一种满足双缘板叶片型面铣削加工快速找正要求的方法技术领域
本发明涉及机械领域，具体说是一种叶片加工方法，更具体说是一种叶片型面铣
削加工夹具结构设计及相关的找正方法，主要针对航空发动机、燃气轮机等压气机双缘板
叶片型面铣削加工夹具达到加工要求的找正效率提升问题。
背景技术
航空发动机叶片型面具有复杂的三维空间曲面结构，并且为薄壁性质，其相对于
叶片装配到发动机上的缘板部位具有较严格的位置与轮廓精度要求，考虑到叶片型面加工
时因为薄壁性质会产生变形而影响叶片几何精度保证的问题，叶片型面数控铣削加工时的
定位夹具找正精度要求都比较严格。某型发动机的静子叶片为双缘板安装结构，叶片型面
加工时是以叶型两端的双缘板进行定位，加工前的夹具找正采用精密制造的芯轴进行，芯
轴两端制造出与叶片缘板相同的结构，夹具在机床上初始安装后，将标准芯轴装夹到夹具
上，然后调整两端夹具夹头，使装夹于两端夹具夹头上的标准芯轴在整个长度上各处回转
跳动值≤0.01，证明此时夹具安装符合要求，可以进行叶片加工。在早期加工的夹具结构
中，两端夹具夹头与机床的安装联接是采用法蓝盘方式，以便于夹头的全方位活动调整，由
于叶片两端的缘板具有不在同一平面上的错位结构，而且其一个方向上的两端缘板还具有
不同角度结构形式，使得找正需要克服的不仅具有夹具方向与位置上的同步问题，并且还
要纠正夹具制造误差影响和机床系统误差影响，使得找正工作非常费时，从而在叶片使用
的机床在切换加工不同种叶片时，都要有一～二天的时间因为找正时间耽搁而不能进行叶
片生产，形成了不必要的浪费。
发明内容
由于叶片型面铣削加工夹具安装到机床后的找正时间过长，使得机床在切换加工
不同种叶片时，会存在较长时间的停滞状态，造成不必要的浪费。本发明的目的是提供一种
满足双缘板叶片型面铣削加工快速找正要求的方法，具体技术方案是：将2个锥型刀柄分别
安装于五座标铣削加工中心的前后回转轴上，将夹具前后夹头分别安装入前后2个锥型刀
柄中，调整机床前后回转轴使夹具前后夹头对应定位面平行，调整机床后回转轴进行平行
移动，使夹具前后夹头之间具有规定距离，在夹具前后夹头上安装标准芯轴，使用固定于机
床铣削头上的百分表对标准芯轴两端进行圆周跳动量检测，记录垂直于定位面方向芯轴两
点的跳动量差值，取下标准芯轴；将夹具前后夹头定位面上可拆卸的定位块取下，按照所述
跳动量差值的半值，进行定位块底面的修理或在定位块底面垫塞尺，然后将处理后的定位
块重新安装到夹具上，此时夹具即与机床回转中心重合，利用标准芯轴进行验证；
所述夹具包括前夹头和后夹头；所述前夹头和后夹头均设置可拆卸的定位块，所
述定位块设置与叶片端面向匹配的定位面；所述前夹头和后夹头还设置圆杆型的夹头，所
述夹头被锥形刀柄夹持，所述锥型刀柄分别安装于五座标铣削加工中心的前后回转轴上。
本发明的优点是：将夹具与机床的联结方式由法蓝盘方式改变为刀杆安装机床
上，然后刀杆再夹持夹具的方式，使夹具中心与机床中心具有良好的同步性，同时改变夹具
结构，使容易产生制造误差的度面定位块具有后期纠正误差的微调功能，在首次装夹夹具
进行简易调整后，夹具便可获得长时间的稳定状态，使此后的叶片切换加工夹具调试时间
由1～2天缩短至0.5小时之内。
附图说明
图1为叶片结构示意图；
图2为标准芯轴结构示意图；
图3为夹具结构示意图；
图4为标准芯轴装夹找正示意图。
具体实施方式
本发明的技术方案要点是：
(1)在五坐标数控铣削加工中心设备上装夹夹具的两个回转轴上，安装定心方式
较好的刀杆，使用刀杆夹持夹具，使夹具中心与刀杆、机床中心获得良好的一致性。
(2)夹具的两个夹头分别在一个端头设计成圆杆形式，圆杆中心确立为夹具的设
计基准，夹具上用于对叶片缘板两个定位面进行定位的平面与夹具中心建立位置尺寸关
系，(夹具中心10是指在前后夹头上与标准芯轴中心对应的中心,该中心也是被刀杆夹住的
前后夹头的园轴中心，见图4)该尺寸关系由机床回转轴进行平行移动来保证；夹具上用于
对角度面进行定位的表面设计为可进行拆卸的定位块形式，以便于首次装夹标准芯轴找正
时进行尺寸调整。
(3)夹具首次使用时，将夹具的两个夹头分别安装到与机床联结的两个刀杆上，调
整两个夹头定位面具有平行关系，然后调整两个夹头应该具有的距离关系，将标准芯轴装
夹到夹具上，使用固定于机床铣削头上的百分表，分别测量垂直于两个定位面方向芯轴的
跳动量，获得偏心差值后，拆卸下夹具定位面上的活动定位块，修磨定位块底面或在定位块
底面垫塞尺，将芯轴对应方向的偏心差值纠正，从而使夹具与机床具有了正确的位置关系，
在今后再次加工叶片时，在很长时间内能够保证，只需要调整夹具的两个夹头的平行度与
距离尺寸就满足标准芯轴装夹后跳动量合格要求，并且长时间使用造成夹具定位面磨损
时，可以只制造定位块进行夹具修复。
下面结合附图具体说明本发明，如图1-图4所示，将2个锥型刀柄9分别安装于五座
标铣削加工中心的前回转轴7和后回转轴8上，将夹具前后夹头1和后夹头2分别安装入前后
2个锥型刀柄中，调整机床前后回转轴使夹具前后夹头对应定位面平行，调整机床后回转轴
进行平行移动，使夹具前后夹头之间具有规定距离，在夹具前后夹头上安装标准芯轴5，使
用固定于机床铣削头上的百分表6对标准芯轴两端进行圆周跳动量检测，记录垂直于定位
面方向芯轴两点的跳动量差值，取下标准芯轴；将夹具前后夹头定位面上可拆卸的定位块4
取下，按照所述跳动量差值的半值，进行定位块底面的修理或在定位块底面垫塞尺，然后将
处理后的定位块重新安装到夹具上，此时夹具即与机床回转中心重合，利用标准芯轴进行
验证；
所述夹具包括前夹头1和后夹头2；所述前夹头1和后夹头2均设置可拆卸的定位块
4，所述定位块设置与叶片端面向匹配的定位面；所述前夹头1和后夹头2还设置圆杆型的夹
头3，所述夹头3被锥形刀柄9夹持，所述锥型刀柄分别安装于五座标铣削加工中心的前回转
轴7和后回转轴8上。