用于渦輪葉片的夾具以及包括該夾具的磨床的制作方法

專利名稱：用于渦輪葉片的夾具以及包括該夾具的磨床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工裝夾具領域，具體涉及用于渦輪葉片的夾具以及包括這種夾具 的磨床。
背景技術：
圖1示出了一種目前在用的渦輪葉片夾具的結構示意圖。如圖1中所示的，該夾 具主要包括定位塊1和壓板2，需要進行平磨時，將渦輪葉片放置在定位塊1上，葉片上、下 葉冠的水平側面放置在定位塊1的基底部分上，上、下葉冠的豎向側面與定位塊1的定位部 分抵接在一起，由此實現對葉片的定位，進而將壓板2壓緊在葉身(葉盆或葉背)上，旋緊 壓板2上的螺母，由此夾緊葉片，隨之對葉片進行平磨。該現有技術中的夾具主要存在以下缺點1.渦輪葉片葉冠的豎向側面是具有角度的，并不垂直于葉身上、下葉冠的水平側 面，由于這種有角度的豎向側面，葉片無法實現在定位塊1上穩固地定位，夾緊后的葉片在 平磨時容易發生移位，因此使葉片加工不準確，誤差較大。2.夾緊葉片時是直接用壓板2壓在葉身上，由于葉身是不規則的形狀(具有弧 度)，同樣導致不能穩固地夾緊葉片，從而導致加工誤差較大，并且壓板2壓緊葉身時常會 劃傷葉身。3.由于葉片的加工非常復雜，由很多工序要進行，經平磨后的葉片平面要作為下 一道工序的加工基準，那么在平磨葉片時設定一個準確的測量基準就很重要，現有的夾具 沒有測量經平磨的葉片平面的基準，而如果沒有準確的測量基準，則經平磨的葉片的累計 誤差就很大，由此會導致次品率上升。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種改進的，其能夠穩固地夾緊葉片，減小平磨誤差， 提高產品質量。針對上述目的，根據本實用新型的第一方面提供了一種用于渦輪葉片的夾具，包 括底座；定位裝置，固定在夾具的底座上，定位裝置具有用于放置渦輪葉片的水平安置面 以及用于在側向上定位渦輪葉片的豎向傾斜定位面，定位面與安置面形成一斜角，斜角與 渦輪葉片的葉冠的傾斜側面的角度相匹配；以及壓緊裝置，安裝在底座上，壓緊裝置具有壓 緊渦輪葉片的壓緊端。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具，其中，斜角小于等于 葉冠毛坯的豎向傾斜側面的角度。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具還包括圓柱狀壓緊 棒，設置在壓緊裝置與渦輪葉片之間，壓緊棒的半徑小于渦輪葉片葉盆最低點處的曲率半徑。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具還包括頂面為標準水平面的測量基準，測量基準為磨床的磁臺或放置在底座上的基準塊。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具還包括固定在底座上 的定位銷，定位銷沿著安置后的渦輪葉片的縱向方向設置在定位裝置外側。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具，其中，壓緊裝置在其 支撐端處通過支撐螺栓安裝在底座上。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具，其中，壓緊裝置通過 貫穿其中的螺栓安裝在底座上，壓緊裝置與底座之間設置壓縮彈簧、片簧或橡膠彈簧，壓緊 裝置上方以螺母擰緊。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具，其中，壓緊裝置的壓 緊端后側形成有凹部。進一步地，根據本實用新型第一方面的用于渦輪葉片的夾具，其中，夾具包括兩個 定位裝置，兩個定位裝置分別設置在底座的兩側。根據本實用新型的第二方面提供了一種磨床，該磨床包括根據本實用新型第一方 面的用于渦輪葉片的夾具，夾具放置在磨床的磁臺上。本實用新型具有以下技術效果本實用新型的用于渦輪葉片的夾具主要由定位裝置和夾緊裝置組成，其中將定位 裝置的豎向定位面形成為斜面，并且使該斜面的傾斜角度與渦輪葉片葉冠的傾斜側面的傾 斜角度相匹配，從而在加工葉片的過程中穩固地夾緊葉片，有效防止葉片移動，減小加工誤差。應該理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和說明性質的，目的是 為了對要求保護的本實用新型提供進一步的說明。

附圖構成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本實用新型。這些附圖圖解了 本實用新型的一些實施例，并與說明書一起用來說明本實用新型的原理。在附圖中相同的 部件用相同的標號表示。附圖中圖1示出了現有技術中的渦輪葉片夾具的結構示意圖；圖2示出了根據本實用新型一個實施方式的用于渦輪葉片的夾具的結構示意圖；圖3示出了根據本實用新型一個實施方式的用于渦輪葉片的夾具的另一結構示 意圖；圖4示出了根據本實用新型另一實施方式的用于渦輪葉片的夾具的一個局部剖 視結構示意圖；以及圖5示出了待加工的渦輪葉片的結構示意圖。
具體實施方式
下面將參照附圖并結合示例性實施例來說明根據本實用新型的具體實施方式
。圖1示出了根據本實用新型一個實施方式的用于渦輪葉片的夾具。如圖1中所示， 該夾具包括固定在夾具的底座40上的定位塊(定位裝置)10，定位塊10具有用于放置渦 輪葉片70(如圖5中所示)的安置面11以及用于在側向上(即橫切于渦輪葉片70的縱向軸線的方向)定位渦輪葉片70的傾斜定位面12，該定位面12與安置面11形成斜角α，斜 角α與渦輪葉片70的葉冠73的豎向傾斜側面73a(如背景技術中描述的，該豎向傾斜側 面73a在渦輪葉片70安裝到位后抵接于定位面12)的斜度相匹配；本夾具還包括安裝在底 座40上的壓板(壓緊裝置)20，壓板20具有壓緊渦輪葉片的壓緊端21。上述本實用新型的夾具中，由于與葉冠73的豎向傾斜側面73a抵接的定位面12 形成為斜面，且傾斜的角度α與葉冠71的豎向傾斜側面73a的斜度相匹配，由此使得渦輪 葉片70能夠更加穩固地定位，有效防止平磨過程中不期望的移動，從而能夠減小產品的加 工誤差。對于上述圖5中所示的葉片70，需要說明的是，圖中虛線所示的輪廓是葉片70加 工成型后的外型，而虛線外部的較粗的實線則是葉片半成品的輪廓。在本實用新型的夾具中，上述安置面11通常為水平面，以便于安置渦輪葉片70， 因為在將渦輪葉片70放置到定位塊10上時，渦輪葉片70的葉冠73的水平側面7 將直 接放置在上述安置面11上。優選的，上述斜角α小于等于葉冠73的傾斜側面73a的斜度。這是由于渦輪葉片 70的毛坯在鑄造過程中可能有角度誤差，而在后續的加工過程中毛坯的角度誤差會逐漸減 小，從而葉冠的傾斜側面73a的角度也隨之減小，因此，設計定位塊12的定位斜角α時應 小于毛坯葉冠的傾斜側面73a的角度。進一步，如圖3(其中省略了定位塊10)所示，根據本實用新型的夾具還包括圓柱 狀壓緊棒50，該壓緊棒50用于輔助壓緊渦輪葉片70，以便更加穩固地壓緊葉片70。在使 用狀態下，該壓緊棒50設置在壓板20與渦輪葉片70之間，在壓板20要壓緊在渦輪葉片 70的葉盆72上的情況下，將該壓緊棒50放入葉盆72內，由于葉盆72呈下凹形狀，因此壓 緊棒50會自動滾到葉盆72的最低點處，此時再將壓板20的壓緊端21壓在壓緊棒50上。 根據這種布置，壓板20通過壓緊棒50間接地壓緊在葉盆72上，由于壓緊棒50具有圓柱狀 外形，這種圓柱狀外形能夠適應葉盆72的下凹形狀，因此使得夾具能夠更加穩定的夾緊葉 片70。同時，壓緊棒50的圓滑外形也不會對葉盆72產生刮擦，防止刮傷葉片70，這一點在 葉片70預先進行過鍍膜處理的情況下尤其有益。由于上述設計，使得本實用新型的夾具與 現有技術的夾具相比具有顯著的優點。現有技術中，壓板直接壓緊在葉盆72上，壓板的兩 個棱邊與葉盆72接觸，不僅難以穩定壓緊葉片，同時很容易在平磨過程刮傷葉片表面，這 對于表面光潔度要求很高的渦輪葉片而言是非常不利的。并且，優選的，壓緊棒50的半徑 小于等于葉盆72最低點處的曲率半徑，這保證壓緊棒50能夠順利地容納在葉盆72的下凹 中。圖4示出了根據本實用新型的夾具的一個局部剖視示意圖，其中所示出的部分與 圖3中所示的類似，區別在于，圖4中示出葉片70反轉過來平磨的狀態，壓板20的壓緊端 21此時壓緊在葉片70的葉背71上。進一步，為了提高葉片70的加工精度，減小累積誤差，本實用新型的夾具還包括 頂面為標準水平面的測量基準30。在圖1所示的實施例中，測量基準30為放置在底座40 上的額外的基準塊，為了提供準確地測量基礎，基準塊頂面要嚴格地精細加工。此外，在其 他事實方式中，測量基準30可以直接由磨床的磁臺形成，這是因為，磨床的磁臺是磨床零 部件安裝的基準面，其通常具有良好的水平度，能夠滿足作為測量基準的需要。通過建立這種測量基準30，在平磨操作中，將由于測量打磨厚度的百分表放置在該測量基準30上，整 個平磨操作中都以這個同樣的基準進行測量，由此能夠準確地測量打磨的尺寸，減小累積 誤差。并且，能夠顯著提高葉片加工的一致性。優選的，本實用新型的夾具還包括固定在底座40上的定位銷65，該定位銷65用于 在縱向上對渦輪葉片70進行定位。具體地，定位銷65沿著安置后的渦輪葉片70的縱向方 向設置在定位塊10外側，由此，當安裝葉片70時，將葉冠73的頂部抵接于該定位銷65，即 可實現縱向定位。同時，參照圖4可見，支撐螺栓60擰入底座40中的下端處還設置有鎖緊 銷66，以便支撐螺栓60牢固地擰緊在底座40中。進一步，如圖1和圖2所示，壓板20通過貫穿其中的螺栓60安裝在底座40上，螺 栓60的下端擰入底座40，上端則伸出到壓板20之上。在圖示的實施例中，壓板20與底座 40之間還設置壓縮彈簧62，壓板20上方以螺母61擰緊。通過這種設計，在保證壓板20自 由移動的同時，還能夠根據葉片的具體尺寸方便地調節壓板20。在其他實施例中，可以用片 簧、橡膠彈簧等其他彈性元件替換壓縮彈簧62此外，如圖1和圖2所示，螺母61與壓板20 之間以及壓板20與壓縮彈簧62之間均設置有墊圈63。此外，在典型實施例中，壓板20在其支撐端23處通過支撐螺栓64支撐在底座40 上，支撐螺栓64的下端擰入底座40中。并且，由于壓板20具有條形貫穿開口(即，螺栓 60穿過的開口，圖中未示出)，因此壓板20可以沿著該條形貫穿開口前后移動，在移動過程 中，支撐螺栓64的頂端6 支撐壓板20。優選地，壓板20還形成有滑動槽M，支撐螺栓的 頂端6 就在該滑動槽M中移動。再次參照圖4，優選地，在圖4所示的實施例中，可見到 支撐螺栓64的頂部形成為圓弧形，這樣可以在支撐壓板20以及壓板20相對于支撐螺栓64 移動時，避免支撐螺栓64的頂端6 刮擦壓板20。優選地，如圖2所示，在本實用新型的夾具中，壓板20的壓緊端21后側形成有凹 部22。這種設計是為了適應渦輪葉片70的弧形葉身的形狀，對于弧度較大的葉身形狀，當 葉盆72向上時，其向上延伸的側邊可能會接觸到壓板20的下表面，這是不希望發生的情 況，因此設置這種凹部22，以避免葉身的側邊與壓板20接觸。在圖示的實施方式中，夾具包括兩個定位塊10，兩個定位塊10分別設置在底座40 的兩側，以支撐渦輪葉片70兩端的葉冠部分。實踐證明，通過改進現有的夾具，利用本實用新型的夾具不僅搞了葉片產品的質 量，而且縮短了葉片加工制造周期，提高工效近20%。以每月加工5臺份，共500多片葉片 的生產情況為例，葉片加工合格率達98%，良品率顯著提高。需要說明的，根據本實用新型的原理，還提供了一種包括根據本實用新型的夾具 的磨床，本實用新型的夾具放置在磨床的磁臺上，且位于砂輪的正下方，打開磨床磁臺的電 磁開關，將夾具的底座40吸在磨床磁臺上，即可實現定位。上述磨床同樣是本實用新型所 要求專利保護的主題，在本實用新型的保護范圍之內。以上僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域 的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內 所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，包括底座(40)；定位裝置(10)，固定在所述夾具的底座GO)上，所述定位裝置(10)具有用于放置所述 渦輪葉片(70)的水平安置面(11)以及用于在側向上定位所述渦輪葉片(70)的豎向傾斜 定位面(12)，所述定位面(12)與所述安置面(11)形成一斜角(α)，所述斜角(α)與所述 渦輪葉片(70)的葉冠(73)的傾斜側面(73a)的角度相匹配；以及壓緊裝置(20)，安裝在所述底座00)上，所述壓緊裝置具有壓緊所述渦輪葉片的壓緊 端 01)。
2.根據權利要求1所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，所述斜角(α)小于等于 葉冠毛坯的豎向傾斜側面(73a)的角度。
3.根據權利要求1所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，還包括圓柱狀壓緊棒 (50)，設置在所述壓緊裝置O0)與所述渦輪葉片(70)之間，所述壓緊棒(50)的半徑小于 所述渦輪葉片(70)葉盆(72)最低點處的曲率半徑。
4.根據權利要求1所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，還包括頂面為標準水平 面的測量基準(30)，所述測量基準為磨床的磁臺或放置在所述底座00)上的基準塊。
5.根據權利要求1所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，還包括固定在所述底座 (40)上的定位銷(65)，所述定位銷(65)沿著安置后的所述渦輪葉片的縱向方向設置在所 述定位裝置(10)外側。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，所述壓緊裝 置O0)在其支撐端處通過支撐螺栓(64)安裝在所述底座GO)上。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，所述壓緊裝 置O0)通過貫穿其中的螺栓(60)安裝在所述底座GO)上，所述壓緊裝置O0)與所述底 座G0)之間設置壓縮彈簧(62)、片簧或橡膠彈簧，所述壓緊裝置O0)上方以螺母(61)擰 緊。
8.根據權利要求1所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，所述壓緊裝置O0)的壓 緊端Ol)后側形成有凹部02)。
9.根據權利要求1所述的用于渦輪葉片的夾具，其特征在于，所述夾具包括兩個所述 定位裝置(10)，兩個所述定位裝置(10)分別設置在所述底座G0)的兩側。
10.一種磨床，其特征在于，包括根據前述權利要求中任一項所述的用于渦輪葉片的夾 具，所述夾具放置在所述磨床的磁臺上。
專利摘要本實用新型提供了一種用于渦輪葉片的夾具和包括該夾具的磨床。本實用新型的夾具包括底座；固定在夾具的底座上的定位裝置，定位裝置具有用于放置渦輪葉片的水平安置面以及用于在側向上定位渦輪葉片的豎向傾斜定位面，定位面與安置面形成一斜角，斜角與渦輪葉片的葉冠的傾斜側面的角度相匹配；以及安裝在底座上的壓緊裝置，壓緊裝置具有壓緊渦輪葉片的壓緊端。本實用新型的用于渦輪葉片的夾具的定位裝置的豎向定位面形成為斜面，并且使該斜面的傾斜角度與渦輪葉片葉冠的傾斜側面的傾斜角度相匹配，從而在加工葉片的過程中穩固地夾緊葉片，有效防止葉片移動，減小加工誤差。
文檔編號B24B19/14GK201907047SQ201020587430
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月1日 優先權日2010年11月1日
發明者吳登良 申請人:株洲南方燃氣輪機成套制造安裝有限公司