[发明专利]带冠叶片加工定位装夹夹具

说明书

本发明公开了一种带冠叶片加工定位装夹夹具，包括：定位支撑结构、上部压紧结构及压紧防转结构。定位支撑结构设有叶根定位弧面、叶尖定位弧面、第一定位柱及第二定位柱，叶根定位弧面和叶尖定位弧面用于对叶片进行支撑，并对叶片沿其榫头宽度方向的X轴及沿垂直榫齿面的Y轴的移动和转动进行限位，第一定位柱和第二定位柱用于对叶片沿其叶身长度方向的Z轴的移动和转动进行限位。上部压紧结构连接于定位支撑结构的上方，以在叶根定位弧面、叶尖定位弧面及第一定位柱处分别对叶片进行顶抵下压。压紧防转结构连接于定位支撑结构上且位于叶片的一侧，以对叶片叶身中部的进气边进行抵压限位。

技术领域

本发明涉及带冠叶片加工技术领域，特别地，涉及一种带冠叶片加工定位装夹夹具。

背景技术

国内带冠涡轮叶片的加工多采用分工序在三轴磨削机床上加工，具体加工方法一种是先加工叶片缘板面流道当量后，以缘板定位加工榫齿，再以榫齿定位加工叶片其余机加部位。另一种是直接通过叶片缘板及流道面上六点定位加工榫齿，再以榫齿定位加工其余部位。传统的六点定位夹具的六点通常分布如下：两个点在叶片下缘板平面上，两个点在叶片上下缘板端面上，一个点位于叶片流道面，一个点位于叶冠锯齿平面上，如图1所示。由于大部分定位点位于零件的待加工面，此种六点定位方法通常只能用于设计磨榫齿用的夹具，无法实现叶片多个位置加工；且由于榫齿磨削余量大，定位点在零件加工完后均会出现不同程度的压伤；且上述两种方法大多工艺路线长，且经过多次装夹及基准转换，加工效率及加工一致性均较差。

为实现一次装夹加工多个部位，某公司采用低熔点合金浇注叶身，通过规则的低熔点合金定位加工叶片机加部位，实现了带冠涡轮叶片的工序集成加工。其缺点一是增加了浇注工序及去低熔点合金工序；二是低熔点合金冷却过程中存在变形导致定位精度下降；三是浇注夹具制造难度较大；四是低熔点合金污染较严重。

通过整体型面硬装夹的方法同样可实现一次装夹加工多个机加面的要求。其缺点一是夹具制造难度较大，整体型面定位难以与理论型面完全一致；二是对精密铸造成形的毛坯精度要求高，国内精密铸造毛坯精度相对较差，由于毛坯型面与夹具型面不一致易造成装夹变形，导致加工精度差。

发明内容

本发明提供了一种带冠叶片加工定位装夹夹具，以解决现有装夹定位方式存在的加工工艺路线长、加工效率低、加工一致性差及零件容易装夹变形的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种带冠叶片加工定位装夹夹具，包括：用于对待加工的叶片进行支撑和定位的定位支撑结构、用于将叶片定位压紧于定位支撑结构上的上部压紧结构、用于防止叶片压紧过程中转动的压紧防转结构；定位支撑结构设有用于与叶片叶根部位的叶背型面贴合的叶根定位弧面、用于与叶片叶尖部位的叶背型面贴合的叶尖定位弧面、用于与叶片叶身中部的叶背型面点接触顶抵的第一定位柱、用于与叶片内流道面点接触顶抵的第二定位柱，叶根定位弧面和叶尖定位弧面用于对叶片进行支撑，并对叶片沿其榫头宽度方向的X轴及沿垂直榫齿面的Y轴的移动和转动进行限位，第一定位柱和第二定位柱用于对叶片沿其叶身长度方向的Z轴的移动和转动进行限位；上部压紧结构连接于定位支撑结构的上方，以在叶根定位弧面、叶尖定位弧面及第一定位柱处分别对叶片进行顶抵下压；压紧防转结构连接于定位支撑结构上且位于叶片的一侧，以对叶片叶身中部的进气边进行抵压限位。

进一步地，定位支撑结构还包括相对设置且相连的叶根定位块和叶尖定位块、支设于叶根定位块上的叶根定位支块和中部定位支块、支设于叶尖定位块上的叶尖定位支块；叶根定位支块的顶部内凹形成叶根定位弧面，叶尖定位支块的顶部内凹形成叶尖定位弧面；第一定位柱连接于中部定位支块上，第二定位柱连接于叶根定位支块上。

进一步地，叶尖定位弧面与叶片叶尖部位的叶背型面部分贴合。

进一步地，叶根定位块与叶尖定位块的连接处具有内凹的安装槽；中部定位支块安装于安装槽内，且顶部向上延伸出安装槽；压紧防转结构相对第一定位柱设置于安装槽内，且压紧防转结构的限位端向上伸出安装槽后抵接叶片叶身中部的进气边。