一种叶片抛光的柔性夹具

1.涡轮叶片柔性抛光夹具设计属于航空发动机叶轮/叶片制造技术领域。


背景技术：

2.叶片作为航空发动机的核心零件，其气动性能直接决定发动机能耗、可靠性、稳定性以及寿命等工作表现，而叶片表面结构与叶片的气动性能密切相关。当前主要是通过精密铣削保证叶片的表面精度。由于叶片垂直壁厚小、刚度弱、材料难加工等特性造成铣削难以保证叶片的真实形面，如容易出现铣边、平头、缩边等误差。因此，最后必须经过抛光保证其表面质量。


技术实现要素：

3.本发明这种叶片抛光柔性夹具，在确保叶片加工精度的同时可以避免因抛光力过大，对叶片表面造成烧伤、过切等二次伤害，又可以对叶片表面进行高精度抛光，得到理想的表面形貌。
4.本发明的技术方案是：1.一种叶片抛光的柔性夹具系统，包括底部随动机构、夹具夹紧受力机构与夹具夹紧辅助机构三大部分，其特征是：所述夹具夹紧受力机构（2）包括驱动电动机（21）、受力夹具导轨机构（22）、滚珠丝杠（23）、支撑机架（24）、联轴器（25）依次安装在所述支撑机架（24）上。
5.所述受力夹具导轨机构（22）包括内部凸型导轨（221）、弹簧（222）、外部凹型滑块（223）、受力夹具（224）；其中所述外部凹型滑块（223）与弹簧（222）安装在内部凸型导轨（221）上；所述受力夹具（224）与外部凹型滑块（223）通过螺纹螺栓连接起来，形成y字形状。
6.所述夹具夹紧辅助机构（3）包括辅助夹具导轨机构（31）、滚珠丝杠（33）、支撑机架（32）依次安装在所述支撑机架（32）上。
7.所述辅助夹具导轨机构（31）包括内部凸型导轨（312）、弹簧（311）、外部凹型滑块（313）、辅助夹具（314）；其中所述外部凹型滑块（313）与弹簧（311）安装在内部凸型导轨（312）上；所述辅助夹具（314）与外部凹型滑块（313）通过螺纹螺栓连接起来，形成y字形状。
8.所述底部随动机构（1）包括底部主体板（11）与十字滑块机构（12）。
9.2.根据权力要求1所述的叶片抛光柔性夹具系统，其特征是：所述夹具夹紧受力机构（2）中通过受力夹具导轨机构（22）对称安装在支撑机架（24）上，通过弹簧（222）弹力形成夹紧力进行夹持，不需要提供额外夹紧力。
10.3.根据权力要求1所述的叶片抛光柔性夹具系统，其特征是：所述夹具夹紧辅助机构（3）中通过辅助夹具导轨机构（31）对称安装在支撑机架（32）上，通过弹簧（311）弹力形成夹紧力，在辅助夹具（314）面与工件面之间留有一定空隙，在空隙中填充有一定减震材料，在弹簧（311）夹紧力的做用下进行辅助夹紧，并且起到一定缓冲减震作用。
附图说明
11.图1是表示本发明的铣削涡轮叶片柔性夹具整体结构主视图。
12.图2是表示本发明的铣削涡轮叶片柔性夹具的总装结构图。
13.图3是表示本发明的夹具夹紧受力机构的结构示意图。
14.图4是表示本发明的夹具夹紧辅助机构的结构示意图。
15.图5是表示本发明的底部随动机构的结构示意图。
具体实施方式
16.实施例：参见图1-图4，图中，1-底部随动机构，2-夹具夹紧受力机构，3-夹具夹紧辅助机构，4-抛光涡轮叶片，11-底部主体板，12-十字滑块机构，21-驱动电动机，22-受力夹具导轨机构，23-滚珠丝杠，24-支撑机架，25-联轴器，31-辅助夹具导轨机构，32-支撑机架，33-滚珠丝杠，221-内部凸型导轨，222-弹簧，223-外部凹型滑块，224-受力夹具，312-内部凸型导轨，311-弹簧，313-外部凹型滑块，314-辅助夹具。
17.叶片抛光的柔性夹具系统主要包括底部随动机构1、夹具夹紧受力机构2和夹具夹紧辅助机构3三个大部件。夹具夹紧受力机构2包括驱动电动机21，受力夹具导轨机构22，滚珠丝杠23，支撑机架24，联轴器25。夹具夹紧辅助机构3包括辅助夹具导轨机构31，支撑机架32，滚珠丝杠33。
18.支撑机构24呈现l形状，l字母底部均六盲孔通过螺栓与底部相连接，l字母上水平部分宽度和电动滚珠丝杠21、23相当，并且水平部分通过六个均匀分布的盲孔通过螺栓与电动滚珠丝杠底部相对应位置连接，l字母高度与电动滚珠丝杠高度相当。电动滚珠丝杠主要包括滚珠丝杠23与驱动电动机21通过联轴器25进行连接，在滚珠丝杠上的移动平台上均布四盲孔通过螺栓与受力夹具的导轨滑块中的导轨相连接。夹具受力夹紧机构22主要包括夹具滑动机构221、222、223与受力夹具224，导轨内部呈现凸型与滑块外部的凹型呈现镶嵌连接，而且在导轨内部的两个滑块通过弹簧进行销轴连接，在凹字滑块的侧方向，伸出有与受力夹具通过连接螺栓连接的连接轴，内部双凹型滑块与受力夹具呈现y字型。夹具夹紧受力机构以夹具夹紧辅助机构呈对称分布。
19.支撑机构32与夹具夹紧受力机构中的支撑机构24相同。滚珠丝杠33为电动滚珠丝杠的组成部分。夹具夹紧辅助架构由受力夹具夹紧机构中的长方板状变为三菱柱状，柱体的斜坡面接触涡轮的夹具面，在斜坡夹具面与涡轮面中留有一定缝隙，该缝隙中添加缓冲材料，斜坡的底面有凸起形状与底部的导轨滑块面上凹型进行镶嵌连接，在斜坡夹具接触面的向对面构成y字的构成轴。
20.底部随动机构包括底部主体11和两个导轨滑块机构12。所述导轨底部均布双盲孔通过螺栓与底部主体相对应的通孔相连接，在下导轨机构滑块上部均布四盲孔与上导轨底部四盲孔通过螺栓连接，上导轨机构与下导轨机构成叠加十字交叉形状，两导轨机构均采用滑块v字镶嵌导轨进行连接。
21.工作原理：夹具夹紧受力机构通过弹簧的夹紧力对所需要抛光的涡轮叶片进行夹紧，夹具夹紧辅助机构通过弹簧的夹紧力夹紧叶片与辅助夹具之间的缓冲材料，进行辅助夹紧与缓冲，底部随动机构在抛光力与驱动电动机的作用下，涡轮叶片随着抛光叶片运动。
22.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡
是依据本发明的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种叶片抛光的柔性夹具系统，包括底部随动机构、夹具夹紧受力机构与夹具夹紧辅助机构三大部分，其特征是：所述夹具夹紧受力机构（2）包括驱动电动机（21）、受力夹具导轨机构（22）、滚珠丝杠（23）、支撑机架（24）、联轴器（25）依次安装在所述支撑机架（24）上；所述受力夹具导轨机构（22）包括内部凸型导轨（221）、弹簧（222）、外部凹型滑块（223）、受力夹具（224）；其中所述外部凹型滑块（223）与弹簧（222）安装在内部凸型导轨（221）上；所述受力夹具（224）与外部凹型滑块（223）通过螺纹螺栓连接起来，形成y字形状；所述夹具夹紧辅助机构（3）包括辅助夹具导轨机构（31）、滚珠丝杠（33）、支撑机架（32）依次安装在所述支撑机架（32）上；所述辅助夹具导轨机构（31）包括内部凸型导轨（312）、弹簧（311）、外部凹型滑块（313）、辅助夹具（314）；其中所述外部凹型滑块（313）与弹簧（311）安装在内部凸型导轨（312）上；所述辅助夹具（314）与外部凹型滑块（313）通过螺纹螺栓连接起来，形成y字形状；所述底部随动机构（1）包括底部主体板（11）与十字滑块机构（12）。2.根据权利要求1所述的叶片抛光柔性夹具系统，其特征是：所述夹具夹紧受力机构（2）中通过受力夹具导轨机构（22）对称安装在支撑机架（24）上，通过弹簧（222）弹力形成夹紧力进行夹持，不需要提供额外夹紧力。3.根据权利要求1所述的叶片抛光柔性夹具系统，其特征是：所述夹具夹紧辅助机构（3）中通过辅助夹具导轨机构（31）对称安装在支撑机架（32）上，通过弹簧（311）弹力形成夹紧力，在辅助夹具（314）面与工件面之间留有一定空隙，在空隙中填充有一定减震材料，在弹簧（311）夹紧力的做用下进行辅助夹紧，并且起到一定缓冲减震作用。

技术总结
一种涡轮叶片抛光柔性夹具装置，涉及航空制造领域，包括底部随动机构、夹具夹紧受力机构和夹具夹紧辅助机构。所述底部随动机构包括底部支撑板与双导轨滑块组成的十字滑块机构。所述夹具夹紧受力夹具机构包括支撑部件、电动丝杠部件、受力夹具体。受力夹具机构可以自适应夹紧，在没有外力作用下利用自身Y型机构的力，能够满足叶片抛光所需要的夹紧力。所述夹具夹紧辅助机构包括支撑部件、丝杠部件、辅助夹具体，辅助夹具体与叶片之间留有空隙用以添加缓冲材料，利用Y型机构产生的力进行固定，起到缓冲作用。辅助夹具体与底部滑块进行导轨滑块连接，用以抵消辅助夹具体在抛光过程中所产生的扭矩。生的扭矩。生的扭矩。


技术研发人员：郭强 郑志玺 姜燕 赵威森 王文博 奚园园
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/8/1