專(zhuān)利名稱(chēng)：一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工專(zhuān)用的工裝夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及航空零件加工制造領(lǐng)域，尤其涉及ー種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工專(zhuān)用的エ裝夾具。
背景技術(shù)：
航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在加工時(shí)裝夾一般采用一端由專(zhuān)用夾具夾緊而另一端采用頂尖的方式。夾緊端的エ裝一般根據(jù)葉片的形狀來(lái)設(shè)計(jì)，保證定位準(zhǔn)確和裝夾的剛性，而頂尖端大都采用頂尖直接頂住的方式。目前的機(jī)床頂尖設(shè)計(jì)一般有手動(dòng)頂尖、氣動(dòng)頂尖和液壓頂尖等幾種。手動(dòng)頂尖是采用人工手動(dòng)的方式搖動(dòng)頂尖移動(dòng)到達(dá)預(yù)定位置，以頂緊エ件。而氣動(dòng)頂尖和液壓頂尖是以氣體和液壓為動(dòng)力源推動(dòng)頂尖移動(dòng)，達(dá)到頂緊エ件的目的。航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由于其壁薄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而且形狀小，有的甚至只有拇指大小，在 裝夾和加工時(shí)非常容易變形。在葉片裝夾時(shí)，如果頂尖的頂緊カ或沖擊カ過(guò)大，將會(huì)直接導(dǎo)致葉片產(chǎn)生變形，最終造成エ件的報(bào)廢。傳統(tǒng)的手動(dòng)頂尖，雖然可以人工的調(diào)整頂緊カ和控制沖擊力，但操作煩瑣、效率極低，而且給操作者的造成很重的工作負(fù)擔(dān)，現(xiàn)在已經(jīng)很少五軸機(jī)床設(shè)備采用手工頂尖了?，F(xiàn)在的五軸機(jī)床設(shè)備大多采用汽壓頂尖或液壓頂尖。氣壓頂尖和液壓頂尖分別是采用氣體壓力和液體壓カ來(lái)驅(qū)動(dòng)頂尖移動(dòng)，它們的頂尖カ較大，且可以通過(guò)調(diào)節(jié)氣體壓カ和液體壓カ來(lái)調(diào)整頂尖的頂尖力，自動(dòng)化程度較高。但是這兩種頂尖的沖擊カ較大，在加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片時(shí)，較大的沖擊カ和頂緊カ都很容易造成葉片的變形。雖然這兩種頂尖的頂緊カ可以通過(guò)氣壓或液壓壓カ的調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)整，但在加工非常小的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片時(shí)，其只需要相當(dāng)小的頂尖力，但過(guò)小的氣壓和液壓將不足以推動(dòng)頂尖移動(dòng)，而稍大ー些的壓カ又會(huì)造成葉片的變形，因此氣壓頂尖和液壓頂尖在加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)小型葉片時(shí)將無(wú)法勝任。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種即可以減小頂尖體沖擊カ又能夠方便調(diào)節(jié)頂尖體的預(yù)置頂緊カ的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工專(zhuān)用的エ裝夾具。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案ー種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工專(zhuān)用的エ裝夾具，包括頂尖體和頂尖座，其特征在于還包括設(shè)置在所述頂尖座中且能夠調(diào)節(jié)所述頂尖體的預(yù)置頂緊カ以及減小所述頂尖體的沖擊カ的彈性結(jié)構(gòu)。所述彈性結(jié)構(gòu)設(shè)在所述頂尖座底部的蓋板與所述頂尖體的底部之間。所述彈性結(jié)構(gòu)為雙層彈簧。所述雙層彈簧為通過(guò)左旋和右旋的方式進(jìn)行組合的外層彈簧和內(nèi)層彈簧。所述外層彈簧的外徑大于所述內(nèi)層彈簧的外徑，所述外層彈簧的截面直徑大于所述內(nèi)層彈簧的截面直徑。[0011 ] 所述外層彈簧的長(zhǎng)度比所述內(nèi)層彈簧的長(zhǎng)度短。所述外層彈簧的長(zhǎng)度比所述內(nèi)層彈簧的長(zhǎng)度短5mm。所述頂尖體設(shè)有鎖緊結(jié)構(gòu)。所述鎖緊結(jié)構(gòu)為所述頂尖體上一側(cè)的前后方向開(kāi)設(shè)的槽，所述頂尖座開(kāi)設(shè)有螺紋通孔，螺釘通過(guò)所述螺紋通孔壓入所述槽內(nèi)。所述頂尖體的外表面設(shè)有頂緊カ的刻度線(xiàn)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是本實(shí)用新型可以應(yīng)用到五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床設(shè)備上，適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工。本實(shí)用新型采用的彈簧結(jié)構(gòu)，在保證足夠的頂尖カ的前提下，最大限度地減小沖擊力，而且可 能通過(guò)調(diào)節(jié)頂尖體移動(dòng)量即彈簧的壓縮量來(lái)調(diào)整頂尖體的頂緊力，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的氣壓頂尖和液壓頂尖的不足，尤其是航空發(fā)動(dòng)機(jī)小葉片。本實(shí)用新型拓寬了五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床設(shè)備的加エ范圍，并有效地控制了由于沖擊カ而造成的葉片變形，能夠提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工精度和效率。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中頂尖體的結(jié)構(gòu)示意圖ー；圖3為圖I中頂尖體的結(jié)構(gòu)示意圖ニ。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。如圖1-3所示，本實(shí)用新型主要包括頂尖座I、頂尖體2和彈性結(jié)構(gòu)，其中，頂尖座I具有ー個(gè)臺(tái)階通孔，頂尖體2的下端的凸緣卡設(shè)在臺(tái)階通孔上。弾性結(jié)構(gòu)設(shè)置在頂尖座I中，并位于頂尖座I底部的蓋板3與頂尖體2的底部之間。本實(shí)用新型通過(guò)彈性結(jié)構(gòu)的伸縮，來(lái)調(diào)節(jié)頂尖體2的移動(dòng)距離，從而控制頂緊カ的大小，同時(shí)減小頂尖體2的沖擊力。本實(shí)施例中，弾性結(jié)構(gòu)采用的是雙層彈簧，該雙層彈簧采用左旋和右旋搭配方式進(jìn)行組合的外層彈簧4和內(nèi)層彈簧5，外層彈簧4和內(nèi)層彈簧5組合后有較大的弾性系數(shù)，可以保證頂尖提2能夠產(chǎn)生足夠的頂緊力。外層彈簧4的外徑大于內(nèi)層彈簧5的外徑，而且外層彈簧4的截面直徑大于內(nèi)層彈簧5的截面直徑，因此，內(nèi)層彈簧5的弾性系數(shù)相對(duì)較小,相應(yīng)地,彈カ和沖擊カ小于外層彈簧4，從而起到緩沖的作用，進(jìn)而減小頂尖體2的沖擊力。外層彈簧4的長(zhǎng)度比內(nèi)層彈簧5的長(zhǎng)度短，這樣可以保證頂尖體2在剛接觸葉片零件吋，內(nèi)層彈簧5首先起作用，從而有效地降低了接觸時(shí)的沖擊力。本實(shí)施例中，可以是外層彈簧4的長(zhǎng)度比內(nèi)層彈簧5短5_，但不限于此。為了使頂尖體2在確定移動(dòng)距離后沒(méi)有移動(dòng)，可以在頂尖體2設(shè)鎖緊結(jié)構(gòu)，鎖緊結(jié)構(gòu)可以保證葉片零件在加工過(guò)程中不會(huì)因?yàn)橹饾u變薄而在頂緊カ的作用下產(chǎn)生變形。本實(shí)施例中，鎖緊結(jié)構(gòu)具體是在頂尖體2上一側(cè)開(kāi)設(shè)ー個(gè)槽6，比如U型槽，同時(shí)在頂尖座I上開(kāi)螺紋通孔，螺釘7穿過(guò)螺紋通孔壓入U(xiǎn)型槽內(nèi)，使頂尖體2處于鎖緊狀態(tài)，不能夠移動(dòng)。上述實(shí)施例中，在不影響頂尖體2功能的前提下，可以在頂尖體2上腐蝕出刻度線(xiàn)8 (如圖3所示)，通過(guò)刻度線(xiàn)8可以讀出頂尖體2對(duì)彈性結(jié)構(gòu)的壓縮量，根據(jù)彈性結(jié)構(gòu)的彈性系數(shù)計(jì)算出頂尖體2的頂緊力，并將該頂緊カ標(biāo)注在刻度線(xiàn)8的下方，方便操作員直接從頂尖體2上讀出頂緊力。上述各實(shí)施例中，在壓板9與頂尖體2外表面之間可以設(shè)密封圈10，從而起到防塵、密封的作用。本實(shí)用新型在使用的過(guò)程中，將不可避免地接觸到大量的切削液以及微小金屬切屑，密封圈10可以有效地防止切削液和微小金屬切屑進(jìn)入頂尖座I和頂尖體2之間，從而有效地避免頂尖座I和頂尖體2的生銹及相互研磨而造成本實(shí)用新型功能的喪失和損壞。本實(shí)用新型裝配時(shí)，首先，將頂尖體2穿入頂尖座I的臺(tái)階通孔，頂尖體2下端的凸緣卡設(shè)在在臺(tái)階通孔上；然后，將彈性結(jié)構(gòu)放入頂尖座I的臺(tái)階通孔中，并與頂尖體2的底端接觸；再者，通過(guò)螺釘11將蓋板3固定在頂尖座I的底部；然后，將密封圈10套設(shè)在頂尖體2的外周并坐設(shè)在頂尖座I前端；最后，利用螺釘12將壓板9將密封圈10壓緊并固定在頂尖座I如端。本實(shí)用新型裝配完畢后，可以通過(guò)頂尖座I底部的定位孔13與機(jī)床尾座的定位軸配合定位，再采用螺釘直接與機(jī)床尾座聯(lián)結(jié)，而不需要更改原有機(jī)床的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型使用時(shí)，采用螺釘直接與機(jī)床尾座聯(lián)結(jié)，可以隨著機(jī)床尾座而移動(dòng)，并且可以隨著機(jī)床尾座的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)床尾座帶動(dòng)本實(shí)用新型移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)頂尖體2前部的頂尖部首先接觸到エ件的頂尖孔，此時(shí)內(nèi)層彈簧5首先起到作用，隨著機(jī)床尾座的繼續(xù)移動(dòng)，內(nèi)層彈簧5被壓縮。當(dāng)移動(dòng)達(dá)到外層彈簧4接觸到頂尖體2時(shí)，外層彈簧4起到作用，機(jī)床尾座繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，外層彈簧4和內(nèi)層彈簧5將同時(shí)被壓縮而起到力的作用。此時(shí)可以根據(jù)頂尖體2上的刻度值直接讀出外層彈簧4和內(nèi)層彈簧5共同作用下的頂緊力，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的頂緊カ大小時(shí)，停止移動(dòng)機(jī)床尾座，使用螺釘7通過(guò)頂尖座I上的螺紋孔壓入頂尖體2的U型槽內(nèi)，達(dá)到鎖緊頂尖體2的目的。機(jī)床尾座最終位置的值可以通過(guò)參數(shù)的方式寫(xiě)入到機(jī)床系統(tǒng)中，以達(dá)到毎次裝夾エ件時(shí)機(jī)床尾座停在固定的位置，這樣每次裝夾可以獲得本實(shí)用新型的相同的頂緊力。上述預(yù)定的頂緊カ大小根據(jù)所裝夾エ件的厚度和/或長(zhǎng)度等因素決定。值得注意的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非因此限定本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型還可以對(duì)上述各種零部件的構(gòu)造進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，或者是采用技術(shù)等同物進(jìn)行替換。故凡運(yùn)用本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運(yùn)用于其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域均同理皆包含于本實(shí)用新型所涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工專(zhuān)用的エ裝夾具，包括頂尖體和頂尖座，其特征在于還包括設(shè)置在所述頂尖座中且能夠調(diào)節(jié)所述頂尖體的預(yù)置頂緊カ以及減小所述頂尖體的沖擊カ的彈性結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的エ裝夾具，其特征在于所述彈性結(jié)構(gòu)設(shè)在所述頂尖座底部的蓋板與所述頂尖體的底部之間。
3.如權(quán)利要求2所述的エ裝夾具，其特征在于所述彈性結(jié)構(gòu)為雙層彈簧。
4.如權(quán)利要求3所述的エ裝夾具，其特征在于所述雙層彈簧為通過(guò)左旋和右旋的方式進(jìn)行組合的外層彈簧和內(nèi)層彈簧。
5.如權(quán)利要求4所述的エ裝夾具，其特征在于所述外層彈簧的外徑大于所述內(nèi)層彈簧的外徑，所述外層彈簧的截面直徑大于所述內(nèi)層彈簧的截面直徑。
6.如權(quán)利要求5所述的エ裝夾具，其特征在于所述外層彈簧的長(zhǎng)度比所述內(nèi)層彈簧的長(zhǎng)度短。
7.如權(quán)利要求6所述的エ裝夾具，其特征在于所述外層彈簧的長(zhǎng)度比所述內(nèi)層彈簧的長(zhǎng)度短5mm。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的エ裝夾具，其特征在于所述頂尖體設(shè)有鎖緊結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的エ裝夾具，其特征在于所述鎖緊結(jié)構(gòu)為所述頂尖體上ー側(cè)的前后方向開(kāi)設(shè)的槽，所述頂尖座開(kāi)設(shè)有螺紋通孔，螺釘通過(guò)所述螺紋通孔壓入所述槽內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的エ裝夾具，其特征在于所述頂尖體的外表面設(shè)有頂緊カ的刻度線(xiàn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工專(zhuān)用的工裝夾具，包括頂尖體和頂尖座，還包括設(shè)置在所述頂尖座中且能夠調(diào)節(jié)所述頂尖體的預(yù)置頂緊力以及減小所述頂尖體的沖擊力的彈性結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的彈性結(jié)構(gòu)提供的頂緊力在頂尖體接觸工件時(shí)由小逐漸變大，在保證充足的頂緊力的前提下，有效地減小了頂尖體對(duì)葉片的沖擊力。克服了傳統(tǒng)的氣壓頂尖和液壓頂尖的不足，非常適合于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工。
文檔編號(hào)B23B23/04GK202539592SQ201220079990
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者彭偉 申請(qǐng)人:北京機(jī)電院機(jī)床有限公司