用于航空发动机涡轮叶片精加工的夹持定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于航空发动机涡轮叶片榫头精加工的夹持定位装置，包括由前盖板、后盖板、左盖板、右盖板、上盖板和下盖板通过螺钉构成的框架，位于框架内与叶身背面型面相吻合的背面定位压紧块、与叶身盆面型面相吻合的盆面定位压紧块、以及与叶身进气或排气边缘型面相吻合的定位压紧块和用于压紧叶身另一边缘的压紧构件，所述背面定位压紧块和盆面定位压紧块两者之一在压紧方向可调整地设置在前盖板或后盖板上，在右盖板或左盖板上设计有叶身置入开口，在该盖板上设计有叶片轴向定位构件。本发明专利技术较之现有技术采用浇注低熔点合金定位叶片的固定方式，大大降低了叶片加工成本，避免了去除叶身上的低熔点合金带来的诸多问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机涡轮叶片榫头加工，更为具体地说，是涉及一种用于航空发动机涡轮叶片榫头精加工的夹持定位装置。
技术介绍
航空发动机中的涡轮叶片采用精铸成型，其中叶身为一次成型，没有精加工余量，不需进行机加工，但叶片的叶冠和榫头还需通过机加工进行进一步的精加工，以满足叶片的装配要求。由于叶身表面为空间坐标点形成的自由曲面，常规的夹具方案难以实现对其定位夹紧。传统的发动机涡轮叶片的精加工定位，是采用在方箱中浇注低熔点合金对叶片叶身进行固定，这种方式虽然能实现对叶片的定位，但定位精度及夹紧力方面存在问题与隐患。这是因为低熔点合金有较好的延展性，对叶片的定位精度保持性不好，所提供的夹紧 力较小，在精加工过程中受切削力影响容易变形，进而影响加工精度。此外，由于低熔点合金与叶身表面直接接触，在精加工完成后熔退方箱，不可避免地会在叶身表面残留低熔点合金，再就是有些型号发动机涡轮叶片为空心叶片，在方箱中浇注低熔点合金固定叶片和叶片精加工后熔退方箱的过程中，当操作不当熔融态合金会灌入叶片空腔内部，对于残留在叶身表面和灌入空腔内部的低熔点合金去除过程是很困难的，而且对于灌入空腔内部的合金根本没有办法完全去除掉，残留下来的合金在涡轮运行过程中，在涡轮工作的高温环境下会渗透到叶片晶相组织内部，与叶片材料组成元素发生化学反应，导致叶片材料性能发生变化，直接影响到叶片工作性能与寿命。为了消除残留在叶片表面上的低熔点合金和进入叶片空腔内的低熔点合金对叶片的影响，传统去除低熔点合金的方法，对于残留在叶片表面的低熔点合金先采用高温水浴溶化，但是这一措施不能保证完全去除掉残留在叶身表面的低熔点合金，在高温水浴之后通常还需要抛光叶身表面残留的合金。抛光去除叶身表面残留低熔点合金需要十分小心，稍不注意就会影响到叶身表面轮廓度，进而影响叶片流体力学性能，且十分费时费力。对于灌入叶身空腔内部的低熔点合金，目前只有采用高温水浴加酸洗工艺的方法来去除。对于高温水浴去除空腔内部残留合金也是不能保证彻底去除，对于酸洗工艺，虽然酸洗工艺是针对去除残留合金而进行的，但是也不能保证对叶片材料的组成基体不产生腐蚀影响。鉴于现有技术采用在方箱中浇注低熔点合金对叶片进行固定存在的问题太多，生产实践急需找到一种不通过在方箱中浇注低熔点合金固定叶片的定位方式，以避免去除叶身表面残留合金和叶身空腔内的合金带来的诸多问题。这种方式最好完全抛弃浇注低熔点合金工艺，来一个爸底抽薪、一劳永逸。
技术实现思路
针对现有技术采用在方箱中浇注低熔点合金对叶片进行固定存在的问题，本专利技术的目的旨在提供一种以机械夹紧式实现对叶片定位夹紧的装置完成叶片榫头的精加工，以实现从根本上解决去除叶身表面残留合金和叶身空腔内的合金存在的各种问题与烦恼。本专利技术提供的用于航空发动机涡轮叶片榫头精加工的夹持定位装置，主要包括由前盖板、后盖板、左盖板、右盖板、上盖板和下盖板通过螺钉构成的框架，位于框架内与叶身背面型面相吻合的背面定位压紧块、与叶身盆面型面相吻合的盆面定位压紧块、与叶身进气或排气边缘型面相吻合的定位压紧块和用于压紧叶身另一边缘的压紧构件，所述背面定位压紧块和盆面定位压紧块分别设置在构成框架的相对两盖板上，且两者至少之一在压紧方向可调整地设置在盖板上，与叶身进气或排气边缘型面相吻合的定位压紧块和用于压紧叶身另一边缘的压紧构件分别设置在构成框架的另一相对的两盖板上，在右盖板或左盖板上设计有使叶身置入框架内的开口和轴向定位叶片的定位构件。 为了更好地解决本专利技术所要解决的技术问题，本专利技术还可进一步采取以下技术措施。下述各项技术措施可单独采取，也可组合采取，甚至一并采取。在上述技术方案中，所述背面定位压紧块和盆面定位压紧块优先分别设置在相对的前后两盖板上，与叶身进气或排气边缘型面相吻合的定位压紧块和用于压紧叶身另一边缘的压紧构件分别设置在相对的上下两盖板上。所述背面定位压紧块和盆面定位压紧块进一步优选的设置方式，是两者之一固定设置在前盖板或后盖板上，另一个在压紧方向可调整地设置在后盖板或前盖板上。再进一步优选的方式，盆面定位压紧块固定设置在后盖板上，背面定位压紧块在压紧方向可调整地设置在前盖板上。背面定位压紧块可通过设置在前盖板上的调节螺钉在压紧方向调整。在上述技术方案中，所述背面定位压紧块与叶身背面型面相吻合的一侧最好设计有用于减少与叶身相接触面的凹槽；所述盆面定位压紧块与叶身盆面型面相吻合的一侧最好也设计有用于减少与叶身相接触面的凹槽，以提高夹持力，更好地夹持定位叶身。在上述技术方案中，所述设置在下盖板与叶身边缘型面相吻合的定位压紧块优先考虑为定位叶身进气前边缘的定位块。在上述技术方案中，所述设置在上盖板上用于压紧叶身边缘的压紧构件为压紧螺钉，所压紧的叶身边缘为排气后边缘。在上述技术方案中，所述设置在右盖板或左盖板上用于叶片轴向定位的构件优先选用定位销，通过定位销端头抵顶叶片叶身与榫头之间的缘板面实现叶片轴向定位。本专利技术提供的用于航空发动机涡轮叶片榫头精加工的夹持定位装置，是基于专利技术人对发动机涡轮叶片的叶身和榫头之间基准关系的深刻理解设计完成的。发动机涡轮叶片采用精铸成型，其中叶身为一次成型，叶身表面是无余量，涡轮叶片的三基面设计基准均在榫头上，榫头坐标系与叶型坐标系有确定的换算关系，因此只需利用叶身精铸表面定位夹紧将榫头三个设计基准加工出来，之后的叶冠精加工基准便可以转换到榫头基准，也就是叶片的设计基准。本专利技术提供的用于航空发动机涡轮叶片榫头精加工的夹持定位装置，夹持定位设计思路是利用叶身叶盆型面对盆背向定位，利用叶身进气边对进出气方向定位，利用缘板上表面对叶片长度方向定位，叶身背面定位块提供主夹紧力，叶身出气边通过螺钉压紧止动。采用本专利技术提供夹持定位装置对航空发动机涡轮叶片榫头进行精加工，由于夹持装置为组合结构，采用机械力加紧定位，因此在叶片榫头精加工过程中可以实现重复定位、反复使用，无需每件叶片配备一个方箱，较之现有技术采用方箱浇注低熔点合金叶片定位方式，每件叶片都需要配一个方箱，大大降低了制造、使用、维修、保养成本。同时也从根本上避免了方箱浇注低熔点合金定位叶片所带来的，在叶片精加工工序完成后，去除熔退方箱残留在叶身表面低熔点合金，以及在熔退方箱过程中由于操作不慎造成熔融状态低熔点合金灌入叶片空腔所带来的烦恼与问题。同时也可服了由于采用浇注式，方箱的大部分精加工尺寸都是将设计图尺寸转换到方箱上面，在转换设计图尺寸时产生基准不重合，造成误差累计，不利于合理严格控制设计图尺寸，再加上浇注的低熔点合金在使用过程中容易变形松动，直接降低叶片加工精度等问题。采用本专利技术的夹持定位装置，在使用过程中不易松动，有利于提高定位精度，利于控制叶片加工精度。附图说明附图I是本专利技术的夹持定位装置的正视结构示意图。 附图2是本专利技术的夹持定位装置的左视结构示意图。附图3是夹持定位装置中的盆面压紧块正面结构示意图。附图4是夹持定位装置中的盆面压紧块侧面结构示意图。附图5是夹持定位装置中的背面压紧块正面结构示意图。附图6是夹持定位装置中的背面压紧块侧面结构示意图。在上述附图中，各图示标号表示的对象分别为1_调节压紧螺钉；2_进气前边缘定位压紧块；3_左盖板；4_联接螺钉；5_右盖板；6_叶片轴向定位销；7_进气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于航空发动机涡轮叶片榫头精加工的夹持定位装置，其特征在于主要包括：由前盖板、后盖板、左盖板、右盖板、上盖板和下盖板通过螺钉构成的框架，位于框架内与叶身背面型面相吻合的背面定位压紧块、与叶身盆面型面相吻合的盆面定位压紧块、与叶身进气或排气边缘型面相吻合的定位压紧块和用于压紧叶身另一边缘的压紧构件，所述背面定位压紧块和盆面定位压紧块分别设置在构成框架的相对两盖板上，且两者至少之一在压紧方向可调整地设置在盖板上，与叶身进气或排气边缘型面相吻合的定位压紧块和用于压紧叶身另一边缘的压紧构件分别设置在构成框架的另一相对的两盖板上，在右盖板或左盖板上设计有使叶身置入框架内的开口和轴向定位叶片的定位构件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏艳，邓杰，郑娟，
申请(专利权)人：四川成发航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：