软爪装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种应用于航空发动机的软爪装置。


背景技术：

2.航空发动机的工作环境一般都是一些较为极端的环境，譬如变交负荷，高压，高温以及高转速等。轻量化一直是航空发动机重点关注的重要技术，对于追求轻质和减重方面可以说是以克计较，据《科学出版社》统计：航天飞机每减重1kg的效益将近10万美元。高强度的新材料的出现为航空发动机的减重带来了更多的可能性，所以新型发动机的零件设计的越来越薄，而薄壁环块类零件又是这些发动机回转类产品中必不可少的组成部分，薄壁环块类零件作为航空发动机组成的常见结构零件，在航空发动机的设计与制造领域占据着重要地位。但同时，由于航空发动机环块类薄壁零件形状特殊、结构复杂，其壁厚通常较薄，进而导致了零件加工过程装夹困难，加工过程中容易颤动，加工后零件变形量大，加工质量不稳定。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术零件加工过程装夹困难，加工过程中容易颤动，加工后零件变形量大，加工质量不稳定的缺陷，提供一种软爪装置。
4.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.本实用新型公开了一种软爪装置，用于压紧航空发动机的薄壁零件，所述软爪装置包括分体设置的第一压紧部和第二压紧部，所述第一压紧部和所述第二压紧部分别与所述薄壁零件相对的两侧贴合。
6.在本方案中，采用上述结构形式，通过第一压紧部和第二压紧部从薄壁零件相对的两侧贴合，实现了对薄壁零件双向压紧，避免了从单一方向压紧薄壁零件导致薄壁零件变形，同时也有效提高了薄壁零件加工的装夹刚度，避免了薄壁零件装夹和加工过程中的颤动和变形，提高了薄壁零件的合格率，节约了成本。
7.较佳地，所述软爪装置还包括第一连接部，所述第一连接部贯穿所述第一压紧部，所述第一连接部靠近所述第二压紧部的一端伸入所述第二压紧部内与所述第二压紧部连接，所述第一连接部用于改变所述第一压紧部和所述第二压紧部的距离。
8.在本方案中，采用上述结构形式，通过第一连接部可以改变第一压紧部和第二压紧部之间的距离，从而方便了第二压紧部从薄壁零件的内部进行精确限位，进一步避免了薄壁零件在装夹和加工过程中的变形，提高了薄壁零件的合格率。
9.较佳地，所述第一压紧部的一端向靠近所述薄壁零件的侧壁方向延伸，所述第一压紧部的另一端向靠近所述薄壁零件和/或所述第二压紧部的底部方向延伸，用于放置所述薄壁零件和/或所述第二压紧部。
10.在本方案中，采用上述结构形式，使得薄壁零件可以稳定放置于第一压紧部，进一步提高了装夹薄壁零件的稳定性。第二压紧部放置于第一压紧部上时，提高了软爪装置结
构的紧凑性。
11.较佳地，所述第一压紧部包括第一放置件和第二放置件，所述第一放置件在竖直方向的高度高于所述第二放置件，所述第一放置件和所述第二放置件通过连接件连接，所述第一放置件用于放置所述薄壁零件，所述第二放置件用于放置所述第二压紧部，所述第一连接部远离所述第二压紧部的一端伸入所述连接件内。
12.在本方案中，第一连接部伸入连接件内，使得第一压紧部和第二压紧部可以实现连接，并且通过调节第一连接部，可以调节第二压紧部和连接件之间的距离，从而调节第一压紧部和第二压紧部之间的距离，以使第一压紧部和第二压紧部可以更好地贴合薄壁零件。另外，第一连接部伸入连接件内，使得第一连接部和薄壁零件之间不会产生干涉，提高了薄壁零件放置的稳定性。
13.较佳地，所述第一放置件、所述第二放置件和所述连接件一体成型。
14.在本方案中，采用上述结构形式，提高了第一压紧部的强度。
15.较佳地，所述软爪装置还包括基座，所述第一压紧部和所述第二压紧部设置于所述基座的上端，并与所述基座连接。
16.在本方案中，采用上述结构形式，第一压紧部、第二压紧部和薄壁零件可以通过基座固定于机床上。
17.较佳地，所述软爪装置还包括第二连接部，所述第二连接部贯穿所述第一压紧部，所述第二连接部靠近所述基座的一端与所述基座抵接。
18.在本方案中，采用上述结构形式，通过第二连接部增加了第一压紧部的支柱，进而增强了第一压紧部与基座的连接刚度，从而提高了薄壁零件加工的装夹刚度，避免了薄壁零件加工中的颤动。
19.较佳地，所述第二连接部的数量为多个，多个所述第二连接部分别设置于所述第一压紧部的两端。
20.在本方案中，采用上述结构形式，进一步提高了第一连接部和基座的连接刚度。
21.较佳地，所述基座包括基座本体和运动部，所述基座本体与所述运动部连接，所述第一压紧部与所述运动部连接，以通过运动部改变所述第一压紧部和所述薄壁零件的距离。
22.在本方案中，采用上述结构形式，通过运动部带动第一压紧部运动，从而使得第一压紧部可以对薄壁零件实现粗定位。
23.较佳地，所述第一压紧部的数量为多个，多个所述第一压紧部绕所述薄壁零件周向设置；
24.和/或，所述第二压紧部的数量为多个，多个所述第二压紧部绕所述薄壁零件周向设置。
25.在本方案中，采用上述结构形式，进一步提高了薄壁零件装夹的稳定性。
26.本实用新型的积极进步效果在于：
27.通过第一压紧部和第二压紧部从薄壁零件相对的两侧贴合，实现了对薄壁零件双向压紧，避免了从单一方向压紧薄壁零件导致薄壁零件变形，同时也有效提高了薄壁零件加工的装夹刚度，避免了薄壁零件装夹和加工过程中的颤动和变形，提高了薄壁零件的合格率，节约了成本。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例的软爪装置装夹薄壁零件的示意图；
29.图2为本实用新型实施例的软爪装置的部分示意图；
30.图3为图2中a-a处剖视示意图；
31.图4为图2中b-b处剖视示意图；
32.图5为图2中c-c处剖视示意图。
33.附图标记说明：
34.软爪装置100
35.第一压紧部1
36.第一放置件11
37.第二放置件12
38.连接件13
39.第二压紧部2
40.第一连接部3
41.基座4
42.基座本体41
43.运动部42
44.松紧件421
45.滑动件422
46.第二连接部5
47.第三连接部6
48.弹性件7
49.薄壁零件200
具体实施方式
50.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
51.本实施例公开了一种软爪装置100，用于压紧航空发动机的薄壁零件200，以解决零件加工过程装夹困难，加工过程中容易颤动，加工后零件变形量大，加工质量不稳定的问题。
52.如图1至图5所示，软爪装置100包括分体设置的第一压紧部1和第二压紧部2，第一压紧部1和第二压紧部2分别与薄壁零件200相对的两侧贴合。采用上述结构形式，通过第一压紧部1和第二压紧部2从薄壁零件200相对的两侧贴合，实现了对薄壁零件200双向压紧，避免了从单一方向压紧薄壁零件200导致薄壁零件200变形，同时也有效提高了薄壁零件200加工的装夹刚度，避免了薄壁零件200装夹和加工过程中的颤动和变形，提高了薄壁零件200的合格率，节约了成本。在本实施例中，第一压紧部1自薄壁零件200的外侧压紧薄壁零件200，第二压紧部2自薄壁零件200的内侧压紧薄壁零件200。在其他实施例中，第一压紧部1也可以自薄壁零件200的内侧压紧薄壁零件200，第二压紧部2自薄壁零件200的外侧压紧薄壁零件200。
53.请参阅图1和图2进行理解，软爪装置100还包括第一连接部3，第一连接部3贯穿第
一压紧部1，第一连接部3靠近第二压紧部2的一端伸入第二压紧部2内与第二压紧部2连接，第一连接部3用于改变第一压紧部1和第二压紧部2的距离。具体地，第一压紧部1和第二压紧部2可以通过第一连接部3进行连接；另外，上述结构形式可以通过第一连接部3可以改变第一压紧部1和第二压紧部2之间的距离，从而方便了第二压紧部2从薄壁零件200的内部进行精确限位，进一步避免了薄壁零件200在装夹和加工过程中的变形，提高了薄壁零件200的合格率。在具体使用时，第一连接部3为内六角螺纹带肩销轴，并且第一连接部3套设于弹性件7上。在其他实施例中，第一连接部3也可以为螺栓等形式在此不做限制。另外，在其他实施例中，第一连接部3可以贯穿第二压紧部2，并且第一连接部3远离第二压紧部2的一端伸入第一压紧部1内与第一压紧部1连接。第一连接部3的数量为多个，提高了第一压紧部1和第二压紧部2连接的稳定性，同时也提高了第二压紧部2运动的效率。在本实施例中，第一连接部3的数量为两个，在其他实施例中，第一连接部3的数量可以根据实际需求做出调整，在此不对第一连接部3的数量进行限制。
54.第一压紧部1的一端向靠近薄壁零件200的侧壁方向延伸。第一压紧部1可以有以下几种实施方式。第一种实施方式，第一压紧部1的另一端向靠近薄壁零件200的底部方向延伸，用于放置薄壁零件200，使得薄壁零件200可以稳定放置，进一步提高了装夹薄壁零件200的稳定性；第二种实施方式，第一压紧部1的另一端向靠近第二压紧部2的底部方向延伸，用于放置第二压紧部2，提高了软爪装置100结构的紧凑性；第三种实施方式，第一压紧部1的另一端向靠近薄壁零件200和第二压紧部2的底部方向延伸，用于放置薄壁零件200和第二压紧部2。优选，第一压紧部1的另一端向靠近薄壁零件200和第二压紧部2的底部方向延伸，用于放置薄壁零件200和第二压紧部2，在保证薄壁零件200稳定放置的同时，提高了软爪装置100结构的紧凑性。具体地，第一压紧部1的一端向上延伸，使得第一压紧部1可以与薄壁零件200的外壁接触，提高了第一压紧部1和薄壁零件200的接触面积，从而提高了第一压紧部1夹紧零件的可靠性。第一压紧部1的另一端水平方向延伸，使得第二压紧部2和薄壁零件200可以放置于第一压紧部1上。即在本实施例中，第一压紧部1呈l型。
55.第一压紧部1包括第一放置件11和第二放置件12，第一放置件11在竖直方向的高度高于第二放置件12，第一放置件11和第二放置件12通过连接件13连接，第一放置件11用于放置薄壁零件200，第二放置件12用于放置第二压紧部2，第一连接部3远离第二压紧部2的一端伸入连接件13内。具体地，第一连接部3贯穿连接件13，并且第一连接部3靠近第二压紧部2的一端伸入第二压紧部2内与第二压紧部2连接，并且第一连接部3伸入第二压紧部2的位置较第二压紧部2与薄壁零件200的贴合位置靠下，使得第二压紧部2在与第一连接部3连接的同时，还可以通过第二压紧部2压紧薄壁零件200，从而可以通过第一连接部3调整第二压紧部2与薄壁零件200的位置关系，使得第二压紧部2的侧壁与薄壁零件200的内侧贴合。采用上述结构形式，第一连接部3伸入连接件13内，使得第一压紧部1和第二压紧部2可以实现连接，并且通过调节第一连接部3，可以调节第二压紧部2和连接件13之间的距离，从而调节第一压紧部1和第二压紧部2之间的距离，以使第一压紧部1和第二压紧部2可以更好地贴合薄壁零件200。另外，第一连接部3伸入连接件13内，使得第一连接部3和薄壁零件200之间不会产生干涉，提高了薄壁零件200放置的稳定性。
56.在本实施例中，第一放置件11、第二放置件12和连接件13一体成型，提高了第一压紧部1的强度。在其他实施例中，第一放置件11、第二放置件12和连接件13分体设置，并且第
一放置件11、连接件13和第二放置件12依次连接。
57.如图1所示，软爪装置100还包括基座4，第一压紧部1和第二压紧部2设置于基座4的上端，并与基座4连接。采用上述结构形式，第一压紧部1、第二压紧部2和薄壁零件200可以通过基座4固定于机床上。在具体使用时，基座4一般通过螺栓或四爪固定到机床上。
58.软爪装置100还包括第二连接部5，第二连接部5贯穿第一压紧部1，第二连接部5靠近基座4的一端与基座4抵接。采用上述结构形式，通过第二连接部5增加了第一压紧部1的支柱，进而增强了第一压紧部1与基座4的连接刚度，从而提高了薄壁零件200加工的装夹刚度，避免了薄壁零件200加工中的颤动。在具体使用时，第二连接部5的数量为多个，多个第二连接部5分别设置于第一压紧部1的两端，进一步提高了第一连接部3和基座4的连接刚度。另外，各第一压紧部1上设置有两个第二连接部5，并且第二连接部5设置于第一压紧部1的两端，从而进一步增强了基座4与第一压紧部1的连接刚度。在其他实施例中，第二连接部5的数量可以不做限制。
59.在本实施例中，第二连接部5为外六角螺纹螺栓，在其他实施例中，第二连接部5也可以为销轴等形式，在此不做限制。
60.如图1所示，基座4包括基座本体41和运动部42，基座本体41与运动部42连接，第一压紧部1与运动部42连接，以通过运动部42改变第一压紧部1和薄壁零件200的距离。具体地，运动部42包括松紧件421和滑动件422，以通过松紧件421带动滑动件422沿基座4的径向方向运动。滑动件422和松紧件421的数量为多个，各滑动件422和各松紧件421一一对应连接。滑动件422沿基座4周向环绕设置，并且第一压紧部1的下表面与滑动件422连接，使得松紧件421可以通过带动滑动件422运动，进而带动第一压紧部1运动，从而使得第一压紧部1可以靠近薄壁零件200，实现对薄壁零件200的粗定位。在本实施例中，滑动件422和松紧件421的数量均为三个，在其他实施例中，滑动件422和松紧件421的数量可以根据实际需求进行调整，在此不做限制。
61.如图1所示，第一压紧部1和第二压紧部2的数量可以有以下几种实施方式。第一种实施方式，第一压紧部1的数量为多个，多个第一压紧部1绕薄壁零件200周向设置；第二种实施方式，第二压紧部2的数量为多个，多个第二压紧部2绕薄壁零件200周向设置；第三种实施方式，第一压紧部1的数量为多个，多个第一压紧部1绕薄壁零件200周向设置，并且第二压紧部2的数量为多个，多个第二压紧部2绕薄壁零件200周向设置。优选，第一压紧部1的数量为多个，多个第一压紧部1绕薄壁零件200周向设置，并且第二压紧部2的数量为多个，多个第二压紧部2绕薄壁零件200周向设置，并且各第一压紧部1和各第二压紧部2一一对应，进一步提高了薄壁零件200装夹的稳定性。在具体使用时，各第一压紧部1和各滑动件422一一对应连接。在本实施例中，第一压紧部1的数量为三个，三个第一压紧部1绕薄壁零件200周向间隔设置。在其他实施例中，第一压紧部1的数量可以根据实际需求做出调整，在此不做限制。
62.在具体实施时，软爪装置100可以通过以下步骤对薄壁零件200进行装夹。
63.步骤1、基座4通过螺栓或四爪固定到机床上。
64.步骤2、第一压紧部1通过第三连接部6与基座4连接固定。在本实施例中，第三连接部6为内六角螺纹螺栓，在其他实施例中，第三连接部6的类型可以不做限制。
65.步骤3、将薄壁零件200放置到第一压紧部1和第二压紧部2之间，通过基座4的松紧
件421，驱动滑动件422带动第一压紧部1从外部粗定位压紧薄壁零件200。具体地，各滑动件422均带动各第一压紧部1沿径向向内运动，从而缩小了软爪装置100的径向直径，从而使得第一压紧部1可以从外侧压紧薄壁零件200。
66.步骤4、拧紧第一连接部3带动第二压紧部2从内部粗压紧薄壁零件200，实现了双向压紧，避免了从单一方向压紧薄壁环块类零件导致零件的变形，同时也有效提高了薄壁环块类零件车加工的装夹刚性，避免了零件装夹和加工过程中的变形。
67.步骤5、重复步骤3、步骤4交替逐渐将薄壁零件200定位压紧装夹好。
68.步骤6、旋转第二连接部5与基座4接触，实际效果相当于增加了几个支柱，增强了第一压紧部1与基座4的连接刚性，提高了薄壁环块类零件车加工的装夹刚性，避免了零件加工中的颤动。
69.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。