[发明专利]一种离心叶轮磨粒流夹具

说明书

本发明涉及一种离心叶轮磨粒流夹具，包括上导流套和下导流套，置于上导流套内的上压板、上压环，置于下导流套内的下压环、下压块；上压环的中心设有与离心叶轮凸台紧配合的通孔，下压块包括与离心叶轮进气边轮盘外侧面相配合的第一柱状体，该第一柱状体的顶端设有与离心叶轮轴孔紧配合的第二柱状体，下压环的中心设有与下压块的第一柱状体紧配合的通孔，该下压环的上端面设有与离心叶轮进气侧相适配的喇叭口，装配时离心叶轮的环形凸台插接在上压环的通孔内，下压环的喇叭口套在离心叶轮进气边轮盘的外侧面，下压块的第二柱状体插入离心叶轮轴孔，可有效防止离心叶轮在研磨过程中沿其轴向位移或偏转，研磨后的叶轮表面更加均匀。

技术领域

本发明涉及航空发动机关键零部件抛光技术领域，具体是一种离心叶轮磨粒流夹具。

背景技术

在航空发动机中，作为关键性零件的离心叶轮如图1所示，由同轴设置排气边轮盘31、进气边轮盘32及若干个扭曲叶片33、分流叶片34组成，进气边轮盘和排气边轮盘的轴心处设有贯穿的轴孔35，且该轴孔在排气边轮盘的外侧凸出设置形成环形凸台36；其叶片型面多为复杂自由曲面，叶身具有弯、宽、掠、扭、薄的特点。随着航空工业的发展，航空发动机所装用的离心叶轮中叶片数量越来越多，工作条件越来越恶劣，随着气体动力性能要求提高，叶片空间曲面越来越复杂，诸多因素决定了在铣削加工后，叶片表面必须进行抛光加工，以满足越来越高的叶片型面加工要求。

当前国内叶片型面抛光主要采用的传统机械专用加工设备，由工人手工完成。这种加工方式不稳定，加工精度不高，叶片质量的一致性和移植性也都难以保证，人工抛光由于是一次加工到位，磨削余量大，加工残余应力也大，还容易造成叶片烧伤而破坏叶片材质的组织结构。采用磨粒流抛光技术是叶盘和叶片抛光技术的一个重要发展方向。磨粒流加工(Abrasive Flow Machining，简称AFM)，是用由一种聚合物载体和磨料组成的具有流动性的粘弹性材料对工件进行表面抛光和去毛刺的新工艺技术，在国内也称为挤压珩磨或磨料流加工。在磨粒流抛光的加工过程中，夹具是一个非常重要的部分，关系到加工的质量和效率等。磨粒流夹具用于固定工件，并引导磨料到要加工的表面。夹具另外还起密封流道，对不能承受压紧力的工件承受压紧力的作用。简单的工件可能不需要夹具，但对复杂几何形状工件的磨粒流加工，夹具是加工成败的重要因素。

现有技术的磨粒流夹具，通常采用上、下压板对待加工的零件进行压紧，防止零件在磨料的流动方向上产生位移，影响零件表面质量；但是由于离心叶轮结构的特殊性，在进行磨粒流加工时并没有充分考虑到磨料在夹具中沿轴向流动的状态，使得离心叶轮存在位移，造成研磨不均匀，极易造成阴阳面，表面质量无法满足使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于装配、可以有效防止离心叶轮沿轴向位移的离心叶轮磨粒流夹具。

为了解决上述问题，本发明提供了一种离心叶轮磨粒流夹具，所述离心叶轮磨粒流夹具包括内腔呈圆筒状的上导流套和下导流套，置于上导流套内的上压板、上压环，置于下导流套内的下压环、下压块；所述上压环的中心设有与离心叶轮环形凸台紧配合的通孔，所述下压块包括与离心叶轮进气边轮盘外侧面相配合的第一柱状体，该第一柱状体的顶端设有与离心叶轮轴孔紧配合的第二柱状体，所述下压环的中心设有与下压块的第一柱状体紧配合的通孔，该下压环的上端面设有与离心叶轮进气侧相适配的喇叭口，装配时离心叶轮的环形凸台插接在上压环的通孔内，上压环的下端面对离心叶轮排气边轮盘的外侧面形成压紧，上压板与上压环的上端面固定相连，下压环的喇叭口套在离心叶轮进气边轮盘的外侧面，下压块的第二柱状体插入离心叶轮轴孔，第一柱状体的上端面对离心叶轮进气边轮盘的外侧面形成压紧，下压块与下压环的下端面固定相连，上压板、上压环、下压块和下压环相配合对离心叶轮进行压紧，可有效防止离心叶轮在研磨过程中沿其轴向位移或偏转，研磨后的叶轮表面更加均匀。

进一步，所述上压板、上压环具有周向均布的螺纹孔，所述上压板与上压环之间使用螺栓固定连接。