[发明专利]一种航空发动机薄壁机匣模块化变直径柔性夹具

说明书

本发明公开了一种航空发动机薄壁机匣模块化变直径柔性夹具，该装置主要包括底座、液压装置、液压锁紧装置、中间管、下胶筒、上胶筒、刚性管、压板。所述液压装置与中间管固定在底座上，所述液压锁紧装置固定在液压装置的导向套上，所述压板与液压装置的液压活塞杆相连接。所述压板与刚性管将液压装置的压力传递给上胶筒，上胶筒挤压下胶筒，胶筒轴向受压，径向膨胀挤压机匣，实现机匣的装夹。所述液压锁紧装置可实现对液压装置的机械锁紧。本发明一种航空发动机薄壁机匣模块化变直径柔性夹具，采用模块化设计，胶筒柔性接触能减少机匣加工变形，提高机匣加工的精度。通过更换不同形状中间管，不同段数、形状的胶筒，可作为不同机匣加工时的夹具。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种航空发动机薄壁机匣模块化变直径柔性夹具。

技术背景

机匣是航空发动机的重要承力部件，起着连接、承载、支撑及包容发动机的作用。机匣尺寸较大，结构复杂，呈薄壁结构，刚性较弱，在加工过程中容易产生弹刀、颤振、拉刀等问题，导致机匣加工工序较多，工艺路线较长，在加工过程中需要大量的夹具来保证加工质量。在传统的刚性夹具设计中，存在着夹具设计周期长、效率低、劳动量大等缺点，不能适用于现代制造业。

目前使用较多的是柔性夹具，柔性夹具是指在同一夹具系统下能够适应不同形状与尺寸工件的夹具，即与NC机床、加工中心配合使用，具有加工多种工件能力的夹具。柔性夹具不仅能够降低工装制造成本，而且还可以缩短工装装配时间，同时能大幅度提高机匣制造精度。但是目前柔性夹具的柔性化与自动化程度低，导致夹具数量多、适用范围窄、工件装夹困难，严重影响了加工效率和加工质量。

对于高精度机匣零件的精密加工，目前普遍采用控制加工变形量的方法，比如在航空薄壁机匣零件精加工阶段，工件内部填充树脂等辅助材料，当加工完成且机匣充分冷却后再将这些辅助材料去除。该方法在一定程度上可以降低工件的加工变形量，但增加的工序大幅增加了加工制造成本。

专利201610249141.6所述一种回转体机匣夹具系统及其使用方法，通过机械式夹具及吸附式夹具来实现对代加工回转体机匣的夹持，加工过程中只需通过单向阀及对应换向阀的切换来完成回转体机匣的旋转，并通过吸力来平衡刀具的切削力。但其机匣装夹过程复杂，需要较好的控制气流，加工效率较低。

因此需要设计一种能实现机匣高效、低成本加工，减少机匣加工变形，且能适用于多种机匣加工的夹具。

发明内容

本发明的目的是为了实现机匣高效、低成本加工，减少机匣加工变形，且能适用于多种机匣加工，提出的一种航空发动机薄壁机匣模块化变直径柔性夹具。

本发明所采用的技术方案是：

本发明一种航空发动机薄壁机匣模块化变直径柔性夹具，此结构主要针对圆柱形薄壁机匣，主要由底座、液压装置、液压锁紧装置、中间管、下胶筒、上胶筒、刚性管、压板组成。所述中间管与所述液压装置通过螺栓固定于底座上，所述液压锁紧装置通过螺栓固定于所述液压装置的导向套上，所述下胶筒、上胶筒分别安装在中间管与待加工的机匣之间，所述机匣的突起部分恰好卡入下胶筒的凹槽中，所述刚性管安装在上胶筒上，所述压板与所述液压装置的液压活塞杆通过螺纹连接。

所述底座呈圆台形，其周围有均匀分布的肋板，所述底座上表面开有用于固定中间管、液压装置的小通孔与液压时作为输油管通道的输油管通孔，所述底座通过螺栓固定在机床上。所述液压装置由导向套、液压缸底、液压缸筒、液压活塞杆组成。所述导向套呈阶梯形管状结构，一端开有外螺纹，用于和所述液压缸筒连接。所述导向套与所述液压缸筒的周面上都开有通孔，用于进油、出油。