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        葉片扭轉(zhuǎn)和偏斜型面測具

        2016-12-31 00:00:00宋慧軍李贊孟竹趙丹劉昕
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年30期

        摘 要:航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片生產(chǎn)過程中,葉片型面質(zhì)量對發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗起著較大的影響,葉片型面的檢測具有十分重要意義。文章介紹主要用于檢測壓氣機(jī)葉片葉身型面測具,確定其是否符合設(shè)計(jì)圖紙要求,非常適用于葉片加工生產(chǎn)現(xiàn)場,是一種結(jié)構(gòu)簡單,操作方便的檢測工具。

        關(guān)鍵詞:壓氣機(jī)葉片;偏斜;扭轉(zhuǎn);葉片型面

        引言

        文章采用臥式型面測具檢測葉身輪廓度誤差,測具的設(shè)計(jì)主要指測具體設(shè)計(jì),其中測具體包括葉片定位和樣板定位兩個(gè)重要組成部分,通過測具底座組裝成葉片葉身型面測具。

        1 壓氣機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

        發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由榫頭和葉片型面組成,葉片型面是由一系列坐標(biāo)點(diǎn)圓滑轉(zhuǎn)接而成,其形狀的控制,通常是在葉身高度上選定若干剖面,按給定剖面的型線輪廓進(jìn)行加工和檢驗(yàn)。一般采用專用量具進(jìn)行檢測。圖1壓氣機(jī)工作葉片,榫頭為周向圓弧齒型結(jié)構(gòu)示意圖。

        2 葉片的定位裝置

        測量型面時(shí)用榫頭做定位基準(zhǔn)面。榫頭的對稱中心線與葉片型面X軸成空間夾角90度-α(圖1)。這樣葉片定位的難點(diǎn)在于榫頭的定位夾緊和葉片的空間偏轉(zhuǎn)。首先設(shè)計(jì)用于夾緊葉片榫頭的夾頭部分(圖2)。根據(jù)榫頭的形狀,采用上壓板(No.1)、下壓板(No.2)結(jié)構(gòu)夾緊葉片,上、下壓板之間設(shè)計(jì)一套軀座(No.3),作為榫頭的定位面,上壓板、下壓板通過螺釘(No.6)、銷子(No.7)連接為一體,固定在軀座的鍵槽內(nèi),可以在軀座的鍵槽內(nèi)上下滑動(dòng),當(dāng)葉片榫頭的頂面定位于軀座定位面時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(No.8),偏心軸(No.4)帶動(dòng)上壓板、下壓板壓緊葉片榫頭的兩側(cè)面,實(shí)現(xiàn)葉片定位壓緊。

        然后設(shè)計(jì)葉片的空間偏轉(zhuǎn)定位。葉片截面質(zhì)量中心為坐標(biāo)原點(diǎn),榫頭對稱中心線與葉片型面X軸成空間夾角90度-a(圖3),故只要將夾頭偏轉(zhuǎn)90°-α即可。

        3 測具扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)

        檢驗(yàn)葉片的扭轉(zhuǎn)偏差,是靠安裝座上帶有轉(zhuǎn)軸及安裝座上的孔φ8H7與插銷(No.18)φd之間的間隙來實(shí)現(xiàn)的,(如圖2)按扭轉(zhuǎn)的角度公差不一樣,可改變φd的直徑大小,當(dāng)臺階式插銷φ8軸徑與安裝座和轉(zhuǎn)軸上襯套配合時(shí),即可保證葉型坐標(biāo)X、Y處于理論正確位置,葉片在理論位置下檢查型面。型面允許扭轉(zhuǎn)±β'后檢查型面,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)軸、臺階式插銷上兩直徑差實(shí)現(xiàn),扭轉(zhuǎn)時(shí)先拔出插銷,使插銷φd軸徑位于轉(zhuǎn)軸上的襯套孔φ8H7位置,扭轉(zhuǎn)角度通過插銷軸徑φd尺寸控制,扭轉(zhuǎn)后在擰緊大螺母和手柄(No.19),使葉片處于扭轉(zhuǎn)位置下檢測葉片型面。在角向范圍內(nèi),調(diào)整葉型的角向到某一位置時(shí),葉型型線誤差在許可的范圍內(nèi),葉型為合格。

        4 測具偏斜結(jié)構(gòu)

        葉片葉身實(shí)際中心的偏移成線性分布,交于葉片中心線一點(diǎn),以此點(diǎn)為中心,葉身在葉盆葉背方向偏斜。在底座(No.14)上設(shè)計(jì)平板(No.20),平板上的定位銷(No.21)位置為偏斜的旋轉(zhuǎn)中心,平板在底座上的封閉式導(dǎo)軌中繞定位銷可以轉(zhuǎn)動(dòng),平板上安裝測具的定距板(No.22),定距板上固定葉片各個(gè)截面的定位銷。插入定位插銷(No.25)時(shí),為葉片的理論位置。如果葉片處于偏斜位置下檢測葉片型面,拔下定位插銷,擰動(dòng)螺釘(No.26)推動(dòng)平板,平板以定位銷作為轉(zhuǎn)軸,最大轉(zhuǎn)動(dòng)至左右兩擋銷(No.27)時(shí),檢測葉型型線誤差在許可的范圍內(nèi),葉型為合格。

        5 結(jié)束語

        測具以葉片榫頭為測量基準(zhǔn),將空間型面質(zhì)量中心線調(diào)整為水平線,從而將待測空間型面轉(zhuǎn)換在二維平面進(jìn)行測量,簡化了測量過程,測量結(jié)果能夠滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。測具使用和調(diào)整方便,適合于生產(chǎn)過程的跟蹤檢測,在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

        參考文獻(xiàn)

        [1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[S].

        [2]航空工藝裝備設(shè)計(jì)手冊[S].

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