摘要：葉片榫齒是航空發(fā)動機中需要大量使用的重要零件。葉片榫齒不僅對加工精度和各個榫齒零件之間的尺寸一致性要求很高，且鑒于其工藝要求的特殊性，該零件需要在完成機械加工后進行標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛的冶金檢驗，機加產(chǎn)品的冶金檢驗合格率很低，因此，傳統(tǒng)的加工方法在加工效率上很難滿足航空產(chǎn)品對葉片榫齒的需求。本文提出了中針對葉片榫齒機械加工專用夾具的設(shè)計方案，通過增加夾具定位元件的耐磨性以適應(yīng)頻繁裝夾的工況，并在夾緊裝置中設(shè)計了機械及液壓聯(lián)動機構(gòu)，建立了榫齒毛坯長度與定位元件位置之間的函數(shù)關(guān)系，實現(xiàn)不同規(guī)格葉片榫齒磨削位置一致，大幅縮短了加工過程中的調(diào)整時間，從而提高了葉片榫齒的加工效率。

　　引言

　　目前，我國對航空產(chǎn)品需求量的提升對航空產(chǎn)品及其零件的生產(chǎn)效率提出了更高的要求。葉片榫齒是航空產(chǎn)品中需要大量使用的零件，每一個榫齒的質(zhì)量都將對發(fā)動機的整機質(zhì)量產(chǎn)生影響，除對零件的加工精度和零件之間的尺寸一致性要求較高外，該零件的生產(chǎn)還有諸多難點。

　　首先，葉片榫齒的需求量很大，單臺發(fā)動機往往需要40片左右的葉片榫齒;其次由于葉片榫齒獨特的工藝特點，在加工過程中，需要先完成零件的機械加工，而后才能對葉片榫齒進行冶金檢驗，而葉片榫齒冶金檢驗的合格標(biāo)準(zhǔn)很高，致使在機加的產(chǎn)品中，能夠通過冶金檢驗的比率較低，這又進一步加大了葉片榫齒機械加工的壓力;再次，葉片榫齒的規(guī)格較多，這又對零件的系列化生產(chǎn)提出了較高的要求。綜上，通過使用專用工裝提高葉片榫齒的加工效率是解決上述加工難點的有效手段。

　　然而，傳統(tǒng)的葉片榫齒加工夾具片面追求加工效率，設(shè)計為一次裝夾6片葉片榫齒毛坯的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在夾具制造時調(diào)整困難，且在使用過程中，若夾具定位面發(fā)生磨損，則很難保證多片榫齒加工尺寸的一致性，最終，這類裝夾方案只能一次裝夾一片榫齒毛坯，不僅加工效率沒有提高，且加工質(zhì)量也較難令人滿意。

　　本文旨在研制一種葉片榫齒加工的專用工裝，為同時保證葉片榫齒高質(zhì)量、高效率加工的問題提供一種解決方案。

　　葉片榫齒專用夾具設(shè)計方案

　　為避免夾具制造時的調(diào)整困難以及使用過程中由于夾具的磨損造成各個葉片榫齒的加工尺寸出現(xiàn)差異，所設(shè)計的夾具一次可以裝夾兩塊葉片榫齒毛坯，在最大程度保證零件加工質(zhì)量的前提下，提出了若干能夠提高零件加工效率的設(shè)計方案。

　　首先，將傳統(tǒng)夾具中定位元件的材料由20料滲碳改為了硬質(zhì)合金，既避免了夾具加工過程中碳層損傷對夾具質(zhì)量的影響，又增加了定位元件的耐磨度，更加適應(yīng)頻繁裝夾的工況。定位元件磨損頻率及磨損量的降低，不僅有效提高了零件的加工效率，也在提高加工質(zhì)量上起到了一定的作用。

　　其次，為提高葉片榫齒毛坯的裝夾效率，在主加緊機構(gòu)上應(yīng)用了技術(shù)已較為成熟的機械連動式加緊機構(gòu)，能夠在一次操作中同時對兩塊榫齒毛坯進行加緊，有效保證了夾緊力的一致性。在輔助夾緊裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，提出了一種液壓聯(lián)動的設(shè)計方案，當(dāng)需要對工件進行夾緊時，旋動驅(qū)動螺母使其水平向左運動，使得油腔內(nèi)的液壓油壓力增大，執(zhí)行件之間的控制油腔通過油路相通，實現(xiàn)油腔內(nèi)部液壓油壓強相同，故所有相同的液壓執(zhí)行件會同時隨之向上運動，實現(xiàn)了對兩件榫齒毛坯同時進行輔助夾緊，松開零件的原理與夾緊零件相同，只是操作方向相反，不做贅述。

　　由于葉片榫齒的規(guī)格較多，不同規(guī)格的葉片榫齒長度不同，應(yīng)用傳統(tǒng)夾具加工不同規(guī)格的榫齒葉片時，需要對機床的砂輪及其冷卻系統(tǒng)的高度進行調(diào)整，而裝置高度調(diào)整比較浪費時間，在夾具設(shè)計中，通過建立榫齒毛坯長度與定位元件位置之間的函數(shù)關(guān)系，通過改變定位元件位置，使得不同規(guī)格的榫齒毛坯裝夾在專用夾具上后，其待加工區(qū)域均處在同一高度上，在不對砂輪進行調(diào)整的前提下，其待加工區(qū)域都可以被加工到，實現(xiàn)了設(shè)計的系列化。

　　機械論文投稿刊物：《機床與液壓》雜志創(chuàng)刊于1973年，是中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管，由中國機械工程學(xué)會、廣州機械科學(xué)研究院聯(lián)合主辦的全國性科技刊物，面向國內(nèi)外公開發(fā)行，是中文核心期刊。

　　3.結(jié)論

　　針對葉片榫齒加工中加工效率難以滿足產(chǎn)品要求的現(xiàn)狀，研制了一種用于葉片榫齒加工的專用工裝，該工裝采用系列化設(shè)計方法，實現(xiàn)三種葉片榫齒磨削位置一致，減少機床調(diào)整時間，同時引進液壓夾緊技術(shù)，保證葉片夾緊的一致性，為同時保證葉片榫齒的加工質(zhì)量和加工效率提供一種解決方案。

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　　作者：辛明明 徐蛟龍 周吉