[發明專利]一種用于整體渦輪盤榫槽成型磨削加工的裝夾平臺及其操作工藝

在審

• 申請號: 202011079154.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112296814A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 丁文鋒;張曦;李本凱;徐九華;傅玉燦;蘇宏華;陳燕;楊長勇;張全利;趙正彩;殷景飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B24B19/02
• 分類號: B24B19/02;B24B41/06;B24B41/02;B24B41/04;B24B1/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

本發明涉及一種用于整體渦輪盤榫槽成型磨削加工的裝夾平臺及其操作工藝，該平臺旋轉中軸兩端分別連接法蘭以及雙向定位機構，利用法蘭實現對渦輪盤的裝夾，雙向定位機構可以實現旋轉中軸按固定角度進行順、逆時針雙向的定位轉動。上支撐桿與中軸外殼連接，旋轉中軸兩端分別設置軸承并安裝于外殼中。上支撐桿分別安裝軸承與定位銷，并與主支撐架連接，從而使渦輪盤實現二自由度的定位轉動，進而使得渦輪盤在一次裝夾定位下，實現整體渦輪盤榫槽成型磨削加工。

技術領域

本發明屬于高效精密加工技術領域，尤其涉及用于整體渦輪盤榫槽成型磨削加工的裝夾平臺及其操作工藝。

技術背景

成型磨削加工即是把砂輪制備并修整成與工件型面完全吻合的反型面，然后以此砂輪進行工件磨削，使其獲得所需的形狀；或在對工件磨削時，使工件按照一定條件裝夾在專用夾具上，在加工過程中，固定或不斷改變位置進行磨削而獲得所需的形狀。

雖然使用指狀成型砂輪無需對兩個型面進行重新裝夾或者多次定位，但由于指狀成型砂輪本身包含磨粒數量較少，因此在實際加工過程中工具磨損嚴重，單個砂輪使用時間短，需要頻繁換刀，極大影響了加工效率以及定位精度。因此許多研究者嘗試使用杯型砂輪對渦輪盤榫槽進行磨削加工。

在使用杯型砂輪磨削加工時，如果用傳統裝夾方式對渦輪盤進行固定，通常需要對同一榫槽的兩個型面分別應用不同的加工程序進行加工，對不同的榫槽通常需要重新裝夾與對刀定位，影響加工精度，且加工效率較低。

因此許多研究者嘗試對渦輪盤榫槽加工研發專用夾具，并取得了一些研究成果。例如發明專利（公開號：CN105538096A）公開了一種葉片榫頭磨削夾具，通過將底板的安裝面設計為水平傾斜的角度面,方便在加工過程中調節葉片的榫頭對稱中心,有助于提高成型砂輪的使用壽命,且通過在底板上設置引流機構,降低磨削熱,不僅滿足了快速定位裝夾的要求,滿足葉片榫頭磨削后尺寸公差及形位公差達到技術要求,且提高了加工過程的可靠性及磨削用成型砂輪的使用壽命。但是渦輪盤榫槽磨削加工通常受到渦輪盤尺寸較大的影響，無法使用類似結構與裝置。

發明內容

為了解決現有技術中的不足之處,本發明了一種結構簡單、可以實現整體渦輪盤榫槽成型磨削加工的裝夾平臺及其操作工藝，利用法蘭實現對渦輪盤的裝夾，雙向定位機構實現旋轉中軸按固定角度進行順、逆時針雙向的定位轉動，從而實現渦輪盤在一次裝夾定位下，使用杯型成型砂輪對整體渦輪盤榫槽的成型磨削加工，簡化了渦輪盤榫槽成型磨削加工工藝，提高加工精度與加工效率。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

一種用于整體渦輪盤榫槽成型磨削加工的裝夾平臺，包括法蘭、旋轉中軸、雙向定位機構、中軸外殼、上支撐桿、主支撐架、隔振底座和成型砂輪。

其中，隔振底座固定在工作臺上，與中心位置處與主支撐架連接；主支撐架與隔振底座固定連接。主支撐架包括直軸端和斜軸端，兩者該角度以實現斜軸端軸承承受較小徑向力，保證其使用壽命為宜。上支撐桿水平設置，兩端分別與中軸外殼和主支撐架的斜軸端相連接，中間安裝于主支撐架的直軸端上的半圓性凹槽內并固定。

上支撐桿分別安裝軸承與定位銷，定位銷安裝于上支撐桿與主支撐架直軸端連接處，軸承安裝于上支撐桿與主支撐架斜軸端連接處，并與主支撐架連接，從而使渦輪盤實現二自由度的定位轉動，進而使得渦輪盤在一次裝夾定位下，實現整體渦輪盤榫槽成型磨削加工。

旋轉中軸兩端分別設置軸承并安裝于中軸外殼中，旋轉中軸上的軸承分別由軸上臺階以及軸承端蓋定位。渦輪盤套在旋轉中軸上，旋轉中軸兩端分別連接法蘭以及雙向定位機構，利用法蘭實現對渦輪盤的裝夾，雙向定位機構可以實現旋轉中軸按固定角度進行順、逆時針雙向的定位轉動。旋轉中軸與雙向定位機構連接端按照渦輪盤榫槽相同分布角度開矩形槽。