六角圆柱头螺钉，21
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径向压紧块，22
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支撑板，23
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周向压紧块，24
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上缘板封堵块，25
‑
下缘板封堵块。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0031]如图4和图5所示，一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，包括底板1，所述底板1上表面两侧设置有用于安装桥式压紧支撑6的支柱8，所述支柱8顶部通过阶形螺钉10安装有桥式压紧支撑6，底板1上表面通过螺钉安装有上缘板定位块2和下缘板定位块3，底
板1上安装有靠近上缘板定位块2设置的对刀块9，下缘板定位块3顶部安装有径向压紧块组件，下缘板定位块3两侧壁顶部安装有压紧组件。
[0032]所述桥式压紧支撑6的中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺接有顶紧螺钉12，顶紧螺钉12底部螺接有轴向压紧块5，且轴向压紧块5与顶紧螺钉12之间安装圆柱销限制轴向压紧块5的转动自由度。
[0033]所述压紧组件包括安装于下缘板定位块3两端侧壁上的支撑板22，支撑板22上对称安装有调节螺钉，调节螺钉端部安装有周向压紧块23。
[0034]所述径向压紧块组件包括径向压紧块21，径向压紧块21安装于下缘板定位块3顶部的沉头孔的大径孔内，六角圆柱头螺钉穿过径向压紧块21的中心孔后螺接到沉头孔的小径螺纹孔上，所述径向压紧块21与沉头孔的大径孔之间安装有套装在内六角圆柱头螺钉16上的压缩弹簧15。
[0035]空心叶片的被加工部位均在缘板侧，为避免加工时刀具干涉，压紧部位应该合理避开缘板位置，由于叶片整体尺寸较小，选择传统位置压紧不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，其特征在于，包括底板，所述底板上表面两侧设置有用于安装桥式压紧支撑的支柱，所述支柱顶部通过阶形螺钉安装有桥式压紧支撑，底板上表面通过螺钉安装有上缘板定位块和下缘板定位块，底板上安装有靠近上缘板定位块设置的对刀块，下缘板定位块顶部安装有径向压紧块组件，下缘板定位块两侧壁顶部安装有压紧组件。2.根据权利要求1所述的一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，其特征在于：所述桥式压紧支撑的中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺接有顶紧螺钉，顶紧螺钉底部螺接有轴向压紧块，且轴向压紧块与顶紧螺钉之间安装圆柱销限制轴向压紧块的转动自由度。3.根据权利要求1所述的一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，其特征在于：所述压紧组件包括安装于下缘板定位块两端侧壁上的支撑板，支撑板上对称安装有调节螺钉，调节螺钉端部安装有周向压紧块。4.根据权利要求1所述的一种空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，其特征在于：所述径向压紧块组件包括径向压紧块，径向压紧块安装于下缘板定位块顶部的沉头孔的大径孔内，六角圆柱头螺钉穿过径向压紧块的中心孔后螺接到沉头孔的小径螺纹孔上，所述径向压紧块与沉头孔的大径孔之间安装有套装在内六角圆柱头螺钉上的压缩弹簧。5.采用权利要求1所述的空心叶片贯穿安装孔加工用多工位夹具，进行空心叶片贯穿安装孔加...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢波，吴宏春，甘丽君，杨雪，白率，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：