[发明专利]四联导向叶片浇注夹具及加工方法

说明书

本发明公开了一种四联导向叶片浇注夹具及加工方法。四联导向叶片浇注夹具，包括用于底部固定定位和支撑的夹具底座，夹具底座上设有用于夹持在待加工缘板基准面朝上布设的四联导向叶片零件的上缘板和下缘板上以固定定位四联导向叶片零件的夹持机构以及用于从四联导向叶片零件底部支撑定位四联导向叶片零件以与夹持机构配合夹持四联导向叶片零件并临时灌注低熔点合金熔液以使得定位后的四联导向叶片零件保持相对稳定的盒体，盒体活动装配在夹具底座上，夹持机构在四联导向叶片零件上的夹持位置处于盒体内的低熔点合金熔液灌注面以上。定位更为简单且精度能够得到保证。适用于各种航空发动机复杂零件的加工和检测的装夹。

技术领域

本发明涉及航空发动机零件加工技术领域，特别地，涉及一种四联导向叶片浇注夹具。此外，本发明还涉及一种包括上述四联导向叶片浇注夹具的四联导向叶片的缘板基准面加工方法。

背景技术

燃气涡轮的四联导向叶片(如图1)，属四联结构，叶身为空间曲面，具有1#、2#、3#、4#四个叶身，2#、3#、4#叶身均由1#叶身旋转一定角度得来。叶片由上缘板、下缘板、叶身组成。上缘板靠内侧曲面称为外流道，下缘板靠内侧曲面称为内流道，图示G面称为上缘板反端面，图示H面称为下缘板反端面。这种四联导向叶片结构长度大，基准选择难，缘板基准面加工难度大，整个缘板平面度难保证，增加了机械加工难度。

该四联导向叶片结构复杂，处于温度最高、环境最恶劣的部分。其形状复杂，叶型位置度、安装角等尺寸要求精度高，加工难度大。其中重要因素为精密定位难，即叶片的第一基准加工难度大，由于后续加工面均需使用到第一基准，使得最终叶型位置保证难。并且叶型位置度、安装角与缘板等尺寸相关联，尺寸难以完全合格。

叶片毛坯叶身、流道为无余量精密铸造件，其中机加部位主要为上、下缘板，从毛坯到机加的转换误差已超过叶片本身的精度，这些成为现阶段制约新型发动机导向叶片质量与合格率的关键因素。

现有四联导向叶片的定位夹具，叶片定位完全，压紧压板后置于磨床上加工缘板平面，由于均为点定位，且加工面两端悬空，无支撑力，磨削过程叶片无支撑的部位因受力发生倾斜，造成加工后的缘板平面偏离理论位置，使得缘板位置及尺寸难以保证，并且由于是点定位，在磨削力的作用下，夹具定位球会损坏叶片基准点，使加工结果不真实，造成最终叶片位置度及安装角超差，合格率不足60％。

发明内容

本发明提供了一种四联导向叶片浇注夹具及加工方法，以解决现有四联导向叶片的定位夹具，磨削加工过程中容易发生倾斜，缘板位置及尺寸难以保证，零件加工合格率低的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种四联导向叶片浇注夹具，包括用于底部固定定位和支撑的夹具底座，夹具底座上设有用于夹持在待加工缘板基准面朝上布设的四联导向叶片零件的上缘板和下缘板上以固定定位四联导向叶片零件的夹持机构以及用于从四联导向叶片零件底部支撑定位四联导向叶片零件以与夹持机构配合夹持四联导向叶片零件并临时灌注低熔点合金熔液以使得定位后的四联导向叶片零件保持相对稳定的盒体，盒体活动装配在夹具底座上，夹持机构在四联导向叶片零件上的夹持位置处于盒体内的低熔点合金熔液灌注面以上。

进一步地，盒体的内腔底部设有用于从四联导向叶片零件的内流道面顶抵支撑四联导向叶片零件并与夹持机构配合夹持固定四联导向叶片零件的底定位球座以及用于从四联导向叶片零件的叶身进气边上对四联导向叶片零件进行支撑和限位的定位销。

进一步地，底定位球座设有至少两个，底定位球座分别处于四联导向叶片零件的两端位置。

进一步地，定位销处于四联导向叶片零件的第一叶身靠向四联导向叶片零件外的一侧；或者定位销处于四联导向叶片零件的第四叶身靠向四联导向叶片零件外的一侧。