[發明專利]一種航空發動機薄壁機匣模塊化變直徑柔性夾具

在審

• 申請號: 202010019096.1
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111113106A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 董亮亮;萬鴻燊;李坤;陳勁松;張翅翔
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B23Q3/08
• 分類號: B23Q3/08;B23Q3/10
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 李雙

本發明公開了一種航空發動機薄壁機匣模塊化變直徑柔性夾具，該裝置主要包括底座、液壓裝置、液壓鎖緊裝置、中間管、下膠筒、上膠筒、剛性管、壓板。所述液壓裝置與中間管固定在底座上，所述液壓鎖緊裝置固定在液壓裝置的導向套上，所述壓板與液壓裝置的液壓活塞桿相連接。所述壓板與剛性管將液壓裝置的壓力傳遞給上膠筒，上膠筒擠壓下膠筒，膠筒軸向受壓，徑向膨脹擠壓機匣，實現機匣的裝夾。所述液壓鎖緊裝置可實現對液壓裝置的機械鎖緊。本發明一種航空發動機薄壁機匣模塊化變直徑柔性夾具，采用模塊化設計，膠筒柔性接觸能減少機匣加工變形，提高機匣加工的精度。通過更換不同形狀中間管，不同段數、形狀的膠筒，可作為不同機匣加工時的夾具。

技術領域

本發明涉及機械加工領域，具體涉及一種航空發動機薄壁機匣模塊化變直徑柔性夾具。

技術背景

機匣是航空發動機的重要承力部件，起著連接、承載、支撐及包容發動機的作用。機匣尺寸較大，結構復雜，呈薄壁結構，剛性較弱，在加工過程中容易產生彈刀、顫振、拉刀等問題，導致機匣加工工序較多，工藝路線較長，在加工過程中需要大量的夾具來保證加工質量。在傳統的剛性夾具設計中，存在著夾具設計周期長、效率低、勞動量大等缺點，不能適用于現代制造業。

目前使用較多的是柔性夾具，柔性夾具是指在同一夾具系統下能夠適應不同形狀與尺寸工件的夾具，即與NC機床、加工中心配合使用，具有加工多種工件能力的夾具。柔性夾具不僅能夠降低工裝制造成本，而且還可以縮短工裝裝配時間，同時能大幅度提高機匣制造精度。但是目前柔性夾具的柔性化與自動化程度低，導致夾具數量多、適用范圍窄、工件裝夾困難，嚴重影響了加工效率和加工質量。

對于高精度機匣零件的精密加工，目前普遍采用控制加工變形量的方法，比如在航空薄壁機匣零件精加工階段，工件內部填充樹脂等輔助材料，當加工完成且機匣充分冷卻后再將這些輔助材料去除。該方法在一定程度上可以降低工件的加工變形量，但增加的工序大幅增加了加工制造成本。

專利201610249141.6所述一種回轉體機匣夾具系統及其使用方法，通過機械式夾具及吸附式夾具來實現對代加工回轉體機匣的夾持，加工過程中只需通過單向閥及對應換向閥的切換來完成回轉體機匣的旋轉，并通過吸力來平衡刀具的切削力。但其機匣裝夾過程復雜，需要較好的控制氣流，加工效率較低。

因此需要設計一種能實現機匣高效、低成本加工，減少機匣加工變形，且能適用于多種機匣加工的夾具。

發明內容

本發明的目的是為了實現機匣高效、低成本加工，減少機匣加工變形，且能適用于多種機匣加工，提出的一種航空發動機薄壁機匣模塊化變直徑柔性夾具。

本發明所采用的技術方案是：

本發明一種航空發動機薄壁機匣模塊化變直徑柔性夾具，此結構主要針對圓柱形薄壁機匣，主要由底座、液壓裝置、液壓鎖緊裝置、中間管、下膠筒、上膠筒、剛性管、壓板組成。所述中間管與所述液壓裝置通過螺栓固定于底座上，所述液壓鎖緊裝置通過螺栓固定于所述液壓裝置的導向套上，所述下膠筒、上膠筒分別安裝在中間管與待加工的機匣之間，所述機匣的突起部分恰好卡入下膠筒的凹槽中，所述剛性管安裝在上膠筒上，所述壓板與所述液壓裝置的液壓活塞桿通過螺紋連接。

所述底座呈圓臺形，其周圍有均勻分布的肋板，所述底座上表面開有用于固定中間管、液壓裝置的小通孔與液壓時作為輸油管通道的輸油管通孔，所述底座通過螺栓固定在機床上。所述液壓裝置由導向套、液壓缸底、液壓缸筒、液壓活塞桿組成。所述導向套呈階梯形管狀結構，一端開有外螺紋，用于和所述液壓缸筒連接。所述導向套與所述液壓缸筒的周面上都開有通孔，用于進油、出油。