[发明专利]一种柔性夹具装置及其操作方法

说明书

技术领域

本发明是一种适用于制造业和再制造业中复杂曲面零件的加工和修复过程中零件的装夹与定位的柔性夹具装置及其操作方法，属于柔性夹具装置及其操作方法的改造技术。

背景技术

在现代制造业中，机械零件正在向小批量、多品种、复杂化的趋势发展，对零件几何性、加工工艺性和灵活性都有着更高要求，面向不同几何形状零件尤其是曲面零件的夹紧装置即柔性夹具的设计就显得非常重要，它直接影响到零件的加工质量、效率和成本。

随着全球制造资源的日趋紧缺，可持续制造模式得到了世界各国的重视，再制造工程与缺陷零件的修复已成为该领域的重要关键技术之一。与新零件的制造过程不同的是，再制造过程中修复零件大都发生了磨损和形状变形，使其几何形状各异，出现精密夹紧定位难的问题。比如飞机发动机的压缩机和涡轮机叶片零件的修复加工中，由于每一叶片的变形均不相同，固定的夹具无法实现成批修复叶片的精密装夹，影响叶片的可修复性和修复效率，必须设计出能适应于各零件几何形状的、可调节的柔性夹具，才具备了叶片零件修复与批量化生产的可能。因此，本发明针对制造业和再制造业对复杂曲面零件的加工和修复需求，提出了一种柔性夹具装置及其操作方法。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种可适应零件几何形状的变化，实现对叶片曲面的夹紧定位，夹紧可靠的柔性夹具装置。本发明可满足制造业和再制造业对复杂曲面零件的加工和修复加工需求，特别适用于叶片零件顶端磨损修复。

本发明的另一目的在于提供一种操作方便简单的柔性夹具装置的操作方法。

本发明的技术方案是：本发明的柔性夹具装置，包括有根部预紧块、可调夹具块、可调夹具支承、夹紧块、底座、夹紧固定件，其中根部预紧块及可调夹具支承分别通过其上设有的位置调节机构固定在底座的两侧，夹紧块通过其上设有的位置调节机构固定在可调夹具支承上，可调夹具块铰接在可调夹具支承上，根部预紧块和/或可调夹具块上分别设有前后贯穿的通孔，通孔穿设有对加工零件表面进行柔性夹紧，保证加工零件能得到有效均匀的夹紧力，防止在加工时出现松动移位现象的夹紧固定件。

上述根部预紧块和/或可调夹具块上分别设有前后贯穿的通孔为螺纹孔，通孔上穿设的夹紧固定件为夹紧螺钉。

上述根部预紧块上设有的位置调节机构为根据加工零件的大小需要，能调节其在底座上的相对位置的长槽及设置在长槽的固定螺钉；上述可调夹具支承上设有的位置调节机构为根据加工零件的大小需要，能调节其在底座上的相对位置的长槽及设置在长槽的固定螺钉；上述夹紧块上设有的位置调节机构为当夹具打开时，夹紧块向后缩进，使加工零件顺利取出；当要夹紧加工零件时，夹紧块能向前推进，以调节其在可调夹具支承上的相对位置的移动槽及设置在移动槽的固定螺钉。

上述根部预紧块上还设有能调节加工零件表面与通孔之间的距离，确保不同弧度的加工零件表面都能顺利加工的定位面。

上述可调夹具块上设有铰接孔，可调夹具块通过铰接孔及铰接轴铰装在可调夹具支承上。

上述可调夹具块的下方设有在打开可调夹具块翻转时，不致于底座的阻挡，能顺利地翻转，且翻转到达一定的角度后能使其平面接触底座而停止翻转，实现自锁功能的倒角。

上述可调夹具块的顶部设有用于与根部预紧块的夹紧锁住的螺栓槽，螺钉穿过根部预紧块及可调夹具块的螺栓槽而固定。

上述可调夹具支承的两端分别设有铰接孔，可调夹具块通过穿过其上设有的铰接孔及穿过可调夹具支承两端的铰接孔的铰接轴铰装在可调夹具支承上。

上述可调夹具支承两端设有的铰接孔分别是螺纹孔及光滑孔；上述可调夹具支承两端的顶部做出为能降低高度，又能避免阻碍夹具翻转的平面；上述夹紧块上设有的上下两边各设有在夹紧块接触到加工零件边缘时，避免出现过定位现象，影响加工精度的圆角。

本发明柔性夹具装置的装夹方法，其包括如下步骤：

1)根据加工零件大小，粗调根部预紧块和可调夹具支承之间的距离，完毕后用螺栓使其固定底座上；

2)使可调夹具块向上旋转一定角度，准备装夹加工零件；

3)使加工零件按一定线路进入夹具；

4)调节夹紧块，轻微夹紧加工零件的根部，完毕后用螺栓使其固定；

5)根据加工零件的弧度，调节夹紧螺钉，夹紧加工零件；

6)用螺栓使根部预紧块和可调夹具块固定在一起，加工零件就固定在其中了，加工零件的装夹就完成了。