本发明涉及航空发动机零部件加工，尤其涉及一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具及方法。
背景技术：
1、如图1所示为异形扩散器100的结构示意图，该异形扩散器100由小端安装边101、前筒体102、承力环103、后筒体104以及大端安装边105进行对接焊接之后打磨而成。异形扩散器100的各个部件在定位装配、对接焊接时难以保证扩散器大、小端安装边内、外径及端面尺寸精度及形位公差要求。前筒体102、承力环103、后筒体104为钣金成型的薄壁零件，成型误差较大，经过校正处理减小变形，提高了零件的精度，虽在经过装配定位焊接夹具的辅助定位、夹紧下保证了相互的装配位置关系，当零件脱离夹具的夹紧，在自由状态下，零件会产生变形来适应内部应力的从新分布保持新的平衡状态，所以扩散器小端安装边101的内径φd、外径φd1、以及小端安装边101端面a的止口台阶的外径φd、小端安装边101端面a、下表面f均在焊接成型前预留足够的工艺余量，以及大端安装边105的内径φd1、外径φd3、端面b、以及上表面m也在焊接成型前预留足够的工艺余量，因此需要在焊接成型后进行半精加工及精加工去除上述余量，进而保证零件精度，保证异形扩散器100与发动及其他相关零件的正确装配关系，从而提高发动机的制造质量。
2、在该异形扩散器100中，大端安装边105的中心线b1与小端安装边101的中心线a1偏斜成一夹角α，且该异形扩散器100为薄壁桶形零件。具体地，中心线b1与中心线a1的交点位于小端安装边101的顶面的圆心位置处，且中心线b1与中心线a1的交点距大端安装边105底面的设计距离为h1。
3、在对大、小端安装边进行加工时，目前常常采用两组夹具进行装夹，加工的工艺基准的不统一，导致加工后无法保证大、小端安装边中心线的夹角α。另外，现有夹具的夹紧方式是夹紧或者涨紧在前筒体102上，容易产生夹紧变形。因此，需要提供一种针对该异形扩散器加工的夹具及方法。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提出一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具及方法，旨在解决上述技术问题。
2、为实现上述目的，一方面，本发明提出一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，包括底板以及设置在底板上的偏心定位环；在所述偏心定位环的顶面上设置有第一沉台，用于与待加工的异形扩散器的大端安装边进行配合定位；在所述第一沉台的底面上开设有定位通孔，用于与待加工的异形扩散器的小端安装边端面上的止口台阶进行配合定位；所述第一沉台的底面与所述底板的底面之间的夹角α等于大端安装边的中心线与小端安装边的中心线之间的夹角；所述第一沉台与所述定位通孔偏心设置，使得待加工的异形扩散器正置装夹时小端安装边中心线与倒置装夹时大端安装边的中心线相重合，并与所述底板外圆的中心线重合。
3、优选的，在所述底板的顶面为斜面，倾斜角度为α等于大端安装边的中心线与小端安装边的中心线之间的夹角；在所述底板的顶面上设置有环形凸台，在所述偏心定位环的底面上设置有第二沉台，第二沉台与所述定位通孔中心线重合；所述偏心定位环通过第二沉台扣接在所述底板的环形凸台上并形成过渡配合。
4、优选的，在所述底板的顶面靠近边缘位置处环形均布有多个压板组件，每个压板组件包括压板、调节支承、第一双头螺柱以及第一带肩螺母；调节支承与第一双头螺柱的下端均与底板螺纹连接；第一双头螺柱的上端穿过压板的腰形孔后旋合有第一带肩螺母；调节支承的上端顶在压板尾端底面的凹槽上；在调节支承旋合有固定螺母；所述压板具备多种不同长度规格。
5、优选的，在所述底板的中心阶梯孔的台阶面上环形均布有多根立柱；所有立柱的顶端共同安装有一块垫板，在垫板上可替换安装的小端涨紧组件、大端涨紧组件；当待加工的异形扩散器正置装夹时，所述小端涨紧组件安装在垫板上用于涨紧小端安装边的内孔面；当待加工的异形扩散器倒置装夹时，所述大端涨紧组件安装在垫板上用于涨紧大端安装边的内孔面。
6、优选的，所述小端涨紧组件、大端涨紧组件分别包括托盘、转接盘、导向板、主胀块；多个所述主胀块成星射状分布在所述托盘的顶面上；所述转接盘安装在所述托盘的底面中心位置处；所述主胀块包括滑杆部、以及分别设置与滑杆部两端的锥体分块和弧形安装板；所述导向板上具备滑槽，导向板固定安装在托盘的顶面上，且主胀块的滑杆部滑动安装在滑槽内；在所述转接盘上安装有导向柱，且导向柱向上穿过所述托盘的中心孔；在导向柱的光杆段上滑动套设有锥形体；在导向柱顶部的螺杆段上旋合有第二带肩螺母；在第二带肩螺母上套设有端盖螺母，端盖螺母旋合在锥形体上端的螺纹段上；锥体分块的内锥面与锥形体外锥面滑动接触配合；所有主胀块的锥体分块的外周面共同套设有环形弹簧；在所述小端涨紧组件上的主胀块的弧形安装板上安装有小端胀块；在所述大端涨紧组件上的主胀块的弧形安装板上安装有大端胀块；当小端涨紧组件与大端涨紧组件进行替换安装时，通过转接盘插设在所述垫板的中心孔上。
7、优选的，所述立柱的数量为八根；在其中四根立柱的顶端旋合有第二双头螺柱，第二双头螺柱的上端穿过所述托盘后安装有开口垫圈和第三带肩螺母，用于压紧所述托盘；在另外四根立柱的顶端旋合有第一吊环螺栓，在所述托盘上与第一吊环螺栓对应的位置上设置有吊环螺栓过孔；在所述小端涨紧组件、大端涨紧组件上的托盘上分别环形均布有多个第二吊环螺栓。
8、优选的，在所述导向柱的光杆段上套设有减震垫，且减震垫的下端面粘接在所述转接盘顶面的沉孔内用于对所述锥形体进行减震。
9、优选的，在所述托盘上位于所述导向板两侧位置处分别设置有第一拉环螺钉，在所述弧形安装板上位于所述滑杆部两侧的位置处分别设置有第二拉环螺钉，在第一拉环螺钉与第二拉环螺钉连接有拉伸弹簧。
10、优选的，在所述第一沉台的侧壁上设置有检验孔；在所述底板中心沉孔的侧壁上设置有工艺孔；检验孔与工艺孔的轴线均垂直于所述大端安装边的中心线与小端安装边的中心线所在的平面上，且异形扩散器正置装夹时，检验孔的中心线延长线与小端安装边的中心线相交；工艺孔的中心线延长线与异形扩散器正置装夹时大端安装边的中心线相交；检验孔的中心至第一沉台的底面的垂直距离设计为l1，则第一沉台与所述定位通孔偏心距a为：
11、a=（h1-l1）×tgα；
12、工艺孔的中心至第一沉台的底面的垂直距离设计为l3，则检验孔与工艺孔的垂直距离l、水平距离b分别为：
13、l=（（l1+l3）-a×tgα））×cosα；
14、b=a×cosα+l×tgα；
15、式中：h1为异形扩散器零件上大端安装边的中心线与小端安装边的中心线交点距大端安装边底面的设计距离。
16、另一方面，本发明还提出一种异形扩散器大小端安装边加工的方法，采用上述的夹具，包括以下步骤：
17、步骤s1、车小端安装边：将待加工的异形扩散器吊装至夹具中，使得待加工的异形扩散器的大端安装边的底面抵靠在第一沉台的底面上，利用第一沉台的内壁面与大端安装边的外周面进行配合定位，形成正置安装之后进行夹紧固定，以底板的外圆进行找正，加工小端安装边的内径φd、外径φd1、以及小端安装边端面a的止口台阶的外径φd、小端安装边101端面a、下表面f；
18、步骤s2、车大端安装边：将步骤s1中小端安装边车削完成后的零件进行倒置安装在夹具上，使得小端安装边端面a的止口台阶插设在第一沉台的底面的定位通孔进行配合定位，并进行夹紧固定后，以底板的外圆进行找正，加工大端安装边的内径φd1、外径φd3、端面b、以及上表面m。
19、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：
20、（1）采用本发明所提供的夹具，分别利用偏心设置对的第一沉台、定位通孔来对异形扩散器进行正置安装、以及进行倒置安装，使得待加工的异形扩散器正置装夹时小端安装边中心线与倒置装夹时大端安装边的中心线相重合，并与底板外圆的中心线重合，保证设计基准、工艺基准的统一，降低了加工过程中的找正、对刀难度，提高了加工精度；有利于保证保证大、小端安装边中心线的夹角α。
21、（2）在本发明所提供的夹具中，通过在在垫板上可替换安装的小端涨紧组件、大端涨紧组件；当待加工的异形扩散器正置装夹时，所述小端涨紧组件安装在垫板上用于涨紧小端安装边的内孔面；当待加工的异形扩散器倒置装夹时，所述大端涨紧组件安装在垫板上用于涨紧大端安装边的内孔面。装夹时，采用涨紧的方式对大、小端安装边的内孔面进行涨紧，增加了异形扩散器零件在加工过程中零件的刚性，显著改善了在加工过程的变形。
1.一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：包括底板（1）以及设置在底板（1）上的偏心定位环（2）；
2.如权利要求1所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：在所述底板（1）的顶面为斜面，倾斜角度为α等于大端安装边（105）的中心线与小端安装边（101）的中心线之间的夹角；在所述底板（1）的顶面上设置有环形凸台（1a），在所述偏心定位环（2）的底面上设置有第二沉台（2c），第二沉台（2c）与所述定位通孔（2b）中心线重合；所述偏心定位环（2）通过第二沉台（2c）扣接在所述底板（1）的环形凸台（1a）上并形成过渡配合。
3.如权利要求1所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：在所述底板（1）的顶面靠近边缘位置处环形均布有多个压板组件，每个压板组件包括压板（3）、调节支承（32）、第一双头螺柱（33）以及第一带肩螺母（34）；调节支承（32）与第一双头螺柱（33）的下端均与底板（1）螺纹连接；第一双头螺柱（33）的上端穿过压板（3）的腰形孔后旋合有第一带肩螺母（34）；调节支承（32）的上端顶在压板（3）尾端底面的凹槽上；在调节支承（32）旋合有固定螺母（31）；所述压板（3）具备多种不同长度规格。
4.如权利要求1所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：在所述底板（1）的中心阶梯孔的台阶面上环形均布有多根立柱（22）；所有立柱（22）的顶端共同安装有一块垫板（21），在垫板（21）上可替换安装的小端涨紧组件、大端涨紧组件；
5.如权利要求4所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：所述小端涨紧组件、大端涨紧组件分别包括托盘（9）、转接盘（10）、导向板（18）、主胀块（8）；多个所述主胀块（8）成星射状分布在所述托盘（9）的顶面上；所述转接盘（10）安装在所述托盘（9）的底面中心位置处；
6.如权利要求5所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：所述立柱（22）的数量为八根；在其中四根立柱（22）的顶端旋合有第二双头螺柱（39），第二双头螺柱（39）的上端穿过所述托盘（9）后安装有开口垫圈（41）和第三带肩螺母（40），用于压紧所述托盘（9）；在另外四根立柱（22）的顶端旋合有第一吊环螺栓（43），在所述托盘（9）上与第一吊环螺栓（43）对应的位置上设置有吊环螺栓过孔（9a）；在所述小端涨紧组件、大端涨紧组件上的托盘（9）上分别环形均布有多个第二吊环螺栓（24）。
7.如权利要求5所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：在所述导向柱（12）的光杆段上套设有减震垫（11），且减震垫（11）的下端面粘接在所述转接盘（10）顶面的沉孔内用于对所述锥形体（16）进行减震。
8.如权利要求5所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：在所述托盘（9）上位于所述导向板（18）两侧位置处分别设置有第一拉环螺钉（6），在所述弧形安装板（8c）上位于所述滑杆部（8a）两侧的位置处分别设置有第二拉环螺钉（7），在第一拉环螺钉（6）与第二拉环螺钉（7）连接有拉伸弹簧（26）。
9.如权利要求1所述的一种异形扩散器大小端安装边加工的夹具，其特征在于：在所述第一沉台（2a）的侧壁上设置有检验孔（2d）；在所述底板（1）中心沉孔的侧壁上设置有工艺孔（1b）；检验孔（2d）与工艺孔（1b）的轴线均垂直于所述大端安装边（105）的中心线与小端安装边（101）的中心线所在的平面上，且异形扩散器（100）正置装夹时，检验孔（2d）的中心线延长线与小端安装边（101）的中心线相交；工艺孔（1b）的中心线延长线与异形扩散器（100）正置装夹时大端安装边（105）的中心线相交；检验孔（2d）的中心至第一沉台（2a）的底面的垂直距离设计为l1，则第一沉台（2a）与所述定位通孔（2b）偏心距a为：
10.一种异形扩散器大小端安装边加工的方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的夹具，包括以下步骤：
