一种叶片加工用柔性夹具及夹持方法技术

一种叶片加工用柔性夹具及夹持方法，所述叶片加工用柔性夹具包括夹具安装座，叶片的根部浇筑在夹具安装座上，所述夹具安装座固定连接有夹具基体，所述夹具基体的上部包括设置在叶片的叶冠两侧的两个夹持部，每个夹持部均包括间隔设置的内夹持部和外夹持部，所述夹持部上对应安装有用于装夹叶片的叶冠的弹性支撑杆，该夹具适用于大型叶片、大长厚比、长悬伸叶片的高精度加工，可以有效稳定控制薄壁加工中变形和振动。变形和振动。变形和振动。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片加工用柔性夹具及夹持方法


[0001]本专利技术涉及叶片加工的
，尤其涉及一种叶片加工用柔性夹具及夹持方法。

技术介绍

[0002]叶片类零件在航空发动机领域广泛应用，一般具有叶片曲面复杂、刚性差、材料难加工、精度要求高、材料去除率大等特点。加工方式常采用多轴加工。一方面，对于长厚比大的叶片，加工时叶冠部分极易发生加工变形、回弹、让刀以及振动问题，导致加工精度差和表面振纹。另一方面，叶冠的夹持很重要，由于叶片厚度薄，叶冠曲面复杂，常用软材料压紧叶冠，加工时叶冠与软材料之间容易发生滑动从而导致零件报废，合格率低。
[0003]因此，提高薄壁件加工精度，实现薄壁零件加工过程中的变形和振动的有效稳定控制，是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种叶片加工用柔性夹具及夹持方法，适用于大型叶片、大长厚比、长悬伸叶片的高精度加工，可以有效稳定控制薄壁加工中变形和振动。
[0005]本方案是通过如下技术措施来实现的：一种叶片加工用柔性夹具，包括夹具安装座，叶片的根部浇筑在夹具安装座上，所述夹具安装座固定连接有夹具基体，所述夹具基体的上部包括设置在叶片的叶冠两侧的两个夹持部，每个夹持部均包括间隔设置的内夹持部和外夹持部，所述夹持部上对应安装有用于装夹叶片的叶冠的弹性支撑杆，所述弹性支撑杆包括弹性杆，所述弹性杆的一端与支撑杆前部固定连接，所述弹性杆的另一端与支撑杆后部固定连接，所述支撑杆前部内设置有容纳弹性杆的空腔，所述支撑杆后部内设置有容纳弹性杆的空腔，所述弹性杆与空腔之间设置有周向的间隙，所述支撑杆前部与支撑杆后部之间设置有轴向的间隙；所述支撑杆前部外围安装有密珠套，所述密珠套安装在钢套内，所述钢套固定设置在内夹持部的安装孔内，所述支撑杆后部设置在外夹持部的安装孔内，所述外夹持部的安装孔内还设置有过渡圆柱杆，所述支撑杆后部与过渡圆柱杆相接触，所述过渡圆柱杆的一端与夹持部固定连接、另一端悬空且具有弹性，所述外夹持部螺纹连接有拧紧螺钉，所述拧紧螺钉可伸入外夹持部的安装孔内使过渡圆柱杆发生位移，进而使得弹性支撑杆发生弹性形变并将支撑杆后部固定在外夹持部的安装孔内。
[0006]优选的，所述支撑杆前部具有磁性。
[0007]优选的，所述支撑杆前部与叶片的叶冠的接触端的截面为弧形。
[0008]优选的，所述弹性杆的一端与支撑杆前部焊接，所述弹性杆的另一端与支撑杆后部焊接。
[0009]优选的，每个夹持部上均可设置有多个弹性支撑杆，所述内夹持部的安装孔的数量与弹性支撑杆的数量一致，所述外夹持部的安装孔的数量为一个，所述外夹持部的安装
孔内可设置有多个可与支撑杆后部相配合的过渡圆柱杆。通过旋拧拧紧螺钉可将外夹持部的安装孔内的多个支撑杆后部固定。
[0010]优选的，所述夹具基体通过固定螺钉与夹具安装座固定连接，所述夹具安装座通过紧固螺钉固定设置在3R定位片上。
[0011]优选的，所述夹具安装座的上端设置有槽，所述叶片的根部放入槽内并浇筑低熔点合金。
[0012]优选的，所述外夹持部的外侧固定连接有挡板。
[0013]一种叶片夹持方法，包括以下步骤：a.将叶片的根部放置在夹具安装座的槽内，浇筑低熔点合金以固定叶片的根部，通过固定螺钉将夹具基体固定在夹具安装座上，通过紧固螺钉将夹具安装座固定在3R定位片上；b.安装弹性支撑杆，在支撑杆前部装上密珠套，再将钢套装在密珠套上并作为整体装入内夹持部的安装孔内，支撑杆后部装入外夹持部的安装孔内，所述支撑杆前部吸附在叶片的叶冠上；c.将挡板固定安装在外夹持部的外侧，通过旋紧拧紧螺钉将支撑杆后部固定在外夹持部的安装孔内。
[0014]在本方案中，叶片的根部固定到夹具安装座上，加工叶片悬伸的叶冠，支撑杆前部装入密珠套，密珠套嵌入钢套内并整体装入到内夹持部的安装孔内，支撑杆后部装入外夹持部的安装孔内。支撑杆前部有磁性，直接吸附在叶冠上，支撑杆后部固定在外夹持部的安装孔内，因此该夹具限制了支撑杆前部的位移。因支撑杆前部吸附在叶冠上，支撑杆后部为自由端，支撑杆后部固定时，只有弹性杆发生变形，支撑杆前部位置不变，加工基准不变。
[0015]因叶片的叶冠曲面复杂，所述弹性支撑杆在非误差敏感方向的微动可大大影响叶片的位移，密珠套限制弹性支撑杆在非敏感误差方向的微动，因此该夹具不仅可以提高了刚性，也减小了加工时产生的变形和振动。
[0016]所述弹性支撑杆分为两部分，支撑杆前部固定叶片的叶冠，且密珠套约束弹性支撑杆的径向方向自由度，支撑杆后部固定在外夹持部的安装孔内。该夹具可以避开固定支撑杆后部时对叶片非敏感误差方向位移的影响。
[0017]由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术结构的示意图；图2为图1中A
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A剖视结构示意图；图3为图2中X部的放大结构示意图；图4为图1中B
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B剖视结构示意图；图5为弹性支撑杆的结构示意图。
[0020]图中：1
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固定螺钉，2
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紧定螺钉，3
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叶片，4
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拧紧螺钉，5
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3R定位片，6
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夹具安装座，7
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夹具基体，7.1
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外夹持部，7.2
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内夹持部，8
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低温合金，9
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挡板，10
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弹性支撑杆，10.1
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焊接部Ⅰ，10.2
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弹性杆，10.3
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支撑杆前部，10.4
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支撑杆后部，10.5
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焊接部Ⅱ，11
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过渡圆柱杆，12
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紧固螺钉，13
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钢套，14
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密珠套。
具体实施方式
[0021]为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本专利技术保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
[0022]如图所示，一种叶片加工用柔性夹具，包括夹具安装座6，所述夹具安装座6的上端设置有槽，所述叶片3的根部放入槽内并浇筑低熔点合金8，所述夹具安装座6固定连接有夹具基体7，所述夹具基体7的上部包括设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片加工用柔性夹具，其特征是：包括夹具安装座（6），叶片（3）的根部浇筑在夹具安装座（6）上，所述夹具安装座（6）固定连接有夹具基体（7），所述夹具基体（7）的上部包括设置在叶片（3）的叶冠两侧的两个夹持部，每个夹持部均包括间隔设置的内夹持部（7.2）和外夹持部（7.1），所述夹持部上对应安装有用于装夹叶片（3）的叶冠的弹性支撑杆（10），所述弹性支撑杆（10）包括弹性杆（10.2），所述弹性杆（10.2）的一端与支撑杆前部（10.3）固定连接，所述弹性杆（10.2）的另一端与支撑杆后部（10.4）固定连接，所述支撑杆前部（10.3）内设置有容纳弹性杆（10.2）的空腔，所述支撑杆后部（10.4）内设置有容纳弹性杆（10.2）的空腔，所述弹性杆（10.2）与空腔之间设置有周向的间隙，所述支撑杆前部（10.3）与支撑杆后部（10.4）之间设置有轴向的间隙，所述支撑杆前部（10.3）外围安装有密珠套（14），所述密珠套（14）安装在钢套（13）内，所述钢套（13）固定设置在内夹持部（7.2）的安装孔内，所述支撑杆后部（10.4）设置在外夹持部（7.1）的安装孔内，所述外夹持部（7.1）的安装孔内还设置有过渡圆柱杆（11），所述支撑杆后部（10.4）与过渡圆柱杆（11）相接触，所述过渡圆柱杆（11）的一端与夹持部固定连接、另一端悬空且具有弹性，所述外夹持部（7.1）螺纹连接有拧紧螺钉（4），所述拧紧螺钉（4）可伸入外夹持部（7.1）的安装孔内使过渡圆柱杆（11）发生位移，进而使得弹性支撑杆（10）发生弹性形变并将支撑杆后部（10.4）固定在外夹持部（7.1）的安装孔内。2.根据权利要求1所述的叶片加工用柔性夹具，其特征是：所述支撑杆前部（10.3）具有磁性。3.根据权利要求1所述的叶片加工用柔性夹具，其特征是：所述支撑杆前部（10.3）与叶片（3）的叶冠的接触端的截面为弧形。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志同，郝清龙，张振洲，苏帅，
申请(专利权)人：枣庄北航机床创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：