用于汽轮机叶片回转铣削加工的搭子夹具的制作方法

本发明涉及汽轮机叶片加工领域，具体为一种用于汽轮机叶片回转铣削加工的搭子夹具。

背景技术：

高效率的汽轮机一直都是市场所追求，汽轮机效率的提高主要取决于叶片，因此对于叶片的制造精度的要求越来越高，而叶片加工时的装夹精度、稳定性对于保证叶片制造精度非常重要。目前，汽轮机类大叶片都是先加工型面再加工叶根，加工型面前先在叶根1上加工叶根工艺搭子，如图1和图2所示，工艺搭子成型于叶根下方，工艺搭子的内弧侧面2和背弧侧面3均为竖直平面，进气侧面4和出气侧面5分别为叶根进气侧面和叶根出气侧面的延伸面且为互相平行的斜面，工艺搭子的底面两侧为底部定位面6并呈水平设置。工艺搭子加工后，便以工艺搭子定位夹紧叶片进行回转铣加工叶片型面、叶冠、凸台。

传统的工艺搭子夹具都是根据不同的叶片单独设计一个搭子夹具，夹具无通用性，工装成本浪费严重。

技术实现要素：

针对现有工艺搭子夹具都是根据不同的叶片单独设计一个搭子夹具，夹具无通用性，工装成本浪费严重的技术问题，本发明提供了一种用于汽轮机叶片回转铣削加工的搭子夹具，其能通用性强，可有效降低工装成本。

其技术方案是这样的：一种用于汽轮机叶片回转铣削加工的搭子夹具，其特征在于：其包括呈l型的回转底盘，所述回转底盘的水平板的顶面上并排固定安装有至少两个内背定位块，搭子的内弧侧面或背弧侧面贴合放置于所述内背定位块的顶部平面上，所述水平板上还并排安装有至少两个用于向下压紧所述搭子的背弧侧面或内弧侧面的压紧组件；所述水平板上位于所述搭子的左右两侧分别固定安装有侧面定位块和侧面顶紧组件，所述侧面定位块的定位面与所述搭子的进气侧面或出气侧面贴合，所述侧面顶紧组件用于横向顶紧所述搭子的出气侧面或进气侧面；所述回转底盘的竖直板的左右两侧分别固定安装有轴向定位块，两个所述轴向定位块的前端面分别与所述搭子的两个底部定位面贴合；所述竖直板上开有回转中心孔，汽轮机叶片的回转中心与所述回转中心孔的轴线重合。

其进一步特征在于：

所述内背定位块通过螺钉一固定安装于所述水平板上。

所述压紧组件包括双头螺柱和压板，所述双头螺柱位于所述内背定位块的内侧，所述双头螺柱呈竖向设置且其下端旋拧于所述水平板上的螺纹孔内，所述压板套装在所述双头螺柱上并通过上方的螺母锁紧，使所述压板的底面后端压在所述竖直板的顶面上，同时前端压在所述搭子的背弧侧面或内弧侧面上。

所述压板上开有前后方向设置的腰形孔，所述双头螺柱穿过所述腰形孔。

所述水平板的左侧面上沿前后方向开有矩形键槽一，所述侧面定位块的下端设有与所述矩形键槽一配合的插键一，所述插键一插装于所述矩形键槽一内，所述侧面定位块通过螺钉二固定在所述水平板的左侧面上，所述侧面定位块的定位面位于所述水平板上方并呈倾斜设置。

所述水平板的右侧面上沿前后方向开有矩形键槽二，所述侧面顶紧组件包括基座和顶紧螺钉，所述基座的下端设有与所述矩形键槽二配合的插键二，所述插键二插装于所述矩形键槽二内，所述基座通过螺钉三固定在所述水平板的右侧面上，所述基座的上端开有左右方向设置的螺纹孔，所述顶紧螺钉旋拧于所述螺纹孔内并顶紧所述搭子的出气侧面或进气侧面。

所述竖直板的左右两侧面上沿上下方向分别开有矩形键槽三，所述轴向定位块上设有与所述矩形键槽三配合的插键三，所述插键三插装于所述矩形键槽三内，所述轴向定位块通过螺钉四固定在所述竖直板的左右侧面上，所述轴向定位块的前端面为竖直平面并与所述搭子的底部定位面贴合。

本发明的有益效果是：

本发明的搭子夹具，其设置有回转底盘，回转底盘上分别安装有用于定位和压紧搭子内背方向的内背定位块和压紧组件、用于定位和顶紧搭子进出气侧方向的侧面定位块和侧面顶紧组件、用于定位搭子轴向位置的轴向定位块，实现了搭子的准确定位和稳定装夹，对于不同的叶片，只需更换与之相适应的内背定位块和侧面定位块，确保搭子装夹后汽轮机叶片的回转中心与回转底盘的回转中心孔的轴线重合即可，其余部件均可通用，夹具通用性强，可有效降低夹具制造周期和制造成本。

附图说明

图1为带有工艺搭子的汽轮机叶片的左视图；

图2为带有工艺搭子的汽轮机叶片的整体结构示意图；

图3为本发明的主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为回转底盘的主视图；

图6为图5的左视图；

图7为本发明的整体结构示意图；

图8为本发明的夹角与叶片装夹状态示意图。

附图标记：1-叶根；2-内弧侧面；3-背弧侧面；4-进气侧面；5-出气侧面；6-底部定位面；7-回转底盘；8-水平板；9-竖直板；10-螺钉一；11-内背定位块；12-侧面定位块；13-定位面；14-轴向定位块；15-前端面；16-回转中心孔；17-双头螺柱；18-压板；19-腰形孔；20-螺母；21-矩形键槽一；22-插键一；23-矩形键槽二；24-基座；25-顶紧螺钉；26-插键二；27-矩形键槽三；28-插键三。

具体实施方式

见图1至图8，本发明的一种用于汽轮机叶片回转铣削加工的搭子夹具，其包括呈l型的回转底盘7，回转底盘7的水平板8的顶面上通过螺钉一10并排固定安装有至少两个内背定位块11，搭子的内弧侧面2或背弧侧面3贴合放置于内背定位块11的顶部平面上，水平板8上还并排安装有至少两个用于向下压紧搭子的背弧侧面3或内弧侧面2的压紧组件（即当搭子的内弧侧面放置于内背定位块的顶部平面上时，压紧组件则压紧搭子的背弧侧面；反之亦然）；水平板8上位于搭子的左右两侧分别固定安装有侧面定位块12和侧面顶紧组件，侧面定位块12的定位面13与搭子的进气侧面4或出气侧面5贴合，侧面顶紧组件用于横向顶紧搭子的出气侧面5或进气侧面4（即侧面定位块的定位面与搭子的进气侧面贴合时，侧面顶紧组件则顶紧搭子的出气侧面；反之亦然）；回转底盘7的竖直板9的左右两侧分别固定安装有轴向定位块14，两个轴向定位块14的前端面15分别与搭子的两个底部定位面6贴合；竖直板9上开有回转中心孔16，汽轮机叶片的回转中心与回转中心孔16的轴线重合。

其中，内背定位块11和压紧组件的数量根据回转底盘7的宽度w而定，宽度w较大时，内背定位块11和压紧组件的数量相应增加，以保证有效定位和压紧；对于叶根宽度相差不大的汽轮机叶片，可使用同一个回转底盘7，更换不同的内背定位块11和侧面定位块12即可；对于叶根宽度相差非常大的叶轮机叶片，可设计不同大小的回转底盘7保证装夹效果。

见图3至图4，压紧组件包括双头螺柱17和压板18，双头螺柱17位于内背定位块11的内侧，双头螺柱17呈竖向设置且其下端旋拧于水平板8上的螺纹孔内，压板18上开有前后方向设置的腰形孔19，压板18通过腰形孔19套装在双头螺柱17上并通过上方的螺母20锁紧，使压板18的底面后端压在竖直板9的顶面上，同时前端压在搭子的背弧侧面3或内弧侧面2上。如此设计，结构简单，便于压紧，腰形孔的设计使得压板前后位置可调节，通用性强。

见图3，水平板8的左侧面上沿前后方向开有矩形键槽一21，侧面定位块12的下端设有与矩形键槽一21配合的插键一22，插键一22插装于矩形键槽一21内，侧面定位块12通过螺钉二（未示出）固定在水平板8的左侧面上，侧面定位块12的定位面13位于水平板8上方并呈倾斜设置。由于侧面定位块的定位面是需要与搭子的进气侧面或出气侧面贴合的斜面，故设计了前后方向的矩形键槽，对侧面定位块的上下方向位置进行限位，确保侧面定位块的定位面能有效贴合搭子的进气侧面或出气侧面。同时，键槽定位以及螺钉固定的方式也方便了侧面定位块的安装和拆卸，方便回转铣加工型面后二次加工叶根进气侧面或叶根出气侧面。

见图3，水平板8的右侧面上沿前后方向开有矩形键槽二23，侧面顶紧组件包括基座24和顶紧螺钉25，基座24的下端设有与矩形键槽二23配合的插键二26，插键二26插装于矩形键槽二23内，基座24通过螺钉三（未示出）固定在水平板8的右侧面上，基座24的上端开有左右方向设置的螺纹孔，顶紧螺钉25旋拧于螺纹孔内并顶紧搭子的出气侧面5或进气侧面4。如此设计，通过顶紧螺钉即可横向顶紧搭子，便于装夹，同时，键槽定位以及螺钉固定的方式也方便了基座的安装和拆卸，方便回转铣加工型面后二次加工叶根出气侧面或叶根进气侧面。

见图4，竖直板9的左右两侧面上沿上下方向分别开有矩形键槽三27，轴向定位块14上设有与矩形键槽三27配合的插键三28，插键三28插装于矩形键槽三27内，轴向定位块14通过螺钉四（未示出）固定在竖直板9的左右侧面上，轴向定位块14的前端面15为竖直平面并与搭子的底部定位面6贴合。由于轴向定位块的前端面是需要与搭子的底部定位面贴合的竖直平面，故设计了上下方向的矩形键槽，对轴向定位块的竖向转动方向进行限制，确保轴向定位块的前端面能有效贴合搭子的底部定位面。同时，键槽定位以及螺钉固定的方式也方便了轴向定位块的安装和拆卸，方便回转铣加工型面后二次加工搭子的底部定位面。

下面具体描述下采用本发明夹具装夹叶片的过程：根据叶片选择相应的内背定位块11和侧面定位块12，内背定位块11用螺钉一10固定在回转底盘7上，轴向位定位块14安装在回转底盘7的矩形键槽三27中并用螺钉四固定，侧面定位块12安装在回转底盘7的矩形键槽一21中并用螺钉二固定，叶片装夹时，首先把叶片的工艺搭子与内背定位块11贴合，然后使工艺搭子的底部定位面6（即叶片的轴向基准）与轴向定位块14的前端面贴合，接着使搭子的进气侧面4或出气侧面5与侧面定位块12贴合，顶紧基座24上的顶紧螺钉25，最后拧紧螺母20，使压板18压紧工艺搭子，即完成叶片的整个装夹过程。