葉片觀察孔位置度檢測的研究

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）

某葉片（成聯）是發動機零件中最復雜的零件之一，同時也是發動機的關鍵重要零件，由于該葉片是多個葉片成聯精密鑄造而成，這就給葉片檢測提出了更高的要求，也給工裝量具設計帶來了一定困難，而且該葉片結構設計復雜，上、下緣板全部是空間曲面形成，測量空間窄小，側面為雙斜面，某葉片的工作狀態是盆、背安裝板相互搭接。用三坐標測量工具檢測某葉片觀察孔位置度非常麻煩，由于該葉片觀察孔位置為空間位置，必須采用專用測量工裝進行測量，了解用戶使用要求，熟悉設計圖，定位、壓緊相對比較簡單，考慮葉片取放時不發生干涉，它非常適用于葉片加工生產現場，是一種結構簡單，操作方便的檢測工具。

為保證某葉片（成聯）觀察孔位置度測量精度，本文采用UG三維造型建立葉片和測具的模型，進行仿真模擬設計，提高了設計精度和準確性。該測具采用定位夾緊與夾具一致保證加工與測量一致性，經現場使用，證明完全達到檢測要求。

1 某葉片的設計要求

1.1 葉片構成

某葉片是由上緣板、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。

1.2 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，上緣板孔位置為空間位置，測具考慮將零件擺出便于測量的合理位置。根據設計圖和規范規定，位置度公差為φ0.1基準為AHC由于孔公差為+0.05因此測量頭需要分組測量。

難點：1.測量孔中心線與Z軸夾角為4度，與水平夾角為25度；

2.測量孔公差為+0.05而位置度公差為φ0.1，考慮如何分組便于制造與檢測。

2 測具結構的確定

2.1 定位及壓緊的確定

六點定位原理，定位采用在葉片上、下緣板排氣邊端面AA1面、上緣板徑向H面及上緣板C側面定位。

圖1 葉片定位簡圖

A面用定位座NO：8定位，A1面用2個φ10定位銷NO：6上端面定位

H面用2個φ20定位銷NO：4定位在φ800.9圓周上

C面用1個φ4定位銷NO：3定位

利用三維UG設計進行虛擬裝配，快速、準確的保證經向兩定位銷、側面定位銷、底面定位銷與零件貼合。

為了使葉片在測量時穩定可靠，必需保證各定位面充分接觸，并能夠在測量過程中保持定位狀態，為了達到這一目標，需要在中間葉片進氣邊上壓緊，在測具一側安放螺釘壓緊機構，方便葉片取放，壓緊件使用尼龍材料避免壓壞零件。

2.2 測量尺寸的確定

2.2.1 采用功能量規方法檢測

按上述將零件定位并壓緊，測量使用測量銷NO;11，由于測量孔公差為+0.05而位置度公差為φ0.1，需要測量銷分組，考慮便于制造與使用在測量銷上加測量套，按孔直經更換測量套，測量套與測量銷之間0.003～～0.006間隙并用螺紋連結。

以前測量銷與襯套之間保持間隙0.005～0.01滑動不靈活有阻滯現象，時間長了更加不靈活，為了使測量銷在測量座中滑動靈活使用直線軸承。

由于每一個孔中心線與Z軸夾角為4度，與水平夾角為25度為了使制造時調整方便每一個測量銷有獨立測量座，避免以前共用一個測量座安裝后無法調整毛病。

2.2.2 采用打表方法檢測

將測量表座擺放在理論位置，使表桿旋轉中心與檢測孔理論中心同軸，檢測孔位置度時使表桿沿自身旋轉中心旋轉一周，表桿的變化按比例1：1傳遞到表上，指示表變化量為孔的位置度，按上述方法分別檢測每一個孔并記錄數值。

2.3 孔位置度測具采用模塊化設計

利用UG三維建模，將孔位置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，以后再設計同類型孔位置測具時，可以提高設計效率，降低成本，縮短設計周期。

結語

將葉片定位用一套測具分別檢查上、下緣板六孔位置度，此項設計既簡單，方便測量，通過檢測應用，達到了良好的效果。采用模塊化設計減少同類型孔位置度測具設時間，大大提高了工作效率，也為工裝設計開辟了新的設計思路和理念，同時也填補了工裝領域的技術空白。

[1]新編金屬材料手冊[M].機械工業出版社.

[2]量具設計手冊[M].