專利名稱：大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及五坐標(biāo)鏜銑加工中心銑制閉式葉輪的輔助配套裝置，具體地說是一種大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具。
背景技術(shù)：
閉式葉輪整體銑制加工技術(shù)是當(dāng)前葉輪加工領(lǐng)域的世界先進(jìn)技術(shù)，其與常用的三件焊或兩件焊接式葉輪結(jié)構(gòu)相比，無論是葉輪本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、機(jī)械性能，還是材料的利用率，都有非常大的提高。而最新的五坐標(biāo)鏜銑加工中心，為實現(xiàn)閉式葉輪的整體加工提供了可能；但利用五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體加工不同直徑的閉式葉輪，必須配備相應(yīng)的機(jī)床輔助配套裝置，即配套相應(yīng)的工裝夾具，才能真正實現(xiàn)不同直徑閉式葉輪的整體加工。由于五 坐標(biāo)鏜銑加工中心在國內(nèi)的擁有量很少，利用該設(shè)備進(jìn)行大型閉式葉輪的整體銑制加工在國內(nèi)還正處在開發(fā)的項目，因此與之相配套的工裝夾具在國內(nèi)尚屬空白領(lǐng)域。

實用新型內(nèi)容為了填補(bǔ)與五坐標(biāo)鏜銑加工中心相配套的工裝夾具的空白，本實用新型的目的在于提供一種大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本實用新型包括基礎(chǔ)定位連接盤、底座及定位連接裝置，其中基礎(chǔ)定位連接盤定位安裝在設(shè)備的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺上，所述底座的一側(cè)通過該基礎(chǔ)定位連接盤定位、并與所述立式旋轉(zhuǎn)工作平臺連接，底座的另一側(cè)通過定位連接裝置與被加工的葉輪定位連接。其中所述底座與葉輪的圓周外緣連接處設(shè)有將底座與葉輪把合壓緊的壓緊塊；所述壓緊塊為多個，沿圓周方向均布；所述底座及葉輪的圓周外緣連接處分別設(shè)有第一凹槽及第二凹槽，其中第一凹槽的軸向截面為直角梯形槽，第二凹槽的軸向截面為方形槽；所述壓緊塊為兩端分別設(shè)有與第一、二凹槽相對應(yīng)凸起的壓板結(jié)構(gòu)，壓緊塊通過螺栓固接在所述底座上，將底座與葉輪在圓周外緣連接處連接壓緊固定；所述底座的另一側(cè)安裝有防止葉輪與底座相對轉(zhuǎn)動的定位鍵；所述底座及葉輪的外圓周接合處分別開有鍵槽，所述定位鍵容置在鍵槽內(nèi)，并通過開槽圓柱頭螺釘與底座固接；所述定位連接裝置包括工件連接盤和工件連接壓板，其中工件連接盤定位連接在底座的另一側(cè)，所述葉輪通過該工件連接盤定位；所述工件連接壓板壓緊在葉輪的中心孔位置，并與所述工件連接盤連接、將葉輪與底座把合壓緊；所述工件連接盤為雙外徑定位止口結(jié)構(gòu)，即工件連接盤一側(cè)的大直徑定位止口與底座的另一側(cè)定位連接，另一側(cè)的小直徑定位止口與所述葉輪定位連接；所述工件連接壓板為中心帶有螺紋通孔的圓壓板，與所述葉輪通過止口配合連接、并通過至少兩組雙頭螺柱及六角螺母與工件連接盤連接，將所述葉輪在中心孔位置把合壓緊在底座上；所述工件連接壓板中心的螺紋通孔螺紋連接有吊環(huán)螺釘；所述基礎(chǔ)定位連接盤為帶有中心孔的雙外徑定位止口結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)定位連接盤一側(cè)小直徑定位止口與設(shè)備的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺定位連接，另一側(cè)的大直徑定位止口與所述底座的一側(cè)定位連接；所述基礎(chǔ)定位連接盤的外緣設(shè)有螺釘把合槽，在基礎(chǔ)定位連接盤上均布有多個螺紋通孔；所述底座為帶有筋板的圓周封閉箱體結(jié)構(gòu)，該底座的一側(cè)通過止口與基礎(chǔ)定位連接盤定位連接、并通過T型槽螺栓和六角螺母與設(shè)備的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺固接，底座的另一側(cè)通過止口與所述定位連接裝置連接；在底座上安裝有吊環(huán)螺釘。本實用新型的優(yōu)點與積極效果為本實用新型為多零件、內(nèi)外止口配合定位、壓緊塊和壓板螺栓連接固定的組合式工裝結(jié)構(gòu)，并依據(jù)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化原則，保證工裝具有一定的通用性。具體為I.本實用新型通過止口定位，螺栓把合、錐·面壓緊等結(jié)構(gòu)形式，使被加工葉輪通過工裝胎夾具與設(shè)備的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺成為一個穩(wěn)定的整體，經(jīng)歷較長時間的加工過程，仍能保證葉輪坯料與設(shè)備旋轉(zhuǎn)工作臺中心的同軸度差值為O. 05mm(加工允許誤差為O. Imm)，完全滿足產(chǎn)品設(shè)計要求。2.本實用新型通過底座上的兩個吊裝螺孔、工件連接壓板上一個吊裝螺孔的組合結(jié)構(gòu)的使用，吊裝和翻轉(zhuǎn)工裝胎夾具與葉輪的組裝整體結(jié)構(gòu)簡單、方便，吊運過程平穩(wěn)，滿足工藝性要求。3.本實用新型采用多件組合式結(jié)構(gòu)，增加了工裝零件的通用性，只更換部分工裝零件，就可用于不同直徑、不同厚度葉輪的整體銑；使外圓直徑相同，而整體厚度不同的葉輪，均可使用相同的工裝。這樣大大提高了工裝的使用率，減少了制造成本，縮短了產(chǎn)品的產(chǎn)程時間。

圖I為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中I處局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中II處局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為胎夾具及葉輪組裝完成后吊裝的示意圖；圖5為胎夾具及葉輪組裝后翻轉(zhuǎn)安裝至設(shè)備立式旋轉(zhuǎn)工作平臺上的安裝示意圖；其中1為基礎(chǔ)定位連接盤，2為底座，3為壓緊塊，4為工件連接盤，5為工件連接壓板，6為吊環(huán)螺釘，7為雙頭螺柱，8為六角螺母，9為螺釘，10為螺栓，11為定位鍵，12為螺栓，13為T型槽螺母，14為T型槽螺栓，15為開槽圓柱頭螺釘，16為葉輪，17為設(shè)備立式旋轉(zhuǎn)工作平臺，18為設(shè)備，19為T型槽，20為中心孔，21為螺釘把合槽，22為螺紋通孔，23為筋板，24為頂絲孔，25為第一凹槽，26為第二凹槽。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳述。如圖I所示，本實用新型包括基礎(chǔ)定位連接盤I、底座2、壓緊塊3、定位鍵11及定位連接裝置，其中定位連接裝置包括工件連接盤4及工件連接壓板5 ;基礎(chǔ)定位連接盤I定位安裝在設(shè)備18的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17上，底座2的一側(cè)通過該基礎(chǔ)定位連接盤I定位、并與立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17連接，底座2的另一側(cè)通過定位連接裝置與被加工的葉輪16定位連接。基礎(chǔ)定位連接盤I是底座2與設(shè)備18的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17之間的定位連接結(jié)構(gòu)件，基礎(chǔ)定位連接盤I為帶有中心孔20的雙外徑定位止口結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)定位連接盤I 一側(cè)小直徑定位止口與設(shè)備18的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17的內(nèi)孔配合定位連接，依靠立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17上的T型槽19，使用T型槽螺母13和螺栓12的連接方式使基礎(chǔ)定位連接盤I與立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17成為一個整體；基礎(chǔ)定位連接盤I另一側(cè)的大直徑定位止口與底座2的一側(cè)內(nèi)孔配合定位連接，將底座2與立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17連接成為一個穩(wěn)定的整體，保證加工基礎(chǔ)的穩(wěn)固性和精準(zhǔn)度?；A(chǔ)定位連接盤I是本實用新型的通用標(biāo)準(zhǔn)件，可以用于該設(shè)備上的所有葉輪加工，基礎(chǔ)定位連接盤I的中心孔20為安裝時排氣之用，外緣處設(shè)有螺釘把合槽21 (本實施例的螺釘把合槽21采用U形槽結(jié)構(gòu))，便于T型槽螺母13和螺栓12的拆裝；在基礎(chǔ)定位連接盤I上均布有多個(本實施例為四個)螺紋通孔22，螺紋通孔作為基礎(chǔ)定位連接盤I的拆卸頂絲孔和吊裝之用。底座2是立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17上支撐和墊高被加工葉輪16的工裝胎具主體，以止口配合定位結(jié)構(gòu)通過基礎(chǔ)定位連接盤I與立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17連接成為一個整體，成為被加工葉輪16的基礎(chǔ)平臺。底座2為帶有筋板23的圓周封閉箱體結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)底座2本體強(qiáng)度的同時，將葉輪16支撐起離開立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17有設(shè)定距離，保證刀具在任何位置 對葉輪坯料的完整加工；該底座2的一側(cè)(左側(cè))開有內(nèi)孔，通過止口與基礎(chǔ)定位連接盤I另一側(cè)大直徑定位止口定位連接、并通過T型槽螺栓14和六角螺母8與設(shè)備18的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17固接成為一個整體，是加工葉輪16的基礎(chǔ)平臺，底座2的另一側(cè)(右側(cè))通過止口與定位連接裝置連接，另一側(cè)的外徑是與葉輪16相配合關(guān)聯(lián)的尺寸，葉輪16的外徑范圍不同，底座2與葉輪16相連接的直徑以及相應(yīng)底座2的支撐高度也不相同，底座2按照不同檔直徑做成幾個底座，例如直徑Φ 1000以上的葉輪16與底座2的連接直徑是Φ904，底座2的高度是400mm，直徑Φ650至Φ500的葉輪16與底座2的連接直徑是Φ 584，底座2的高度是500mm ;底座2同樣利用立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17上的T型槽19，使用T型槽螺栓14和六角螺母8與立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17牢固連接，并為便于底座2的拆卸在底座2底面外周鉆有八個圓周均布的頂絲孔24。在底座2上設(shè)有兩上吊裝螺孔，孔內(nèi)安裝有吊環(huán)螺釘6。定位連接裝置包括工件連接盤4和工件連接壓板5，其中工件連接盤4定位連接在底座2的另一側(cè)，葉輪16通過該工件連接盤4定位；工件連接壓板5壓緊在葉輪16的中心孔位置，并與工件連接盤4連接、將葉輪16與底座2把合壓緊。工件連接盤4是底座2與被加工的葉輪16之間的定位連接結(jié)構(gòu)件，工件連接盤4為雙外徑定位止口結(jié)構(gòu)，即工件連接盤4 一側(cè)(左側(cè))的大直徑定位止口與底座2的另一側(cè)(右側(cè))定位連接，工件連接盤4另一側(cè)(左側(cè))的小直徑定位止口與葉輪16定位連接，即先將工件連接盤4與底座2定位、然后通過螺釘9把合連接為一體，再使工件連接盤4與被加工的葉輪16通過止口定位連接，而不是將被加工的葉輪16與底座2直接連接；通過更換工件連接盤4，可以使胎夾具用于不同規(guī)格的葉輪，可以提高工裝胎夾具的工藝性和通用性。工件連接壓板5是被加工的葉輪16與底座2之間中心位置處的把合緊固件，該工件連接壓板5與底座2也是工裝胎夾具和被加工葉輪的整體吊裝結(jié)構(gòu)件；工件連接壓板5為中心帶有螺紋通孔的圓壓板，與葉輪16通過止口配合連接，壓緊在葉輪16的中心孔位置，并通過至少兩組雙頭螺柱7及六角螺母8將葉輪16把合壓緊在工件連接壓板5與底座2之間，加強(qiáng)葉輪16與底座2在中心位置的連接，使葉輪16與底座2的連接更加穩(wěn)固；工件連接壓板5中心的螺紋通孔作為吊裝螺孔、螺紋連接有吊環(huán)螺釘6。如圖2所示，為防止葉輪16與底座2在長時間加工過程中有相對轉(zhuǎn)動，在底座2的另一側(cè)(右側(cè))安裝有防止葉輪16與底座2相對轉(zhuǎn)動的定位鍵11 ;底座2及葉輪16的外圓周接合處分別開有鍵槽，定位鍵11容置在鍵槽內(nèi)，在葉輪16裝夾到底座2上后、開始加工前，即在葉輪16的加工狀態(tài)，配制葉輪16的鍵槽，之后裝配定位鍵11，并用開槽圓柱頭螺釘15將定位鍵11固定在底座2上。如圖3所示，底座2與葉輪16的圓周外緣連接處設(shè)有將底座2與葉輪16把合壓緊的壓緊塊3，壓緊塊3為多個(本實施例為三個)，沿圓周方向均布；底座2及葉輪16的圓周外緣連接處分別設(shè)有第一凹槽25及第二凹槽26，其中第一凹槽25的軸向截面為直角梯形槽，即第一凹槽的一面為平面，另一面為斜面，第二凹槽26的軸向截面為方形槽；壓緊塊3為兩端分別設(shè)有與第一、二凹槽25、26相對應(yīng)凸起的壓板結(jié)構(gòu)，即壓緊塊3上有兩個凸 起，其中與第一凹槽25相對應(yīng)的凸起也為直角梯形，與第二凹槽26相對應(yīng)的凸起為方形；壓緊塊3通過螺栓10接在底座2上，將底座2與葉輪16在圓周外緣連接處連接壓緊固定。通過螺栓10的壓緊作用，將底座2圓周方向上的徑向螺栓壓緊力轉(zhuǎn)化為底座2與葉輪16之間的壓緊作用力，將葉輪牢牢地與底座2把合壓緊成一個整體，提高葉輪加工的精準(zhǔn)度；此結(jié)構(gòu)即便于操作、又便于工裝的加工和制造，同時又降低了工裝的制造成本和材料成本。本實用新型的工作原理為如圖4、圖5所示，吊載整個組裝后的工裝胎夾具和被加工的葉輪，并與底座2上的兩個吊裝螺孔及工件連接壓板5上的一個吊裝螺孔組合使用，進(jìn)行工裝胎夾具和加工葉輪的整體翻轉(zhuǎn)、吊裝及與設(shè)備立式旋轉(zhuǎn)工作平臺的安裝。本實用新型是針對五坐標(biāo)鏜銑加工中心邊長I. 6米正方的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺，需牢固裝夾葉輪，需加工不同直徑葉輪時、刀具與工作平臺干涉、刀具加工角度和位置受限制的問題，需要為五坐標(biāo)立式旋轉(zhuǎn)工作平臺鏜銑加工中心提供的一種輔助配套裝置，本實用新型具有將葉輪16支撐起離開立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17有設(shè)定距離的功能，同時具有長時間(有時需一個月以上時間)加工過程中保證立式旋轉(zhuǎn)工作平臺17、工裝胎夾具、被加工葉輪16三者能穩(wěn)定連接，無相對竄動、轉(zhuǎn)動、成為一個穩(wěn)固整體的功能，并同時具有方便加工、基準(zhǔn)找正準(zhǔn)確的功能。
權(quán)利要求1.一種大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于包括基礎(chǔ)定位連接盤(I)、底座(2)及定位連接裝置，其中基礎(chǔ)定位連接盤(I)定位安裝在設(shè)備(18)的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺(17)上，所述底座(2)的一側(cè)通過該基礎(chǔ)定位連接盤(I)定位、并與所述立式旋轉(zhuǎn)工作平臺(17)連接，底座(2)的另一側(cè)通過定位連接裝置與被加工的葉輪(16)定位連接。
2.按權(quán)利要求I所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述底座(2)與葉輪(16)的圓周外緣連接處設(shè)有將底座(2)與葉輪(16)把合壓緊的壓緊塊⑶。
3.按權(quán)利要求2所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述壓緊塊⑶為多個，沿圓周方向均布；所述底座⑵及葉輪(16)的圓周外緣連接處分別設(shè)有第一凹槽(25)及第二凹槽(26)，其中第一凹槽(25)的軸向截面為直角梯形槽，第二凹槽(26)的軸向截面為方形槽；所述壓緊塊(3)為兩端分別設(shè)有與第一、二凹槽(25、26)相對應(yīng)凸起的壓板結(jié)構(gòu)，壓緊塊(3)通過螺栓(10)固接在所述底座⑵上，將底座(2)與葉輪(16)在圓周外緣連接處連接壓緊固定。
4.按權(quán)利要求I所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述底座(2)的另一側(cè)安裝有防止葉輪(16)與底座(2)相對轉(zhuǎn)動的定位鍵(11)。
5.按權(quán)利要求4所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述底座⑵及葉輪(16)的外圓周接合處分別開有鍵槽，所述定位鍵(11)容置在鍵槽內(nèi)，并通過開槽圓柱頭螺釘(15)與底座(2)固接。
6.按權(quán)利要求1、2或4所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述定位連接裝置包括工件連接盤(4)和工件連接壓板(5)，其中工件連接盤(4)定位連接在底座(2)的另一側(cè)，所述葉輪(16)通過該工件連接盤(4)定位；所述工件連接壓板(5)壓緊在葉輪(16)的中心孔位置，并與所述工件連接盤(4)連接、將葉輪(16)與底座(2)把合壓緊。
7.按權(quán)利要求6所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述工件連接盤(4)為雙外徑定位止口結(jié)構(gòu)，即工件連接盤(4) 一側(cè)的大直徑定位止口與底座(2)的另一側(cè)定位連接，另一側(cè)的小直徑定位止口與所述葉輪(16)定位連接。
8.按權(quán)利要求6所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述工件連接壓板(5)為中心帶有螺紋通孔的圓壓板，與所述葉輪(16)通過止口配合連接、并通過至少兩組雙頭螺柱(7)及六角螺母(8)與工件連接盤(4)連接，將所述葉輪(16)在中心孔位置把合壓緊在底座(2)上；所述工件連接壓板(5)中心的螺紋通孔螺紋連接有吊環(huán)螺釘(6)。
9.按權(quán)利要求1、2或4所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述基礎(chǔ)定位連接盤(I)為帶有中心孔(20)的雙外徑定位止口結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)定位連接盤(I) 一側(cè)小直徑定位止口與設(shè)備(18)的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺(17)定位連接，另一側(cè)的大直徑定位止口與所述底座(2)的一側(cè)定位連接；所述基礎(chǔ)定位連接盤(I)的外緣設(shè)有螺釘把合槽(21)，在基礎(chǔ)定位連接盤(I)上均布有多個螺紋通孔(22)。
10.按權(quán)利要求1、2或4所述的大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，其特征在于所述底座(2)為帶有筋板(23)的圓周封閉箱體結(jié)構(gòu)，該底座(2)的一側(cè)通過止口與基礎(chǔ)定位連接盤⑴定位連接、并通過T型槽螺栓(14)和六角螺母⑶與設(shè)備(18)的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺(17)固接，底座(2)的另一側(cè)通過止口與所述定位連接裝置連接；在 底座⑵上安裝有吊環(huán)螺釘(6)。
專利摘要本實用新型涉及五坐標(biāo)鏜銑加工中心銑制閉式葉輪的輔助配套裝置，具體地說是一種大型五坐標(biāo)鏜銑加工中心整體銑制閉式葉輪用胎夾具，包括基礎(chǔ)定位連接盤、底座及定位連接裝置，其中基礎(chǔ)定位連接盤定位安裝在設(shè)備的立式旋轉(zhuǎn)工作平臺上，所述底座的一側(cè)通過該基礎(chǔ)定位連接盤定位、并與所述立式旋轉(zhuǎn)工作平臺連接，底座的另一側(cè)通過定位連接裝置與被加工的葉輪定位連接。本實用新型采用組合式工裝結(jié)構(gòu)，將葉輪從立式工作平臺上支起一定高度，同時在長時間加工過程中保證工作平臺、胎夾具、葉輪三者能穩(wěn)定聯(lián)接，并同時具有方便加工、找正準(zhǔn)確、通用性強(qiáng)的特點。
文檔編號B23Q3/06GK202556106SQ201220227530
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者鄒洋, 王強(qiáng), 夏靖原, 趙興環(huán) 申請人:沈陽透平機(jī)械股份有限公司