CN108356562B - 一种加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具 - Google Patents

Abstract

一种加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，包括底座、定位基体、第一定位板、第二定位板、背支架、盆支架、第一压板和第二压板。定位基体中间部段设置有装夹叶片组合件的型腔，型腔底部内壁为第一定位基准面，用于叶片上缘板端面定位，型腔朝向叶片叶背的内侧壁下端和上端分别设置有第二定位基准面、第三定位基准面，分别用于叶片上缘板背面和下缘板背面定位；定位基体安装在底座上，盆支架、背支架分别安装在定位基体的盆侧凹槽槽壁和背侧凹槽槽壁上，第一定位板、第二定位板分别安装在定位基体前侧面下端和上端，分别用于叶片上缘板、下缘板进气边定位，第一压板、第二压板分别安装在定位基体后侧面下端和上端，用于叶片排气侧限位。

Description

一种加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具

技术领域

本发明属于夹具领域，特别涉及一种由多层薄壁零件铆接成的叶片组合件在铆接前加工铆钉孔用的夹具。

背景技术

由多层薄壁零件铆接成的叶片组合件，为了保证铆接质量，在铆接前需将各层薄壁零件组合在一起钻铆钉孔，因而需要相应的夹具。传统的叶片组合件铆钉孔加工夹具是用于普通铣床的带钻套的夹具，因铆钉孔在叶片的叶盆面、叶背面均带有倒角，所以加工完成铆钉孔需要两台夹具，而且加工时由工人手动定位确定铆钉孔位置和人工控制倒角孔深度，导致加工效率低下，倒角孔大小不一致，工人劳动强度增大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种与数控铣床配套的加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，以减少夹具的数量，提高叶片组合体铆钉孔的加工质量和工效。

本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，包括底座、定位基体、第一定位板、第二定位板、背支架、盆支架、第一压板、第二压板和带肩螺钉；所述底座为圆台形，圆台的圆柱面上设置有一圈凹槽，该凹槽的槽底形成用作找正夹具的基准圆；所述定位基体中间部段设置有装夹叶片组合件的型腔，该型腔贯穿定位基体的前侧面和后侧面；位于型腔两侧的定位基体前侧面为U形凹槽，分别定义为盆侧凹槽和背侧凹槽，所述U形凹槽的长度和深度应能使叶片组合件铆钉孔加工面整体露出；所述型腔底部内壁为第一定位基准面，用于叶片上缘板端面定位，所述型腔朝向叶片叶背的内侧壁下端设置有第二定位基准面，用于叶片上缘板背面定位，所述型腔朝向叶片叶背的内侧壁上端设置有第三定位基准面，用于叶片下缘板背面定位；所述定位基体的顶面设置有与底座组合用的中心孔，该中心孔的中心线与被装夹叶片组合件的叶片叶型中心线在一条直线上；所述型腔的两侧壁上设置有至少三个与带肩螺钉匹配的螺纹通孔；所述盆支架由第一安装板和位于第一安装板一侧且垂直于第一安装板的第一齿板构成，第一齿板从一端至另一端相隔一间距设置有至少五个端部为半圆形的第一齿，每个第一齿上均设置有第一螺孔；所述背支架由第二安装板和位于第二安装板一侧且垂直于第二安装板的第二齿板构成，第二齿板从一端至另一端相隔一间距设置有端部为半圆形的第二齿，所述第二齿的数量比第一齿板上的第一齿数量多一个，且第二齿板两端的第二齿与第一齿板两端的第一齿相对应，第二齿板两端之间的第二齿分别对应于第一齿板两端之间的第一齿之间的间距，每个第二齿上均设置有第二螺孔；上述构件的组合方式：定位基体安装在底座上，其顶面设置的中心孔的中心线与底座的中心线重合；盆支架的第一安装板安装在定位基体的盆侧凹槽槽壁上且盆支架的第一齿板朝向型腔，背支架的第二安装板安装在定位基体的背侧凹槽槽壁上且背支架的第二齿板朝向型腔；第一定位板安装在定位基体前侧面下端，用于叶片上缘板进气边定位，第二定位板安装在定位基体前侧面上端，用于叶片下缘板进气边定位；第一压板安装在定位基体后侧面下端，第二压板安装在定位基体后侧面上端，用于叶片排气侧的限位；带肩螺钉的数量与型腔两侧壁上设置的螺纹通孔数量相同，与所述螺纹通孔组合后用于叶片组合件的固定。

上述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中，所述第一压板的底面两端分别设置有第一支撑面和第一施压面，所述第二压板的底面两端分别设置有第二支撑面和第二施压面。

上述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中，所述带肩螺钉从上至下依次由六角螺钉头、轴肩、螺纹杆和尼龙端头构成。

上述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中，所述盆支架中第一齿板设置的第一齿优选为八个，背支架中第二齿板设置的第二齿优选为九个。

本发明有以下有益效果：

1、本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具适用于立铣和卧铣两种数控铣床，只要把夹具底座的中心与数控铣床转台中心重合并固定，即可实现叶片组合件铆钉孔的加工，在加工铆钉孔倒角时，可在一次装夹后利用数控铣床转台旋转180°加工盆面和背面倒角并便于翻转，因而一套夹具就可完成铆钉孔的加工。

2、由于本发明所述夹具的底座为圆台形，并设置有用于找正中心的基准圆，因而可快速使本发明所述夹具的中心与铣床的回转工作台中心一致，且加工铆钉孔盆面和背面倒角一次装夹即可完成，因而与现有夹具相比，不仅可提高加工质量，而且可大幅度提高加工效率。

3、由于本发明所述夹具设置了盆支架和背支架，通过盆支架、背支架齿板上的螺孔安装内六角螺钉对顶叶片组件铆钉孔加工位置相邻部位，因而可增加叶片组件的刚性，有效防止加工过程中出现颤刀的现象，不仅有利于加工质量的提高，而且有利于刀具的保护。

附图说明

图1是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具的结构示意图；

图2是图1中的俯视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中底座的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中定位基体的结构示意图；

图7是图6的右视图；

图8是图6的左视图；

图9是图6的俯视图；

图10是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中盆支架的结构示意图；

图11是图10的俯视图；

图12是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中背支架的结构示意图；

图13是图12的的俯视图；

图14是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中第二定位板的结构示意图；

图15使图14的俯视图；

图16是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中第一定位板的结构示意图；

图17是图16的俯视图；

图18是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中第二压板的结构示意图；

图19是图18的俯视图；

图20是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中第一压板的结构示意图；

图21是图20的俯视图；

图22是本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具中带肩螺钉的结构示意图；

图23是一种被加工叶片组合件的示意图；

图24是图23的左视图；

图25是图23的A-A剖视图；

图26是被加工叶片组合件在本发明所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具上的安装示意图。

图中，1—底座，1-1—U形安装槽、1-2—基准圆、1-3—定位销孔、1-4—沉头孔、2—定位基体、2-1—中心孔、2-2—第三定位基准面、2-3—第二定位基准面、2-4—盆侧凹槽、2-5—背侧凹槽、2-6—型腔、2-7—第一定位基准面、3—第一定位板、4—第一内六角螺钉、5—背支架、5-1—第二安装板、5-1-1—第二腰形孔、5-2—第二齿板、5-2-1—第二齿、5-2-2—第二螺孔、6—盆支架、6-1—第一安装板、6-1-1—第一腰形孔、6-2—第一齿板、6-2-1—第一齿、6-2-2—第一螺孔、7—第二内六角螺钉、8—第二定位板、9—第一圆柱销、10—第三内六角螺钉、11—第二压板、11-1—第二支撑面、11-2—第二施压面、12—带肩螺钉、12-1—螺钉头、12-2—轴肩、12-3—螺纹杆、12-4—尼龙端头、13—第二圆柱销、14—第四内六角螺钉、15—第一压板、15-1—第一支撑面、15-2—第一施压面、16—第五内六角螺钉，17—挡板、18—叶片、18-1—下缘板排气边、18-2—上缘板排气边、18-3—下缘板进气边、18-4—上缘板进气边、18-5—上缘板端面、18-6—下缘板背面、18-7—上缘板背面、18-8—下缘板盆面、18-9—上缘板盆面、19—夹条、20—叶片组合件、21—铆钉孔加工位置。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明所述加工多层薄壁件铆接组合的叶片组合件铆钉孔的夹具及使用方法作进一步说明。

本实施例所述夹具用于图23、图24、图25所示结构的低压进气导向叶片组合件20的铆钉孔加工，该叶片组合件由挡板17、叶片18和夹条19组成。

本实施例使用型号为VMC1100C的立式数控铣床加工叶片组合件20的铆钉孔。

本实施例中，加工叶片组合件铆钉孔的夹具如图1、图2和图3所示，主要由底座1、定位基体2、第一定位板3、第二定位板8、背支架5、盆支架6、第一压板15、第二压板11和带肩螺钉12组成。

所述底座1如图4、图5所示，其形状为圆台形，圆台的圆柱面上设置有一圈凹槽，该凹槽的槽底形成用作找正夹具的基准圆1-2；环绕圆台，均布了八个U形安装槽1-1，用于与数控铣床转台的组合；圆台上设置了贯穿上下两端面的两个定位销孔1-3和四个沉头孔1-4，用于与定位基体2的组合。

所述定位基体2如图6、图7、图8、图9所示，为整体结构，其中间部段设置有装夹叶片组合件20的型腔2-6，该型腔2-6贯穿定位基体的前侧面和后侧面；位于型腔两侧的定位基体前侧面为U形凹槽，分别定义为盆侧凹槽2-4和背侧凹槽2-5，所述U形凹槽的长度和深度应能使叶片组合件铆钉孔加工面整体露出；所述型腔底部内壁为第一定位基准面2-7，用于叶片上缘板端面18-5定位，所述型腔朝向叶片叶背的内侧壁下端设置有第二定位基准面2-3，用于叶片上缘板背面18-7的定位，所述型腔朝向叶片叶背的内侧壁上端设置有第三定位基准面2-2，用于叶片下缘板背面18-6的定位，型腔朝向叶片叶盆的侧壁上对应于第二定位基准面2-3、第三定位基准面2-2的部位分别设置有一螺纹孔，用作安装压紧螺钉固定叶片组合件；所述定位基体的顶面设置有与底座组合用的中心孔2-1，该中心孔的中心线与被装夹叶片组合件的叶片叶型中心线在一条直线上；所述型腔2-6的两侧壁上设置有四个与带肩螺钉12匹配的螺纹通孔，定位基体前侧面顶端和底端分别设置2个螺纹孔和1个定位销孔，用作安装第二定位板和第一定位板，后侧面顶端和底端分别设置一螺纹孔，用作连接第二压板和第一压板；定位基体底面设置了四个螺纹孔和两个定位销孔，所述四个螺纹孔与底座上的四个沉头孔1-4相对应，所述两个定位销孔与底座上的两个定位销孔1-3相对应；所述盆侧凹槽2-4和背侧凹槽2-5槽壁上分别设置了四个用于安装盆支架和背支架的螺孔。

所述盆支架6如图10、图11所示，由第一安装板6-1和位于第一安装一侧且垂直于第一安装板的第一齿板6-2构成，第一齿板从一端至另一端相隔一间距设置有八个端部为半圆形的第一齿6-2-1，每个第一齿上均设置有第一螺孔6-2-2，第一安装板6-1上均匀分布有四个用于与盆侧凹槽2-4连接的第一腰型孔6-1-1。

所述背支架5如图12、图13所示，由第二安装板5-1和位于第二安装板一侧且垂直于第二安装板的第二齿板5-2构成，第二齿板从一端至另一端相隔一间距设置有端部为半圆形的第二齿5-2-1，所述第二齿5-2-1的数量为九个，且第二齿板两端的第二齿与第一齿板两端的第一齿相对应，第二齿板两端之间的第二齿分别对应于第一齿板两端之间的第一齿之间的间距，每个第二齿上均设置有第二螺孔5-2-2，第二安装板5-1上均匀分布有四个用于与背侧凹槽2-5连接的第二腰型孔5-1-1。

所述第二定位板8如图14、图15所示，为一平板，其上设置有圆柱销安装孔和沉头孔；所述第一定位板3如图16、图17所示，其结构与第二定位板8相同。

所述第二压板11如图18、图19所示，其底面两端分别设置有第二支撑面11-1和第二施压面11-2。所述第一压板15如图20、图21所示，其底面两端分别设置有第一支撑面15-1和第一施压面15-2。

所述带肩螺钉12如图22所示，从上至下依次由六角螺钉头12-1、轴肩12-2、螺纹杆12-3和尼龙端头12-4构成。

本实施例所述加工多层薄壁件铆接组合的叶片组合件铆钉孔的夹具，其使用方法如下：

(1)将定位基体2安装在底座1上，通过第二圆柱销13、第四内六角螺钉14固定，安装时应使定位基体顶面设置的中心孔2-1的中心线与底座1的中心线重合；

(2)将安装了定位基体2的底座1放置在立式数控铣床的回转工作台上，将百分表架设至铣床主轴上并旋转铣床的回转工作台，调试至底座1的中心与铣床的回转工作台中心一致，然后将底座1与铣床的回转工作台固连；

(3)将被加工叶片组合件20放置在定位基体的型腔2-6中，使叶片上缘板端面18-5与型腔底部内壁的第一定位基准面2-7接触，叶片上缘板背面18-7与型腔朝向叶片叶背的内侧壁下端设置的第二定位基准面2-3接触，叶片下缘板背面18-6与型腔朝向叶片叶背的内侧壁上端设置的第三定位基准面2-2接触，然后通过型腔朝向叶片叶盆的侧壁上对应于第二定位基准面2-3、第三定位基准面2-2的部位所设置的螺纹孔安装压紧螺钉固定叶片组合件；

(4)将盆支架的第一安装板6-1通过第二内六角螺钉7安装固定在定位基体的盆侧凹槽2-4槽壁上且盆支架的第一齿板朝向型腔、背支架5的第二安装板5-1通过第二内六角螺钉7安装固定在定位基体的背侧凹槽2-5槽壁上且背支架的第二齿板朝向型腔，并将盆支架第一齿板上各第一齿的第一螺孔中安装上第一内六角螺钉4、背支架第二齿板上各第二齿的第二螺孔中安装上第一内六角螺钉4，通过盆支架上的第一内六角螺钉和背支架上的第一内六角螺钉对叶片组件铆钉孔加工位置相邻部位施加方向相反的作用力(见图26)，增加叶片组件的刚性；

(5)将第一定位板3通过第一圆柱销9、第五内六角螺钉16安装固定在定位基体前侧面下端，对叶片上缘板进气边18-4定位，将第二定位板8通过第一圆柱销9、第五内六角螺钉16安装在定位基体前侧面上端，对叶片下缘板进气边18-3定位；将第一压板15通过第三内六角螺钉10安装在定位基体后侧面下端，将第二压板11通过第三内六角螺钉10安装在定位基体后侧面上端，对叶片排气侧限位，安装时使第一压板15底面的第一支撑面15-1与定位基体后侧面下端接触、第一施压面15-2与叶片排气侧上缘排气边18-2接触，第二压板11底面的第二支撑面11-1与定位基体后侧面上端接触、第二施压面11-2与叶片排气侧下缘排气边18-1接触；将带肩螺钉12与型腔2-6两侧壁上设置的螺纹通孔组合，通过带肩螺钉12将叶片组合件完全固定。

按上述步骤将叶片组合件装夹好后即可进行铆接孔的加工。

Claims (5)

1.一种加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，其特征在于包括底座(1)、定位基体(2)、第一定位板(3)、第二定位板(8)、背支架(5)、盆支架(6)、第一压板(15)、第二压板(11)和带肩螺钉(12)；

所述底座(1)为圆台形，圆台的圆柱面上设置有一圈凹槽，该凹槽的槽底形成用作找正夹具的基准圆(1-2)；

所述定位基体(2)中间部段设置有装夹叶片组合件(20)的型腔(2-6)，该型腔(2-6)贯穿定位基体的前侧面和后侧面；位于型腔两侧的定位基体前侧面为U形凹槽，分别定义为盆侧凹槽(2-4)和背侧凹槽(2-5)，所述U形凹槽的长度和深度应能使叶片组合件铆钉孔加工面整体露出；所述型腔底部内壁为第一定位基准面(2-7)，用于叶片上缘板端面(18-5)定位，所述型腔朝向叶片叶背的内侧壁下端设置有第二定位基准面(2-3)，用于叶片上缘板背面(18-7)定位，所述型腔朝向叶片叶背的内侧壁上端设置有第三定位基准面(2-2)，用于叶片下缘板背面(18-6)定位；所述定位基体的顶面设置有与底座组合用的中心孔(2-1)，该中心孔的中心线与被装夹叶片组合件的叶片叶型中心线在一条直线上；所述型腔(2-6)的两侧壁上设置有至少三个与带肩螺钉(12)匹配的螺纹通孔；

所述盆支架(6)由第一安装板(6-1)和位于第一安装一侧且垂直于第一安装板的第一齿板(6-2)构成，第一齿板从一端至另一端相隔一间距设置有至少五个端部为半圆形的第一齿(6-2-1)，每个第一齿上均设置有第一螺孔(6-2-2)；

所述背支架(5)由第二安装板(5-1)和位于第二安装板一侧且垂直于第二安装板的第二齿板(5-2)构成，第二齿板从一端至另一端相隔一间距设置有端部为半圆形的第二齿(5-2-1)，所述第二齿(5-2-1)的数量比第一齿板上的第一齿(6-2-1)数量多一个，且第二齿板两端的第二齿与第一齿板两端的第一齿相对应，第二齿板两端之间的第二齿分别对应于第一齿板两端之间的第一齿之间的间距，每个第二齿上均设置有第二螺孔(5-2-2)；

上述构件的组合方式：定位基体(2)安装在底座(1)上，其顶面设置的中心孔(2-1)的中心线与底座的中心线重合；盆支架的第一安装板(6-1)安装在定位基体的盆侧凹槽(2-4)槽壁上且盆支架的第一齿板朝向型腔，背支架(5)的第二安装板(5-1)安装在定位基体的背侧凹槽(2-5)槽壁上且背支架的第二齿板朝向型腔；第一定位板(3)安装在定位基体前侧面下端，用于叶片上缘板进气边(18-4)定位，第二定位板(8)安装在定位基体前侧面上端，用于叶片下缘板进气边(18-3)定位；第一压板(15)安装在定位基体后侧面下端，第二压板(11)安装在定位基体后侧面上端，用于叶片排气侧的限位；带肩螺钉(12)的数量与型腔(2-6)两侧壁上设置的螺纹通孔数量相同，与所述螺纹通孔组合后用于叶片组合件的固定。

2.根据权利要求1所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，其特征在于所述第一压板(15)的底面两端分别设置有第一支撑面(15-1)和第一施压面(15-2)，所述第二压板(11)的底面两端分别设置有第二支撑面(11-1)和第二施压面(11-2)。

3.根据权利要求1或2所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，其特征在于所述带肩螺钉(12)从上至下依次由六角螺钉头(12-1)、轴肩(12-2)、螺纹杆(12-3)和尼龙端头(12-4)构成。

4.根据权利要求1或2所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，其特征在于所述盆支架(6)中第一齿板(6-2)设置的第一齿(6-2-1)为八个，背支架(5)中第二齿板(5-2)设置的第二齿(5-2-1)为九个。

5.根据权利要求3所述加工多层薄壁件铆接的叶片组合件铆钉孔的夹具，其特征在于所述盆支架(6)中第一齿板(6-2)设置的第一齿(6-2-1)为八个，背支架(5)中第二齿板(5-2)设置的第二齿(5-2-1)为九个。