[发明专利]一种叶片基准修复夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶片基准修复夹具，它可以用于车床上对双轴叶片进行基准修复，修复顶尖孔等辅助基准，确保定位面和叶身获得良好的位置精度。以便对叶片进行下一步的精加工。属于机加工装夹具技术领域。

背景技术

叶片是航空发动机零件中非常重要的一类零件，对发动机的性能起着关键作用。发动机性能主要体现在推力、燃油效率、使用寿命等方面。这些指标的高低，都直接受叶片的设计水平和制造质量的影响。要提高发动机的推力和燃油效率，就要增加压气机的增压比，就要提高涡轮的工作能量转换率等。这些措施的实现，主要依靠叶片性能的提高。

在发动机零件中，叶片是寿命较短的零件，提高叶片的质量可直接延长发动机寿命。人们常称航空发动机“一肚子叶片”，特别是对轴流式发动机，这种说法确实不过分。就轴流式发动机而言，叶片制造工作量占整机制造工作量的三分之一左右。

正是由于航空发动机叶片的加工制造对对航空发动机十分重要，加之叶片形状不规则，尺寸计算复杂，与普通零件有很大差异，因此叶片制造工艺成为发动机制造工艺中一个专业化很强的分支。叶片工装也成为工装设计、制造中难度较大的一种类型。研究叶片制造工艺，发展叶片制造技术，无疑对我国的航空工业，乃至机械制造工业的许多部门都有着重要意义。

由于叶片属于薄壁曲面零件，刚度较差，机械加工时很容易变形，当上一道工序加工完叶片曲面时，曲面会不可避免的产生一定的变形。这些变形使之前的叶片基准与叶片曲面发生偏移。为了解决这个问题，提高叶片精度，需要以叶身曲面定位并通过合理夹紧对叶片顶尖孔或其它辅助基准进行加工，确保定位面和叶身获得良好位置精度。因此叶片修复夹具对于提高叶片加工精度和加工效率具有重要意义。

目前国内外叶片基准修复方法有下面几种：

低熔点合金浇铸定位法：叶身无余量精锻后得到叶片毛料，加工叶身进排气边，六点定位法夹持叶身进行浇铸，把复杂的叶身点定位转换成规则的面定位，得到浇铸块，用浇铸块定位进行后续加工。优点：非规则的叶片型面基准转换为定位面。定位精确稳定，保证了加工精度。叶片较小时，直接装夹叶片比较困难，利用精密定位，定位体积大，形状规则，便于装夹。加工和测量使用的夹具和测具结构简化，从而降低费用。便于自动化生产。保护叶身型面不会压伤。

多点支撑法：在平面上布置若干辅助支撑缸，依靠液压或气压装置驱动支撑缸顶杆上下运动直至接触到叶片曲面，然后锁紧。与低温合金浇铸法相比，多点支撑适用范围更广，节能环保无污染，但受支撑缸体积限制，不适用于很小的叶片。

发明内容

本发明的目的是提供一种叶片基准修复夹具，它用于车床上对双轴叶片进行基准修复，修复顶尖孔等辅助基准，确保定位面和叶身获得良好的位置精度。以便对叶片进行下一步的精加工。

本发明采用的技术方案的特征是：一种叶片基准修复夹具，该装置包括夹具基体、三明治定位板系统、两套关节轴承支撑系统、双面自适应定位系统、两套自动夹紧系统和套筒。它们之间的位置连接及结构关系是：两套关节轴承支撑系统被安装于夹具基体两端矩形槽内；双面自适应定位系统由三对柔性定位销组成，三对定位销两两相对安装于夹具基体U型槽两圆周侧壁内；三明治定位板系统位于夹具基体U型槽内，并与自适应定位系统的三对定位销紧靠在一起；两套自动夹紧系统分别安装在夹具基体两端的关节轴承支撑系统的支撑板内，该套筒将整套夹具包复其内。

所述夹具基体是心部开有U型缺口、外部为圆柱面的圆柱形件；其两端有矩形导轨用于为关节轴承支撑系统导向和定位，导轨下部设有关节轴承支撑系统定位元件；

所述的三明治定位板系统由两块定位板组成，两块定位板的一端具有两个关节定位点、另一端具有一个关节定位点，且对应的定位点在叶片的叶盆和叶背上相向对应布置，叶片安装在两定位板之中且处于正确位置时，两定位板外侧面处于理论上的平行状态，所述定位板分为前定位板和后定位板，是两端带有凸耳的矩形件；

所述的双面自适应定位系统为布置在夹具基体U形结构两侧面上的3对（6个）面面相对的用弹簧支撑的定位销，弹簧的外部为调整螺钉，用于调整弹簧预紧力大小,当叶片处于理论正确尺寸且随三明治定位板系统置于夹具基体U形结构之中时，叶片的理想轴线相对于夹具圆柱面的中心线在水平方向是一致的，该定位销、弹簧、调整螺钉是市购标准件；