一種用于動(dòng)葉定位的新型工裝

楊 青 潘暉憲 李保山

（1.中國(guó)石油渤海裝備蘭州石油化工機(jī)械廠，蘭州 730060；2.甘肅省煉化特種裝備工程技術(shù)研究中心，蘭州 730060）

本工裝用于定位動(dòng)葉片，以保證在加工過(guò)程中動(dòng)葉和方箱間準(zhǔn)確可靠的相對(duì)位置，待葉片與方箱間澆鑄合金后加工葉片榫齒。由于動(dòng)葉在輪盤上的定位角度及徑向受力全部靠榫齒提供，所以，榫齒的加工采用強(qiáng)力數(shù)控磨床以保證其形位公差和表面光潔度。其定位難點(diǎn)一是在工藝頭的兩端準(zhǔn)確地鉆出定位孔，二是保證工裝上與定位孔對(duì)應(yīng)的頂尖位置。動(dòng)葉示意圖如圖1所示。

圖1 動(dòng)葉示意圖

圖2 葉片澆鑄定位工裝結(jié)構(gòu)

1 工裝的設(shè)計(jì)

1.1 工裝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第一，以動(dòng)葉葉身曲面為基準(zhǔn)，在兩端工藝頭上鉆取支撐定位點(diǎn)，第二，提高工裝的通用性能，可以定位不同高度的動(dòng)葉；第三，在定位的同時(shí)保證動(dòng)葉可以放入方箱澆鑄固定。

1.2 工裝的結(jié)構(gòu)

工裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由底座、支座、頂尖、轉(zhuǎn)炳等組成。頂尖2、頂尖3、及頂尖1起直接的定位作用。其中，頂尖2和頂尖3與工藝頭中的定位孔相配，限制了工件的徑向位移和軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，頂尖1、頂尖2和頂尖3共同限制了葉片的軸向移動(dòng)。轉(zhuǎn)柄和頂尖1設(shè)計(jì)為螺紋形傳送機(jī)構(gòu)，當(dāng)工件用頂尖1、頂尖2、頂尖3、定位后，手柄和轉(zhuǎn)柄上可以進(jìn)行長(zhǎng)度的調(diào)整且緊定。壓緊裝置則利用六角螺栓和力的反作用原理使頂尖給工件一個(gè)軸向的力，將工件壓緊。完整的無(wú)方箱裝夾模擬圖如3所示，實(shí)物圖如圖4所示。

2 應(yīng)用與效果

2.1 使用要點(diǎn)

使用時(shí)，先將方箱放置在底座上，然后將葉片出氣邊朝下榫頭側(cè)工藝塊靠緊支座2上的頂尖2、頂尖3，且內(nèi)弧型面與截取的兩處定位型線貼服，透光量檢查不得大于設(shè)計(jì)要求，調(diào)整支座1的距離，使頂尖1和工件葉頂端定位孔接近，然后將支座1和底座相對(duì)位置通過(guò)螺栓固定。通過(guò)調(diào)節(jié)手柄使頂尖1將工件頂裝牢固，檢查工件各定位點(diǎn)及輔助定位緊定點(diǎn)接觸穩(wěn)定牢靠。壓緊后以榫頭為基準(zhǔn)滑動(dòng)方箱，保證方箱端面到榫頭的工藝距離，并在方箱端面貼緊擋板后進(jìn)行合金澆鑄。

圖3 無(wú)方箱裝夾模擬圖

2.2 實(shí)效分析

第一，本工裝通用性強(qiáng)，可適用于大多數(shù)動(dòng)葉尺寸；第二，本工裝可以在澆鑄定位的同時(shí)通過(guò)配套的型面樣板檢測(cè)葉身的曲線面精度及榫齒余量；第三，工裝的定位點(diǎn)選擇巧妙，可以在定位的同時(shí)為動(dòng)葉和方箱的澆鑄提供空間。加緊定位后葉身與方箱均不移動(dòng)，直至澆鑄合金凝固，強(qiáng)度可靠，為強(qiáng)力磨削的加工做好準(zhǔn)備工作。

圖4 工裝實(shí)物圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)動(dòng)葉片澆鑄定位工裝從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行講解，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出澆鑄定位工裝，使動(dòng)葉片先加工葉身后加工榫齒的方案得以執(zhí)行，保證了動(dòng)葉片的加工質(zhì)量，解決了強(qiáng)力磨床加工葉片榫齒時(shí)定位基準(zhǔn)難找、受力變形大、難以精確裝夾的問(wèn)題，為后續(xù)數(shù)控加工葉片榫齒奠定了良好基礎(chǔ)。本文提出的設(shè)計(jì)方案現(xiàn)已應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，并取得了較好的效果。