本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域薄壁易變形鼠籠零件的加工夾具，主要用于改進(jìn)零件的受力情況，減小零件的裝夾和加工變形。

背景技術(shù)：

如圖1所示，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，各種薄壁筒體零件廣發(fā)的應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)中。鼠籠零件是薄壁筒體零件的一種特殊結(jié)構(gòu)的零件。零件的結(jié)構(gòu)是一個(gè)薄壁筒體零件，在筒體周邊有很多窗口，上下兩環(huán)形件由很細(xì)的鼠籠條支撐。由于鼠籠窗口承受做巨大的風(fēng)壓。所以對(duì)出籠條的布局有很嚴(yán)格的要求，對(duì)于鼠籠條的厚度、窗口的等分性以及鼠籠條的表面粗糙度都有很高的要求，對(duì)于鼠籠條上下的兩個(gè)端面上的安裝孔同樣有嚴(yán)格的位置度要求。在該零件的加工中，零件需要進(jìn)行車加工、銑加工或線切割加工等工序。零件加工的變形是必然存在的。特別是零件的裝夾變形，很難得到控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于控制薄壁易變形鼠籠零件變形的夾具，解決薄壁易變形鼠籠零件裝夾的變形問題。

通過分析零件變形的原因，得知主要是零件裝夾壓緊力和加工應(yīng)力的釋放產(chǎn)生的變形量最大。對(duì)于零件的應(yīng)力釋放和切削力可以改變加工方式和消除應(yīng)力進(jìn)行完善，要改進(jìn)零件的裝夾受力只能通過改變裝夾方式來(lái)改進(jìn)受力變形。

采用將零件固定和提高剛性采用拉緊的方式對(duì)零件進(jìn)行定位和固定，提高零件的加工剛性，零件的受力是處于一種拉伸狀態(tài)，不會(huì)導(dǎo)致鼠籠條變形。零件采用拉緊的固定方式，不會(huì)使零件的鼠籠條產(chǎn)生裝夾的彎曲變形。在這種狀態(tài)下對(duì)零件加工。只要筒體的筋條進(jìn)行對(duì)稱的分布加工，零件就不會(huì)因拉緊產(chǎn)生變形。

一種用于薄壁易變形鼠籠零件的夾具，包括零件定位夾具體和夾具頂緊板，所述零件定位夾具體的上端面為圓形平面，其邊緣圓周方向分布有螺孔，上端面上有一圓柱形凸臺(tái)；所述夾具頂緊板為一圓柱形板件，其上開有一螺紋通孔，螺紋通孔內(nèi)為頂緊螺釘，且頂緊螺釘?shù)念^部為球形。

所述頂緊螺釘位于夾具頂緊板中的軸線上。

所述凸臺(tái)的直徑等于鼠籠零件內(nèi)腔直徑，兩者的配合為間隙配合，保證鼠籠零件在定位是處于自由狀態(tài)。

所述夾具頂緊板的直徑等于鼠籠零件內(nèi)腔直徑，兩者的配合為間隙配合。

所述鼠籠零件大端邊緣通過緊固螺釘與上端面邊緣圓周方向分布的螺孔連接。

所述零件定位夾具體的縱截面呈工字形。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種用于薄壁易變形鼠籠零件的夾具，包括零件定位夾具體和夾具頂緊板，零件定位夾具體的上端面為圓形平面，其邊緣圓周方向分布有螺孔，上端面上有一圓柱形凸臺(tái)；夾具頂緊板為一圓柱形板件，其上開有一螺紋通孔，螺紋通孔內(nèi)為頂緊螺釘，且頂緊螺釘?shù)念^部為球形。頂緊螺釘位于夾具頂緊板中心軸線上。凸臺(tái)的直徑等于鼠籠零件內(nèi)腔直徑。夾具頂緊板的直徑等于鼠籠零件內(nèi)腔直徑。鼠籠零件大端邊緣通過緊固螺釘與上端面邊緣圓周方向分布的螺孔連接。零件定位夾具體的縱截面呈工字形。

對(duì)于薄壁筒體的鼠籠類零件的加工，本發(fā)明的拉緊式薄壁筒體類零件加工夾具通過上述特征來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的定位、固定和夾緊，增強(qiáng)了零件的剛性，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了筒體窗口和兩個(gè)端面精密定位孔的一次裝夾加工。

根據(jù)薄壁同體的鼠籠類零件加工的特點(diǎn)和精度要求，鼠籠零件加工夾具的點(diǎn)要有以下幾點(diǎn)；

1.鼠籠零件在夾具體上進(jìn)行初定位，并處于自由狀態(tài)。

2.用緊固螺釘壓緊鼠籠零件大端的邊緣。

3.用夾具頂緊板在鼠籠的內(nèi)腔頂緊鼠籠的內(nèi)腔頂部，并用球頭頂緊螺釘配合夾具頂緊板給鼠籠零件頂緊。

4.頂緊螺釘采用球頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使夾具頂緊板處于任何狀態(tài)時(shí)都可以均勻的頂緊零件，達(dá)到增強(qiáng)零件固定后剛性的目的。

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，零件的定位是選用內(nèi)孔定位，大端花邊壓緊，內(nèi)腔小端頂緊。具體的是這樣進(jìn)行的，將鼠籠零件的內(nèi)孔固定在零件定位夾具體的端面上(零件處于自由狀態(tài))，并用壓緊螺釘穿過鼠籠的大端面花邊上的小孔，將鼠籠零件固定在夾具體的頂端上。在鼠籠內(nèi)腔放置一個(gè)夾具頂緊板，在頂緊板的中間鉆一個(gè)螺紋孔，用球頭頂緊螺釘將鼠籠內(nèi)的夾具頂緊板向上頂緊。為保證夾具頂緊板能夠均勻的頂緊，將頂緊螺釘?shù)亩祟^設(shè)計(jì)成球形的，這樣無(wú)論在夾具頂緊板處于任何狀態(tài)，都可以使夾具頂緊板均勻的頂緊鼠籠零件的頂部，達(dá)到增強(qiáng)鼠籠零件剛性的目的。于是就可以將夾緊零件的定位夾具體1在銑床上安裝后，進(jìn)行校正鼠籠零件上的基準(zhǔn)繼而進(jìn)行零件的精密加工。

與現(xiàn)有技術(shù)相比具，作為筒體零件車削加工的裝夾方式，一般都是采用內(nèi)孔定位夾緊進(jìn)行加工。但是作為鼠籠類零件的加工，它需要對(duì)筒體周邊的窗口和兩個(gè)端面上的小孔進(jìn)行精密加工。這樣以內(nèi)孔漲緊的裝夾方式是不可行的。一般都是以內(nèi)孔定位，壓緊大端花邊的端面進(jìn)行銑削加工或者采用線切割方式進(jìn)行窗口割削加工。但是零件的任何一個(gè)部位只要進(jìn)行定位，零件就會(huì)變形，關(guān)于這類零件的加工一直是行業(yè)加工的一個(gè)難點(diǎn)問題。對(duì)于零件的加工，定位和裝夾是必須要執(zhí)行的一個(gè)項(xiàng)目，零件不可能在自由狀態(tài)下加工。對(duì)于鼠籠類零件的加工零件的結(jié)構(gòu)剛性本來(lái)就很差對(duì)于鼠籠條和兩端面孔的加工，無(wú)論用哪種順序，零件的變形是必然的。通過本發(fā)明的拉緊結(jié)構(gòu)夾具，可以對(duì)零件的鼠籠條和端面孔全部出一次性加工完成。只要控制好零件加工部位的順序和合理的選擇切削參數(shù)，零件加工一定會(huì)取得很好的加工效果。采用本發(fā)明對(duì)零件實(shí)際加工，已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和較好的效果。通過實(shí)際考核，加工零件的圓度變化僅有0.002～0.003左右，鼠籠條的均布等分性沒有發(fā)生明顯的變化，本發(fā)明的夾具設(shè)計(jì)是可行的。

附圖說明

圖1為鼠籠零件的輪廓結(jié)構(gòu)圖示意圖；

圖2為本發(fā)明鼠籠零件拉緊夾具縱截面示意圖；

圖3為本發(fā)明鼠籠零件拉緊夾具結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1---零件定位夾具體，1-1---上端面，1-2---凸臺(tái)，1-3---螺孔，2---鼠籠零件，3---端面壓緊螺釘，4---夾具頂緊板，5---球頭頂緊螺釘。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

如圖2和3所示，一種用于薄壁易變形鼠籠零件的夾具，包括零件定位夾具體1和夾具頂緊板4，零件定位夾具體1的縱截面呈工字形，零件定位夾具體1的上端面1-1為圓形平面，其邊緣圓周方向分布有螺孔1-3，上端面1-1上有一圓柱形凸臺(tái)1-2，凸臺(tái)1-2的直徑等于鼠籠零件2內(nèi)腔直徑,兩者的配合為間隙配合，保證鼠籠零件在定位是處于自由狀態(tài)。夾具頂緊板4為一圓柱形板件，其中軸線上開有一螺紋通孔，螺紋通孔內(nèi)為頂緊螺釘5，且頂緊螺釘5的頭部為球形，夾具頂緊板4的直徑等于鼠籠零件2內(nèi)腔直徑,兩者的配合為間隙配合。鼠籠零件2大端邊緣通過緊固螺釘3與上端面1-1邊緣圓周方向分布的螺孔1-3連接。

本發(fā)明不會(huì)使零件產(chǎn)生裝夾的變形，在這種狀態(tài)下對(duì)零件加工。只要筒體的筋條對(duì)稱分布，零件就不會(huì)因拉緊產(chǎn)生變形，本發(fā)明的夾具在裝夾過程中用螺釘通過螺孔1-3將鼠籠的下部固定，在調(diào)節(jié)頂緊螺釘5從鼠籠的內(nèi)腔利用夾具頂緊板4將鼠籠給頂緊。這樣不會(huì)使零件產(chǎn)生裝夾的變形，鼠籠零件在這種固定的狀態(tài)下對(duì)零件加工。

對(duì)鼠籠類零件采用這種裝夾和固定方式，零件筒體的剛性得到了明顯的提高，薄壁筒體的四周處于拉緊狀態(tài)，只要筒體四周的筋條處于對(duì)稱分布，零件就不會(huì)因拉緊力而產(chǎn)生變形。對(duì)鼠籠條采用銑削加工進(jìn)行試驗(yàn)，在銑削過程中，采用對(duì)稱銑削加工的，零件經(jīng)加工后，基準(zhǔn)外圓的圓度變化僅有0.002～0.003左右，鼠籠條的均布等分性沒有發(fā)生明顯的變化?？梢娺@種夾具設(shè)計(jì)是可行的，并且明顯的減少了零件加工的變形量。本發(fā)明的夾具對(duì)于同類的薄壁零件加工有很高的推廣價(jià)值，通過零件加工的實(shí)際考核，取得了明顯的效果。