【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航空發動機機匣加工的，具體涉及航空發動機機匣加工用夾具以及基于該夾具的加工設備。
技術介紹
1、航空發動機關鍵零部件的加工精度與服役性能隨航空工業技術的進步而不斷提升。現代航空發動機廣泛采用薄壁結構材料，這些材料具有非對稱、變截面、深腔體及結構復雜等特性。主要使用的鈦合金和鋁合金材料，其彈性模量相對較小，導致薄壁結構的剛度較低，在毛坯件銑削等加工過程中容易發生變形。
2、機匣作為航空發動機的核心部件，對發動機的服役性能和壽命具有重要影響。由于鑄造毛坯的尺寸精度較低，且表面質量無法滿足使用要求，因此必須對機匣進行機械精加工，以獲得滿足氣動性能要求的表面輪廓度和粗糙度。在航空整體結構件的加工裝夾研究中，方腔體毛坯通常采用周邊壓緊的裝夾方式，而圓柱體薄壁機匣則多采用底部邊緣面壓緊或內部氣缸支撐的方式。
3、機械加工過程中，裝夾方案的設計與夾緊位置的布置至關重要。合理的夾具設計能夠在固定零件的同時，減小零件變形，降低切削力對零件形狀的影響，從而提高加工精度。為滿足機匣壁面光滑轉接和幾何曲率連續變化的要求，通常需要在擺頭式五軸加工機床上進行銑削加工。然而，薄壁機匣的深徑比大，銑削過程中刀具與機匣容易發生干涉，同時易產生切削顫振，即振刀現象，特別是機匣外圓周表面的凸出部分更為明顯，嚴重影響切削加工效率。
4、現有解決方案主要分為僅底部裝夾和復合裝夾兩種。僅底部裝夾時，機匣支撐面放置于墊塊上，提供垂直支撐。但在銑削過程中，切削力導致的集中變形主要出現在加工位置及其附近的外壁面，最大變形量可達0
5、綜上所述，夾緊方式在機匣銑削加工中對工件變形具有顯著影響。現有技術中的復合裝夾雖有一定改進，但仍存在不足。因此，我們提出了一種新的航空發動機機匣加工用夾具，旨在解決上述問題。
技術實現思路
1、針對上述現有技術存在的問題，本專利技術提供了航空發動機機匣加工用夾具，集支靠、夾緊與定位于一體，實現工件穩固夾持與精確定位，搭配模塊化設計的防振刀結構，有效抑制加工振動，同時，本專利技術還將提出基于該夾具的加工設備，優化加工效率與質量，為航空發動機機匣加工提供有力保障。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用的航空發動機機匣加工用夾具，包括加工過程中夾緊工件的夾緊裝置。夾緊裝置配備有支靠單元、夾緊單元及定位單元，為工件提供了全面而穩定的支撐與夾緊。支靠單元頂面設凹陷部以形成支撐面，對應工件底部，具體的，所述支靠單元頂面具有凹陷部，所述凹陷部形成有支撐面且該支撐面對應工件底部的至少一段；夾緊單元具有夾持塊，包裹工件外圓周表面并露出待加工部分，具體的，所述夾緊單元上的夾持塊形成的夾持面包裹工件外圓周表面的至少一段并使工件露出待加工部分；定位單元含頂部蓋板、定位柱及定位盤，實現工件頂部的遮蓋與精確定位，具體的，該頂部蓋板可布置在工件頂部開口處并遮蓋工件頂部開口，所述頂部蓋板下方設有定位柱，所述頂部蓋板通過第一定位銷連接所述定位柱，所述定位柱的中心軸線與工件的中心軸線重合，至少一個定位盤安裝在所述定位柱的外圓周表面，所述定位盤的外圓周表面形成定位面且該定位面與工件內表面上凸起相接觸；支靠單元頂面中心設定位孔以接收定位柱。
3、作為上述方案的進一步優化，本專利技術重點針對夾具的防振刀功能與定位精度進行優化，首先，夾緊單元中的夾持塊相互拼接設計，不僅便于根據工件形狀進行靈活調整，還通過第一防振刀組件的布置，有效減少了加工過程中的振動，提高了加工表面的光潔度和精度，具體而言，第一防振刀組件布置在所述夾持塊上，該第一防振刀組件具有對應工件外圓周表面且沿環形陣列排布并向外凸出的凸出部分，以通過對第一防振刀組件的位置變換來實現第一防振刀組件與凸出部分的配合。
4、其次，定位盤采用拼接式設計，使得定位更加靈活，能夠適配不同規格的工件，同時保證了定位精度，具體而言，所述定位盤包括第一定位部分以及第二定位部分，所述第一定位部分安裝于所述定位柱上，所述第二定位部分通過第二定位銷安裝在所述第一定位部分上，且相鄰兩個第二定位部分為拼接式配合。
5、此外，夾持塊與第一防振刀組件的螺紋嚙合設計，實現了防振刀組件的精確調整，進一步提升了加工精度。而驅動軌道與第二防振刀組件的配合，以及固定槽口與鎖扣的設計，則確保了防振刀組件在加工過程中的穩定性和可靠性，為高質量加工提供了有力支持，具體的，所述夾持塊形成有內螺紋表面，所述第一防振刀組件與所述內螺紋表面為螺紋嚙合，所述第一防振刀組件的旋轉動作帶動第一防振刀組件沿所述夾持面作軸線平移動作，第一防振刀組件水平表面設有兩個相對布置的限位穿孔，在第一防振刀組件位置固定后，驅動軌道穿過限位穿孔，并延伸至支靠單元預留的環形凹槽內，第二防振刀組件卡接于驅動軌道上且該第二防振刀組件與第一防振刀組件保持平行狀態，驅動軌道在內表面沿直線方向設有固定槽口，第二防振刀組件配備有與固定槽口相配合的鎖扣，該鎖扣將第二防振刀組件固定在預定位置，所述固定槽口的數量至少為兩個。
6、作為上述方案的進一步優化，本專利技術重點優化夾具與工件外表面凸出部分的支靠功能，通過在第一防振刀組件以及第二防振刀組件設置導向槽與引導滑軌，以及導向塊的滑動配合與拼接固定，實現針對刀具的精確導向和穩定支撐，確保加工過程中刀具路徑準確性和加工穩定性，同時，導向塊內的安裝槽設計，使得支撐件能夠等間隔布置，與工件凸出部分位置相對應，進一步增強了夾具對工件凸出部分的支撐力度和穩定性。此外，導向塊上下兩側的引導滑槽與插接槽設計，以及支撐件的彈性鎖定件固定方式，不僅便于支撐件的快速安裝與拆卸，還保證了支撐件在加工過程中的牢固性和可靠性，為高效、精確的加工提供了有力保障，具體的：
7、第一防振刀組件與第二防振刀組件均設有圓弧形狀的導向槽，導向槽的上下內壁向內延伸并構成引導滑軌，導向塊安裝于導向槽內并與引導滑軌滑動配合，相鄰兩個導向塊相互拼接，并通過第三定位銷固定，導向塊內部圓周表面設有安裝槽，支撐件等間隔布置于安裝槽內并與工件的凸出部分位置相對應，導向塊的上下兩側均設有與引導滑軌相配合的引導滑槽，引導滑槽上開設有插接槽，支撐件的彈性鎖定件伸入插接槽內并通過插接槽將支撐件固定。
8、作為上述方案的進一步優化，本專利技術還將上述技術方案描述的航空發動機機匣加工用夾具引入現有加工設備中，并形成基于該夾具的加工設備，針對該加工設備，優選的，本專利技術選擇五軸聯動車銑復合加工機床，即將本專利技術描述的航空發動機機匣加工用夾具引入五軸聯動車銑復合加工機床內，以提升五軸聯動車銑復合加工機床的實際生產效率以及生產效果。
9、本專利技術的航空發動機機匣加工用夾具以及基于該夾具的加工設備，具備如下有益效果：
10、本專利技術的航空發動機機匣加工用夾具，通過支靠單元、夾緊本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于，包括加工過程中夾緊工件的夾緊裝置，所述夾緊裝置配有支靠單元（1）、夾緊單元（2）以及定位單元（3），其中：
2.根據權利要求1所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：所述夾緊單元（2）中相鄰兩個夾持塊（21）相互拼接配合以形成夾持結構，第一防振刀組件（4）布置在所述夾持塊（21）上，該第一防振刀組件（4）具有對應工件外圓周表面且沿環形陣列排布并向外凸出的凸出部分，以通過對第一防振刀組件（4）的位置變換來實現第一防振刀組件（4）與凸出部分的配合。
3.根據權利要求2所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：所述定位盤（33）包括第一定位部分（331）以及第二定位部分（332），所述第一定位部分（331）安裝于所述定位柱（32）上，所述第二定位部分（332）通過第二定位銷安裝在所述第一定位部分（331）上，且相鄰兩個第二定位部分（332）為拼接式配合。
4.根據權利要求3所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：所述夾持塊（21）上形成有內螺紋表面（211），所述第一防振刀組件（4）與所述內螺紋表面
5.根據權利要求4所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：第一防振刀組件（4）水平表面設有兩個相對布置的限位穿孔（41），在第一防振刀組件（4）位置固定后，驅動軌道（5）穿過限位穿孔（41），并延伸至支靠單元（1）預留的環形凹槽（13）內，第二防振刀組件（6）卡接于驅動軌道（5）上且該第二防振刀組件（6）與第一防振刀組件（4）保持平行狀態。
6.根據權利要求5所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：驅動軌道（5）在內表面沿直線方向設有固定槽口（51），第二防振刀組件（6）配備有與固定槽口（51）相配合的鎖扣（61），該鎖扣（61）將第二防振刀組件（6）固定在預定位置。
7.根據權利要求6所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：所述固定槽口（51）的數量至少為兩個。
8.根據權利要求7所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：第一防振刀組件（4）與第二防振刀組件（6）均設有圓弧形狀的導向槽（7），導向槽（7）的上下內壁向內延伸并構成引導滑軌（71），導向塊（8）安裝于導向槽（7）內并與引導滑軌（71）滑動配合，相鄰兩個導向塊（8）相互拼接，并通過第三定位銷固定，導向塊（8）內部圓周表面設有安裝槽（81），支撐件（82）等間隔布置于安裝槽（81）內并與工件的凸出部分位置相對應。
9.根據權利要求8所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：導向塊（8）的上下兩側均設有與引導滑軌（71）相配合的引導滑槽（83），引導滑槽（83）上開設有插接槽（831），支撐件（82）的彈性鎖定件（821）伸入插接槽（831）內并通過插接槽（831）將支撐件（82）固定。
10.基于該夾具的加工設備，其特征在于，該加工設備應用如權利要求1-9中任一權利要求所述的航空發動機機匣加工用夾具。
...【技術特征摘要】
1.航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于，包括加工過程中夾緊工件的夾緊裝置，所述夾緊裝置配有支靠單元（1）、夾緊單元（2）以及定位單元（3），其中：
2.根據權利要求1所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：所述夾緊單元（2）中相鄰兩個夾持塊（21）相互拼接配合以形成夾持結構，第一防振刀組件（4）布置在所述夾持塊（21）上，該第一防振刀組件（4）具有對應工件外圓周表面且沿環形陣列排布并向外凸出的凸出部分，以通過對第一防振刀組件（4）的位置變換來實現第一防振刀組件（4）與凸出部分的配合。
3.根據權利要求2所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：所述定位盤（33）包括第一定位部分（331）以及第二定位部分（332），所述第一定位部分（331）安裝于所述定位柱（32）上，所述第二定位部分（332）通過第二定位銷安裝在所述第一定位部分（331）上，且相鄰兩個第二定位部分（332）為拼接式配合。
4.根據權利要求3所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：所述夾持塊（21）上形成有內螺紋表面（211），所述第一防振刀組件（4）與所述內螺紋表面（211）為螺紋嚙合，所述第一防振刀組件（4）的旋轉動作帶動第一防振刀組件（4）沿所述夾持面作軸線平移動作。
5.根據權利要求4所述的航空發動機機匣加工用夾具，其特征在于：第一防振刀組件（4）水平表面設有兩個相對布置的限位穿孔（41），在第一防振刀組件（4）位置固定后，驅動軌道（5）穿過限位穿孔（41），并延伸至支靠單元（1）預留的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉明，李學林，陳慶譜，王永明，
申請(專利權)人：合肥市富華精密機械制造有限公司，
類型：發明
國別省市：
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