[發(fā)明專利]基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具減振方法

有效

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• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN106002374B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳石;劉治京;劉海瑞;朱美文;王洋洋
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23Q3/06
• 分類號(hào): B23Q3/06;B23Q11/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所23118
• 代理人: 陳曉光

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及用于機(jī)械加工減振的技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具及減振方法。

背景技術(shù)：

整體葉輪作為透平機(jī)械的核心部件，己經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于航空、航天及其他工業(yè)領(lǐng)域，整體葉輪是一類具有代表性且造型比較規(guī)范的、典型的通道類復(fù)雜零件，其形狀特征明顯，工作型面的設(shè)計(jì)涉及到空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)等多個(gè)學(xué)科,因此曲面加工手段，加工精度和加工表面質(zhì)量對其性能都有很大的影響。

目前傳統(tǒng)加工整體葉輪的工裝夾具中，大多采用固定式配套工裝夾具，減振效果不是很明顯，甚至沒有減振裝置。整體葉輪作為機(jī)械加工的關(guān)鍵部件，對其加工要求特別高，而葉輪的加工振動(dòng)問題一直是航空工業(yè)制造技術(shù)中迫切需要解決的難題，葉輪葉片薄壁，加工流道狹窄，刀具切入切出困難，容易發(fā)生顫振，嚴(yán)重影響表面質(zhì)量，產(chǎn)生振紋，影響著相應(yīng)重要領(lǐng)域的使用，從而影響經(jīng)濟(jì)效益，所以葉輪加工減振問題就十分重要，而葉輪的五軸加工工藝非常復(fù)雜，且對工裝夾具的要求很高。

目前針對整體葉輪加工設(shè)計(jì)的減振夾具大多僅僅局限于單片葉輪的加工減振，所以每加工完一片葉輪需要重新定位安裝減振夾具，效率低下，成本相對高昂。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具及減振的方法。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具，其組成包括：底座，所述的底座有中心孔，所述的中心孔套有磁鐵，所述的磁鐵纏繞有線圈，所述的底座底層鋪有下墊片，所述的下墊片上面放置有磁流變液腔體，所述的磁流變液腔體上面鋪有上墊片，所述的上墊片安裝有頂板，所述的頂板上面安裝著整體葉輪。

所述的磁流變液腔體內(nèi)部安裝有4個(gè)吊環(huán)，所述的吊環(huán)固定環(huán)形實(shí)心磁鐵，所述的環(huán)形實(shí)心磁鐵纏繞有線圈，所述的磁流變液腔體內(nèi)充滿有磁流變液體。

所述的磁流變液腔體由底板上的半十字固定體固定，所述的半十字固定體共計(jì)4對,環(huán)繞中心孔均勻布置，所述的頂板與底座通過普通螺紋連接，所述的頂板帶有2個(gè)盲孔，所述的底座帶有4個(gè)孔，所述的整體葉輪通過螺栓與所述的基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具連接。

一種基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具減振方法，該方法包括如下步驟：首先將纏繞有線圈的磁鐵套到底座的中心孔上，然后將下墊片鋪在底座上，必須保證下墊片鋪在每對半十字固體之間，鋪好下墊片后將磁流變液腔體安裝到每對半十字固體之間，使其固定住，在磁流變液腔體上面鋪好上墊片，之后將頂板通過螺紋結(jié)構(gòu)安裝到底座上。再將待加工整體葉輪放在頂板上面，通過螺栓將待加工整體葉輪安裝到基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具上。

所述的環(huán)形實(shí)心磁鐵貫穿整個(gè)磁流變液腔體，環(huán)形實(shí)心磁鐵纏繞的線圈通電可變電流以及套在底座中心孔磁鐵上纏繞的線圈通電可變電流產(chǎn)生可變磁場，磁流變液腔體內(nèi)的磁流變液體與可變磁場發(fā)生作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的阻尼力，以此吸收待加工整體葉輪加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)動(dòng)能，使振動(dòng)達(dá)到最小化，提高葉輪加工表面質(zhì)量。

有益效果：

1 .本發(fā)明是一種基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具，主要針對整體葉輪加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，由磁流變液腔體內(nèi)的磁流變液體與可變電流產(chǎn)生的可變磁場發(fā)生作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的阻尼力，來吸收振動(dòng)能量，減小振動(dòng)，提高整體葉輪的表面加工質(zhì)量。

本發(fā)明的磁流變液體既與套在底座中心孔磁鐵纏繞的線圈通電可變電流發(fā)生作用，又與環(huán)形實(shí)心磁鐵纏繞的線圈通電可變電流發(fā)生作用，環(huán)形實(shí)心磁鐵纏繞的線圈通電可變電流產(chǎn)生的磁場呈放射狀與環(huán)繞在周圍的磁流變液體發(fā)生作用，套在底座中心孔磁鐵纏繞的線圈通電可變電流產(chǎn)生的磁場與磁流變液體垂直發(fā)生作用，這種交互的磁場磁感線可以充分與磁流變液體發(fā)生作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈的阻尼力。

本發(fā)明布置的雙磁鐵結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生恒定的磁感線，以此保證磁流變液體處在磁性環(huán)境下，保持磁性。

本發(fā)明的套在底座中心孔磁鐵纏繞的線圈以及環(huán)形實(shí)心磁鐵纏繞的線圈通電電流都可以控制改變，以此控制產(chǎn)生的阻尼力大小，所以可以根據(jù)產(chǎn)生的振動(dòng)幅度調(diào)節(jié)可變電流，以此使本基于整體葉輪銑削加工減振式可調(diào)專用夾具的減振效果最好。

本發(fā)明的上下墊片可以很好地保護(hù)磁流變液體腔體，當(dāng)壓力過緊時(shí)，可以緩沖吸收能量，免受破壞。

本發(fā)明的半十字固定體共計(jì)4對,環(huán)繞中心孔均勻布置，可以將磁流變腔體牢牢固定住，防止發(fā)生左右移動(dòng)。