一种可柔性装配的叶背超薄压紧装置

孙玉静（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁　　沈阳　　110043）

一种可柔性装配的叶背超薄压紧装置

孙玉静
（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁沈阳110043）

摘要：一种可柔性装配的叶背超薄压紧装置，主要用于涡轮叶片类零件背向锯齿冠磨削加工工序，用于叶片叶背压紧，它可与组合夹具元件配合使用，并可根据叶片调节距离和高低尺寸，缩短生产准备时间，提高产品加工质量。

关键词：超薄压紧；涡轮叶片；锯齿冠；工装典型标准专用模块；组合夹具

在科学技术飞速发展今天，在航空发动机、民机等领域，叶片类型繁多，各型别之间存在着大量结构类似，加工过程相仿的叶片零件，同时也造成叶片加工中的工装设计和制造也存在大量的重复性工作。大量工装结构类似、差异少的专用工装设计和制造不仅浪费了大量的人力、物力，而且制约了叶片型号研制周期，并且也为生产现场工装的存放、维护和管理造成巨大的压力。为了缓解这些矛盾，适应产品向多型号、多品种方向发展，实现低成本，高生产效率，快速反映，工装的标准化设计和制造已是摆在我们面前的重要课题。涡轮叶片类零件背向锯齿冠磨削加工工序，工装设计较复杂，叶片定位尺寸多样，造成专用工装数量多，且占用大量存储空间，通用性差，工装利用率低，如叶片零件尺寸改变时，工装需重新设计或返修或报废，工装零件缺乏通用性，使叶片生产准备周期长，而满足不了生产需求。

图1

1开发目的。现想利用设想利用可柔性装配的叶背超薄压紧装置，加工涡轮叶片背向锯齿冠时，使该拉紧装置具有一定的标准性、通用性和可柔性装配性，通过与专用其他通用元件、组合夹具元件配合使用，可加工系列产品，降低叶片生产成本，并可循环使用，缩短生产准备周期，实现叶片工装准备的快速反映，提高叶片加工质量，扩大组合工装在叶片工装使用上的范围，为叶片工装标准化设计和制造、应用探索一条新路。

2叶片背向锯齿冠加工简介。涡轮叶片背向锯齿冠磨削是涡轮叶片加工的重要工序，采用单面缓进磨床，叶片加工基准是榫齿、盆向锯齿冠及进气边方向榫齿端面、锯齿冠侧面，压紧锯齿冠附近的叶背处，因背向锯齿冠磨削处与叶背距离为3mm左右，压紧只能是厚度不大于3mm钢带或钢丝，压紧机构一般针对具体叶片设计成专用组件，不能通用，更不能与组合工装配用，影响组合工装在此工序上使用。

3超薄压紧装置技术方案。（1）该可柔性装配的叶背超薄压紧装置，具有通用的槽系组合夹具元件接口，可实现与组合夹具元件和类似结构柔性装配，简化夹具结构，缩短生产准备周期，提高叶片加工质量。（2）该可柔性装配的叶背超薄压紧装置，可根据叶片尺寸大小和安装高低的不同，调节距离和高低尺寸，实现夹具对叶片系列化加工。（3）该可柔性装配的叶背超薄压紧装置，根据加工零件的要求，可采用超薄钢带、钢丝或防腐柔性材料压紧叶背，实现对压紧附近的叶冠部位磨削，减少干涉，提高叶片加工质量。

4实验。该超薄压紧装置进行某型涡轮叶片背向锯齿冠加工实验工作，设备在单面缓进磨床上进行，首先与专用夹具或组合夹具配套使用，在叶片磨冠附近装配该超薄压紧装置，调整好高度，选好钢带长度，压紧叶片后加工时保证磨削时砂轮不碰钢带为好。应用该方案生产加工，被加工零件产品质量稳定可靠，使用方便，节约设计和制造成本，缩短生产准备时间，取得了一定的经济效益。

5阐明技术方案所带来的有益效果。利用该可柔性装配的叶背超薄压紧装置与槽系组合夹具元件配合使用，可简化夹具结构，降低生产成本，提高生产效率。经测算，设计及制造工时节约3个月以上，降低工装成本8000元，属于一种可推广应用的先进工艺装备压紧装置。

6可柔性装配的叶背超薄压紧装置简图（图1）。零件1为压紧装置基体，与组合夹具元件结构部分，零件2、3、4、7、9为拉紧结构部分，零件5、6、8、12为固定超薄钢带、钢丝或防腐柔性材料压紧叶片结构部分，超薄钢带、钢丝或防腐柔性材料可根据需要自备。

7结合图作详细说明及结合图说明一切动作过程。第一步，与组合专用夹具配合，组成磨背向锯齿冠专用夹具。第二步，把自备超薄钢带、钢丝或防腐柔性材料按实际长度，在零件6把好。第三步，松动零件10、14的螺钉和螺母，分别调整固定超薄钢带、钢丝或防腐柔性材料压紧叶片结构部分和拉紧结构部分的位置，调整好位置后，再拧紧零件10、14的螺钉和螺母。第四步，通过零件5、6、8、12把超薄钢带、钢丝或防腐柔性材料调整好压紧位置。第五步，通过零件2、3、4、7、9拉紧结构，把薄钢带、钢丝或防腐柔性材料钩好，完成后拧紧零件9螺钉，完成可柔性装配的叶背超薄压紧工作。第六步，进行磨背向锯齿冠加工。

参考文献

[1]杨阳.柔性薄板件装配偏差分析[D].浙江大学，2014.

中图分类号：TH137

文献标识码：A