技术领域

本发明涉及到叶片的工装夹具领域，特指一种用于多种叶片激光冲击的变形抑制夹具，适用于不同规格叶片定位装夹的同时抑制激光冲击导致的叶片振动及弹性变形。

技术背景

激光冲击强化LSP技术用于航空发动机压气机叶片、涡轮叶片、整体叶盘等关键部件的强化处理，以提高其抗疲劳断裂、抗外物损伤、抗微动磨损能力。

与此同时各类叶片零件包括汽轮机叶片、航空发动机叶片均属于薄壁弱刚度零件，在实际激光冲击强化过程中极易发生弹性变形以及振动问题，在现有的激光冲击强化对叶片类零件进行加工时，很少考虑此类问题，从而造成冲击强化加工精度降低。由于零件的弹性变形以及振动，会导致激光的参数不能精确可控，会降低叶片零件的强化精度和强化效果。

另一方面在激光冲击叶片类零件时，往往以叶根为定位基准，而各类叶片规格繁多，叶根类型复杂，且为保证叶片零件激光冲击加工质量，在提供可靠定位，保证装夹效率的同时提高夹具适用性降低工装成本成为探究方向。

专利授权公告号为CN 106670651 B的专利公开了一种用于激光冲击强化汽轮机叶片的组合夹具，可以有效承担叶片激光冲击时的定位夹紧功能，但是并未考虑叶片激光冲击振动及变形问题，专利授权公告号为CN 103320579 B的专利提供了一种激光冲击飞机涡轮叶片的方法和装置，通过首先采用凹模与柔性垫片支撑飞机涡轮叶片背面，其次采用测厚装置测量飞机涡轮叶片各点对应的厚度，再次根据叶片材料特性、厚度和激光冲击强化参数的对应关系，最后根据上述飞机涡轮叶片各点激光工艺参数实现对飞机涡轮叶片整个表面激光冲击强化的方法，但该方法需根据叶片形状预制凹模，且调控复杂，不能广泛适用于不同规格尺寸叶片。专利公开号为CN 109022756 A的专利提供了一种提高弱刚度零件激光冲击精度和效率的方法，利用UG三维软件对弱刚度零件的刚度进行分析，并对冲击过程进行监控实时调整激光冲击参数，为提高激光冲击弱刚度零件精度和效率提供了新方法。

本发明的增益效果

(1)本发明公开的一种用于多种叶片激光冲击的变形抑制夹具，叶根定位模块中的工程塑料夹紧块、磁力定位块均根据叶根形状配做，可适应多种规格叶片零件(包括汽轮机叶片，航空发动机叶片)的不同叶根类型，提高了夹具适用性，降低工装成本。与此同时，磁力定位块通磁吸紧叶片叶根进行初步定位；驱动移动卡座向中心移动对叶片进一步定位夹紧的装夹方式操作简单，提高了装夹效率。

(2)本发明公开的一种用于多种叶片激光冲击的变形抑制夹具，叶身夹紧模块对叶身末端辅助夹紧，进一步提高叶片装夹后的系统刚度，降低弹性变形，通过夹钳框架内柱塞与高强度柔性带配合的方式可以适应各种叶片外形。叶身夹紧模块可以沿叶片轴向方向移动，适应不同长度的叶片。

(3)本发明公开的一种用于多种叶片激光冲击的变形抑制夹具，变形抑制模块为适应不同叶片的曲面形状并提供支撑，不断驱动变形抑制支撑单元向上浮动，直至压力传感器感应到设定值压力时并进行反馈，变形抑制支撑单元便不再向上浮动，伴随激光冲击叶片光斑移动，变形抑制模块沿叶片轴向方向不断移动并使变形抑制支撑单元始终支撑于激光冲击区的下方，柱塞阻尼器抑制叶片振动有效降低叶片的弹性变形和振动。