葉片扭轉(zhuǎn)和偏斜型面測具

摘 要：航空發(fā)動機葉片生產(chǎn)過程中，葉片型面質(zhì)量對發(fā)動機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葉片葉身型面測具，確定其是否符合設計圖紙要求，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。

關鍵詞：壓氣機葉片；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，測具的設計主要指測具體設計，其中測具體包括葉片定位和樣板定位兩個重要組成部分，通過測具底座組裝成葉片葉身型面測具。

1 壓氣機葉片的結(jié)構(gòu)特點

發(fā)動機葉片由榫頭和葉片型面組成，葉片型面是由一系列坐標點圓滑轉(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行加工和檢驗。一般采用專用量具進行檢測。圖1壓氣機工作葉片，榫頭為周向圓弧齒型結(jié)構(gòu)示意圖。

2 葉片的定位裝置

測量型面時用榫頭做定位基準面。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在于榫頭的定位夾緊和葉片的空間偏轉(zhuǎn)。首先設計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、下壓板之間設計一套軀座（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，當葉片榫頭的頂面定位于軀座定位面時，轉(zhuǎn)動手柄（No.8），偏心軸（No.4）帶動上壓板、下壓板壓緊葉片榫頭的兩側(cè)面，實現(xiàn)葉片定位壓緊。

然后設計葉片的空間偏轉(zhuǎn)定位。葉片截面質(zhì)量中心為坐標原點，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，當臺階式插銷φ8軸徑與安裝座和轉(zhuǎn)軸上襯套配合時，即可保證葉型坐標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)機構(gòu)通過轉(zhuǎn)軸、臺階式插銷上兩直徑差實現(xiàn)，扭轉(zhuǎn)時先拔出插銷，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，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)

葉片葉身實際中心的偏移成線性分布，交于葉片中心線一點，以此點為中心，葉身在葉盆葉背方向偏斜。在底座（No.14）上設計平板（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軌中繞定位銷可以轉(zhuǎn)動，平板上安裝測具的定距板（No.22），定距板上固定葉片各個截面的定位銷。插入定位插銷（No.25）時，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，擰動螺釘（No.26）推動平板，平板以定位銷作為轉(zhuǎn)軸，最大轉(zhuǎn)動至左右兩擋銷（No.27）時，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，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)換在二維平面進行測量，簡化了測量過程，測量結(jié)果能夠滿足圖紙設計要求。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)動機的生產(chǎn)中得到應用。

參考文獻

[1]機械設計手冊[S].

[2]航空工藝裝備設計手冊[S].