葉片觀察孔位置度檢測(cè)的研究

鄭 松 錢寶娟 孫海麗 孫玉偉

（中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

某葉片（成聯(lián)）是發(fā)動(dòng)機(jī)零件中最復(fù)雜的零件之一，同時(shí)也是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵重要零件，由于該葉片是多個(gè)葉片成聯(lián)精密鑄造而成，這就給葉片檢測(cè)提出了更高的要求，也給工裝量具設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定困難，而且該葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，上、下緣板全部是空間曲面形成，測(cè)量空間窄小，側(cè)面為雙斜面，某葉片的工作狀態(tài)是盆、背安裝板相互搭接。用三坐標(biāo)測(cè)量工具檢測(cè)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(cè)量工裝進(jìn)行測(cè)量，了解用戶使用要求，熟悉設(shè)計(jì)圖，定位、壓緊相對(duì)比較簡(jiǎn)單，考慮葉片取放時(shí)不發(fā)生干涉，它非常適用于葉片加工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的檢測(cè)工具。

為保證某葉片（成聯(lián)）觀察孔位置度測(cè)量精度，本文采用UG三維造型建立葉片和測(cè)具的模型，進(jìn)行仿真模擬設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)精度和準(zhǔn)確性。該測(cè)具采用定位夾緊與夾具一致保證加工與測(cè)量一致性，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用，證明完全達(dá)到檢測(cè)要求。

1 某葉片的設(shè)計(jì)要求

1.1 葉片構(gòu)成

某葉片是由上緣板、葉身型面、下緣板構(gòu)成，葉片依靠緣板定位安裝在輪盤中，并通過(guò)緣板斜面相互搭接。

1.2 葉片測(cè)量位置設(shè)計(jì)分析

由于背向緣板與下一個(gè)葉片的盆向緣板相搭接，因此第一個(gè)葉片的盆向緣板的平面是繞發(fā)動(dòng)機(jī)軸線旋轉(zhuǎn)某一角度成為下一個(gè)葉片的背向緣板平面。測(cè)具設(shè)計(jì)主要考慮將葉片放置便于檢測(cè)合適的位置，上緣板孔位置為空間位置，測(cè)具考慮將零件擺出便于測(cè)量的合理位置。根據(jù)設(shè)計(jì)圖和規(guī)范規(guī)定，位置度公差為φ0.1基準(zhǔn)為AHC由于孔公差為+0.05因此測(cè)量頭需要分組測(cè)量。

難點(diǎn)：1.測(cè)量孔中心線與Z軸夾角為4度，與水平夾角為25度；

2.測(cè)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(cè)。

2 測(cè)具結(jié)構(gòu)的確定

2.1 定位及壓緊的確定

六點(diǎn)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(cè)面定位。

圖1 葉片定位簡(jiǎn)圖

A面用定位座NO：8定位，A1面用2個(gè)φ10定位銷NO：6上端面定位

H面用2個(gè)φ20定位銷NO：4定位在φ800.9圓周上

C面用1個(gè)φ4定位銷NO：3定位

利用三維UG設(shè)計(jì)進(jìn)行虛擬裝配，快速、準(zhǔn)確的保證經(jīng)向兩定位銷、側(cè)面定位銷、底面定位銷與零件貼合。

為了使葉片在測(cè)量時(shí)穩(wěn)定可靠，必需保證各定位面充分接觸，并能夠在測(cè)量過(guò)程中保持定位狀態(tài)，為了達(dá)到這一目標(biāo)，需要在中間葉片進(jìn)氣邊上壓緊，在測(cè)具一側(cè)安放螺釘壓緊機(jī)構(gòu)，方便葉片取放，壓緊件使用尼龍材料避免壓壞零件。

2.2 測(cè)量尺寸的確定

2.2.1 采用功能量規(guī)方法檢測(cè)

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

以前測(cè)量銷與襯套之間保持間隙0.005～0.01滑動(dòng)不靈活有阻滯現(xiàn)象，時(shí)間長(zhǎng)了更加不靈活，為了使測(cè)量銷在測(cè)量座中滑動(dòng)靈活使用直線軸承。

由于每一個(gè)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(shí)調(diào)整方便每一個(gè)測(cè)量銷有獨(dú)立測(cè)量座，避免以前共用一個(gè)測(cè)量座安裝后無(wú)法調(diào)整毛病。

2.2.2 采用打表方法檢測(cè)

將測(cè)量表座擺放在理論位置，使表?xiàng)U旋轉(zhuǎn)中心與檢測(cè)孔理論中心同軸，檢測(cè)孔位置度時(shí)使表?xiàng)U沿自身旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)一周，表?xiàng)U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(cè)每一個(gè)孔并記錄數(shù)值。

2.3 孔位置度測(cè)具采用模塊化設(shè)計(jì)

利用UG三維建模，將孔位置測(cè)具各部件設(shè)計(jì)成參數(shù)化模塊，改變模塊結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)行參數(shù)化驅(qū)動(dòng)調(diào)試；將工裝模塊進(jìn)行固化、邏輯智能設(shè)計(jì)調(diào)試設(shè)計(jì)，以后再設(shè)計(jì)同類型孔位置測(cè)具時(shí)，可以提高設(shè)計(jì)效率，降低成本，縮短設(shè)計(jì)周期。

結(jié)語(yǔ)

將葉片定位用一套測(cè)具分別檢查上、下緣板六孔位置度，此項(xiàng)設(shè)計(jì)既簡(jiǎn)單，方便測(cè)量，通過(guò)檢測(cè)應(yīng)用，達(dá)到了良好的效果。采用模塊化設(shè)計(jì)減少同類型孔位置度測(cè)具設(shè)時(shí)間，大大提高了工作效率，也為工裝設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的設(shè)計(jì)思路和理念，同時(shí)也填補(bǔ)了工裝領(lǐng)域的技術(shù)空白。

[1]新編金屬材料手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]量具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].