随形注胶及钳工式工装夹具如何设计
2020/06/15 23:21:10
一、叶片随形注胶夹具
1.1 传统夹具存在的问题
目前，多数叶片叶身型面通过精锻已经能达到精度要求，叶片只需机械加工榫头和叶身进排气边缘。传统夹具大多采用对榫头部分装夹来进行加工，叶片榫头相对于叶身部分小得多，这样“以小定大”的装夹方式，放大了加工误差，增加了加工难度，精度不易保证。同时，由于叶片材料难加工，切削力大，叶身易产生变形，使加工精度难以保证。
1.2 随形注胶夹具的结构和工艺
针对精锻叶片传统夹具存在的问题，设计制造了一种新型随形注胶夹具。结构如图 1 所示。
主夹板 5 和副夹板 6 后端合围形成用于装夹叶片 2的注胶空腔，尺寸小于叶片叶身宽度，以便将进排气边缘暴露在外用于加工。前 V 形块 1、后 V 形块 8 固定叶片初始位置，通过姿态调整螺钉 4 调整固定叶片角度，通过叶片轴向定位块 3 定位叶片轴向位置。
叶片调整固定后，用密封材料对注胶空腔进行封闭（可采用铜皮封闭，铜皮与夹具间缝隙用橡皮泥密封），只留一处注胶口，然后从注胶口向注胶空腔内注胶（工业用导轨胶），使胶填充于主、副夹板和叶片之间。叶片和密封材料在注胶前涂脱模剂，待胶凝固后拆除密封材料形成装夹有叶片的夹具。
图 1 随形注胶夹具结构示意图
1.前 V 形块 2.叶片 3.叶片轴向定位块 4.叶片姿态调整螺钉 5.主夹板 6.副夹板 7.胶层 8.后 V 形块 9.主副夹板定位销 10.主副夹板连接螺钉 11.托架 12.夹具定位销 13.法兰盘 14.紧固块 A、B.夹具与托架定位基准面
注胶完成后，拆除前 V 形块 1 可将叶片榫头暴露在外进行榫头加工。将注胶完成后的夹具整体置于托架 11 上，通过夹具托架 11 底面 A、侧面 B 以及定位销 12 完成夹具定位，紧固块 14 完成夹紧，最后通过法兰盘 13 连接至机床工件主轴上进行叶片进排气边和榫头加工。
1.3 随形注胶夹具的特点
1）适应于任意复杂型面。由于注胶型面根据叶片自身形状通过注胶工序所得，不受叶片型面限制，适应于任意复杂型面。
2）夹持力强，定位精度高。由于夹具采用的是胶体型面定位，型面与叶身一致性高，在夹紧叶片时，叶片不会产生安装变形，能保证很强的夹持力和很高的精度。
3）可重复使用，适用于叶片的批量生产。针对同一批叶片，直接装夹，由于型面一致，直接定位，不需要调整，方便快捷。
二、随形钳工式工装夹具本工装夹具涉预制机械制造技术领域，具体说是一种随形钳口式工装夹具。
图2
2.1 背景技术
针对异形零件，使用普通平口虎钳和压板无法装夹零件，难以保证零件的加工精度，并且生产效率低下。
2.2 技术实现要素
本夹具的目的是提供一种随形钳口式工装夹具，可直接装夹异形零件，具有高精度和高效率等优点。
为了实现上述目的，本夹具采用的技术方案是：
一种随形钳工式工装夹具，由底座、锁紧把手、基座、随形钳口、锁紧螺丝、定位销组成；
底座上罩设有基座通过紧固螺栓固接；
基座侧壁上设有开口容置有锁紧把手；基座上凸部分为圆柱形，圆柱内壁为楔形内缩结构；
随形钳口通过定位销安装在基座内部，锁紧螺丝贯穿随形钳口、基座与锁紧把手螺合连接；
旋转锁紧把手，锁紧螺丝带动随形钳口向下转动，随形钳口与基座为斜面贴合，进而收紧钳口以实现锁紧零件；
随形钳口与基座配合面为斜面，斜面可以是任意角度。
夹具的优点是：
1、本夹具新型可直接装夹异形零件，解决普通平口虎钳无法直接装夹零件的问题。
2、本夹具新型每次装夹无需重新定位，实现高精度加工，保证零件的加工精度
3、本夹具新型装夹方便，缩短辅助时间，提高生产效率。
2.3 技术特征
1）一种随形钳工式工装夹具，其特征在于：
由底座、锁紧把手、基座、随形钳口、锁紧螺丝、定位销组成；
底座上罩设有基座通过紧固螺栓固接；
基座侧壁上设有开口容置有锁紧把手；基座上凸部分为圆柱形，圆柱内壁为楔形内缩结构；
随形钳口通过定位销安装在基座内部，锁紧螺丝贯穿随形钳口、基座与锁紧把手螺合连接；
旋转锁紧把手，锁紧螺丝带动随形钳口向下转动，随形钳口与基座为斜面贴合，进而收紧钳口以实现锁紧零件。
2）一种随形钳工式工装夹具，其特征在于：
随形钳口与基座配合面为斜面，斜面可以是任意角度。
2.4 技术总结
本夹具是一种随形钳工式工装夹具，由底座、锁紧把手、基座、随形钳口、锁紧螺丝、定位销组成；底座上罩设有基座通过紧固螺栓固接；基座侧壁上设有开口容置有锁紧把手；基座上凸部分为圆柱形，圆柱内壁为楔形内缩结构；随形钳口通过定位销安装在基座内部，锁紧螺丝贯穿随形钳口、基座与锁紧把手螺合连接；旋转锁紧把手，锁紧螺丝带动随形钳口向下转动，随形钳口与基座为斜面贴合，进而收紧钳口以实现锁紧零件。本新型可直接装夹异形零件，解决普通平口虎钳无法直接装夹零件的问题。每次装夹无需重新定位，实现高精度加工，保证零件的加工精度，装夹方便，缩短辅助时间，提高生产效率。