CN113857563B - 一种叶片榫头的拉削加工工装 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叶片榫头的拉削加工工装,包括:工作台;工装夹具,设于工作台上,包括固定座、仿形夹具以及具有中心轴线的回转座,回转座以能绕自身中心轴线旋转的方式设于固定座上;辅助支撑装置,包括第一支撑块和第二支撑块,第一支撑块及第二支撑块均活动设于回转座上,并能相对叶片榫头靠近或远离,从而至少具有第一状态和第二状态:在第一状态下,第一支撑块朝向叶片榫头移动,并抵在叶片榫头的端面上,第二支撑块相对叶片榫头的侧面区域远离;在第二状态下,第二支撑块朝向叶片榫头移动,并抵在叶片榫头的侧面上,第一支撑块相对叶片榫头的端面区域远离。该拉削加工工装能实现对叶片的牢靠装夹、简化叶片榫头加工工序,有效提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及叶片榫头加工技术领域,尤其涉及一种叶片榫头的拉削加工工装。
背景技术
涡轮叶片是航空发动机的重要部件。蜗轮叶片与蜗轮盘之间通常是通过叶片榫头与蜗轮盘外周的榫槽进行连接,其中,叶片榫头的加工成型精度直接影响产品的性能。如图1所示,叶片榫头12加工一般包括前后侧的榫头侧面截形13加工、左右侧的榫头端面截形14和榫头的底面槽15的加工,对应地,叶片榫头具有两个相对的侧面16、两个相对的端面17以及背离叶片本体11一侧的底面18。目前叶片榫头的加工普遍采用五轴数控加工中心,为了达到高精度,基本采用进口五轴数控加工中心,这种五轴加工中心的加工精度高,但生产效率慢,且进口设备价格昂贵。
在对叶片榫头进行加工时,需要对叶片部位进行装夹。但是,由于叶片的形状不规则,空间角度多,定位夹紧存在一定的难度,因此,目前的榫头加工时,主流的方法是将叶片部位进行浇筑,形成一个形状标准的浇筑块,以便于进行装夹。如申请号为CN201510882146.8(授权公告号为CN105382202B)的中国发明专利公开的《一种利用合金浇注满足复杂形状工件定位的方法》以及申请号为CN201410312140.2(授权公告号为CN105269277B)的中国发明专利公开的《一种航空发动机压气机圆弧齿榫头叶片加工方法》均对此进行了披露。
但是,上述专利中的装夹方式需要在叶片榫头加工完成后,将浇筑部分进行全部切除,加工工序繁琐,致使生产效率低下,同时也造成了严重的材料浪费,生产成本较高。因此,如何提供一种能实现对叶片的牢靠装夹并简化叶片榫头加工工序的加工工装成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种能实现对叶片的牢靠装夹、并简化叶片榫头加工工序,进而有效提高生产效率的叶片榫头的拉削加工工装。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种叶片榫头的拉削加工工装,包括:
工作台;
工装夹具,设于所述工作台上,包括固定座、仿形夹具以及具有中心轴线的回转座,所述回转座以能绕自身中心轴线旋转的方式设于所述固定座上,所述仿形夹具包括用于对待加工叶片工件的叶片本体进行夹紧的仿形块结构,该仿形块结构设于所述回转座上,并能随所述回转座旋转,以调整在所述仿形夹具上放置到位的叶片榫头的拉削角度,而使所述叶片榫头上的不同的待拉削区域依次位于对应的拉削路径上;
辅助支撑装置,包括设于所述回转座上、且能随该回转座旋转的第一支撑块和第二支撑块,所述第一支撑块及第二支撑块均活动设于所述回转座上,并能相对所述叶片榫头靠近或远离,从而至少具有第一状态和第二状态:
在所述第一状态下,所述叶片榫头的侧面区域位于拉削路径上,所述第一支撑块朝向所述叶片榫头移动,并抵在所述叶片榫头的端面上,所述第二支撑块相对所述叶片榫头的侧面区域远离;
在所述第二状态下,所述叶片榫头的端面区域和/或底面区域位于拉削路径上,所述第二支撑块朝向所述叶片榫头移动,并抵在所述叶片榫头的侧面上,所述第一支撑块相对所述叶片榫头的端面区域远离。
为了简化拉削加工工装的结构,辅助支撑装置包括:
第一运动机构,设于所述回转座上,其具有能沿平行于所述回转座的中心轴线的直线往复移动的输出端,该第一运动机构的动力输出端上具有第一安装座,所述第一支撑块活动约束在所述第一安装座上,并能沿所述回转座的径向相对所述叶片榫头靠近或远离;
第一弹性件,作用于所述的第一支撑块,并使该第一支撑块始终具有远离所述叶片榫头的趋势;
第二运动机构,设于所述回转座上,其具有能沿平行于所述回转座的中心轴线的直线往复移动的输出端,该第二运动机构的动力输出端上具有第二安装座,所述第二支撑块活动约束在所述第二安装座上,并能沿所述回转座的径向相对所述叶片榫头靠近或远离;
第二弹性件,设于所述的第二支撑块,并使该第二支撑块始终具有远离所述叶片榫头的趋势;
第一驱动机构,设于所述工作台上邻近所述回转座的一侧,其具有能沿拉削方向所在的直线上往复移动的输出端,在所述叶片榫头上不同的待拉削区域依次位于拉削路径上时,所述第一驱动机构的输出端能作用于对应的第一支撑块或第二支撑块,而使其对应抵在所述叶片榫头的侧面或端面上。
上述结构设计,使得叶片榫头在进行不同区域的拉削加工时,在第一支撑块及第二支撑块的其中一个能与叶片榫头的对应侧面或端面进行支撑时,另一个能相对叶片榫头远离,从而避免对拉刀的动作造成干涉问题。
上述第一弹性件及第二弹性件可以采用各种现有技术,可以包括压簧、扭簧、簧片等各种弹性元件,但为了更好地与第一支撑块及第二支撑块配合,所述第一安装座上具有沿所述回转座的径向延伸布置的第一导向孔,所述第一支撑块活动约束在所述的第一导向孔中,所述第一弹性件为弹簧,并抵在所述第一支撑块与所述回转座之间;
所述第二安装座上具有沿所述回转座的径向延伸布置的第二导向孔,所述第二支撑块活动约束在所述的第二导向孔中,所述第二弹性件为弹簧,并抵在所述第二支撑块与所述回转座之间。
为了保证对叶片榫头支撑的可靠性,所述第一运动机构、第二运动机构以及第一驱动机构均为油缸。
为了实现仿形夹具与叶片本体的侧面的有效贴合,保证叶片本体夹紧的牢靠性,所述仿形夹具包括两个相对间隔布置、且能相互靠近或远离的仿形块,该两个所述仿形块相对的侧壁上具有与待加工叶片工件的叶片本体上相对的两个壁面相匹配的配合面。
为了保证叶片工件在受仿形夹具夹紧状态时基本位于回转座的中心轴线位置,以此保证叶片榫头的不同区域拉削加工时可由同一个驱动机构进行支撑,两个所述仿形块分别为固定在所述回转座上的固定块和径向活动地设于所述回转座上的活动块,所述固定块邻近所述回转座的中心轴线设置,从而使得待拉削的叶片由所述活动块压紧在所述固定块上后其中心线始终与所述回转座的中心轴线共线。
为了带动活动块相对固定块靠近或远离,还包括:
第二驱动机构,设于所述回转座上,其具有能沿与所述回转座的中心轴线平行的直线往复移动的动力输出端,该第二驱动机构的动力输出端与所述活动块之间通过斜面滑动配合,从而将第二驱动机构的动力输出端的轴向移动转化为所述活动块的径向移动。
为了将固定块及活动块安置在回转座上,所述回转座上设有用于放置所述固定块的安装槽以及与该安装槽连通的导向槽,所述活动块滑动约束在所述的导向槽中。
为了实现回转座绕自身轴线转动以及在回转座转动到位后进行牢靠锁定,还包括:
回转座驱动机构,设于所述固定座上,该回转座驱动机构具有能沿与所述回转座的中心轴线相垂直的直线方向往复移动的动力输出端,回转座驱动机构的动力输出端上设置有齿条,所述回转座上具有同轴设置的齿轮,所述齿条与所述齿轮相啮合;
锁定装置,设于所述固定座上,包括第三驱动机构以及沿所述回转座的周向间隔布置的至少两个定位槽,所述第三驱动机构具有能沿所述回转座的径向移动的动力输出端,该第三驱动机构的动力输出端上设有能与所述定位槽进行限位配合的锁定块。
为了进一步提高叶片工件的加工效率,所述工作台为回转工作台,在该回转工作台的外周侧依次布置有上下料工位、检测工位、第一拉削工位以及第二拉削工位,所述工装夹具有两个,分别布置在所述工作台上相对的两侧,所述辅助支撑装置也有两个,分别与两个所述工装夹具对应。可以想到的是,可以根据实际工况,在回转工作台上,工装夹具也可仅设置一个、两个个或两个以上。
与现有技术相比,本发明的优点:。
1、取消了现有技术中叶片浇筑块结构,直接采用仿形夹具对叶片工件的叶片本体进行定位,确保了叶片工件能够装夹到位,由此,可实现采用拉削方式对叶片榫头的侧面截形、端面截形以及底面槽的拉削加工,减少了材料消耗和提升了叶片工件的加工效能。
2、该拉削加工工装可通过回转座对装夹完成后的叶片工件进行姿态调整,满足一次装夹,实现叶片榫头的侧面截形以及端面截形和底面槽的拉削加工,省去了繁琐的上下料工序,提高了叶片工件榫头的加工效率,并且,由于省去了重复装夹过程,所以也保证了叶片榫头的拉削精度。
3、辅助支撑装置的设置,确保了叶片工件在拉削过程中不会发生变形,保证了叶片榫头不发生精度变化。
附图说明
图1为本发明实施例的叶片工件的立体结构示意图;
图2为本发明实施例的叶片工件的另一角度的立体结构示意图;
图3为本发明实施例的立体结构示意图(第一支撑块与叶片榫头的端面相抵);
图4为本发明实施例的立体结构示意图(第二支撑块与叶片榫头的侧面相抵);
图5为本发明实施例拉削加工工装的分解图;
图6为本发明实施例的俯视图;
图7为图6中A-A处的剖视图;
图8为图6中B-B处的剖视图;
图9为图3的右侧视图;
图10为图4的右侧视图;
图11为本发明实施例的叶片工件处于不同加工工位的结构示意图(其中一个叶片工件处于上下料工位,另一叶片工件处于第一拉削工位);
图12为本发明实施例的叶片工件处于不同加工工位的结构示意图(其中一个叶片工件处于检测工位,另一叶片工件处于第二拉削工位);
图13为本实施例的第一支撑块的立体结构示意图;
图14为本实施例的第二支撑块的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语,诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等,用来描述本发明的各种示例结构部分和元件,但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的,是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置,所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制,比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。
参见图1及图2,叶片工件10的叶片榫头12加工一般包括前后侧的榫头侧面截形13加工、左右侧的榫头端面截形14加工和榫头的底面槽15的加工,对应地,叶片榫头12具有两个相对的侧面16、两个相对的端面17以及背离叶片本体11一侧的底面18,其中,榫头侧面截形13是在叶片榫头12的两个相对的侧面16上进行加工成型,榫头端面截形14是在叶片榫头12的相对的两个端面17上进行加工成型,榫头的底面槽15是在叶片榫头12的底面18上进行加工。底面槽15的延伸方向与端面17的延伸方向基本一致。
参见图3-图14,本实施例的一个重要发明点,是通过拉削的方式对叶片榫头12的榫头侧面截形13、左右侧的榫头端面截形14和榫头的底面槽15进行加工成型。具体地,本实施例提供了一种叶片榫头的拉削加工工装,其包括工作台20、工装夹具以及辅助支撑装置,其中,工装夹具以及辅助支撑装置均设于工作台20上。
参见图11及图12,本实施例的工作台20为回转工作台,在该回转工作台的外周侧依次布置有上下料工位A1、检测工位A2、第一拉削工位A3以及第二拉削工位A4,其中,工装夹具在随回转工作台转动过程中,可依次停留在上述四个工位上,实现叶片工件10的上下料操作、叶片工件10是否装夹到位的检测操作、对叶片榫头12的侧面进行拉削加工、对叶片榫头12的端面及底面槽15进行拉削加工。
上述的第一拉削工位A3上可设置第一拉床81,在第二拉削工位A4上可设置第二拉床82,详见图14。
需要说明的是,在本实施例中,叶片工件10在第二拉削工位A4上进行加工时,是通过对应的组合拉刀同时完成叶片榫头12端面截形14以及叶片榫头12的底面槽15的拉削加工。可以想到的是,回转工作台上也可设置三个或更多的拉削工位,从而使得叶片榫头12端面截形14以及叶片榫头12的底面槽15的拉削加工在两个独立的拉削工位依次完成。
参见图3及图4,工装夹具包括固定座30、仿形夹具40、锁定装置32、具有中心轴线O的回转座50以及回转座50驱动机构31。
结合图5,固定座30上具有横向延伸设置的安装腔300,回转座50可绕自身的中心轴线O转动设于该安装腔300中。其中,回转座50整体呈圆柱状,固定座30的安装腔300的形状与回转座50的形状基本一致,对应呈圆柱形腔。在回转座50装配到固定座30的安装腔300中的状态下,回转座50的一个端部(前端部)稍外露处于固定座30的安装腔300外,对应地,上述的仿形夹具40设于回转座50的该端部的端面上(仿形夹具40的安装结构在下文中说明)。
参见图6及图8,本实施例的回转座50驱动机构31设于固定座30的顶部,其具有能竖向(也即沿与回转座50的中心轴线O相垂直的直线方向)往复移动的动力输出端,该回转座50驱动机构31的动力输出端上设置有竖向延伸的齿条311,对应地,回转座50的后端具有一个与其中心轴线O同轴设置的转轴54,该转轴54同轴连接有一齿轮312,该齿轮312与上述齿条311相啮合。在回转座50驱动机构31带动齿条311上下移动过程中,能够通过齿轮312将扭力传递至回转座50,实现回转座50(及设于其上的仿形夹具40)的角度调节。
上述回转座50驱动机构31优选采用油缸为动力源,该油缸的输出端带动齿条311的上下移动。
参见图6及图7,在回转座50转动到设定的拉削角度后可通过锁定装置32将其进行牢靠锁定,具体地,锁定装置32包括第三驱动机构321和带动定位槽3230的定位块323。本实施例的第三驱动机构321优选为油缸,该油缸设于固定座30的顶部,其具有可在竖向上往复移动的动力输出端,该动力输出端上具有锁定块322。继续参见图9及图10,定位块323具有两个,该两个定位块323沿回转座50的周向间隔布置。每个定位块323上具有槽口朝外的定位槽3230,具体地,本实施例的定位槽3230为V型槽,对应地,锁定块322与该定位槽3230相对的部分具有相适配的V型凸起结构。在回转座50转动至设定角度位置时,第三驱动机构321动作,带动锁定块322朝向回转座50移动,使锁定块322与对应的定位块323的定位槽3230进行限位配合,实现对回转座50在该角度位置的锁定,详见图5。
可以想到的是,当需要对回转座50在多个(三个或三个以上)角度位置进行锁定时,也可以沿回转座50的周向设置多个定位块323。
本实施例的仿形夹具40包括用于夹紧在待加工叶片工件10的叶片本体11上的仿形块结构,该仿形块结构设于回转座50上,并能随回转座50旋转,以调整在仿形夹具40上放置到位的叶片榫头12的角度,进而使叶片榫头12上的不同的待拉削区域依次位于对应的拉削路径上。该两个仿形块相对的侧壁上具有与待加工叶片工件10的叶片本体11上相对的两个壁面相匹配的配合面。上述的两个仿形块为标准块,可进行更换,以适配不同规格的叶片工件10。
上述两个仿形块分别为固定在回转座50上的固定块41和径向活动地设于回转座50上的活动块42,对应地,回转座50的端面上设有用于放置固定块41的安装槽51以及与该安装槽51连通的导向槽52,其中,该导向槽52沿回转座50的径向延伸布置,活动块42滑动约束在上述的导向槽52中。具体地,上述固定块41邻近回转座50的中心轴线O设置,在待拉削的叶片工件10由活动块42压紧在定位块323上后,可保证叶片工件10的中心线始终与回转座50的中心轴线O基本共线,这样,叶片工件10在姿态调整后,其叶片榫头12的端面区域17以及侧面区域16可由同一个第一驱动机构21进行支撑(该第一驱动机构21的结构以及动作过程具体在下文中进行说明)。
回转座50的端面上还设有挡板55,该挡板55盖合在导向槽的开口位置,实现对活动块42在轴线方向上的限位。
参见图5,回转座50上还设有用于驱动活动块42移动的第二驱动机构43,该第二驱动机构43具有能沿与回转座50的中心轴线O平行的直线往复移动的动力输出端。该第二驱动机构43的动力输出端上具有驱动块44,该驱动块44与活动块42之间通过斜面滑动配合,从而将第二驱动机构43的动力输出端的轴向移动转化为活动块42在回转座50上的径向移动。具体地,驱动块44朝向活动座的斜面上具有T形槽,活动块42朝向驱动块44的斜面上具有与之匹配的T型块420,该T型块420滑动约束在驱动块44的T型槽440中。由于活动块42在回转座50的轴向上被限位住,在第二驱动机构43带动驱动块44沿轴向向外(也即向前)移动时,可驱动活动块42沿回转座50的导向槽朝向固定块41移动,将叶片工件10进行夹紧;在第二驱动机构43带动驱动块44沿轴向向内(也即向后)移动时,在T型块420与T形槽的限位作用下,驱动块44可带动活动块42沿回转座50的导向槽远离固定块41,解除对叶片工件10的压紧状态。
继续参见图5,辅助支撑装置包括第一运动机构60、第一安装座61、第一支撑块62、第二运动机构70、第二安装座71、第二支撑块72以及第一驱动机构21。
结合图3及图5,第一运动机构60以及第二运动机构70均设于回转座50上,两者均具有能沿与回转座50的中心轴线O平行的直线往复移动的输出端。第一运动机构60的动力输出端上具有第一安装座61,第一安装座61上具有沿回转座50的径向延伸布置的第一导向孔610,第一支撑块62活动约束在上述的第一导向孔610中,由此可在第一驱动机构21的驱动下沿回转座50的径向相对叶片榫头12靠近并与叶片榫头12的端面相抵,以及在第一弹性件63的作用下,第一支撑块62可相对叶片榫头12远离,避免对拉削过程造成干涉。同样地,参见图4及图5,第二运动机构70的动力输出端上具有第二安装座71,第二安装座71上具有沿所述回转座50的径向延伸布置的第二导向孔710,第二支撑块72活动约束在所述的第二导向孔710中,由此可在第一驱动机构21的驱动下沿回转座50的径向相对叶片榫头12靠近并与叶片榫头12的侧面相抵,以及在第二弹性件73的作用下,第二支撑块72可相对叶片榫头12远离,避免对拉削过程造成干涉。
参见图13及图14,,本实施例的第一支撑块62为条状,其中,第一支撑块62相对的两个侧面分别具有第一台阶面621和第二台阶面622,第一台阶面621上开设有第一弹簧定位孔623。本实施例的第一弹性件63为弹簧,该弹簧设于第一弹簧定位孔623中,并与回转座50相抵。第一支撑块62的第二台阶面622可与第一安装座61上邻近叶片工件10的壁面相抵,由此实现第一支撑块62在回转座50的径向方向上的限位,避免第一支撑块62在第一弹性件63的弹性作用下从第一安装座61的第一导向孔610中向外脱出。同样地,第二支撑块72为条状,其中,第二支撑块72相对的两个侧面分别具有第三台阶面721和第四台阶面722,其中,第三台阶面721上开设有第二弹簧定位孔723。第二弹性件73为弹簧,该弹簧设于第二弹簧定位孔723中,并与回转座50相抵。第二支撑块72的第四台阶面722可与第二安装座71上邻近叶片工件10的壁面相抵,由此实现第二支撑块72在回转座50的径向方向上的限位,避免第二支撑块72在第二弹性件73的弹性作用下从第二安装座71的第二导向孔710中向外脱出。
本实施例以采用立式拉削方式对叶片榫头12进行拉削加工为例,第一驱动机构21设于工作台20上邻近回转座50的一侧,具体是位于回转座50上仿形夹具40所在位置的下方。本实施例的第一驱动机构21优选采用油缸,该油缸的输出轴能上下伸缩,即伸缩方向与拉刀的拉削方向一致。具体地,在需要对叶片榫头12的侧面进行拉削加工时,叶片榫头12的其中一个端面对应朝向下方,第一支撑块62随回转座50旋转而位于第一驱动机构21的上方,第一驱动机构21的输出端伸出后能作用于该第一支撑块62,使第一支撑块62的内端部抵在叶片榫头12的端面上,并保持在支撑状态,这样,在对叶片榫头12的侧面进行拉削过程中,由于叶片榫头12的底部由第一驱动机构21支撑住,因而,即使受到较大的拉削作用力也不会发生变形,保证了拉削精度。同样地,在需要对叶片榫头12的端面以及底面进行拉削加工时,回转座50沿自身的中心轴线O旋转至设定角度位置,此时,叶片榫头12的其中一个侧面对应朝向下方,同时,上述第二支撑块72随回转座50旋转后对应位于第一驱动机构21的上方,第一驱动机构21的输出端伸出后作用于该第二支撑块72,使第二支撑块72的内端部抵在叶片榫头12的侧面上,并保持在支撑状态,这样,在对叶片榫头12的端面及底面进行拉削过程中,由于叶片榫头12的底部由第一驱动机构21支撑住,因而也不会发生变形,保证了拉削精度。
第一支撑块62与第二支撑块72沿回转座50的周向间隔设置,具体地,第一支撑块62所在直线与第二支撑块72所在直线相交,且交点大致位于回转座50的中心轴线O上。回转座50的前端部外周缘对应于第一支撑块62及第二支撑块72之间形成的圆形角区域具有缺口53,以避免回转座50转动过程中对第一驱动机构21的输出端形成干涉。
本实施例的工装夹具有两个,分别布置在工作台20上相对的两侧,其中,辅助支撑装置也有两个,分别与两个工装夹具对应。
以立式拉削过程为例,对本实施例的叶片榫头12的拉削加工工装的加工过程进行说明:
步骤一、在回转工作台带动工装夹具移位至上下料工位A1时,通过人工或机械手将待加工的叶片工件10装入工装夹具的仿形夹具40中,通过仿形夹具40对叶片工件10的叶片本体11进行夹紧。
具体地,上述步骤一包括以下步骤:
步骤1.1、将待加工的叶片工件10装入仿形夹具40的固定块41与活动块42之间;
步骤1.2、第二驱动机构43动作,驱动活动块42沿回转座50的径向朝向固定块41移动而将叶片工件10的叶片本体11夹紧。
步骤二、具体包括以下步骤:
步骤2.1、第一运动机构60带动第一安装座61及设于该第一安装座61上的第一支撑块62沿与回转座50的中心轴线O平行的直线向外伸出,移动至与叶片榫头12的端面相对应的位置,而第二运动机构70带动第二安装座71及设于该第二安装座71上的第二支撑块72沿与所述回转座50的中心轴线O平行的直线向内缩回,移动至与叶片榫头12的侧面的相远离的位置,避免对侧面拉刀的拉削过程造成干涉;
步骤2.2、第一驱动机构21动作,其输出端朝向第一支撑块62移动并作用于该第一支撑块62,使第一支撑块62沿回转座50的径向向内移动,克服第一弹性件63的弹力而与叶片榫头12的端面相抵;
在步骤一完成后以及在步骤二完成之前,或者在所述步骤二完成后以及在所述步骤三完成之前,还包括以下步骤:
叶片工件10检测步骤、回转工作台带动在工装夹具上装配到位的叶片工件10转动,移位至检测工位A2,通过检测装置对叶片工件10是否装夹到位进行检测。上述检测装置可采用拍照图像识别或仿形检具等各种现有技术。当然,在装夹完成即能保证叶片工件10装夹到位(或出错概率较小),也可以省去该检测步骤。
步骤三、在检测到叶片工件10已装夹到位后,回转工作台带动在工装夹具上装配到位的叶片工件10转动,移位至第一拉削工位A3,使得叶片榫头12上待拉削的侧面区域16位于侧面拉刀的拉削路径上后,此时,第三驱动机构321带动定位块323沿回转座50的径向向内移动,与回转座50上的对应的定位槽3230限位配合,将回转座50进行锁定,然后,侧面拉刀动作,完成对叶片工件10的榫头侧面截形13的拉削加工,拉削方向参见图9中的虚线箭头方向。
步骤四、具体包括以下步骤:
步骤4.1、在完成对叶片工件10的榫头侧面截形13的拉削加工后,回转工作台带动已完成榫头侧面截形13拉削加工的叶片工件10转动,移位至第二拉削工位A4,回转座50带动已完成榫头侧面截形13拉削加工的叶片工件10转动,使叶片榫头12待拉削的端面区域17以及底面区域18位于端面拉刀的拉削路径上;
步骤4.2、第一驱动机构21解除对第一支撑块62的抵压状态,第一支撑块62在第一弹性件63的作用下复位至初始位置,第一运动机构60带动第一安装座61及设于该第一安装座61上的第一支撑块62沿与所述回转座50的中心轴线O平行的直线反向移动(也即缩回),远离叶片榫头12,而第二运动机构70带动第二安装座71及设于该第二安装座71上的第二支撑块72沿与回转座50的中心轴线O平行的直线伸出,移动至与叶片榫头12的侧面相对应的位置。
步骤4.3、第一驱动机构21再动作,其输出端朝向第二支撑块72移动并作用于该第二支撑块72,使所述第二支撑块72沿回转座50的径向向内移动,克服第二弹性件73的弹力而与叶片榫头12的侧面相抵。
步骤五、端面拉刀动作,完成对叶片工件10的榫头端面截形14及底面槽15的拉削加工,拉削方向参见图10中虚线箭头方向。本实施例的端面拉刀为可同时对叶片工件10的榫头端面截形14及底面槽15的拉削加工组合拉刀。
步骤六包括以下步骤:
步骤6.1、在完成对叶片工件10的榫头端面截形14及底面槽15的拉削加工后,回转工作台继续带动叶片工件10转动,移位至上下料工位A1,与此同时,第三驱动机构321可带动定位块323沿回转座50的径向向外移动,解除对回转座50的锁定状态。
步骤6.2、第一驱动机构21解除对第二支撑块72的抵压状态,第二支撑块72在第二弹性件73的作用下复位至初始位置,第二运动机构70带动第二安装座71及设于该第二安装座71上的第二支撑块72沿与回转座50的中心轴线O平行的直线反向移动(也即缩回),远离叶片榫头12;第二驱动机构43复位,带动活动块42沿回转座50的径向远离固定块41,解除对叶片工件10的夹紧状态,通过人工或机械手将叶片工件10从仿形夹具40中取下,完成下料。
在以上实施例的基础上,对相关技术特征进行替换和改进便可得到其他实施例。如,本实施例仅示出了叶片工件10在从第一拉削工位A3至第二拉削工位A4转动过程中,进行了一次姿态调整,而,对叶片工件10在第二拉削工位A4完成拉削加工后进行再次姿态调整的步骤没有说明,可以想到的是,叶片工件10在第二拉削工位A4完成拉削加工后进行再次姿态调整步骤,可以根据实际情况选择在第二拉削工位A4完成拉削加工后随即进行,也可以是在转动至上下料工位A1时进行,也可以是在继续转动至检测工位A2时或第一拉削工位A3时进行。又如,本实施例示出了采用立式拉削对叶片榫头12的不同区域进行拉削加工,可以想到的是,对相关工装夹具的放置位置进行调整后,同样可以适用于卧式拉削加工,或者是,叶片工件10的榫头侧面截形13、榫头端面截形14以及底面槽15的拉削加工方式可以依次采用立式拉削与卧式拉削相配合的加工方式。再如,榫头端面截形14和榫头的底面槽15的拉削加工也可以通过端面拉刀先进行拉削加工,然后,再通过侧面拉刀对侧面截形13进行拉削加工,当然,也可以是,叶片榫头12的侧面截形13拉削加工、榫头端面截形14的拉削加工和榫头的底面槽15的拉削加工,也可以是分别通过三个独立的拉削工位依次进行,且拉削顺序不分先后。
Claims (9)
1.一种叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于:包括:
工作台(20);
工装夹具,设于所述工作台(20)上,包括固定座(30)、仿形夹具(40)以及具有中心轴线(O)的回转座(50),所述回转座(50)以能绕自身中心轴线(O)旋转的方式设于所述固定座(30)上,所述仿形夹具(40)包括用于对待加工叶片工件(10)的叶片本体(11)进行夹紧的仿形块结构,该仿形块结构设于所述回转座(50)上,并能随所述回转座(50)旋转,以调整在所述仿形夹具(40)上放置到位的叶片榫头(12)的拉削角度,而使所述叶片榫头(12)上的不同的待拉削区域依次位于对应的拉削路径上;
辅助支撑装置,包括设于所述回转座(50)上、且能随该回转座(50)旋转的第一支撑块(62)和第二支撑块(72),所述第一支撑块(62)及第二支撑块(72)均活动设于所述回转座(50)上,并能相对所述叶片榫头(12)靠近或远离,从而至少具有第一状态和第二状态:
在所述第一状态下,所述叶片榫头(12)的侧面区域(16)位于拉削路径上,所述第一支撑块(62)朝向所述叶片榫头(12)移动,并抵在所述叶片榫头(12)的端面区域(17)上,所述第二支撑块(72)相对所述叶片榫头(12)的侧面区域(16)远离;
在所述第二状态下,所述叶片榫头(12)的端面区域(17)和/或底面区域(18)位于拉削路径上,所述第一支撑块(62)朝向所述叶片榫头(12)移动,并抵在所述叶片榫头(12)的侧面区域(16)上,所述第二支撑块(72)相对所述叶片榫头(12)的端面区域(17)远离;
所述辅助支撑装置包括:
第一运动机构(60),设于所述回转座(50)上,其具有能沿平行于所述回转座(50)的中心轴线(O)的直线往复移动的输出端,该第一运动机构(60)的动力输出端上具有第一安装座(61),所述第一支撑块(62)活动约束在所述第一安装座(61)上,并能沿所述回转座(50)的径向相对所述叶片榫头(12)靠近或远离;
第一弹性件(63),作用于所述的第一支撑块(62),并使该第一支撑块(62)始终具有远离所述叶片榫头(12)的趋势;
第二运动机构(70),设于所述回转座(50)上,其具有能沿平行于所述回转座(50)的中心轴线(O)的直线往复移动的输出端,该第二运动机构(70)的动力输出端上具有第二安装座(71),所述第二支撑块(72)活动约束在所述第二安装座(71)上,并能沿所述回转座(50)的径向相对所述叶片榫头(12)靠近或远离;
第二弹性件(73),设于所述的第二支撑块(72),并使该第二支撑块(72)始终具有远离所述叶片榫头(12)的趋势;
第一驱动机构(21),设于所述工作台(20)上邻近所述回转座(50)的一侧,其具有能与沿拉削方向平行的直线上往复移动的输出端,在所述叶片榫头(12)上不同的待拉削区域依次位于拉削路径上时,所述第一驱动机构(21)的输出端能作用于对应的第一支撑块(62)或第二支撑块(72),而使其对应抵在所述叶片榫头(12)的侧面或端面上。
2.根据权利要求1所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于:所述第一安装座(61)上具有沿所述回转座(50)的径向延伸布置的第一导向孔(610),所述第一支撑块(62)活动约束在所述的第一导向孔(610)中,所述第一弹性件(63)为弹簧,并抵在所述第一支撑块(62)与所述回转座(50)之间;
所述第二安装座(71)上具有沿所述回转座(50)的径向延伸布置的第二导向孔(710),所述第二支撑块(72)活动约束在所述的第二导向孔(710)中,所述第二弹性件(73)为弹簧,并抵在所述第二支撑块(72)与所述回转座(50)之间。
3.根据权利要求1所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于:所述第一运动机构(60)、第二运动机构(70)以及第一驱动机构(21)均为油缸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于:所述仿形夹具(40)包括两个相对间隔布置、且能相互靠近或远离的仿形块,该两个所述仿形块相对的侧壁上具有与待加工叶片工件(10)的叶片本体(11)上相对的两个壁面相匹配的配合面。
5.根据权利要求4所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于:两个所述仿形块分别为固定在所述回转座(50)上的固定块(41)和径向活动地设于所述回转座(50)上的活动块(42),所述固定块(41)邻近所述回转座(50)的中心轴线(O)设置。
6.根据权利要求5所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于还包括:
第二驱动机构(43),设于所述回转座(50)上,其具有能沿与所述回转座(50)的中心轴线(O)平行的直线往复移动的动力输出端,该第二驱动机构(43)的动力输出端与所述活动块(42)之间通过斜面滑动配合,从而将第二驱动机构(43)的动力输出端的轴向移动转化为所述活动块(42)的径向移动。
7.根据权利要求6所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于:所述回转座(50)上设有用于放置所述固定块(41)的安装槽(51)以及与该安装槽(51)连通的第三导向槽(52),所述活动块(42)滑动约束在所述的第三导向槽(52)中。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于还包括:
回转座驱动机构(31),设于所述固定座(30)上,该回转座驱动机构(31)具有能沿与所述回转座(50)的中心轴线(O)相垂直的直线方向往复移动的动力输出端,回转座驱动机构(31)的动力输出端上设置有齿条(311),所述回转座(50)上具有同轴设置的齿轮(312),所述齿条(311)与所述齿轮(312)相啮合;
锁定装置(32),设于所述固定座(30)上,包括第三驱动机构(321)以及沿所述回转座(50)的周向间隔布置的至少两个定位槽(3230),所述第三驱动机构(321)具有能沿所述回转座(50)的径向移动的动力输出端,该第三驱动机构(321)的动力输出端上设有能与所述定位槽(3230)进行限位配合的锁定块(322)。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的叶片榫头的拉削加工工装,其特征在于:所述工作台(20)为回转工作台,在该回转工作台的外周侧依次布置有上下料工位、检测工位(A2)、第一拉削工位(A3)以及第二拉削工位(A4),所述工装夹具有两个,分别布置在所述工作台(20)上相对的两侧,所述辅助支撑装置也有两个,分别与两个所述工装夹具对应。
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CN114800161B (zh) * | 2022-06-13 | 2023-08-15 | 西安朋邦工贸有限公司 | 一种涡轮工作叶片榫头加工用装夹夹具和装夹方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1452275A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-01 | General Electric Company | Apparatus and method for consistently retaining a gas turbine engine blade in predetermined position and orientation |
EP2286960A2 (de) * | 2009-08-17 | 2011-02-23 | Grasch GbR | Verfahren und Spannvorrichtung zum Einspannen eines Rohlings in einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere in einer Fräsmaschine |
CN107297467A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-27 | 苏州苏铸成套装备制造有限公司 | 一种射砂机的驱动工作台 |
CN208773040U (zh) * | 2018-08-24 | 2019-04-23 | 广东润星科技有限公司 | 一种快速组合式铣削加工工装 |
CN110640497A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-03 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 一种用于大型宽弦风扇叶型加工的可调夹具 |
CN112828725A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-25 | 成都和鸿科技有限公司 | 超大燃机涡轮叶片加工工装及加工方法 |
CN113182906A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-07-30 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 一种航空发动机涡轮叶片加工夹具及其装夹方法 |
CN113857560A (zh) * | 2021-11-09 | 2021-12-31 | 浙江畅尔智能装备股份有限公司 | 一种叶片榫头的拉削加工工艺 |
CN216829660U (zh) * | 2021-11-09 | 2022-06-28 | 长沙麓立智能装备有限公司 | 一种用于叶片榫头拉削加工的夹具 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1452275A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-01 | General Electric Company | Apparatus and method for consistently retaining a gas turbine engine blade in predetermined position and orientation |
EP2286960A2 (de) * | 2009-08-17 | 2011-02-23 | Grasch GbR | Verfahren und Spannvorrichtung zum Einspannen eines Rohlings in einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere in einer Fräsmaschine |
CN107297467A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-27 | 苏州苏铸成套装备制造有限公司 | 一种射砂机的驱动工作台 |
CN208773040U (zh) * | 2018-08-24 | 2019-04-23 | 广东润星科技有限公司 | 一种快速组合式铣削加工工装 |
CN110640497A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-03 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 一种用于大型宽弦风扇叶型加工的可调夹具 |
CN112828725A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-25 | 成都和鸿科技有限公司 | 超大燃机涡轮叶片加工工装及加工方法 |
CN113182906A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-07-30 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 一种航空发动机涡轮叶片加工夹具及其装夹方法 |
CN113857560A (zh) * | 2021-11-09 | 2021-12-31 | 浙江畅尔智能装备股份有限公司 | 一种叶片榫头的拉削加工工艺 |
CN216829660U (zh) * | 2021-11-09 | 2022-06-28 | 长沙麓立智能装备有限公司 | 一种用于叶片榫头拉削加工的夹具 |
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