無余量精鍛葉片立式綜合型面測(cè)具研究

宋慧軍 于 菲 李 贊 趙 丹

（沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司工裝制造廠，遼寧 沈陽 110043）

1 概述

航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力的主要零件，葉片型面的形狀精度和位置精度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安全可靠性影響很大，它種類多，數(shù)量大，形狀復(fù)雜，隨著航空工業(yè)的發(fā)展，葉片的制造精度要求越來越高，技術(shù)要求也更嚴(yán)格，因此葉片測(cè)量就更加重要了。新研制的新型立式型面測(cè)具，采用立式裝夾定位，葉片葉身垂直，克服臥式葉身變形，結(jié)構(gòu)難以布局的弊病，實(shí)現(xiàn)各截面檢測(cè)樣板層層限位導(dǎo)向滑動(dòng)，采用半封閉直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，先進(jìn)的扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在立柱上布置定位支架和偏心輪同時(shí)壓緊的整體結(jié)構(gòu)，偏移和扭轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，支座平移，表架可測(cè)位移變化值，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，表架測(cè)得角度變化值，整體結(jié)構(gòu)的工藝可行性和設(shè)計(jì)技術(shù)性能達(dá)到檢測(cè)精度的要求。

圖1

圖2

圖3

2 葉片的特點(diǎn)和技術(shù)要求（見下零件簡(jiǎn)圖）：

葉片的定位基準(zhǔn)：葉片背向上下安裝板長(zhǎng)邊（基準(zhǔn)C）、進(jìn)氣邊上下安裝板（基準(zhǔn)B）、上安裝板外圓柱面（基準(zhǔn)A）。

檢查葉片型面線輪廓度，葉片中心位置度，葉身扭轉(zhuǎn)。

3 新型立式型面測(cè)具

無余量葉片的精度要求：相對(duì)過去葉片的設(shè)計(jì)要求，型面輪廓度提高一倍以上；偏移、偏擺、扭轉(zhuǎn)精度提高，而且有定量的綜合誤差值。另外精鍛葉片生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)，多用于大批量葉片毛料生產(chǎn)。新型測(cè)具-立式型面綜合測(cè)具，能滿足大批量、高效率、高精度的葉片檢測(cè)需要。

3.1 葉片定位夾緊裝置

3.1.1 葉片的葉背方向上下安裝板用定位塊No10，No.11定位，葉片的進(jìn)氣邊方向上下緣板用兩圓柱銷No.12，No.13端面定位，軸向用圓柱銷No.14的端面定葉片外圓的的最高母線，為增加葉片定位的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了一個(gè)輔助定位支撐No.15，使葉片完全可靠定位。為便于葉片葉型測(cè)量，將葉片立式放置，這是葉片檢測(cè)的創(chuàng)新點(diǎn)，改進(jìn)傳統(tǒng)的臥式放置。（如圖2）

3.1.2 在葉片的葉盆方向上下安裝板單斜面定位對(duì)應(yīng)的另一側(cè)用兩壓塊壓緊No.17，上下兩組凸輪機(jī)構(gòu)安裝在一根轉(zhuǎn)軸上，手柄No.16帶動(dòng)兩個(gè)凸輪壓緊裝置，同時(shí)壓緊葉片葉背方向上下安裝板單斜面，壓緊裝置帶有限位彈簧片和彈簧，改進(jìn)傳統(tǒng)的直接壓緊，而采用彈性壓緊，避免壓傷零件表面，凸輪壓緊結(jié)構(gòu)操作方便，效率高。（如圖2）

圖4

3.2 測(cè)具的偏移機(jī)構(gòu)的確定

采用半封閉直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便，它限制了主體作水平移動(dòng)，下支座No.20在底板上No.21滑動(dòng)，兩側(cè)的導(dǎo)條No.22作為導(dǎo)向，前后移動(dòng)設(shè)計(jì)有可調(diào)螺釘No.23和復(fù)位彈簧No.28；由下支座帶動(dòng)完全定位的葉片在底板中移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)葉片進(jìn)排氣邊方向的偏移，測(cè)具前方裝一個(gè)百分表，下支座前后移動(dòng)，表值均反映出偏移數(shù)據(jù)真實(shí)值。葉盆、葉背方向的偏移由型面樣板移動(dòng)的位置確定，位移的數(shù)據(jù)由杠桿機(jī)構(gòu)及指示表3讀出，杠桿機(jī)構(gòu)葉盆、葉背方向兩邊各一套，具有上下移動(dòng)可調(diào)功能，實(shí)現(xiàn)每個(gè)截面偏移量的測(cè)量。（圖3）

3.3 測(cè)具的扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的確定

通過轉(zhuǎn)臺(tái)No.1可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)葉身的彎扭，理論位置用活動(dòng)鍵No.2控制，用偏心輪手柄No.3推動(dòng)擋銷No.4帶動(dòng)完全定位的葉片繞葉型理論中心相對(duì)旋轉(zhuǎn)。（圖4）

結(jié)語

該測(cè)具的研制解決了新機(jī)研制和批生產(chǎn)中葉片葉型位置度和扭轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的采集，將臥式型面測(cè)具的定性檢測(cè)改進(jìn)為立式定量檢測(cè)，單一測(cè)量改進(jìn)為綜合測(cè)量，填補(bǔ)了葉片型面位置度和扭轉(zhuǎn)能采集數(shù)據(jù)檢測(cè)的空白，葉片垂直檢測(cè)，重心垂直，葉身不易變形，提高了葉片檢測(cè)水平和測(cè)量精度，對(duì)葉片的檢測(cè)質(zhì)量起到很好的保證作用，滿足了國(guó)內(nèi)航空事業(yè)發(fā)展的需要。

參考資料

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].

[2]航空工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].