一种提高封气环中开口槽位置度的夹具及使用方法与流程

1.本发明涉及航空发动机封气环的生产技术领域，具体为一种提高封气环中开口槽位置度的夹具及使用方法。


背景技术：

2.在航空发动机领域，封气环是航空发动机封气环组件中的重要组件，其材料为高温合金，由于其复杂的工作环境，其加工表面的完整性对于其性能的发挥具有非常重要的作用，其结构简单，但开口槽相对定位孔位置精度要求较严格，需开口槽与定位孔位置在同一直线上并指向圆心。若开口槽与定位孔方向不一致，则在发动机运转过程中，开口槽与定位孔处容易产生裂纹甚至封气环金属块倒落。目前本公司采用万能铣床加工，侧边定角向，横向片铣加工的方式，使得开口槽方向与定位孔方向不一致，导致产品合格率较低，易产生飞行安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种提高封气环中开口槽位置度的夹具及使用方法，用于解决现有的封气环在铣加工过程中开口槽与定位孔方向不一致的缺陷，保证了开口槽的加工精度，提高了产品合格率。
4.本发明提供如下技术方案：一种提高封气环中开口槽位置度的夹具，包括底座，所述底座上连接有压紧定位单元和对刀角向定位单元，底座的下端连接有转动锁定单元，所述压紧定位单元连接在底座的上端，用于将待加工零件进行压紧，所述对刀角向定位单元固定在压紧定位单元的一侧，用于定位待加工零件的角向，所述转动锁定单元用于对压紧定位单元进行转向的固定，方便转动锁定单元松开时，手动转动压紧定位单元调整待加工零件的角向。
5.根据上述技术方案，所述压紧定位单元包括定位圈和轴，所述定位圈的中心开设有下沉槽，所述下沉槽的底部开设有通孔，所述底座内固定有定位套，所述定位圈与底座上定位套通过轴间隙配合连接，所述轴的上端开设有螺纹孔，所述轴的上端通过螺纹连接有锁紧螺钉将上压板压紧在轴上，上压板的上端位于定位圈上方，所述上压板与定位圈之间放置待加工零件，所述轴的法兰边上开设有一定位孔，定位孔向下延伸成型在定位圈的底部，通过在定位孔内插入定位销使轴与定位圈同时转动。
6.根据上述技术方案，所述上压板包括圆环，圆环向斜上方成型有两个羊角压板，所述圆环上开设有槽口，所述羊角压板以槽口为中心对称分布。
7.根据上述技术方案，所述定位圈的外表面开设有开槽孔用于排除切削液和铁屑，所述开槽孔的底面与下沉槽底面齐平。
8.根据上述技术方案，所述对刀角向定位单元包括导向块，所述底座上开设有与导向块间隙配合的插槽，所述导向块插入在插槽内，所述导向块的侧面开设有限位孔和引导孔，所述限位孔内固定有圆柱销对导向块进行上下的限位，所述引导孔内固定有衬套，衬套
内滑动有引导杆，所述定位圈上均匀开设有角向孔，引导杆穿过衬套插入在待加工零件的角向孔内同时插入在定位圈上的角向孔内。
9.根据上述技术方案，所述导向块的上端成型有对刀槽。
10.根据上述技术方案，所述转动锁定单元包括下压板，所述底座的下端成型有凹槽，下压板嵌入在凹槽内，所述下压板的下端成型连接孔，所述连接孔与轴间隙配合，轴的下端上套接有球面垫圈，所述球面垫圈的下端在轴上螺纹连接有底部螺母，连接孔的外表面上成型有圆锥槽，球面垫圈嵌合在圆锥槽内，所述底座上在下压板的两端上方开设有锁紧孔，一端的锁紧孔上固定有六角螺母，六角螺母内螺纹连接有平端拧紧螺钉，另一端的锁紧孔内螺纹连接压紧螺钉。
11.根据上述技术方案，所述底座的下端还开设有矩形槽，矩形槽内通过紧固件连接有定位键，所述底座的两端开设有u型槽。
12.本发明还提供如下技术方案：一种提高封气环中开口槽位置度的夹具的使用方法，包括上述的夹具，使用方法如下：步骤一、将夹具固定在铣床的工作台上；步骤二、将待加工零件放置压紧在锁紧定位单元上；步骤三、由对刀角向定位单元对待加工零件进行角向定位和对刀，并锁紧转动锁定单元，随后将引导杆抽出角向定位孔并将对刀角向定位单元拔出底座，再进行槽口的铣加工；步骤四、松开转动锁定单元并解除角向定位，旋转压紧定位单元至下一个角向，再次由对刀角向定位单元进行角向定位，再拧紧转动锁定单元，将压紧定位单元固定，然后将引导杆抽出角向定位孔并将对刀角向定位单元拔出底座，进行下一次铣加工，循环步骤四至所有开口槽完成加工。
13.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过采用定角向与铣加工方向一致的定位加工方式，再利用引导杆将封气环定位，并通过压紧螺钉，实现锁紧定位单元整体的锁紧和转动，从而方便对封气环的位置进行转动，使得方便将开口槽的位置调整到铣刀处，提高了加工效率，且定位圈上开设有与封气环对应的槽口，加工时，封气环与定位圈的槽口对齐，从而提高了加工精度。
附图说明
14.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的整体结构剖面示意图；图3是本发明的整体结构俯视示意图；图4是本发明的定位圈的结构示意图；图5是本发明的上压板的剖面结构示意图；图6是本发明的上压板的结构俯视示意图；图7是本发明的导向块的结构示意图；图8是本发明的底座的结构俯视示意图；
图9是本发明的下压板的剖面示意图；图中：1、上压板；101、圆环；102、羊角压板；103、槽口；2、定位圈；201、下沉槽；202、通孔；203、开槽孔；3、锁紧螺钉；4、轴；401、定位孔；5、定位销；6、平端拧紧螺钉；7、六角螺母；8、底座；801、插槽；802、凹槽；803、矩形槽；9、导向块；901、限位孔；902、引导孔；10、衬套；11、引导杆；12、定位套；13、下压板；131、连接孔；132、圆锥槽；14、球面垫圈；15、底部螺母；17、定位键；18、圆柱销；19、压紧螺钉。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
16.请参阅图1至3，本发明提供技术方案：一种提高封气环中开口槽位置度的夹具，包括底座8，底座8上连接有压紧定位单元和对刀角向定位单元，底座8的下端连接有转动锁定单元，压紧定位单元连接在底座8的上端，用于将待加工零件进行压紧，对刀角向定位单元固定在压紧定位单元的一侧，用于定位待加工零件的角向，转动锁定单元用于对压紧定位单元进行转向的固定，方便转动锁定单元松开时，手动转动压紧定位单元调整待加工零件的角向，先通过压紧定位单元将待加工零件夹持固定，再利用对刀角向定位单元，对待加工零件进行角向定位并将转动锁定单元锁紧将压紧定位单元固定住，随后进行铣加工，将封气环的开口槽加工出来，再将转动锁定单元松开，这样压紧定位单元能够整体旋转，将待加工零件转动到下一个角向，再将转动锁定单元的锁紧，进行铣加工。
17.如图1至4所示，压紧定位单元包括定位圈2和轴4，定位圈2的中心开设有下沉槽201，下沉槽201的底部开设有通孔202，底座8内固定有定位套12，定位圈2与底座8上定位套12通过轴4间隙配合连接，轴4的上端开设有螺纹孔，轴4的上端通过螺纹连接有锁紧螺钉3将上压板1压紧在轴4上，上压板1的上端位于定位圈2上方，上压板1与定位圈2之间放置待加工零件，轴4的法兰边上开设有一定位孔401，定位孔401向下延伸成型在定位圈2的底部，通过在定位孔401内插入定位销5使轴4与定位圈2同时转动，通过锁紧螺钉3的转动控制上压板1与锁紧螺钉3之间的距离，从而将待加工零件固定在定位圈2上。
18.如图5和6所示，上压板1包括圆环101，圆环101向斜上方成型有至少两个羊角压板102，圆环101上开设有槽口103，羊角压板102以槽口103为中心对称分布，羊角压板102能够压在定位圈2上，将封气环固定在定位圈2上。
19.定位圈2的外表面开设有开槽孔203用于排除切削液和铁屑，开槽孔203的底面与下沉槽201底面的齐平，切削液能够在下沉槽201内从开槽孔203流出。
20.如图7所示，对刀角向定位单元包括导向块9，底座8上开设有与导向块9间隙配合的插槽801，导向块9插入在插槽801内，导向块9的侧面开设有限位孔901和引导孔902，限位孔901内固定有圆柱销18对导向块9进行上下的限位，引导孔902内固定有衬套10，衬套10内滑动有引导杆11，定位圈2上均匀开设有角向孔，引导杆11穿过衬套10插入在待加工零件的
角向孔内同时插入在定位圈2上的角向孔内，通过引导杆11的滑动将引导杆11穿过待加工零件和定位圈2上的角向孔，从而使待加工零件的加工位置与定位圈2上的角向孔对齐，从而提高了待加工零件的加工精度。
21.导向块9的上端成型有对刀槽，方便刀具对刀。
22.如图1、2和9所示，转动锁定单元包括下压板13，底座8的下端成型有凹槽802，下压板13嵌入在凹槽802内，下压板13的下端成型连接孔131，连接孔131与轴4间隙配合，轴4的下端上套接有球面垫圈14，球面垫圈14的下端在轴4上螺纹连接有底部螺母15，连接孔131的外表面上成型有圆锥槽132，球面垫圈14嵌合在圆锥槽132内，底座8上在下压板13的两端上方开设有锁紧孔，一端的锁紧孔上固定有六角螺母7，六角螺母7内螺纹连接有平端拧紧螺钉6，另一端的锁紧孔内螺纹连接压紧螺钉19，通过压紧螺钉19的转动，控制下压板13的水平度，当下压板13保持水平，下压板13、轴4和球面垫圈14之间存在空隙，轴4能够转动，从而使压紧定位单元能够转动，能够转动定位圈调整待加工零件的角向位置，当压紧螺钉19向下旋紧，会使压板13发生倾斜，使得下压板13、球面垫圈14和轴4压缩在一起，增大了下压板13与球面垫圈14之间以及轴4和球面垫圈14之间的摩擦力使得轴4不能够转动，从而将定位圈2固定，进一步将压紧定位单元锁紧，固定待加工零部件。
23.如图8所示，底座8的下端还开设有通长的矩形槽803，矩形槽803内通过紧固件连接有定位键17，底座8的两端开设有u型槽，通过定位键17，方便将底座8固定安装在铣床，同时u形槽能够方便通过夹具将底座8固定在铣床的工作台面上。
24.本发明还提供技术方案：一种提高封气环中开口槽位置度的夹具的使用方法，包括上述的夹具，使用方法如下：步骤一、将夹具固定在铣床的工作台上；步骤二、将待加工零件放置压紧在压紧定位单元上；步骤三、由对刀角向定位单元对待加工零件进行角向定位和对刀，并锁紧转动锁定单元，随后将引导杆11抽出角向定位孔并将对刀角向定位单元拔出底座8，再进行槽口的铣加工；步骤四、松开转动锁定单元并解除角向定位，旋转压紧定位单元至下一个角向，再次由对刀角向定位单元进行角向定位，再拧紧转动锁定单元，将压紧定位单元固定，然后将引导杆11抽出角向定位孔并将对刀角向定位单元拔出底座进行下一次铣加工，循环步骤四至所有开口槽完成加工。
25.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。