秦秀秀 周華鋒 姚紅梅

（中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110043）

1 概述

目前，在普通立式銑床上加工扇形段斜面，在定位與找正方面存在很大困難，精度要求很難保證，且需要花費(fèi)大量時(shí)間浪費(fèi)在裝夾找正上。針對這種狀況，我們研究一種特殊結(jié)構(gòu)工裝以滿足工藝需求。設(shè)想對轉(zhuǎn)子外環(huán)塊夾具采用通用可調(diào)底座，配置零點(diǎn)定位系統(tǒng)及快速換裝機(jī)構(gòu)，在同一夾具基礎(chǔ)上通過更換定位部分實(shí)現(xiàn)同一零件的不同工序的加工；不同零件由一套工裝模塊設(shè)計(jì)完成，不僅滿足了零件安裝定位要求，減少了由于工裝而造成的零件加工尺寸精度上誤差，還給工人操作提供了很大的便利，大大提高了加工效率，節(jié)約了工裝的設(shè)計(jì)及制造成本，解決了加工中存在的問題。

圖1 第一道工序結(jié)構(gòu)總圖示意

圖2 第二道工序結(jié)構(gòu)總圖示意

2 工裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1、圖2結(jié)構(gòu)總圖所示，總體結(jié)構(gòu)包括可調(diào)角度座、零點(diǎn)快速定位基準(zhǔn)夾具系統(tǒng)、夾具基體和壓板機(jī)構(gòu)?？烧{(diào)角度座的角度在30度～50度范圍內(nèi)變化，零點(diǎn)快速定位基準(zhǔn)夾具系統(tǒng)應(yīng)用液壓原理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊與釋放的功能，夾具基體與“零點(diǎn)定位系統(tǒng)”之間依靠定位接頭定位，依靠鍵限制角向，夾具基體上安裝一系列輔助定位支承件，依靠液壓裝置鎖緊。壓板機(jī)構(gòu)為一面兩壓機(jī)構(gòu)，壓緊牢靠。如圖1所示為第一道銑斜面工序，當(dāng)?shù)谝坏拦ば蛲瓿珊?，只需將夾具基體以上所有部件旋轉(zhuǎn)180度即可進(jìn)行第二道銑斜面工序，即如圖2所示。

符號(hào)：a：第一道銑斜面工序銑的角度；a′：第二道銑斜面工序銑的角度；a1：夾具基體底面斜度；a2：角度座的角度；H：支承柱的高度。

2.2 可調(diào)角度座的設(shè)計(jì)

如圖1、圖2所示，角度座由固定底座、活動(dòng)底座和支承柱三部分構(gòu)成。固定底座安裝在設(shè)備上，活動(dòng)底座的角度a2依靠支承柱的高度H來調(diào)節(jié)。如圖1、圖2所示：a2=（a＋ a′）/2；H=245*sina＋32*cosa－〔215＋ 32/sina－（245＋ 32*cota）*cosa〕*cot（a＋ 50）－〔15*cosa－ 15*sina*cot（a＋50）〕－15。

2.3 夾具基體的設(shè)計(jì)

如圖1、圖2所示，基體底座上平面與零件中心線平行，底座下平面與上平面之間的角度a1=| aa′| /2。夾具基體上定位面與零件內(nèi)型面完全一致，這樣確定的夾具基體定位面與a1和a2配合的工裝夾具，最終才能實(shí)現(xiàn)同一零件的兩道銑斜面工作無需二次裝夾換裝只需整體旋轉(zhuǎn)180度即可滿足加工要求，而且夾具基體與角度座之間通過零點(diǎn)定位器連接，兩道工序之間的操作快速便捷，大大縮短了兩道工序之間的裝夾找正重復(fù)定位的時(shí)間，完全依靠自動(dòng)定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)松開與鎖緊功能，重復(fù)定位精度0.01mm～0.005mm。

3 動(dòng)作原理

如圖1所示，將角度座安裝在設(shè)備上，然后將零件配套的支承柱安裝好，支承柱用圓柱和菱形定位銷定位，這樣角度座的角度即已調(diào)好。將零點(diǎn)快速定位基準(zhǔn)夾具系統(tǒng)安裝在活動(dòng)底座上，下面用擋板擋好，接上母、公快速接頭及PU管即可。將夾具基體通過定位接頭和接頭螺栓連接在零點(diǎn)快速定位基準(zhǔn)夾具系統(tǒng)上，依靠定位接頭定夾具中心，安裝定位鍵，依靠定位鍵定夾具角向。然后將零件安裝在夾具基體上，用夾具基體面作為零件內(nèi)型面定位面，用一個(gè)前定位塊、兩個(gè)右定位塊輔助定位，一個(gè)后壓緊塊、兩個(gè)左壓緊塊輔助壓緊。最后將壓板安裝在夾具基體上，壓緊零件外輪廓型面。一切裝配完成后，接通液壓管，使零點(diǎn)快速定位基準(zhǔn)夾具系統(tǒng)將夾具基體通過定位接頭將其鎖緊，即定位完成，即可加工。第一道銑斜面工序完成后，卸壓，零點(diǎn)快速定位夾具系統(tǒng)自動(dòng)松開，夾具基體便可轉(zhuǎn)動(dòng)，將夾具基體以上所有部件包括零件一同旋轉(zhuǎn)180度，依靠定位鍵將夾具基體角向定位完成后，開始加壓，再次利用零點(diǎn)快速定位夾具系統(tǒng)將夾具基體鎖緊，即可進(jìn)行第二道工序加工，如圖2所示。

結(jié)語

通過對此扇形段銑斜面夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究，解決了轉(zhuǎn)子外環(huán)塊扇形段銑加工斜面的問題，拓展了使用范圍，通過現(xiàn)場實(shí)際使用，效果很好，工具結(jié)構(gòu)精巧，設(shè)計(jì)合理，達(dá)到預(yù)期的研究效果。

[1]機(jī)械工程手冊/機(jī)械工程手冊編輯委員會(huì).機(jī)械工程手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.

[2]韓榮第，王揚(yáng)，張文生.現(xiàn)代機(jī)械加工新技術(shù)[M]，2003.

[3]秦國華.機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[M]，2006.