葉片榫頭N尺寸檢測的研究

摘 要：壓氣機葉片在生產(chǎn)制造過程中如何準(zhǔn)確的測量榫頭尺寸是一件非常重要的事情，葉片榫頭N尺寸檢測測具可以有效的解決榫頭大小無法準(zhǔn)確測量的難題，該測具采用1套通用測具檢測不同大小榫頭N尺寸，使用打表檢測的方法滿足生產(chǎn)需要。使葉片榫頭N尺寸檢測實現(xiàn)了快速檢測，提高了葉片檢測效率。在設(shè)計過程中，采用了三維設(shè)計工具UG進行建模設(shè)計，準(zhǔn)確采集葉片榫頭型面緣板參數(shù)，該設(shè)計方法提高了設(shè)計效率和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：定位機構(gòu)；測量機構(gòu)；尺寸偏差放大機構(gòu)

壓氣機葉片主要由緣板、葉身型面、榫頭構(gòu)成。在生產(chǎn)過程中，需要對葉片的每個部分都要進行準(zhǔn)確測量。其中榫頭尺寸較小，測量的難度非常高，這給葉片檢測提出了非常高設(shè)計要求。常規(guī)的三坐標(biāo)掃描檢查花費時間較大無法滿足生產(chǎn)進度要求，因此在針對榫頭的測量過程中必須采用專用測量工裝進行測量。在測量過程中，需要在同一臺測具上實現(xiàn)多級葉片榫頭檢測，測具按葉片葉身朝上放置進行設(shè)計，定位、測量相對比較簡單。這種測具非常適用于葉片加工生產(chǎn)，是一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的檢測工具，文章采用三維設(shè)計工具UG進行造型，并建立了葉片和測具的模型，通過仿真模擬設(shè)計，保證了設(shè)計精度，提高了設(shè)計效率和設(shè)計的準(zhǔn)確性。經(jīng)現(xiàn)場使用，該測具可以很好的滿足檢測要求，保證了壓氣機葉片榫頭N尺寸檢測精度，提高了葉片的生產(chǎn)效率，保證了生產(chǎn)進度。

1 壓氣機葉片的設(shè)計要求

1.1 葉片型面設(shè)計

壓氣機工作葉片是由緣板、葉身型面、榫頭構(gòu)成。榫頭是葉片與輪盤定位安裝的主要聯(lián)結(jié)部件，葉片通過榫頭以及輪盤槽定位，依次的被安裝在輪盤中，因此葉片榫頭尺寸大小是葉片生產(chǎn)過程中必檢項目。

1.2 葉片測量位置設(shè)計分析

檢測距底面尺寸H處N尺寸，測具考慮將零件擺出便于測量的合理位置，葉片葉身朝上放置便于測量，一般用榫頭底平面定位，為測量穩(wěn)定性左右兩側(cè)用滾棒定位，即用滾棒與零件F面相切定位，用帶滾棒杠桿測量零件E面。如圖1難點：（1）E、F面度面較小，定位測量滾棒必需準(zhǔn)確切在節(jié)點尺寸處。（2）C面的平面度較短，這很容易導(dǎo)致葉片定位過程中，定位不穩(wěn)定。造成葉片的左右擺動。

2 測具結(jié)構(gòu)的設(shè)計

2.1 定位及測量系統(tǒng)

定位部分：采用定位塊與榫頭底平面定位，滾棒兩端與榫頭側(cè)面定位（中間凹下為避免接觸面過大，定位不穩(wěn)），滾棒靠壓板壓緊固定，此結(jié)構(gòu)便于滾棒磨損后更換，壓板用螺釘連接在支座上，支座與定位塊通過螺釘，銷子連接在墊塊上構(gòu)成一整體。

（1）轉(zhuǎn)動杠桿5上手柄10使杠桿5繞轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動，葉片倒立榫頭朝下放入測量工具中，保證葉片的榫頭與定位塊9之間接觸，為保證測量穩(wěn)定準(zhǔn)確。如圖2所示。

（2）在榫頭的底面采用定位塊9托住葉片，限制葉片在豎直方向上的自由度。

（3）在榫頭側(cè)面有滾棒12作為定位銷，如圖3所示，在側(cè)面滾棒12兩端與榫頭接觸，限制了2個自由度，滾棒12與榫頭側(cè)面N尺寸相切保證測量準(zhǔn)確性。

（4）葉片在定位過程中沒有完全限制葉片的6個自由度，葉片可以在滾棒12的軸向的方向進行移動，這樣的設(shè)計對測量的結(jié)果沒有影響。

測量部分：根據(jù)測量件N尺寸大小表座可以在導(dǎo)軌內(nèi)左右移動，通過螺栓將表座固定在底座上，通過前后調(diào)整螺釘改變彈簧力的大小，保證滑套用衡定力壓緊杠桿上測量滾輪與榫頭接觸測量，限位銷子保證杠桿擺動有限位置，杠桿上后基準(zhǔn)面與數(shù)顯千分表接觸，杠桿由于零件誤差上下差左右擺動在數(shù)顯千分表讀數(shù)。

將導(dǎo)軌兩件與墊塊通過螺釘、銷子連接在底座上。

（1）將標(biāo)準(zhǔn)件裝夾在該測具上，表座2在導(dǎo)軌14內(nèi)左右移動，調(diào)到合適位置，通過螺栓3將表座2固定在底座1上，轉(zhuǎn)動螺母15拉緊拉桿17使襯套16與拉桿17將數(shù)顯千分表31鎖死，表座2上數(shù)顯千分表31進行對表，調(diào)零；如圖4所示。

（2）由于葉片的榫頭較小，滑套11用恒力壓緊杠桿5使上面測量滾輪13與榫頭接觸測量，杠桿5上后基準(zhǔn)面與數(shù)顯千分表31接觸，數(shù)顯千分表31讀數(shù)即為實際零件誤差值。如圖4所示。

2.2 檢測測具的模塊化設(shè)計

文章最終對所設(shè)計的測具進行了模塊化設(shè)計，將壓氣機葉片榫頭N尺寸檢測測具各部件設(shè)計成參數(shù)化模塊。通過參數(shù)化驅(qū)動調(diào)試，可以自由改變模塊結(jié)構(gòu)尺寸。通過模塊化的設(shè)計，將工裝模塊進行固化，提高設(shè)計效率，降低成本，縮短設(shè)計周期。邏輯智能設(shè)計和調(diào)試設(shè)計為今后再設(shè)計同類型壓氣機葉片榫頭N尺寸檢測測具提供了良好的設(shè)計資源以及設(shè)計規(guī)范。

2.3 葉片榫頭測具模型

壓氣機葉片榫頭N尺寸檢測測具UG圖，如圖5所示。

3 結(jié)束語

采用既簡單又方便測量的壓氣機葉片榫頭N尺寸檢測測具， 能夠準(zhǔn)確檢測榫頭尺寸，并且取代了以往的工具，提高了葉片的生產(chǎn)效率，保證了生產(chǎn)進度。而采用模塊化設(shè)計減少同類型壓榫頭測具的設(shè)計時間，大大提高了工作效率。

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