[发明专利]一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法

说明书

本发明公开了一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法，包括内部中空的圆台状本体，本体顶部端面的外圆周处设置有一定位环，所述定位环用于对待加工工件进行定位，本体顶部端面上沿圆周方向均匀间隔设置有轴向压紧装置和径向辅助支撑装置，其中每两个轴向压紧装置之间设置有两个径向辅助支撑装置，轴向压紧装置和径向辅助支撑装置均与液压系统连通，液压系统用于控制轴向压紧装置和径向辅助支撑装置对待加工工件进行压紧和支撑操作，本体的侧壁上可拆卸连接有限位装置，本发明的装夹装置能够有效解决薄壁环形件的装夹变形和加工精度较低问题，实现薄壁环形件的低应力装夹，降低加工难度，减小自由状态的变形量，保证较高的尺寸要求。

技术领域

本发明属于航空发动机机加技术领域，具体属于一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法。

背景技术

某型航空发动机燃烧室机匣为典型大型薄壁环形机匣(。1)，材料为高温合金锻件，外型面有多个凸台、槽、筋、孔等特征位置，加工余量大，直径为Ф883mm，加工部位距底端高度525mm，最小壁厚1.5mm，壁厚变形要求为0.2mm。

由于零件壁厚小，刚性弱，如果自由状态铣削外型面，存在椭圆变形的情况，无法满足精度要求；如果采用传统硬装夹的方式顶紧加工，顶紧力很难把握：涨紧力小，加工使零件打转；涨紧力大，会带来很大的装夹应力，加工后零件的跳动很大，零件变成椭圆，影响后续的装配。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置及方法，能够有效解决薄壁环形件的装夹变形和加工精度较低问题，保证较高的尺寸要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型薄壁环形机匣的铣削随形低应力装夹装置，包括内部中空的圆台状本体，本体顶部端面的外圆周处设置有一定位环，所述定位环用于对待加工工件进行定位，本体顶部端面上沿圆周方向均匀间隔设置有轴向压紧装置和径向辅助支撑装置，其中每两个轴向压紧装置之间设置有两个径向辅助支撑装置，轴向压紧装置和径向辅助支撑装置均与液压系统连通，液压系统用于控制轴向压紧装置和径向辅助支撑装置对待加工工件进行压紧和支撑操作，本体的侧壁上可拆卸连接有限位装置。

进一步的，所述定位环的高度为5mm～10mm，所述定位环的外圆定位尺寸与待加工工件定位端面内孔尺寸间隙配合，间隙量为0.05mm～0.10mm。

进一步的，所述轴向压紧装置包括油缸固定座、夹紧臂、旋转式夹紧油缸和垫块，其中，油缸固定座与本体螺栓连接，旋转式夹紧油缸的固定端固定在油缸固定座中，旋转式夹紧油缸的旋转端伸入夹紧臂的第一固定孔中，夹紧臂的第二固定孔中连接有垫块，所述垫块与夹紧臂配合用于压紧待加工工件的安装端面，所述旋转式夹紧油缸与液压系统连接。

进一步的，每两个轴向压紧装置之间的间隔角度为60°，所述轴向压紧装置和径向辅助支撑装置之间的间隔角度为15°。

进一步的，所述径向辅助支撑装置包括外R高压辅助支撑和辅支座，辅支座一端固定在本体上，辅支座上开设有一组支座连接孔，所述一组支座连接孔包含上下设置的两个支座连接孔，所述外R高压辅助支撑包括连接端和伸缩端，所述连接端设置在支座连接孔中，所述伸缩端沿水平方向的伸缩用于对待加工工件进行支撑。

进一步的，所述外R高压辅助支撑与液压系统连接，液压系统用于控制外R高压辅助支撑的伸缩端沿水平方向的伸缩，所述外R高压辅助支撑的伸缩量为20mm。

进一步的，限位装置包括引导板和防误板，引导板的一端可拆卸固定在本体的侧壁上，引导板的另一端通过螺栓固定有防误板，且防误板面向本体内圆方向设置。

进一步的，所述液压系统包括液压表、轴向压紧控制油路、径向辅助支撑控制油路和保压阀，所述轴向压紧控制油路和径向辅助支撑控制油路上均设置有液压表和保压阀，所述轴向压紧控制油路与轴向压紧装置连通，所述径向辅助支撑控制油路与径向辅助支撑装置连通。