一种航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘及方法与流程
未命名
09-22
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1.本技术涉及航空发动机叶片加工技术领域,尤其涉及一种航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘及方法。
背景技术:
2.涡轮叶片作为航空发动机的关键零件,直接影响发动机性能和安全,对叶片的尺寸和质量要求十分严格。某型航空发动机涡轮叶片采用镍基高温合金熔模精密铸造毛坯,复杂叶冠部位需要机械加工。低压涡轮叶片叶身型面超薄细长且带异形叶冠的难加工结构。异形封严齿为圆弧三齿薄壁异形结构,篦齿最小厚度为1.0mm。叶片扭转大,叶冠扭角为9度,异形封严齿加工为典型的细长、薄壁、悬臂零件加工。如何实现超薄、细长、悬臂叶片异形封严齿的高精度、高效率、快换加工,是行业内急要解决的技术难题。某型涡轮叶片叶冠封严齿结构如图1,封严齿技术要求如图2,叶冠异形封严齿加工,属于细长薄壁零件悬臂加工,存在着加工震颤及变形问题,产品合格率低,加工效率低的问题。
技术实现要素:
3.有鉴于此,本技术实施例提供一种航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘及方法,实现夹具快速安装,提高封严齿加工质量和效率。
4.第一方面,本技术实施例提供一种航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,用于连接涡轮叶片加工夹具,所述涡轮叶片加工夹具包括底座以及设置在所述底座上的叶片夹持组件,所述转接盘包括方形结构的基体,所述基体的中间位置设有定位孔,所述定位孔内连接有定位轴,所述定位轴用于与所述涡轮叶片加工夹具的底座固定连接;
5.所述定位轴设置为台阶轴结构,所述台阶轴结构包括相连接的第一端部和第二端部,所述第二端部的直径大于所述第一端部的直径,所述第一端部与所述定位孔配合连接,所述第二端部与所述第一端部连接的一侧沉入所述基体,所述第二端部远离所述第一端部的一侧露出所述基体;所述第二端部露出所述基体一侧的圆周端面上设有多个连接孔,所述多个连接孔中的一部分用于将所述定位轴与所述基体定位连接,所述多个连接孔中的另一部分用于将所述定位轴与所述底座定位连接。
6.根据本技术实施例的一种具体实现方式,所述多个连接孔包括设置在所述圆周端面的第一圆周上的第一圆柱孔和螺纹孔,所述第一圆柱孔用于与圆柱销配合使所述定位轴与所述基体的中心重合定位,所述螺纹孔用于与第一螺钉配合使所述底座固定在所述定位轴上;所述连接孔还包括设置在所述圆周端面的第二圆周上的第二圆柱孔和台阶孔,所述第二圆柱孔用于与定位销配合使所述定位轴与底座的中心重合定位,所述台阶孔用于与第二螺钉配合使所述定位轴固定于所述基体上;所述第一圆周的直径大于所述第二圆周的直径。
7.根据本技术实施例的一种具体实现方式,所述螺纹孔的个数大于等于三个,所述螺纹孔在所述第一圆周上均匀分布,和/或,
8.所述台阶孔的个数大于等于三个,所述台阶孔在所述第二圆周上均匀分布。
9.根据本技术实施例的一种具体实现方式,所述定位销露出所述定位轴的圆周端面5-6mm。
10.根据本技术实施例的一种具体实现方式,所述第一圆周的直径为64mm,所述第二圆周的直径为60mm。
11.根据本技术实施例的一种具体实现方式,所述基体上还设有多个第一圆柱销和多个第二圆柱销,所述第一圆柱销设置于所述定位轴的左右两侧,所述第二圆柱销设置于所述基体的四周且均匀布置;所述基体上还设有多个第三螺钉,所述第三螺钉位于所述基体的四周且均匀布置;所述基体通过所述第一圆柱销和所述第二圆柱销与机床工作台转盘定位,所述基体通过第三螺钉与所述机床工作台转盘固定连接。
12.根据本技术实施例的一种具体实现方式,所述第一端部的直径为40mm,所述第二端部的直径为80mm。
13.根据本技术实施例的一种具体实现方式,所述基体的边长为530mm,厚度为40mm,材料为铝合金7075。
14.第二方面,本技术实施例还提供了一种航空发动机涡轮叶片快换加工方法,利用如第一方面任一实施例所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,所述方法包括:
15.利用叶片夹持组件对涡轮叶片进行定位固定;
16.将底座上的孔与基体上的定位轴的第二端部配合,利用连接件定位固定;
17.将定位轴的第一端部与基体的定位孔配合,利用连接件定位固定;
18.将基体与机床工作台转盘定位固定;
19.将金刚石滚轮与机床主轴装紧,对装在机床主轴上的砂轮进行修磨;
20.利用修磨后的砂轮对叶片的叶冠封严齿轮廓面、叶冠进气边端面和叶冠排气边端面进行磨削加工。
21.根据本技术实施例的一种具体实现方式,磨削加工参数为:砂轮的转速为18-24m/s,进给速度80-150mm/min。
22.有益效果
23.本技术实施例中的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,主要包括基体、定位轴、圆柱销、螺钉,与夹具体配合使用,使所加工的零件回转中心、夹具中心与机床转盘中心一致,实现了夹具的快速安装,具有零件加工尺寸精度高,零件装夹调试一次后,间断加工无需调试等优点,提高加工效率。本技术的加工方法提高叶冠封严齿轮廓及进排气边两端面合格率至98%,大幅缩短了调试加工时间(传统的换型调试加工时间为7-8小时,现调试加工时间为0.5小时以内,)和加工周期(原加工周期60天,现加工周期30天),提高生产效率50%。能广泛应用于各类叶片的加工,适用于小批量、单批量、大批量生产。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例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它的附图。
25.图1为某型涡轮叶片封严齿结构示意图;
26.图2为某型涡轮叶片叶冠封严齿技术要求;
27.图3为图1的a向旋转图;
28.图4为图1的叶尖截面图;
29.图5为图1的b向旋转图;
30.图6为根据本发明一实施例的涡轮叶片加工夹具的结构图;
31.图7为图6的左视图;
32.图8为图6的府视图;
33.图9为图8的a-a剖视图;
34.图10为叶冠封严齿轮廓及进排气边端面金刚石滚轮图;
35.图11为根据本发明一实施例的转接盘结构示意图;
36.图12为图11的e处放大图;
37.图13为图11的f处放大图;
38.图14为根据本发明一实施例的转接盘的三维结构示意图。
39.图中:1、底座;1-1、底座与转接盘连接孔;2、支座;3、齿牙座;3-1、齿牙座第2齿非工作面;3-2、齿牙座第2齿工作面;3-3、齿牙座第5齿非工作面;3-4、齿牙座第5齿工作面;4、齿牙块;4-1、齿牙块第2齿非工作面;4-2、齿牙块第2齿工作面;4-3、齿牙块第5齿非工作面;4-4、齿牙块第5齿工作面;5、定位球;6、浮动支撑销;7、小压紧螺钉;8、顶销;9、导向支座;9-1、导向支座叶盆方向定位面;9-2、导向支座叶背方向定位面;10、叶盆方向定位推块;10-1、叶盆方向定位推块锯齿面;11、叶背方向压紧推块;11-1、叶背方向压紧推块锯齿面;12、带肩螺钉;13、叶盆型面导向条;14、叶盆型面活动定位块;15、叶背型面导向条;16、叶背型面压紧块;17、压紧螺钉;18、锁紧螺母;19、叶背方向压紧支座;19-1、叶背方向压紧支座平面;20、带肩螺母;21、销;22、螺钉;23、双头螺柱;101、基体;101-1、定位孔;102、定位轴;102-1、第一端部;103、定位销;104、圆柱销;105、第二螺钉;106、第一圆柱销;107、第三螺钉;108、第二圆柱销;300、金刚石滚轮;301、叶冠封严齿轮廓面;302、滚轮左端面;303、滚轮右端面;601、榫齿第2齿叶盆方向非工作面;602、榫齿第2齿叶盆方向工作面;603、榫齿第5齿叶盆方向非工作面;604、榫齿第5齿叶盆方向工作面;605、榫齿第2齿叶背方向非工作面;606、榫齿第2齿叶背方向工作面;607、榫齿第5齿叶背方向非工作面;608、榫齿第5齿叶背方向工作面;609、榫头前缘定位点;610、叶尖截面前缘定位点;611、叶尖截面叶盆型面前缘定位段;612、叶尖截面叶盆型面后缘定位段;613、叶尖截面叶背型面后缘压紧段;614、叶尖截面叶背型面前缘压紧段;615、叶冠盆方向锯齿面;616、叶冠背方向锯齿面。
具体实施方式
40.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
41.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
42.要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
43.还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
44.另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
45.第一方面,本技术实施例提供了一种航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,用于连接涡轮叶片加工夹具,下面参照图1至图14进行详细描述。
46.本实施例中的涡轮叶片加工夹具包括底座1以及设置在所述底座1上的叶片夹持组件。叶片夹持组件包括安装在底座1下端的支座2,与支座2连接在一起的齿牙座3、齿牙块4、双头螺柱23、带肩螺母20,实现对叶片榫齿部位的定位压紧。置于夹具底座1上的榫头前缘定位球5设计为顶端为sφ10的球头定位结构,保证与零件榫头前缘定位点精确定位。安装在底座1上端的导向支座9,导向支座9包括导向支座叶盆方向定位面9-1和导向支座叶背方向定位面9-2,设计为u型结构,u型结构中间部位安装了叶尖截面前缘浮动定位构件,浮动支撑销6顶端设计为圆柱母线定位结构,保证叶尖前缘定位精确和稳定。导向支座9的u型结构的上端面分别连接了叶盆方向定位推块10和叶背方向压紧推块11,叶盆方向定位推块10与叶背方向压紧推块11的顶端设计为与零件叶冠盆背方向结构一致的锯齿形状,保证叶冠锯齿部位的精确定位和压紧的可靠性。导向支座9的u型结构两侧分别连接了叶尖截面叶盆型面活动定位块14和叶背型面压紧块16,叶盆型面活动定位块14连接有叶盆型面导向条13,叶背型面压紧块16连接有叶背型面导向条15。叶盆型面活动定位块14设计为与零件叶盆型面前后缘轮廓一致的长5mm的定位线段,提高了零件叶尖截面叶盆型面的定位精度。叶背型面压紧块16设计为与零件叶背型面前后缘轮廓一致的长5mm的定压紧段,提高了零件叶尖截面叶背型面的压紧可靠性。定位件选用高耐磨材料gcr15,保证零件定位的稳定性。
47.本实施例中的转接盘包括方形结构的基体101,所述基体101的四个角设置有倒角,所述基体101的中间位置设有定位孔101-1,所述定位孔101-1内连接有定位轴102,所述定位轴102用于与所述涡轮叶片加工夹具的底座1固定连接;所述定位轴102设置为台阶轴结构,所述台阶轴结构包括相连接的第一端部102-1和第二端部,所述第二端部的直径大于所述第一端部102-1的直径,所述第一端部102-1与所述定位孔101-1配合连接,所述第二端部与所述第一端部102-1连接的一侧沉入所述基体101,所述第二端部远离所述第一端部102-1的一侧露出所述基体101;所述第二端部露出所述基体101一侧的圆周端面上设有多个连接孔,一部分所述连接孔用于将所述定位轴102与所述基体101定位连接,另一部分所
述连接孔用于将所述定位轴102与所述底座1定位连接。
48.进一步的,所述连接孔包括设置在所述圆周端面的第一圆周上的第一圆柱孔和螺纹孔,所述第一圆柱孔用于与圆柱销104配合使所述定位轴102与所述基体101的中心重合定位,所述螺纹孔用于与第一螺钉配合使所述底座1固定在所述定位轴102上;所述连接孔还包括设置在所述圆周端面的第二圆周上的第二圆柱孔和台阶孔,所述第二圆柱孔用于与定位销103配合使所述定位轴102与底座1的中心重合定位,所述台阶孔用于与第二螺钉105配合使所述定位轴102固定于所述基体101上;所述第一圆周的直径大于所述第二圆周的直径。
49.具体的,第一圆周的直径为64mm,第二圆周的直径为60mm。
50.在一个具体的实施例中,叶片在夹具上定位固定后,夹具的底座1上的φ80(+0.03,+0.01)底座与转接盘连接孔1-1与转接盘的基体101上的φ80(-0.02,-0.05)定位轴102配合,用定位轴102上端的φ8(-0.01,-0.02)定位销103,与夹具底座1上的φ8(+0.015,0)销21对夹具与定位轴102进行定位,用螺钉22将夹具底座1与转接盘的定位轴102固定。定位轴102下端的φ40g6第一端部102-1与基体101中心的φ40h7定位孔101-1配合后,用圆柱销104,使定位轴102与基体101定位,用第二螺钉105,使定位轴102与基体101固定。基体101通过第一圆柱销106、第二圆柱销108与机床工作台转盘定位,用第三螺钉107,将转接盘与机床工作台转盘固定。
51.进一步的,所述螺纹孔的个数大于等于三个,所述螺纹孔在所述第一圆周上均匀分布,和/或,
52.所述台阶孔的个数大于等于三个,所述台阶孔在所述第二圆周上均匀分布。
53.优选的,螺纹孔的个数为三个,台阶孔的个数为三个。
54.在一个具体的实施例中,设计的缓进磨削零点定位装置,定位轴102为核心部件,设计为台阶轴结构。定位轴102的大轴端面(第二端部的端面)在φ64圆周上φ8h7配做的第一圆柱孔与圆柱销104配合,做精准定位,使定位轴102与基体101的中心重合,定位轴102的大轴端面在φ60圆周上按120
°
均匀分布三个φ9/φ15台阶孔,这三个台阶孔与第二螺钉105配合,将定位轴102固定在基体101上。定位轴102的大轴端面在φ60圆周上φ8h7的第二圆柱孔与定位销103配合,做精准定位,使定位轴102与夹具的中心重合,φ64圆周上按120
°
均匀分布3-m10螺纹孔与第一螺钉配合,将夹具固定在定位轴102上。
55.在一个实施例中,定位轴102的大轴端面与夹具体装配的定位销103,露出所述定位轴102的圆周端面5-6mm,保证夹具与定位轴102的定位精度和连接稳定性。
56.在一个实施例中,定位轴102的小轴(第一端部102-1)直径为φ40g6与转接盘的基体101的φ40h7孔配合,小轴长度为5mm-6mm,与φ8的销孔配合,保证定位轴102与基体101的定位精度和连接稳定性。
57.进一步的,所述基体101上还设有多个第一圆柱销106和多个第二圆柱销108,所述第一圆柱销106设置于所述定位轴102的左右两侧,所述第二圆柱销108设置于所述基体101的四周且均匀布置;所述基体101上还设有多个第三螺钉107,所述第三螺钉107位于所述基体101的四周且均匀布置;所述基体101通过所述第一圆柱销106和所述第二圆柱销108与机床工作台转盘定位,所述基体101通过第三螺钉107与所述机床工作台转盘固定连接。
58.在一个实施例中,所述第一端部102-1的直径为40mm,所述第二端部的直径为
80mm。
59.在一个实施例中,所述基体101的边长为530mm,厚度为40mm,材料为铝合金7075。转接盘的基体101,其形状大小与强力磨床的工作台转盘大小、形状一致,使机床的加工区域无变化,保证最大区域加工零件,保证设备对零件的加工能力无变化。
60.第二方面,本技术实施例还提供一种航空发动机涡轮叶片快换加工方法,利用如第一方面任一实施例所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,所述方法包括:
61.利用叶片夹持组件对涡轮叶片进行定位固定;
62.将底座1上的孔与基体101上的定位轴102的第二端部配合,利用连接件定位固定;
63.将定位轴102的第一端部102-1与基体101的定位孔101-1配合,利用连接件定位固定;
64.将基体101与机床工作台转盘定位固定;
65.将封严齿金刚石滚轮与机床主轴装紧,对装在机床主轴上的砂轮进行修磨;
66.利用修磨后的砂轮对叶片的叶冠封严齿轮廓、叶冠进气边端面和叶冠排气边端面进行磨削加工。
67.进一步的,磨削加工参数为:砂轮的转速为18-24m/s,进给速度80-150mm/min。
68.具体的,利用叶片夹持组件对涡轮叶片进行定位固定具体包括以下步骤:将零件榫齿第2齿叶盆方向非工作面601、榫齿第2齿叶盆方向工作面602、榫齿第5齿叶盆方向非工作面603、榫齿第5齿叶盆方向工作面604,水平推动分别与封严齿夹具齿牙座3中的齿牙座第2齿非工作面3-1、齿牙座第2齿工作面3-2、齿牙座第5齿非工作面3-3、齿牙座第5齿工作面3-4贴合,零件榫头前缘定位点609与夹具上的定位球5贴合,零件叶尖截面前缘定位点610与夹具上的浮动支撑销6贴合后,拧动带肩螺母20带动齿牙块4的齿牙块第2齿非工作面4-1、齿牙块第2齿工作面4-2、齿牙块第5齿非工作面4-3、齿牙块第5齿工作面4-4将零件榫齿第2齿叶背方向非工作面605、榫齿第2齿叶背方向工作面606、榫齿第5齿叶背方向非工作面607、榫齿第5齿叶背方向工作面608压紧;拧动小压紧螺钉7带动顶销8将浮动支撑销6锁紧。水平推动叶盆方向定位推块10,使叶盆方向定位推块10前端的叶盆方向定位推块锯齿面10-1与零件叶冠盆方向锯齿面615贴合后,拧紧带肩螺钉12;水平推动叶背方向压紧推块11,使叶背方向压紧推块11前端的叶背方向压紧推块锯齿面11-1与零件叶冠背方向锯齿面616贴合后,拧紧带肩螺钉12。叶盆型面活动定位块14与零件叶尖截面叶盆型面前缘定位段611、叶尖截面叶盆型面后缘定位段612自然贴合后,拧动叶背方向压紧支座19上设置的压紧螺钉17带动叶背型面压紧块16与零件叶尖截面叶背型面后缘压紧段613、叶尖截面叶背型面前缘压紧段614将叶尖截面压紧。具体的,压紧螺钉17设置在叶背方向压紧支座平面19-1上,且压紧螺钉17由锁紧螺母18拧紧固定。
69.具体的,将转接盘的基体101通过第一圆柱销106、第二圆柱销108与机床工作台转盘定位;用第三螺钉107,将转接盘与机床工作台转盘固定。
70.将转接盘定位轴102下端的φ40g6轴(第一端部102-1)与基体101中心的φ40h7定位孔101-1配合后,用圆柱销104,使定位轴102与基体101定位,用第二螺钉105,使定位轴102与基体101固定。
71.将夹具底座1上的φ80(+0.03,+0.01)底座与转接盘连接孔1-1与转接盘基体101上的φ80(-0.01,-0.02)定位轴102配合,用定位轴102上端的φ8(-0.01,-0.02)定位销
103,与夹具底座1上的φ8(+0.015,0)圆柱孔对夹具与定位轴102进行定位,用螺钉22将夹具底座1与转接盘的定位轴102固定。
72.将创新设计的封严齿金刚石滚轮300,具体包括叶冠封严齿轮廓面301、滚轮左端面302和滚轮右端面303,将金刚石滚轮300与机床主轴装紧后,按优化后的程序对装在机床主轴上的砂轮进行修磨,修磨后的砂轮对叶冠封严齿轮廓面301、叶冠进气边端面、叶冠排气边端面进行磨削加工。
73.将同一个型号的第一个零件加工完成后,取下零件,在专用测具上测量合格后,在夹具中装上第二个零件进行强力磨削加工,直至该型号该批所有零件加工完毕。
74.在换另一个型号加工时,只需更换夹具,将另一型号夹具底座上的φ8(+0.015,0)圆柱孔与转接盘的定位轴102上端的φ8(-0.01,-0.02)定位销103定位后,用螺钉22将夹具底座1与转接盘的定位轴102固定后,即可加工。不用再像传统换型加工,每次换型号,都需要反复调试加工去重新找零件、夹具和机床的中心。本技术的方法,加工精度高、换型时间短,提高加工效率。
75.本技术提供的实施例,创新设计的金刚石滚轮将叶冠封严齿轮廓、叶冠进气边端面、叶冠排气边端面,一次成型加工,保证了叶冠扭角的一致性,提高了加工精度和生产效率。
76.本技术提供的实施例,设计的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,主要包括基体、定位轴、圆柱销、螺钉,与夹具体配合使用,使所加工的零件回转中心、夹具中心与机床转盘中心一致,实现了夹具的快速安装,具有零件加工尺寸精度高,零件装夹调试一次后,间断加工无需调试等优点。
77.转接盘基体的形状大小与强力磨床的工作台转盘大小、形状一致,使机床的加工区域无变化,保证最大区域加工零件,保证设备对零件的加工能力无变化。
78.本技术的航空发动机涡轮叶片快换加工方法,以榫齿齿牙为主定位、主压紧部件,为增加叶冠封严齿悬臂加工的刚性,采用了叶冠盆背方向锯齿面与叶尖截面盆背型面组合浮动定位压紧结构。既保证了叶冠封严齿轮廓及进排气边两端面加工的精度,又提高了悬臂加工的稳定性和刚性,抑制了悬臂加工震颤及变形。榫头前缘定位部件采用球头定位结构、叶尖截面前缘浮动定位采用顶部带圆柱母线头结构,保证了前缘定位精度和加工稳定性。叶盆方向定位推块、叶背方向压紧推块分别设计为与零件叶冠盆方向锯齿面、叶冠背方向面结构一致的锯齿形状,保证叶冠锯齿部位的精确定位及均匀压紧。叶盆型面活动定位块设计为与零件叶盆型面前后缘轮廓一致的定位线段提高了零件叶尖截面叶盆型面活动定位精度、叶背型面压紧块设计为与零件叶背型面前后缘轮廓一致的定位线段,提高了零件叶尖截面叶背型面压紧可靠性。夹具定位件选用高耐磨材料gcr15,保证了零件定位的稳定性。
79.本技术的航空发动机涡轮叶片快换加工方法,提高叶冠封严齿轮廓及进排气边两端面合格率至98%,大幅缩短了调试加工时间(传统的换型调试加工时间为7-8小时,现调试加工时间为0.5小时以内,)和加工周期(原加工周期60天,现加工周期30天),提高生产效率50%。能广泛应用于各类叶片的加工,适用于小批量、单批量、大批量生产。
80.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应
涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
技术特征:
1.一种航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,用于连接涡轮叶片加工夹具,所述涡轮叶片加工夹具包括底座(1)以及设置在所述底座(1)上的叶片夹持组件,其特征在于,所述转接盘包括方形结构的基体(101),所述基体(101)的中间位置设有定位孔(101-1),所述定位孔(101-1)内连接有定位轴(102),所述定位轴(102)用于与所述涡轮叶片加工夹具的底座(1)固定连接;所述定位轴(102)设置为台阶轴结构,所述台阶轴结构包括相连接的第一端部(102-1)和第二端部,所述第二端部的直径大于所述第一端部(102-1)的直径,所述第一端部(102-1)与所述定位孔(101-1)配合连接,所述第二端部与所述第一端部(102-1)连接的一侧沉入所述基体(101),所述第二端部远离所述第一端部(102-1)的一侧露出所述基体(101);所述第二端部露出所述基体(101)一侧的圆周端面上设有多个连接孔,所述多个连接孔中的一部分用于将所述定位轴(102)与所述基体(101)定位连接,所述多个连接孔中的另一部分用于将所述定位轴(102)与所述底座(1)定位连接。2.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述多个连接孔包括设置在所述圆周端面的第一圆周上的第一圆柱孔和螺纹孔,所述第一圆柱孔用于与圆柱销(104)配合使所述定位轴(102)与所述基体(101)的中心重合定位,所述螺纹孔用于与第一螺钉配合使所述底座(1)固定在所述定位轴(102)上;所述连接孔还包括设置在所述圆周端面的第二圆周上的第二圆柱孔和台阶孔,所述第二圆柱孔用于与定位销(103)配合使所述定位轴(102)与底座(1)的中心重合定位,所述台阶孔用于与第二螺钉(105)配合使所述定位轴(102)固定于所述基体(101)上;所述第一圆周的直径大于所述第二圆周的直径。3.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述螺纹孔的个数大于等于三个,所述螺纹孔在所述第一圆周上均匀分布,和/或,所述台阶孔的个数大于等于三个,所述台阶孔在所述第二圆周上均匀分布。4.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述定位销(103)露出所述定位轴(102)的圆周端面5-6mm。5.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述第一圆周的直径为64mm,所述第二圆周的直径为60mm。6.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述基体(101)上还设有多个第一圆柱销(106)和多个第二圆柱销(108),所述第一圆柱销(106)设置于所述定位轴(102)的左右两侧,所述第二圆柱销(108)设置于所述基体(101)的四周且均匀布置;所述基体(101)上还设有多个第三螺钉(107),所述第三螺钉(107)位于所述基体(101)的四周且均匀布置;所述基体(101)通过所述第一圆柱销(106)和所述第二圆柱销(108)与机床工作台转盘定位,所述基体(101)通过第三螺钉(107)与所述机床工作台转盘固定连接。7.根据权利要求1-6任一项所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述第一端部(102-1)的直径为40mm,所述第二端部的直径为80mm。8.根据权利要求1-6任一项所述的航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述基体(101)的边长为530mm,厚度为40mm,材料为铝合金7075。9.一种航空发动机涡轮叶片快换加工方法,利用如权利要求1-8任一项所述的航空发
动机涡轮叶片快换加工转接盘,其特征在于,所述方法包括:利用叶片夹持组件对涡轮叶片进行定位固定;将底座(1)上的孔与基体(101)上的定位轴(102)的第二端部配合,利用连接件定位固定;将定位轴(102)的第一端部(102-1)与基体(101)的定位孔(101-1)配合,利用连接件定位固定;将基体(101)与机床工作台转盘定位固定;将金刚石滚轮(300)与机床主轴装紧,对装在机床主轴上的砂轮进行修磨;利用修磨后的砂轮对叶片的叶冠封严齿轮廓面(301)、叶冠进气边端面和叶冠排气边端面进行磨削加工。10.根据权利要求9所述的航空发动机涡轮叶片快换加工方法,其特征在于,磨削加工参数为:砂轮的转速为18-24m/s,进给速度80-150mm/min。
技术总结
本申请提供了一种航空发动机涡轮叶片快换加工转接盘及方法,属于航空发动机叶片加工技术领域,包括方形结构的基体,基体的四个角设置有倒角,基体的中间位置设有定位孔,定位孔内连接有定位轴,用于与涡轮叶片加工夹具的底座固定连接;定位轴设置为台阶轴结构,包括相连接的第一端部和第二端部,第二端部的直径大于第一端部的直径,第一端部与定位孔配合连接,第二端部与第一端部连接的一侧沉入基体,第二端部远离第一端部的一侧露出基体;第二端部露出基体一侧的圆周端面上设有多个连接孔,一部分用于将定位轴与基体定位连接,另一部分用于将定位轴与底座定位连接。通过本申请的处理方案,提高了零件加工效率。提高了零件加工效率。提高了零件加工效率。
技术研发人员:张国君 雷浩强 任凤英 禹晓敏 王建军 杜俊良 高阿锋 李翀 陈勇 晏盼 莫林 饶伦
受保护的技术使用者:中国航发航空科技股份有限公司
技术研发日:2023.06.21
技术公布日:2023/9/20
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