[發明專利]一種用于葉片汽道加工的柔性夾具

有效

• 申請號: 202010961399.5
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112222492B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 宋猛;王霄;何曉峰;劉會霞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06;B23C3/00;B23C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于葉片汽道加工的柔性夾具，涉及機械加工技術領域，包括兩端的夾緊機構和中間輔助支撐機構；中間輔助支撐機構包括底板，底板上平行設置有兩條燕尾導軌，導軌上設置有滑座；環形支架設置在滑座上且可隨導軌滑動；所述環形支架內設置有深溝球軸承；所述軸承與軸套過盈配合，軸套上分布有多個支撐螺栓，螺栓頂端設置具有反饋性能的觸頭單元。所述觸頭單元采用振動傳感器和高頻響應性能好的磁流變阻尼器，以增強加工工藝剛度。本發明可以適應不同尺寸的葉片，具有良好的柔性，在繞銑較長汽道時提供輔助支撐，減少加工過程振動和彎曲變形，可以有效減少汽道變形，提高加工精度。

技術領域

本發明屬于機械加工復雜薄壁類零件技術領域，具體涉及一種用于汽輪機葉片汽道加工的專用柔性夾具。

背景技術

汽輪機在火力發電、核電、航空、船舶等領域具有廣泛的應用。汽輪機效率高、壽命長，目前仍然是火力發電企業最主要的原動機械。葉片作為汽輪機設備中數量最多的關鍵部件，需要在高溫、高壓、高轉速等極其惡劣的環境下工作，為滿足其使用性能、高可靠性等要求，汽輪機葉片加工質量十分重要。但汽輪機葉片屬于薄壁類零件，具有結構復雜、剛性差等特點，對于加工汽道較長的葉片，極易產生變形、振動等問題，這成為一直困擾著汽輪機葉片制造行業的難題。為了提高加工質量，對于汽道較長的葉片一般采用往復銑削的加工方式，先加工一面再加工另一面。這種加工方式雖然一定程度的減小了變形和振動，但降低了加工效率，嚴重影響到企業效益。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種用于復雜薄壁葉片類零件汽道加工的專用柔性夾具，該夾具仍然適合汽道繞銑的加工方式，在不降低加工效率的同時，有效減少加工過程中的振動和變形，提高葉片加工質量。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種用于葉片汽道加工的柔性夾具，包括兩端的夾緊機構和中間輔助支撐機構，葉片兩端工藝頭被夾緊機構夾緊固定，葉片汽道通過中間輔助支撐機構支撐，兩端夾緊機構、中間輔助支撐機構和葉片三者做同速、同軸旋轉運動。

進一步的，所述包夾緊機構包括一個虎鉗和一個頂尖；其中，虎鉗包括左虎鉗和右虎鉗，頂尖包括左頂尖和右頂尖；所述左虎鉗夾緊葉冠工藝頭，左頂尖頂進葉冠中心孔，所述右虎鉗夾緊葉根工藝頭，右頂尖頂進葉根中心孔。

進一步的，所述中間輔助支撐機構包括支撐螺栓、套筒和軸承；所述套筒通過軸承安裝在環形架上，所述支撐螺栓穿過套筒，支撐螺栓的頂端設置有觸頭單元A，所述觸頭單元A用來夾持支撐葉片汽道。

進一步的，所述觸頭單元A包括擠壓式磁流變阻尼器、限位蓋、球頭和位移傳感器；所述磁流變阻尼器上方為球窩結構，下方螺紋連接于支撐螺栓；球窩結構上方設置有限位蓋，所述限位蓋通過螺釘連接于磁流變阻尼器，球窩結構和限位蓋共同來限定球頭的旋轉；所述位移傳感器設置在球頭上用來測量葉片汽道在加工振動過程中產生的位移偏差量。

進一步的，所述球頭頂部為平面結構，位移傳感器設置在該平面結構上。

進一步的，所述套筒外圈上均布有數個螺紋孔，支撐螺栓通過螺紋孔與套筒連接。

進一步的，還包括底板和燕尾導軌，所述底板上兩側平行設置有燕尾導軌；滑座設置在燕尾導軌上且可沿燕尾導軌滑動；所述滑座上設置有支腳，支腳與支撐腿和環形架構成一體支撐結構。

進一步的，所述軸承和套筒過盈配合。

進一步的，所述中間輔助支撐機構通過滑座可沿燕尾導軌左右滑動，滑座上螺紋連接用于固定滑座位置的定位螺栓。

進一步的，每個支撐螺栓末端都焊接有圓環，便于手動調節。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1.發明裝置實在通用的銑床基礎上加裝了導軌、輔助支撐機構等，保留了原有工裝，具有拆裝方便，成本低的特點。