CN114290095B - 一种双轴叶片柔性夹具及夹持方法 - Google Patents

Abstract

一种双轴叶片柔性夹具及夹持方法，所述双轴叶片柔性夹具包括夹具基体，所述夹具基体上设置有至少一个夹具安装通孔，每个夹具安装通孔内设置有一组夹持部件，每组夹持部件包括相互配合的两个摇篮座，每个摇篮座上均固定连接有一个滑动套，所述滑动套内固定连接有角向套，所述双轴叶片的端轴***角向套内，所述滑动套的一端与夹具基体的安装孔Ⅰ间隙配合，所述滑动套的另一端套设有胀紧套，所述滑动套套设胀紧套的一端具有弹性，每个摇篮座的两端均固定连接有轴，所述轴的另一端与夹具基体的安装孔Ⅱ间隙配合，所述夹具基体上螺纹连接有用于固定轴的紧定螺钉Ⅲ。该双轴叶片柔性夹具及夹持方法能够提高双轴叶片的加工合格率。

Description

一种双轴叶片柔性夹具及夹持方法

技术领域

本发明涉及双轴叶片加工的技术领域，尤其涉及一种双轴叶片柔性夹具及夹持方法。

背景技术

叶片类零件在航空发动机领域广泛应用，一般具有叶片曲面复杂、刚性差、材料难加工、精度要求高、材料去除率大等特点。例如双轴叶片的加工，加工后常常出现叶冠部分变形、及叶型超差等问题，合格率较低，主要原因是叶片具有薄壁件、刚性差、精度要求高，材料去除率大等特点；双轴叶片常采用双顶尖固定方式或一端夹持一端顶尖固定方式，该方式导致叶片承受压应力，发生弹性变形，加工完成后叶片回弹，导致叶片变形报废；采用双轴夹持固定叶片的夹持方式常因叶片加工时叶片弹性变形过大，导致叶片报废。这就是现有技术中的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种双轴叶片柔性夹具及夹持方法，适用于双轴叶片的高精度加工，能够实现双轴叶片的微小变形夹持以及加工时叶片微小变形控制，提高双轴叶片的加工合格率。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种双轴叶片柔性夹具，包括夹具基体，所述夹具基体上设置有至少一个夹具安装通孔，每个夹具安装通孔内设置有一组夹持部件，每组夹持部件装夹一个双轴叶片，每组夹持部件包括相互配合的两个摇篮座，每个摇篮座上均固定连接有一个滑动套，所述滑动套内固定连接有角向套，所述双轴叶片的端轴***角向套内，所述滑动套的一端与夹具基体的安装孔Ⅰ间隙配合，所述滑动套的另一端套设有胀紧套，所述滑动套套设胀紧套的一端具有弹性，每个摇篮座的两端均固定连接有轴，所述轴的另一端与夹具基体的安装孔Ⅱ间隙配合，所述夹具基体上螺纹连接有用于固定轴的紧定螺钉Ⅲ。

优选的，所述轴通过固定螺钉Ⅱ固定在摇篮座上。

优选的，所述轴上套设有调整垫，所述调整垫位于摇篮座与夹具基体之间，所述调整垫与夹具基体、摇篮座的接触面均为间隙配合。

优选的，所述滑动套上设置有凹槽，所述凹槽内设置有定位块，所述摇篮座上螺纹连接有用于固定定位块的紧定螺钉Ⅱ。

优选的，所述角向套通过紧定螺钉Ⅰ与滑动套固定连接。

优选的，所述胀紧套通过固定螺钉Ⅲ紧固。

优选的，所述夹具基体的两端固定安装有法兰盘，所述法兰盘安装至机床上。

优选的，所述滑动套套设胀紧套的一端设置有弹性变形间隙。

优选的，所述双轴叶片的端轴的角向定位面与角向套内侧平面之间为间隙配合。

一种夹持方法，包括以下步骤：

a.将两个摇篮座安装在一个夹具安装通孔内，在轴上套设调整垫，并将轴的一端安装在安装孔Ⅱ内，将轴的另一端固定在摇篮座上，使得调整垫位于摇篮座与夹具基体之间，将角向套固定安装在滑动套上，将滑动套安装在安装孔Ⅰ内，将双轴叶片的两个端轴分别***两个摇篮座对应的角向套内，调整滑动套的位置将滑动套固定在摇篮座上；

b.在滑动套上套设胀紧套并紧固，通过滑动套将双轴叶片的端轴夹紧；

c.紧固两个摇篮座对应的紧定螺钉Ⅲ，将与两个摇篮座连接的轴均固定在夹具基体上；

d.松开一个摇篮座上的胀紧套，使得双轴叶片的一个端轴处于自由状态，然后再紧固该胀紧套；

f.松开与步骤d相同摇篮座对应的紧定螺钉Ⅲ，使得该摇篮座处于自由状态，然后再紧固该摇篮座对应的紧定螺钉Ⅲ。

使用上述夹具以及夹持步骤，能够实现双轴叶片微小应力、微小变形的夹持固定以及加工时叶片微小变形控制。此外，所述摇篮座的旋转轴线与轴的轴线重合，摇篮座的旋转轴线位于叶片的端轴与夹具基体轴线之间的位置，可以减小双轴叶片加工时承受的弯矩，减小双轴叶片加工时的弹性变形。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中X部的放大结构示意图；

图3为图1中Y部的放大结构示意图；

图4为图2中A-A剖视结构示意图；

图5为角向套的结构示意图；

图6为滑动套Ⅰ的结构示意图

图7为图1中B-B剖视结构示意图；

图8为图1中C-C剖视结构示意图；

图中：1-夹具基体，1.1-夹具安装通孔，1.2-安装孔Ⅰ，1.3-安装孔Ⅱ，2-滑动套Ⅰ，2.1-弹性变形间隙，3-胀紧套Ⅰ,4-摇篮座，5-固定螺钉Ⅰ，6-法兰盘，7-滑动套Ⅱ，8-胀紧套Ⅱ，9-双轴叶片，10-紧定螺钉Ⅰ，11-角向套，12-固定螺钉Ⅱ，13-调整垫，14-轴，15-固定螺钉Ⅲ，16-紧定螺钉Ⅱ，17-定位块，18-紧定螺钉Ⅲ。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1-8所示，一种双轴叶片柔性夹具，包括夹具基体1，所述夹具基体1上设置有至少一个夹具安装通孔1.1，每个夹具安装通孔1.1内设置有一组夹持部件，每组夹持部件装夹一个双轴叶片9，每组夹持部件包括相互配合的两个摇篮座4，每个摇篮座4上均固定连接有一个滑动套，具体的，在一组夹持部件中，一个摇篮座固定连接滑动套Ⅰ2，另一个摇篮座固定连接滑动套Ⅱ，每个滑动套内均固定连接有角向套11，所述双轴叶片9的端轴***角向套11内，所述滑动套的一端与夹具基体1的安装孔Ⅰ1.2间隙配合，所述滑动套的另一端套设有胀紧套，具体的，滑动套Ⅰ2上套设有胀紧套Ⅰ3，滑动套7上套设有胀紧套Ⅱ8，所述滑动套套设胀紧套的一端具有弹性，每个摇篮座4的两端均固定连接有轴14，所述轴14的另一端与夹具基体1的安装孔Ⅱ1.3间隙配合，所述夹具基体1上螺纹连接有用于固定轴14的紧定螺钉Ⅲ18。

所述轴14通过固定螺钉Ⅱ12固定在摇篮座4上。

所述轴4上套设有调整垫13，所述调整垫13位于摇篮座4与夹具基体1之间，所述调整垫13与夹具基体1、摇篮座4的接触面均为间隙配合。

所述滑动套上设置有凹槽，所述凹槽内设置有定位块17，所述摇篮座4上螺纹连接有用于固定定位块17的紧定螺钉Ⅱ16。

所述角向套11通过紧定螺钉10与滑动套（包括滑动套Ⅰ2、滑动套Ⅱ7）固定连接。

所述胀紧套（包括胀紧套Ⅰ3、胀紧套Ⅱ8）通过固定螺钉Ⅲ15紧固。

所述夹具基体1的两端通过固定螺钉Ⅰ5固定安装有法兰盘6，所述法兰盘6安装至机床上。

所述滑动套套设胀紧套的一端设置有弹性变形间隙2.1。

所述双轴叶片9的端轴的角向定位面与角向套11内侧平面之间为间隙配合。

一种夹持方法，包括以下步骤：

a.将两个摇篮座4安装在一个夹具安装通孔1.1内，在轴14上套设调整垫13，并将轴14的一端安装在安装孔Ⅱ1.3内，将轴14的另一端固定在摇篮座4上，使得调整垫13位于摇篮座4与夹具基体1之间，将角向套11固定安装在滑动套上，将滑动套安装在安装孔Ⅰ1.2内，将双轴叶片9的两个端轴分别***两个摇篮座4对应的角向套11内，调整滑动套的位置将滑动套固定在摇篮座4上；

b.在滑动套上套设胀紧套并紧固，通过滑动套将双轴叶片9的端轴夹紧；

c.紧固两个摇篮座4对应的紧定螺钉Ⅲ18，将与两个摇篮座4连接的轴14均固定在夹具基体1上；

d.松开一个摇篮座4上的胀紧套，使得双轴叶片9的一个端轴处于自由状态，然后再紧固该胀紧套；

f.松开与步骤d相同摇篮座4对应的紧定螺钉Ⅲ18，使得该摇篮座4处于自由状态，然后再紧固该摇篮座4对应的紧定螺钉Ⅲ18。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点、创造性的特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种双轴叶片柔性夹具，其特征是：包括夹具基体，所述夹具基体上设置有至少一个夹具安装通孔，每个夹具安装通孔内设置有一组夹持部件，每组夹持部件装夹一个双轴叶片，每组夹持部件包括相互配合的两个摇篮座，每个摇篮座上均固定连接有一个滑动套，所述滑动套内固定连接有角向套，所述双轴叶片的端轴***角向套内，所述滑动套的一端与夹具基体的安装孔Ⅰ间隙配合，所述滑动套的另一端套设有胀紧套，所述滑动套套设胀紧套的一端具有弹性，每个摇篮座的两端均固定连接有轴，所述轴的另一端与夹具基体的安装孔Ⅱ间隙配合，所述夹具基体上螺纹连接有用于固定轴的紧定螺钉Ⅲ；所述轴上套设有调整垫，所述调整垫位于摇篮座与夹具基体之间，所述调整垫与夹具基体、摇篮座的接触面均为间隙配合。

2.根据权利要求1所述的双轴叶片柔性夹具，其特征是：所述轴通过固定螺钉Ⅱ固定在摇篮座上。

3.根据权利要求1所述的双轴叶片柔性夹具，其特征是：所述滑动套上设置有凹槽，所述凹槽内设置有定位块，所述摇篮座上螺纹连接有用于固定定位块的紧定螺钉Ⅱ。

4.根据权利要求1所述的双轴叶片柔性夹具，其特征是：所述角向套通过紧定螺钉Ⅰ与滑动套固定连接。

5.根据权利要求1所述的双轴叶片柔性夹具，其特征是：所述胀紧套通过固定螺钉Ⅲ紧固。

6.根据权利要求1所述的双轴叶片柔性夹具，其特征是：所述夹具基体的两端固定安装有法兰盘，所述法兰盘安装至机床上。

7.根据权利要求1所述的双轴叶片柔性夹具，其特征是：所述滑动套套设胀紧套的一端设置有弹性变形间隙。

8.根据权利要求7所述的双轴叶片柔性夹具，其特征是：所述双轴叶片的端轴的角向定位面与角向套内侧平面之间为间隙配合。

9.一种使用上述权利要求1-8中的任一双轴叶片柔性夹具的夹持方法，其特征是：包括以下步骤：

a.将两个摇篮座安装在一个夹具安装通孔内，在轴上套设调整垫，并将轴的一端安装在安装孔Ⅱ内，将轴的另一端固定在摇篮座上，使得调整垫位于摇篮座与夹具基体之间，将角向套固定安装在滑动套上，将滑动套安装在安装孔Ⅰ内，将双轴叶片的两个端轴分别***两个摇篮座对应的角向套内，调整滑动套的位置将滑动套固定在摇篮座上；

b.在滑动套上套设胀紧套并紧固，通过滑动套将双轴叶片的端轴夹紧；

c.紧固两个摇篮座对应的紧定螺钉Ⅲ，将与两个摇篮座连接的轴均固定在夹具基体上；

d.松开一个摇篮座上的胀紧套，使得双轴叶片的一个端轴处于自由状态，然后再紧固该胀紧套；

f.松开与步骤d相同摇篮座对应的紧定螺钉Ⅲ，使得该摇篮座处于自由状态，然后再紧固该摇篮座对应的紧定螺钉Ⅲ。

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