大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具及铣削方法技术

大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具及铣削方法，属于大型薄壁空心叶型铸造类零件加工辅助工装技术领域，包括用于支撑上部结构的底座，所述底座上通过螺栓分别安装有浮动压板组件、第一辅助支撑组件、第二辅助支撑组件、底部基准及底部辅助支撑，所述浮动压板组件与第一辅助支撑组件位于底座上表面一端且两者正对设置，在两者之间的底座上安装有底部基准及底部辅助支撑，在底座上表面另一端安装有与底部基准正对设置的第二辅助支撑组件。解决了零件装夹定位困难、易变形和振动的难题。保证了该类型零件铣加工质量精度，提高了产品的一致性和加工效率。产品的一致性和加工效率。产品的一致性和加工效率。

【技术实现步骤摘要】
大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具及铣削方法


[0001]本专利技术属于大型薄壁空心叶型铸造类零件加工辅助工装
，具体涉及大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具及铣削方法。

技术介绍

[0002]在大型薄壁空心叶型铸造零件的铣加工过程中，经常出现由于叶型面复杂、壁厚薄、刚性差以及零件外形铸造尺寸公差相对较大、一致性不好等情况，导致零件定位困难、变形大、加工过程震动严重，造成零件铣加工尺寸容易超差、零件易变形，产品一致性差的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具及铣削方法，解决了零件装夹定位困难、易变形和振动的难题。保证了该类型零件铣加工质量精度，提高了产品的一致性和加工效率。
[0004]一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，包括用于支撑上部结构的底座，所述底座上通过螺栓分别安装有浮动压板组件、第一辅助支撑组件、第二辅助支撑组件、底部基准及底部辅助支撑，所述浮动压板组件与第一辅助支撑组件位于底座上表面一端且两者正对设置，在两者之间的底座上安装有底部基准及底部辅助支撑，在底座上表面另一端安装有与底部基准正对设置的第二辅助支撑组件。
[0005]所述浮动压板组件包括立座Ⅰ，所述立座Ⅰ底端通过螺栓固定安装于底座上，所述立座Ⅰ顶部开设有滑槽，滑槽内安装有长滑块，长滑块前端与连杆连接，连杆两端分别安装有浮动压板，且浮动压板通过螺母固定在连杆上，长滑块后端与侧向压紧螺钉的螺杆端部转动连接，所述立座Ⅰ顶部和后侧壁上分别安装有顶板和后板封闭滑槽，后板上螺纹连接有侧向压紧螺钉，通过转动侧向压紧螺钉推动长滑块在滑槽内滑动，进而推动浮动压板压紧叶片型面。
[0006]所述长滑块的前端加工有U型座，U型座的两支臂上开设有通孔，所述连杆的中部开设有与U型座通孔对应设置的通孔，连杆位于U型座内，通过将螺栓穿过U型座通孔和连杆通孔后在螺栓端部螺接螺母将连杆固定在U型座上。
[0007]所述底部基准为两个，且两个底部基准面对面设置，底部基准的截面形状为L型，底部基准的通过水平部分及螺栓固定安装在底座上，底部基准的竖直部分顶部加工成圆弧面形成定位基准点。
[0008]所述底部辅助支撑为支撑螺钉，其螺杆部分螺接在底座上，螺帽部分形成辅助支撑。
[0009]所述第一辅助支撑包括立座Ⅱ，所述立座Ⅱ底端通过螺栓固定安装于底座上，立座Ⅱ顶部开设有沉头孔，沉头孔的小孔加工成螺纹孔，顶面压板的圆柱端安装于沉头孔的大孔内，顶面压紧螺钉穿过顶面压板圆柱端的通孔与沉头孔的小孔螺纹连接，且在顶面压
板的圆柱端底部的通孔内安装有套在顶面压紧螺钉外侧的弹簧Ⅰ，立座Ⅱ一端侧壁面安装有侧板Ⅰ，且在侧板Ⅰ外表面中间处安装有侧面基准Ⅰ，侧板Ⅰ的侧壁顶部和底部分别安装有辅助支撑Ⅰ和辅助支撑Ⅱ，立座Ⅱ的另一端侧壁面上安装有侧板Ⅱ，侧板Ⅱ的顶部和底部分别安装有侧面基准Ⅱ和侧面基准Ⅲ，侧板Ⅱ顶部立座Ⅱ侧壁面上安装有侧向基准。
[0010]所述侧面基准Ⅰ、侧面基准Ⅱ和侧面基准Ⅲ与浮动压板正对的平面为侧面基准点。
[0011]所述第二辅助支撑包括U型基座和立板，所述U型基座通过螺栓固定安装于底座上，立板通过螺栓固定安装于底座的侧壁上，U型基座顶部分别安装有辅助支撑Ⅲ和辅助支撑Ⅳ，所述立板顶部分别安装有与辅助支撑Ⅲ和辅助支撑Ⅳ对应设置的辅助支撑
Ⅴ
和辅助支撑
Ⅵ
。
[0012]一种采用大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具装夹零件进行铣削加工的方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1，将零件叶型面安放到定位夹具上；然后调整零件叶型位置，使叶型面与侧面基准Ⅰ、侧面基准Ⅱ及侧面基准Ⅲ、侧向基准及两个底部基准形成的六个基准点贴合，保证无缝隙；
[0014]步骤2，将可调支撑器安装到零件空心叶型内，调整可调支撑器安装位置，然后使用六角扳手调整涨紧螺钉，调整可调支撑器滑动支撑端的伸出长度，通过可调支撑器的固定端仿形支撑面和滑动端仿形支撑面顶住零件叶型两侧内壁面，使零件外部支撑点与压紧点沿可调支撑器方向共线且保证零件无明显变形；
[0015]步骤3，调节辅助支撑Ⅱ和辅助支撑Ⅰ，使辅助支撑Ⅰ和辅助支撑Ⅱ刚好贴紧叶型面，旋紧侧向压紧螺钉，使得浮动压板沿轴向移动，压紧叶型侧面，压紧过程中保证定位夹具六个基准点与零件保持接触无间隙；
[0016]步骤4，旋紧顶面压紧螺钉，使得顶面压板压紧零件叶型上部，压紧过程中保证定位夹具六个基准点与零件保持接触无间隙；
[0017]步骤5，调节其余部位的辅助支撑Ⅲ配合辅助支撑
Ⅴ
、辅助支撑Ⅳ配合辅助支撑
Ⅵ
以及底部辅助支撑顶紧零件，压紧过程中可用百分表进行控制，保证零件夹紧过程无明显形变；
[0018]步骤6，通过典型坐标点打表法对零件状态进行测量并对数据进行分析，数据确认无问题后即可根据数据建立坐标系进行铣加工操作；
[0019]步骤7，确定完坐标系后对零件的叶型端面、侧壁轮廓及岛屿内形进行铣削加工。
[0020]所述可调支撑器包括长连杆，所述长连杆两端分别安装有定位球Ⅰ和定位球Ⅱ，定位球Ⅰ还与位置调节螺杆Ⅰ一端铰接，定位球Ⅱ还与位置调节螺杆Ⅱ一端铰接，位置调节螺杆Ⅰ另一端铰接安装在螺旋支撑装置的固定支撑端的侧壁面上，位置调节螺杆Ⅱ另一端通过钎焊的方式与螺旋支撑装置的固定支撑端的另一个侧壁面连接为一体。
[0021]所述螺旋支撑装置包括固定支撑端，固定支撑端一端的端面为固定端仿形支撑面，另一端开设有凹槽，凹槽内安装有滑动支撑端，滑动支撑端的端面为滑动端仿形支撑面，滑动支撑端内滑动安装有楔形滑块，且在滑动支撑端和楔形滑块之间安装有弹簧Ⅱ，楔形滑块与固定支撑端上螺接的驱动装置连接，工作状态下，转动驱动装置楔形滑块沿着滑动支撑端的凹槽向内移动，推动滑动端仿形支撑面向外侧移动；非工作状态下，反向转动驱动装置带着楔形滑块沿着滑动支撑端的凹槽向外移动，同时在弹簧弹力的作用下带着滑动
支撑端收回至凹槽内。
[0022]本专利技术的有益技术效果为：
[0023]该定位工装具有结构简单、操作方便、定位准确、减少振动、控制变形效果明显等优在点。可以广泛应用于航空发动机及燃机等多个领域的，具有空心、薄壁、异形结构叶况型零件的精确装夹定位铣加工过程。可以有效提高零件装夹定位精度，减少零件变形，提高产品合格率及生产效率。
[0024]目前该加工方法已成功应用于我公司的某大型涡扇发动机项目中薄壁空心叶型铸造零件的铣加工过程，极大的减少了压紧过程中的零件变形，保证了镜加工过程中零件定位精度。预计该加工方法在公司推广后，可为公司节约零件质量损失、工时等费用约60万元。
附图说明
[0025]图1本专利技术大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具夹持零件后相对位置关系示意图；
[0026]图2本专利技术大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具示意图；
[0027]图3本专利技术大型薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，其特征在于，包括用于支撑上部结构的底座，所述底座上通过螺栓分别安装有浮动压板组件、第一辅助支撑组件、第二辅助支撑组件、底部基准及底部辅助支撑，所述浮动压板组件与第一辅助支撑组件位于底座上表面一端且两者正对设置，在两者之间的底座上安装有底部基准及底部辅助支撑，在底座上表面另一端安装有与底部基准正对设置的第二辅助支撑组件。2.根据权利要求1所述的一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，其特征在于：所述浮动压板组件包括立座Ⅰ，所述立座Ⅰ底端通过螺栓固定安装于底座上，所述立座Ⅰ顶部开设有滑槽，滑槽内安装有长滑块，长滑块前端与连杆连接，连杆两端分别安装有浮动压板，且浮动压板通过螺母固定在连杆上，长滑块后端与侧向压紧螺钉的螺杆端部转动连接，所述立座Ⅰ顶部和后侧壁上分别安装有顶板和后板封闭滑槽，后板上螺纹连接有侧向压紧螺钉，通过转动侧向压紧螺钉推动长滑块在滑槽内滑动，进而推动浮动压板压紧叶片型面。3.根据权利要求1所述的一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，其特征在于：所述长滑块的前端加工有U型座，U型座的两支臂上开设有通孔，所述连杆的中部开设有与U型座通孔对应设置的通孔，连杆位于U型座内，通过将螺栓穿过U型座通孔和连杆通孔后在螺栓端部螺接螺母将连杆固定在U型座上。4.根据权利要求1所述的一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，其特征在于：所述底部基准为两个，且两个底部基准面对面设置，底部基准的截面形状为L型，底部基准的通过水平部分及螺栓固定安装在底座上，底部基准的竖直部分顶部加工成圆弧面形成定位基准点。5.根据权利要求1所述的一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，其特征在于：所述第一辅助支撑包括立座Ⅱ，所述立座Ⅱ底端通过螺栓固定安装于底座上，立座Ⅱ顶部开设有沉头孔，沉头孔的小孔加工成螺纹孔，顶面压板的圆柱端安装于沉头孔的大孔内，顶面压紧螺钉穿过顶面压板圆柱端的通孔与沉头孔的小孔螺纹连接，且在顶面压板的圆柱端底部的通孔内安装有套在顶面压紧螺钉外侧的弹簧Ⅰ，立座Ⅱ一端侧壁面安装有侧板Ⅰ和侧板Ⅱ，且在侧板Ⅰ和侧板Ⅱ之间安装有侧面基准Ⅰ，侧板Ⅰ的侧壁顶部和侧板Ⅱ的侧壁底部分别安装有辅助支撑Ⅰ和辅助支撑Ⅱ，立座Ⅱ的另一端侧壁面上安装有侧板Ⅲ，侧板Ⅲ的顶部和底部分别安装有侧面基准Ⅱ和侧面基准Ⅲ，侧板Ⅲ顶部立座Ⅱ侧壁面上安装有侧向基准。6.根据权利要求5所述的一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，其特征在于：所述侧面基准Ⅰ、侧面基准Ⅱ和侧面基准Ⅲ与浮动压板正对的平面为侧面基准点。7.根据权利要求1所述的一种大型薄壁空心叶型铸造零件精确装夹定位夹具，其特征在于：所述第二辅助支撑包括U型基座和立板，所述U型基座通过螺栓固定安装于底座上，立板通过螺栓固定安装于底座的侧壁上，U型基座顶部分别安装有辅助支撑Ⅲ和辅助支...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恩元，杨海涛，王峰，柳连涛，马亮，
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：