[实用新型]开式整体叶盘数控加工定位夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机叶盘加工技术领域，尤其是涉及一种用于开式整体叶盘数控加工的定位夹具。

背景技术

目前，航空发动机的风扇和压气机普遍采用整体叶盘结构形式。与传统的叶片和轮盘装配结构相比，整体叶盘省去了榫头、榫槽和锁紧装置，避免了榫头气流损失；同时，大量减少零件数量，减轻结构重量。整体叶盘叶片的发展趋势是形状越来越复杂、壁厚越来越薄。运用薄壁、超薄叶片技术，可以解决压气机气流速度从亚音速提升到超音速所引起的叶片前缘激波、叶尖气流分离等问题，从而大幅度提高压气机气体流量和单级压比，航空发动机整体结构的气动布局和使用效率得到很大提高。针对整体叶盘类复杂结构零件，利用精密铸造或精密锻造等手段进行生产的工艺难度很大。在这种情形下，为了制造出能够满足现代设计要求的高质量部件，就需要采用切削加工技术。

现有技术中的开式整体叶盘因其开式结构多采用四坐标加工方式，刀具沿叶盘径向进行插铣加工；整体叶盘属于典型的弱刚性薄壁类零件，现有的夹具在加工时，由于加持力的作用，很容易引起零件的整体变形以及加工过程中颤振的发生，影响了加工过程的稳定性、零件表面质量和精度。

发明内容

为了克服现有技术叶片夹紧容易变形，定位不稳的不足，本实用新型提供了一种开式整体叶盘数控加工定位夹具，通过采用两端预拉紧的固定夹紧结构，有效解决了现有技术中的问题。

本实用新型采取的技术方案为：包括底板、盖板和芯轴，底板上设有固定安装孔，底板通过固定安装孔与机床工作台相连；盖板和底板分别设置在开式整体叶盘的轴向两侧，通过芯轴相连，夹紧开式整体叶盘；芯轴穿过开式整体叶盘的中心孔，与底板和盖板同回转中心安装，即芯轴两端的圆心分别对应底板和盖板的圆心；底板上部对应开式整体叶盘腹板上的装配孔设置有定位销。

所述的芯轴通过第一螺钉和销钉与底板固定相连，螺钉起到紧固作用，销钉起到预定位作用。

所述的芯轴中轴穿有第二螺钉，通过第二螺钉将盖板与底板相连，实现对工件的夹紧。

所述的芯轴的外径等于开式整体叶盘的中心孔内径。

本实用新型的有益效果是：所述的开式整体叶盘数控加工定位夹具采用中心定位的策略，叶盘的径向定位是利用中心孔进行中心定位；叶盘的角向定位是利用叶盘腹板上的装配孔通过定位销进行两销孔定位；叶盘的轴向固定是通过盖板将螺钉产生的压紧力沿轮毂一周均匀作用在叶盘的轮毂上，从而实现轴向定位。由于在叶盘轮毂的内侧预留了工艺余量，该压紧力又可沿轴向方向直接传递到夹具底座上，所以该压紧力垂直传递不会引起叶盘的整体变形。另外，由于压紧部位设计在与叶片相邻的轮毂上，提高了叶片加工过程叶盘的整体稳定性。该夹具设计也保障了零件加工的开敞性，可通过一次装夹，完成叶片所有加工内容。此夹具结构简单，安装方便，定位精度高，可多次装拆而不影响定位精度。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型去除盖板的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的图1加上盖板的结构剖视示意图。

图中：1、底板，2、第一螺钉，3、芯轴，4、第二螺钉，5、定位销，6、盖板，7、销钉，8、开式整体叶盘，9、固定安装孔，10、装配孔。

具体实施方式

如图1所示，所述的开式整体叶盘数控加工定位夹具，包括底板1、盖板6和芯轴3，底板上设有固定安装孔9，底板1通过固定安装孔9与机床工作台相连，芯轴通过第一螺钉2和销钉7与底板1固定相连，芯轴3两端的圆心分别对应底板1和盖板6的圆心，盖板6对应开式整体叶盘设置在底板1上方，盖板6通过第二螺钉4与底板1相连，第二螺钉同时穿过芯轴，实现对工件的夹紧，底板上部对应开式整体叶盘8腹板上的装配孔10设置有定位销5。

所述的开式整体叶盘数控加工定位夹具，其在使用时，底板1通过固定安装孔9与机床工作台相连，然后把芯轴3通过第一螺钉2和销钉7与底板1固定相连，在把开式整体叶盘8放置在底板1上，并利用芯轴3外圆和定位销5实现定位，最后放上盖板6，并通过第二螺钉4实现夹紧，从而可以实施加工。