一種拼裝夾具以及導向器葉片間異型槽的加工方法與流程

2023-05-14 18:36:17

本發明涉及發動機
技術領域：
，特別是涉及一種拼裝夾具。此外，本發明還涉及一種包括使用上述拼裝夾具的對導向器葉片間異型槽的加工方法。
背景技術：
：導向器是航空發動機渦輪部件的關鍵零件，零件結構如圖二，零件在高溫高壓環境下工作，通常內環在精鑄葉片之間開有0.2mm寬的異型槽，如圖二，用於抵消零件工作中的變形。實際生產時，一般在三軸電火花上使用成型電極加工該異型槽，且需要設計製造專用電火花夾具，通過夾具的精確分度以及在夾具活動對刀塊上對刀，保證槽的位置要求。專用電火花夾具設計複雜，製造成本高，對於加工尚處在研製階段的零件而言，由於設計未定型，製造專用的夾具會因為設計圖的更改而報廢，大大增加新機研製成本與周期。綜上所述，如何有效地解決在導向器葉片間加工異型槽成本較高，加工周期較長等問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。技術實現要素：本發明的目的是提供一種拼裝夾具及其導向器葉片間異型槽的加工方法，有效地解決了在導向器葉片間加工異型槽成本較高，加工周期較長等問題。為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種拼裝夾具，安裝於工作檯上，包括分度盤和拼裝模塊，所述分度盤沿豎直方向，所述分度盤為八分度分度盤，所述八分度分度盤包括八等份的四個定位模塊、三個支撐模塊和一個角向銷，所述定位模塊與所述支撐模塊和所述角向銷相間隔，所述角向銷安放在所述分度盤的180°刻度位置，零件通過所述定位模塊定位，通過所述支撐模塊支撐，通過所述角向銷角向定位。優選地，所述分度盤對稱的兩個所述支撐模塊上各具有一個壓緊模塊，所述零件通過所述壓緊模塊的壓板壓緊；所述定位模塊為圓柱形模塊、所述支撐模塊為長方形模塊。優選地，所述拼裝夾具通過支撐腳安裝於所述工作檯上。本發明還提供一種導向器葉片間異型槽的加工方法，包括：將零件裝夾在上述任一項所述的拼裝夾具上；對電極進行對刀，加工出所述異型槽。優選地，所述對電極進行對刀之前還包括計算所述零件上每個異型槽的角度補償值，彌補所述分度盤的精度誤差，使得所述電極從理論位置下刀。優選地，所述對電極進行對刀具體為在所述零件和所述電極上分別劃線，將所標兩根線重合，對所述電極進行對刀。優選地，所述計算所述零件上每個異型槽的角度補償值之前還包括：將所述支撐腳與所述工作檯的夾角調整成與所述異型槽所需加工角度相同的角度，使待加工異型槽的理論位置與工具機的X軸平行；找平所述電極，使所述電極與X軸平行。優選地，所述計算所述零件上每個異型槽的角度補償值具體為根據弦長公式L＝2*Rsinα計算分度角度誤差造成的偏移值ΔX′＝L*cosβ，ΔY′＝L*sinβ，計算出加工單個異型槽時的理論分度角γ，以及γ按四捨五入取整後所對應所述分度盤上的角度δ，其中α＝γ-δ，α為弦長L對應的中心角，β為異型槽與零件內環端面所成的銳角。優選地，所述在所述零件和所述電極上分別劃線包括：在所述零件上劃線，標出與角向槽有直接角度關係的異型槽位置，即第一槽的位置；在所述電極上標出內環端面與所述電極的交線。本發明所提供的拼裝夾具，安裝於工作檯上，包括分度盤和用於支靠定位壓緊零件的拼裝模塊，所述分度盤沿豎直方向，所述分度盤為八分度分度盤，所述八分度分度盤包括八等份的四個定位模塊、三個支撐模塊和一個角向銷，所述定位模塊與所述支撐模塊和所述角向銷相間隔，每部分相差45度。所述角向銷安放在所述分度盤的180°刻度位置，通過所述角向銷角向定位零件，通過所述定位模塊對零件進行定位，通過所述支撐模塊對零件進行支撐。本發明所提供的拼裝夾具加工導向器葉片間異型槽，便於定位零件，加工方便、快捷，大幅降低同類型導向器研製階段的工裝設計以及製造成本，同時縮短零件的加工周期。本發明所提供的導向器葉片間異型槽的加工方法，將零件裝夾在如上述所述的拼裝夾具上；對電極進行對刀，加工出所述異型槽，由於上述的導向器葉片間異型槽的加工方法使用了上述的拼裝夾具，同樣具有便於定位零件，加工方便、快捷，大幅降低同類型導向器研製階段的工裝設計以及製造成本，同時縮短零件的加工周期的技術效果。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明中一種具體實施方式所提供的拼裝夾具的結構示意圖；圖2為導向器的結構示意圖；圖3為圖2中C向視圖；圖4為劃線位置的結構示意圖；圖5為圖4中A-A處的結構示意圖。附圖中標記如下：11-支撐模塊、12-壓緊模塊、13-分度盤、14-定位模塊、15-角向銷、16-支撐腳、1-角向槽、2-內環端面、3-第一槽。具體實施方式本發明的核心是提供一種拼裝夾具及其導向器葉片間異型槽的加工方法，有效地解決了在導向器葉片間加工異型槽成本較高，加工周期較長等問題。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。請參考圖1至圖5，圖1為本發明中一種具體實施方式所提供的拼裝夾具的結構示意圖；圖2為導向器的結構示意圖；圖3為圖2中C向視圖；圖4為劃線位置的結構示意圖；圖5為圖4中A-A處的結構示意圖。在一種具體實施方式中，本發明所提供的拼裝夾具，安裝於工作檯上，包括分度盤13和用於支靠定位壓緊零件的拼裝模塊，所述分度盤13沿豎直方向，所述分度盤13的分度精度為1°,所述分度盤13為八分度分度盤，所述八分度分度盤包括八等份的四個定位模塊14、三個支撐模塊11和一個角向銷15，所述定位模塊14與所述支撐模塊11和所述角向銷15相間隔，每部分相差45度。所述角向銷15安放在所述分度盤13的180°刻度位置，通過所述角向銷15角向定位零件，通過所述定位模塊14對零件進行定位，通過所述支撐模塊11對零件進行支撐。本發明所提供的拼裝夾具加工導向器葉片間異型槽，便於定位零件，加工方便、快捷，大幅降低同類型導向器研製階段的工裝設計以及製造成本，同時縮短零件的加工周期。上述導向器葉片間異型槽的加工方法僅是一種優選方案，具體並不局限於此，在此基礎上可根據實際需要做出具有針對性的調整，從而得到不同的實施方式，所述分度盤13對稱的兩個所述支撐模塊11上各具有一個壓緊模塊12，所述零件通過所述壓緊模塊12的壓板壓緊，壓緊模塊12固定方便，易於壓緊零件，零件較為穩定，提高加工精度。所述定位模塊14為圓柱形模塊，圓柱形模塊與零件相接觸，不易劃傷零件。所述支撐模塊11為長方形模塊，平面支撐零件，支撐穩定性較高。在上述具體實施方式的基礎上，本領域技術人員可以根據具體場合的不同，對導向器葉片間異型槽的加工方法進行若干改變，所述拼裝夾具通過支撐腳16安裝於所述工作檯上，通過支撐腳16可以將拼裝夾具立起來，設置於設定角度，使用較方便。本發明還提供一種導向器葉片間異型槽的加工方法，包括：，步驟S1：將零件裝夾在如上述任一項所述的拼裝夾具上；步驟S2：對電極進行對刀，加工出所述異型槽。該導向器葉片間異型槽的加工方法便於定位零件，加工方便、快捷，大幅降低同類型導向器研製階段的工裝設計以及製造成本，同時縮短零件的加工周期。顯然，在這種思想的指導下，本領域的技術人員可以根據具體場合的不同對上述具體實施方式進行若干改變，步驟S2之前還包括計算所述零件上每個異型槽的角度補償值，彌補所述分度盤13的精度誤差，使得所述電極從理論位置下刀。所述計算所述零件上每個異型槽的角度補償值之前還包括：將所述支撐腳16與所述工作檯的夾角調整成與所述異型槽所需加工角度相同的角度，使待加工異型槽的理論位置與工具機的X軸平行；找平所述電極，使所述電極與X軸平行。所述計算所述零件上每個異型槽的角度補償值具體為根據弦長公式L＝2*Rsinα計算分度角度誤差造成的偏移值ΔX′＝L*cosβ，ΔY′＝L*sinβ，計算出加工單個異型槽時的理論分度角γ，以及γ按四捨五入取整後所對應所述分度盤13上的角度δ，其中α＝γ-δ，也就是弦長L對應的中心角，β為異型槽與零件內環端面所成的銳角。具體地說，加工前，將拼裝夾具的支撐腳16與工作檯成一定角度，使得待加工槽的理論位置與工具機的X軸平行，如加工圖二所示零件時，拼裝夾具的支撐腳16與工作檯應按45°擺放。然後找平電極，同樣保證其與X軸平行，確保異型槽的加工角度。表1偏移值計算結果槽號理論分度角γ分度盤角度δΔX′ΔY′第一槽41.9°42°-0.058-0.058第二槽97.283°97°+0.164+0.164第三槽152.667°153°-0.194-0.194第四槽221.9°222°-0.058-0.058第五槽277.283°277°+0.164+0.164第六槽332.667°333°-0.194-0.194註：表1中的角度δ代表分度盤13轉到該刻度時，對應異型槽處於加工位置例：圖二所示零件偏移值計算結果見表1。由於通用分度盤13隻能精確到度，而圖樣要求精確到分，因而需要根據弦長公式L＝2*Rsinα計算分度角度誤差造成的偏移值ΔX′＝L*cosβ,ΔY′＝L*sinβ，其中α為弦長L對應的中心角，β為異型槽與零件內環端面所成的銳角。ΔX′和ΔY′用於微調電極的下刀位置，彌補分度盤13的精度誤差，使得電極能從理論位置下刀，根據圖樣要求計算出加工單個異型槽時的理論分度角γ，以及γ按四捨五入取整後所對應分度盤13上的角度δ。需要特別指出的是，本發明所提供的導向器葉片間異型槽的加工方法不應被限制於此種情形，所述對電極進行對刀具體為在所述零件和所述電極上分別劃線，將所標兩根線重合，對所述電極進行對刀。優選地，所述在所述零件和所述電極上分別劃線包括：在所述零件上劃線，標出與角向槽有直接角度關係的異型槽位置，即第一槽3的位置；在所述電極上標出內環端面2與所述電極的交線。具體地說，裝夾好零件後對電極進行對刀，首先在零件上劃線，標出第一槽3的位置，第一槽3與角向槽1有直接角度關係，例：對圖二所示零件來說這種角度關係為41°54′，根據設計圖樣可以算得第一槽3距角向槽1的直線距離d，例：對於圖二所示零件來說，其中49.09是d在XOY平面上的投影距離，9.3是d在Z軸上的投影距離，如圖四所示。通過d值，可在零件內環端面2上標出第一槽3的位置。然後在電極上標出內環端面2與電極的交線，例：對圖二所示零件，根據尺寸4.76，4.76為圖三的C向視圖中尺寸，即可標出內環端面2與電極的交線。對刀時，將上述所標兩根線重合即可。表2異型槽的偏移結果槽號ΔX′ΔY′ΔXΔY第一槽-0.058-0.05800第二槽+0.164+0.164+0.222+0.222第三槽-0.194-0.194-0.136-0.136第四槽-0.058-0.05800第五槽+0.164+0.164+0.222+0.222第六槽-0.194-0.194-0.136-0.136註：表1和表2中的「+」和「-」號分別表示沿坐標軸正向和負向移動所有槽的偏移結果見表2，實際加工時，第一槽3的實際下刀位置通過對刀保證，無需輸偏移值，剩餘所有異型槽的下刀位置需要輸偏移值調整，具體算法是用表1中各槽自身偏移值減去第一槽3的偏移值，將結果輸入工具機。例：對於圖二所示零件來說，第二槽實際輸入工具機的偏移值ΔX和ΔY分別為ΔX＝ΔX2'-ΔX'1＝+0.164-(-0.058)＝0.222和ΔY＝ΔY2'-ΔY'1＝0.222。實際加工時可根據第一個槽的位置來調整偏移值，保證槽的位置在相鄰兩個葉片中間。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp