[发明专利]四联导向叶片干涉气膜孔定位夹具、加工装置及加工方法

说明书

本发明公开了一种四联导向叶片定位夹具、加工装置及加工方法，通过在底座上设置旋转分度盘以实现对四联导向叶片的装夹固定以及带动四联导向叶片沿四联导向叶片的圆弧中心线旋转，从而实现一次装夹零件可以对四联导向叶片上四个叶片进行加工，提升了加工效率；另外，通过电极夹头可以实现电极一次找正，并在电极夹头上设有多个电极，实现整排电极同时加工干涉气膜孔，节省了单孔加工的时间，也避免了单孔加工时的找正误差，提高了加工质量和加工效率。本发明解决了四联导向叶片干涉气膜孔难加工及加工效率低的问题，同时本发明也适用于其他多联叶片每个叶片同一角度叶身干涉气膜孔的加工。

技术领域

本发明涉及航空发动机零件加工技术领域，特别地，涉及一种四联导向叶片干涉气膜孔定位夹具。此外，本发明还涉及一种四联导向叶片干涉气膜孔加工装置及加工方法。

背景技术

高压涡轮导向叶片为航空发动机上的重要部件，燃气涡轮的四联导向叶片(如图1)，属四联结构，叶身为空间曲面，具有1#、2#、3#、4#四个叶身，2#、3#、4#叶身均由1#叶身旋转一定角度得来。叶片由上缘板、下缘板、叶身组成。上缘板靠内侧曲面称为外流道，下缘板靠内侧曲面称为内流道，图示A面称为排气边上缘板，图示B面称为排气边下缘板，图示C面称为排气边上缘板反端面，图示D面称为排气边下缘板反端面，图示G面称为上缘板反端面，图示H面称为下缘板反端面。

由于要满足高温环境的要求，除材料本身耐高温以外，在叶身及缘板上分布大量气膜孔，冷气从进气口进入，在高温叶片表面形成气膜，从而达到冷却的效果。为达到叶片整盘装配后的密封效果，将叶片设计为双联、三联、四联等多联叶片，目前叶片气膜孔加工常用的方法为高速电火花打孔，将气膜孔角度调整至与机床Z轴方向一致，电极沿着Z轴方向向下加工气膜孔，但对于多联叶片，当叶片叶盆或者叶背处气膜孔角度刚好与下一个叶片叶背或者叶盆处相交时，此种加工方法无法满足要求，我们称这类气膜孔为干涉气膜孔，如图2所示。

现有加工方法存在以下几个方面的问题：因为叶片角度不同，需要四套夹具，分四次装夹零件，加工效率低且增加了工装制造成本。另外，用φ0.45电极成型加工，电极损耗大，而且两个叶片之间的距离有限，电极不能装夹过长，一次装夹电极，只能加工一个孔，加工效率低。再者，因为每次装夹找正误差，导致加工的气膜孔孔口呈现椭圆形，且每一孔存在位置差异，导致同一排孔错位严重，加工质量差。

发明内容

本发明提供了一种四联导向叶片干涉气膜孔定位夹具、加工装置及加工方法，以解决现有的四联导向叶片干涉气膜孔加工难及效率低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种四联导向叶片干涉气膜孔定位夹具，包括底座，底座上设有心轴，心轴上套设有用于夹持缘板基准面朝上的待加工四联导向叶片的排气边上缘板和排气边下缘板以固定待加工四联导向叶片并带动其绕心轴转动设定的角度以便于电极加工不同叶片的分度盘，分度盘上位于待加工四联导向叶片的两侧分别设有用于压紧排气边上缘板的反端面的第一压紧机构和排气边下缘板的反端面的第二压紧机构，分度盘与第一压紧机构和第二压紧机构配合定位待加工四联导向叶片。

进一步地，分度盘包括：绕心轴转动的基板，基板上设有用于定位排气边上缘板和排气边下缘板的定位槽，定位槽的外圆弧面与排气边上缘板配合，定位槽的内圆弧面与排气边下缘板配合。

进一步地，第一压紧机构包括第一压板和第一压紧螺栓，第一压板的一端支撑于分度盘的上表面，另一端通过第一压紧螺栓固接于分度盘上并压紧排气边上缘板的反端面；

第二压紧机构包括第二压板和第二压紧螺栓，第二压板的一端经螺栓固接于分度盘，另一端通过第二压紧螺栓固接于分度盘上并压紧排气边下缘板的反端面。

进一步地，分度盘上位于定位槽的一端还设有用于支撑定位待加工四联导向叶片的定位块，定位块、分度盘、第一压紧机构及第二压紧机构配合使定位后的待加工四联导向叶片在加工干涉气膜孔时保持稳定。