[发明专利]一种加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工零件的夹具及方法，特别涉及一种加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具及方法。

背景技术

高温合金曲面零件是航空发动机的重要件，如图16所示，尺寸精度较高，技术条件要求多且极为严格，曲面整个型面壁厚仅2mm，零件大端外圆直径1m以上，公差却仅0.032mm，小端外圆直径也是1m以上，公差仅0.02mm，小端外圆对以大端和大端外圆为基准的跳动为0.015mm，其材料为高温合金，属难加工材料，按照以往的加工方式加工，曲面零件总存在很大的变形，甚至已经严重影响到零件的合格交付，控制曲面零件变形已经成为一个亟待解决的技术瓶颈，急需研发一种高精度高温合金薄壁曲面零件变形的控制方法。

发明内容

本发明提供一种加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具及方法，保证高精度高温合金薄壁曲面零件加工的尺寸合格。

本发明的技术方案如下：

一种加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，包括定位紧固装置、外圆支撑装置和内圆支撑装置；

所述定位紧固装置包括圆盘、芯轴、定位环、导向块一、卡爪、螺栓一、支板一、压盘和压紧螺母；所述芯轴设置在所述圆盘的中心位置，所述定位环设置在所述圆盘上，所述定位环中心与所述圆盘中心在一条直线上；所述导向块一安装在所述圆盘上，所述导向块一设置凹槽一，所述卡爪包括爪身和圆弧形爪头，所述爪身放置在所述凹槽一内，所述支板一设置于所述导向块一的端面及所述圆盘上，所述螺栓一与所述支板一通过螺纹连接，所述螺栓一的前端设置凸头一，所述爪身的端部设置卡槽一，所述凸头一安放在所述卡槽一内，通过旋转所述螺栓一可以带动所述卡爪在所述凹槽一内来回移动；所述芯轴的端头内外都设置螺纹，所述压紧螺母的螺纹与所述芯轴的外螺纹配合；所述压盘包括盘体和定位边，所述盘体中心设置里孔，所述盘体通过所述里孔可以套在所述芯轴上，旋上所述压紧螺母可以对所述压盘进行压紧；

所述外圆支撑装置包括支撑盘、紧固螺栓、导向块二、顶块、螺栓二和支板二，所述支撑盘通过所述紧固螺栓可以安装在所述导向块一上，所述导向块二安装在所述支撑盘上，所述导向块二设置凹槽二，所述顶块包括导柱和压紧胎，所述导柱放置在所述凹槽二内，所述支板二设置在所述导向块二的端部，所述螺栓二与所述支板二通过螺纹连接，所述螺栓二的前端设置凸头二，所述导柱的端部设置卡槽二，所述凸头二安放在所述卡槽二内，通过旋转所述螺栓二可以带动所述顶块在所述凹槽二内来回移动；

所述内圆支撑装置包括内涨胎和压紧螺栓，所述内涨胎前端设置定位口，所述定位口与所述压盘的定位边可以紧密配合，所述内涨胎的底面中心设置工艺孔，所述压紧螺栓的螺纹与所述芯轴的内螺纹配合，所述压紧螺栓可以穿入所述工艺孔并对所述内涨胎施以压紧。

上述的加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，其优选方案为，所述导向块一、卡爪、螺栓一、支板一、导向块二、顶块、螺栓二和支板二的数量为四个。

所述的加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，其优选方案为，所述定位环上面设置凸台及凹口，所述凸台可以对所述零件进行初步定位，所述圆弧形爪头的圆弧度数为60～75，所述圆弧形爪头可以通过所述凹口进入到所述定位环上面对所述零件的小端进行夹紧定位。

所述的加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，其优选方案为，所述压紧胎的端面为圆弧状斜面，所述端面的圆弧度数为60～80，可以与所述零件的外型面配合，对所述零件进行外部支撑。

所述的加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，其优选方案为，所述内涨胎的外型面为圆锥形，可以与所述零件的内型面配合，对所述零件进行内部涨紧。

所述的加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，其优选方案为，所述压紧胎和所述内涨胎的两端设置沟槽，所述沟槽中设置胶条。

所述的加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，其优选方案为，所述夹具还包括特制扳手，所述压紧螺母的端面对称设置四个豁口，所述特制扳手的端头设置四个凸块，所述凸块与所述豁口相配合，所述特制扳手可以对所述压紧螺母实施拧紧和松开，所述特制扳手的尾部设置扳把。

所述的加工高精度高温合金薄壁曲面零件的夹具，其优选方案为，所述夹具还包括拆卸螺栓，所述工艺孔设置内螺纹，所述拆卸螺栓的螺纹与所述工艺孔的内螺纹配合，所述拆卸螺栓的前端设置端块，所述端块可以支撑在所述芯轴上。

本发明还提供一种加工高精度高温合金薄壁曲面零件的方法，包括如下步骤：