淺談葉片緣板檢測的工裝設計

鄭 松 錢寶娟 孫海麗 孫玉偉

（中航工業沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

1 概述

渦輪導向器工作葉片的工作狀態是盆、背安裝板相互搭接。這樣，用三坐標測量工具檢測渦輪導向器葉片的安裝板所有角度和位置尺寸就非常麻煩，受加工工藝限制，設計基準和加工基準往往不統一，為保證設計和裝配要求，工藝常采用專用測量工裝進行測量。需要設計兩臺專用測具分別檢測盆、背安裝板角度和位置尺寸，浪費大量人力物力。本文描述—渦輪導向器工作葉片安裝板弦長測具的設計過程，采用1套測具滿足生產與測量需要，描述如何滿足生產使用需求所需測具的設計過程。

2 導向葉片的設計要求

2.1 葉片三維圖

渦輪導向器工作葉片是由上緣板、葉身型面、下緣板構成，葉片依靠緣板定位安裝在輪盤中，并通過緣板斜面相互搭接，從而形成整個圓盤。所以緣板斜面的空間位置無論從裝配還是性能上都很重要，見圖1。

2.2 葉片測量位置設計分析

由于背向緣板與下一個葉片的盆向緣板相搭接，因此第一個葉片的盆向緣板的平面是繞發動機軸線旋轉某一角度成為下一個葉片的背向緣板平面。測具設計主要考慮將葉片放置便于檢測合適的位置，根據設計圖和工藝規程規定，盆、背緣板角度和位置尺寸的位置度公差為0.3mm。

零件示意圖如葉片簡圖所示 ，測量A、B 面間弦長距離，零件軸向由C6點定位，其它由B面和D面定位。

3 測具結構的確定

3.1 定位及壓緊的確定

為了便于測量將 A面擺平，定位可以分三種情況：a.將零件A面安裝板擺平， D面安裝板為雙斜面， B面安裝板也為雙斜面。b.將零件A面安裝板擺平，D面安裝板通過旋轉為單斜面， B面安裝板為雙斜面。c.將零件A面安裝板擺平，D面安裝板為雙斜面， B面安裝板通過旋轉為單斜面。

定位通常采用b、c兩種方法，這樣設計比較合理，一方面減少了視圖的表達，另一方面也給加工和檢測帶來平面基準。

下面按情況c設計：將零件A面上、下安裝板擺平，上、下安裝板所需測量的面再同一平面上，底面B由兩塊單斜面定位，上、下安裝板定位面為同一平面，側面D為雙斜面由2個圓柱銷定位，軸向采用一軸銷定位，由于軸向定位與D面定位之間為垂直關系，因此將這3個圓柱銷同時放在一塊雙斜面板上，方便制造機檢驗，側面由兩螺桿壓緊。工藝球銷為方便檢驗設計，兩平臺為表座用平臺，給出對表銷用于對表。

3.2 定位尺寸的確定

為便于標注及檢測設計使用工藝球，建立各定位面與工藝球空間位置關系，并建立各定位面與測量面角度關系。主要是盆向安裝板、側面、與工藝球的距離和角度關系，盆向安裝板的斜、側面直接標注和檢測至工藝球位置尺寸和角度關系，而背向安裝板是直接給出垂直方向到工藝球位置尺寸。如圖所示，用軸向定位銷進行定位，給出B面到工藝銷中心距離及與平臺之間的角度，通過求出D面與底面交線，沿著交線方向投影，使D面和平臺面同時集聚，給出D面到工藝銷中心距離及與平臺真實角。

3.3 安裝板測具使用模塊化

測具和標準件設計采用模塊化設計，用UG三維建模，將測具各部件設計成參數化模塊，改變模塊結構尺寸，進行參數化驅動調試；將工裝模塊進行固化、邏輯智能設計調試設計，為今后再設計同類測具提高效率和質量，降低成本，縮短設計和制造周期。

結論

圖1 葉片三維圖

圖2 葉片簡圖

圖3 上、下安裝板測具UG圖

用一套測具分別檢查上、下安裝板結構尺寸，此項設計既簡單，方便測量，又可以提高上、下安裝板相互位置精度。盆向安裝板用于磨背向安裝板定位面，這樣設計避免產生誤差，提高檢測精度。測具通過葉片的檢測應用，達到了良好的效果。測具采用參數化設計減少了設計同類測具時間，大大提高了設計工作效率；為工裝設計開辟了新的設計理念，填補了工裝領域的技術空白。

[1]機械設計手冊[Z].

[2]航空材料手冊[Z].