專利名稱：葉片型面的積疊軸定位法及裝置的制作方法
葉片型面的積疊軸定位法及裝置本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及對葉片葉身型面檢測、定位及保持定位狀態(tài)的方法和裝置?，F(xiàn)代大量的葉片，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。又為了保證葉身壁厚和葉身表面質(zhì)量的完整性，不希望破壞已有的毛坯表面葉身表面不再留加工余量，或只是在公差范圍內(nèi)作一點(diǎn)修整的可能。而葉片毛坯在制造時(shí)，復(fù)雜、漫長的工藝過程中各種復(fù)雜多變的因素，使葉片產(chǎn)生了誤差。這些誤差的特點(diǎn)是，葉片這個(gè)空間曲面體上各點(diǎn)相對于理論值的誤差值各不相同而且差別很大。這些紛亂的誤差，分解歸納后，分成葉型的形狀誤差和葉型的位置誤差。對葉型形狀的控制用不帶基準(zhǔn)的線輪廓度表示，稱為葉型輪廓度。葉型的位置誤差包括積疊點(diǎn)的位置誤差和葉型的扭轉(zhuǎn)誤差。積疊點(diǎn)的位置度誤差是積疊點(diǎn)實(shí)際位置到其理想位置的距離。葉型的扭轉(zhuǎn)誤差是葉型的角向位置誤差。扭轉(zhuǎn)公差Sa是理想葉型回繞積疊軸逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)1/2 Sa角，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)1/2 Sa角形成的角度值。葉片的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是以榫頭，安裝板為基礎(chǔ)建立的，即葉片的中心線。葉身無余量或少余量葉片的毛坯的后續(xù)加工，就是為了保證以葉身實(shí)際型面為基礎(chǔ)，實(shí)際存在的積疊軸與葉片中心線重合。以保證葉片安裝后葉型位置的準(zhǔn)確性，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。限于毛坯的制造水平，苦于提高精度的困難，為了有一定的合格率，毛坯生產(chǎn)部門在毛坯驗(yàn)收檢驗(yàn)時(shí)幾乎用盡了葉片設(shè)計(jì)圖上規(guī)定的公差值。榫頭、安裝板加工以后，再以榫頭、安裝板定位來修正葉身誤差的余度很小，沒有退路。給后續(xù)加工增加了難度。即以葉身型面定位是否準(zhǔn)確，就成為保證最終精度的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的定位方法是用六個(gè)位置固定的，或相當(dāng)于六個(gè)點(diǎn)的型面定位塊來消除葉片的六個(gè)自由度，再用機(jī)械壓緊的方法使定位狀態(tài)保持下來，或再用低熔點(diǎn)合金等介質(zhì)包容葉片提高夾緊力。來抵抗外力?；蛴弥袊?6107876專利所述的葉片型面的力學(xué)自動(dòng)定位法，或美國3856292專利所述的方法來消除葉片的六個(gè)自由度。六點(diǎn)定位是機(jī)械原理中最基礎(chǔ)的原理。選擇合理的六個(gè)定位點(diǎn)的位置，只是保證一個(gè)剛體，消除了六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定重復(fù)性好。要保證定位精度，還要其他條件的保障為前提。如用于定位的平面要求有一定的平面度，與其他平面的垂直度、平等度等。對圓柱體有圓柱度，同心度等要求。它們的精度往往比定位要求高一個(gè)數(shù)量級。無余量葉片，傳統(tǒng)的定位方法是采用六點(diǎn)定位，它所選用的定位面是未經(jīng)加工的毛基準(zhǔn)，它的形狀誤差、位置誤差都在±0.1 0±0.2毫米甚至更大。葉片的生產(chǎn)部門工藝裝備設(shè)計(jì)時(shí)，選擇的定位點(diǎn)都是按圖紙規(guī)定的定位點(diǎn)的理論值。帶著各種誤差的葉片，在夾具中裝夾時(shí)，強(qiáng)迫葉片落到定位點(diǎn)上。使葉身各截面為基礎(chǔ)的客觀存在的積疊軸，與由六個(gè)定位點(diǎn)的理論值為基礎(chǔ)的夾具中心線發(fā)生偏離。即葉片上定位點(diǎn)的誤差，轉(zhuǎn)移到葉片的其他部位。由于誤差方向的不確定性，使原本合格的葉片變得不合格。榫頭、安裝板加工前無法準(zhǔn)確地判斷定位狀態(tài)是否合理，將來加工后葉片是否合格。本發(fā)明的目的是提供一種新的葉片型面檢測與定位方法和使用這種方法的專用裝置。傳統(tǒng)的定位方法是先設(shè)定一套固定的定位點(diǎn)，強(qiáng)迫葉片“坐”在那里，最終“坐”的姿態(tài)是什么樣誰都不清楚。本發(fā)明新的理念是根據(jù)葉片產(chǎn)品圖的要求，營造一個(gè)特殊的空間。讓葉片根據(jù)自身的誤差，在那個(gè)特殊空間內(nèi)自己找到一個(gè)合適的位置。葉片上隨機(jī)有六個(gè)定位點(diǎn)與那個(gè)特殊空間接觸，達(dá)到定位的要求。這種方法完全改變了傳統(tǒng)定位方法的理念，這樣可以充分利用葉片產(chǎn)品圖上允許的誤差要求。提高合格率的同時(shí)充分保證了葉片的最終精度要求。本發(fā)明將對葉片毛坯的最終檢驗(yàn)與后續(xù)加工所需的定位完全統(tǒng)一在一起，它既是檢驗(yàn)裝置又是后續(xù)加工的定位裝置。毛坯生產(chǎn)部門與后續(xù)加工部門可以用同樣的裝置。克服了二個(gè)部門由于方法和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一所帶來的一系列問題。本發(fā)明的專用裝置將葉片置于合理的位置，并保持住。還能直接顯示出定位狀態(tài)，判別葉片是否合格。還可以根據(jù)葉身精度的實(shí)際情況，縮小圖紙?jiān)试S的公差帶，進(jìn)一步提高最終的葉片精度。根據(jù)加工的需要，可以在葉片的不同部位設(shè)置足夠多的浮動(dòng)輔助支承點(diǎn)，或低熔點(diǎn)合金塊來包容葉身，以防加工時(shí)變形或破壞定位狀態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)技術(shù)方案；I).分析葉片的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)實(shí)的情況，葉身Y方向的剛度遠(yuǎn)比X方向小，使葉身的變形主要發(fā)生在Y方向和繞Z軸的扭轉(zhuǎn)變形。再考慮工程處理上的合理性，不考慮X方向的位移誤差和繞Y軸的扭轉(zhuǎn)誤差對定位精度的影響。在葉根(榫頭)緣板或葉尖緣板上選擇一點(diǎn)，或取葉根、葉尖定位點(diǎn)的平均值，按照

圖1規(guī)定的坐標(biāo)系先消除沿Z軸移動(dòng)的自由度。2).在葉片圖上選取幾個(gè)檢測截面，被選定的檢測截面按“線輪廓度”上差的要求，設(shè)計(jì)成包含葉背、葉盒型線的樣板。這兩塊樣板相對可以打開或閉合成整體的樣板組合件。幾個(gè)截面的樣板組合件各自在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)按圖紙規(guī)定的截面距離的平面內(nèi)，可以繞Z軸在公差范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)；其積疊點(diǎn)可以在積疊點(diǎn)的位置度公差范圍內(nèi)自由移動(dòng)。3).被檢測、定位的葉片，裝入該裝置時(shí)，各截面的樣板組合件各自在公差允許的自由度內(nèi)繞Z軸旋轉(zhuǎn)，在X、Y平面內(nèi)移動(dòng)，最終給帶有誤差的葉片找到一個(gè)符合要求的位置。葉片被定位后，通過夾緊機(jī)構(gòu)，將葉片的位置保持住。4).迂到不合格的葉片，可能有兩種情況；一是有的樣板組合件閉合不到位。二是所有的樣板組合件雖能閉合到位，但有的截面“線輪廓度”不合格，表現(xiàn)在葉身與樣板之間的間隙超過允許值?？梢娺@種定位裝置對葉片毛坯的最終檢驗(yàn)與后續(xù)加工定位完全統(tǒng)一在一起。5).絕大多數(shù)葉片的誤差沒有達(dá)到允許誤差的極值，它在這個(gè)用作定位的特殊空間內(nèi)，還有不同程度的活動(dòng)空間。為了進(jìn)一步提高葉片的最終精度，可以根據(jù)一批葉片誤差的實(shí)際情況，縮小葉身位置誤差的公差值。當(dāng)葉身位置公差值縮到零時(shí)，葉身在線輪廓度的空間內(nèi)還有活動(dòng)空間，說明葉身的位置誤差已經(jīng)小于“線輪廓度”公差值。為了再提高葉片的最終精度，可以縮小“線輪廓度”的公差值。如葉盆排氣邊有0.2毫米的間隙，葉背的對應(yīng)面沒有間隙，可以在葉背的排氣邊塞上小于或等于0.1毫米的塞尺。使葉盆面，葉背面兩邊的誤差均灘。使葉身更接近理想位置。上述的調(diào)整以在葉根、葉尖截面上進(jìn)行最有效。因?yàn)樗钅苡绊懚ㄎ坏木取?).可見“積疊軸定位法”比傳統(tǒng)的六點(diǎn)定位法，不僅能隨時(shí)了解葉片的定位狀態(tài)，對提高葉身定位精度的途徑更加明確，更有保障，使含有不同誤差的葉片都能達(dá)到最佳狀態(tài)。實(shí)施例一:本發(fā)明的方法和裝置的實(shí)施例一結(jié)合附圖作詳細(xì)說明。
圖1，2.葉身型面積疊軸定位法實(shí)施例的總圖示意圖。圖3.樣板組合件16，樣板打開狀態(tài)的示意圖。圖4.偏扭機(jī)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)及放開、鎖住兩個(gè)狀態(tài)的示意圖。圖5.樣板組合件偏移機(jī)構(gòu)放開、鎖住兩個(gè)狀態(tài)的示意圖。圖6.葉片前緣、后緣位置度卡規(guī)示意圖。圖7.葉尖截面、葉根截面進(jìn)氣邊的定位結(jié)構(gòu)示意圖。按圖1、2所示的“積疊軸定位法”的定位及葉身型面檢驗(yàn)裝置。它由幾個(gè)樣板組合件16，基準(zhǔn)座20，積疊軸檢驗(yàn)棒85等組成。各截面的樣板組合件16的型線分別符合“線輪廓度”上差的要求。如前面所述，因?yàn)椴豢紤]積疊點(diǎn)在X方向的位置誤差，葉片葉根、葉尖截面的型線樣板如圖7所示。在進(jìn)氣邊有一段與Y軸平行與進(jìn)氣邊理論前緣相切的直線段。其他截面按全型面，包括前后緣的理論型線放出上差值即可。在葉背或葉盆的型線上有一段以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，直徑與疊軸檢驗(yàn)棒85相配的圓弧。樣板組合件16，它由樣板座1、基礎(chǔ)樣板2、可打開的樣板3等組成。如圖1、3所示用搖肩5、轉(zhuǎn)軸8、螺釘9組成的機(jī)構(gòu)將樣板3打開或閉合到位并固定。擺塊4與樣板3，固成一體。它通過轉(zhuǎn)軸10與基礎(chǔ)樣板2連接。當(dāng)樣板3繞轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使樣板3打開或閉合。樣板3與樣板2的相對位置通過擺塊4與轉(zhuǎn)軸10的配合精度和樣板上的定位口 11完全閉合來保證。所說的樣板組合件16，在樣板的前緣、后緣分別有一個(gè)由卡規(guī)12，卡板25彈簧23組成的前后緣位置度卡規(guī)，來測量前后緣是否超下差。所說的樣板組合件16，它的樣板座I上有一個(gè)與基礎(chǔ)樣板2精密配合的槽，它保證樣板2、3在X、Y平面內(nèi)移動(dòng)。在樣板座I上有兩個(gè)圓柱銷6、7，圓柱銷6、7在X、Y的坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的同一個(gè)圓周上?；A(chǔ)板19有兩個(gè)與圓柱銷6、7精密配合的腰子孔，腰子孔與圓柱銷6、7在同一個(gè)圓周上。它與圓柱銷6、7在圓周方向的間隙，保證基礎(chǔ)板19與樣板座I之間能在偏扭角的公差范圍內(nèi)相對轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖4所示在樣板座I上有一個(gè)與鋼球24精密配合的孔，和能把鋼球24頂緊或松開的螺釘17?；A(chǔ)板19上有一個(gè)孔它與樣板座I上的孔同軸線。這個(gè)孔的直徑比鋼球24小百分之五到十。如圖4所示，鋼球24被頂緊狀態(tài)，樣板座I與基礎(chǔ)板19，相對固定。即基礎(chǔ)樣板2不能轉(zhuǎn)動(dòng)，使偏扭角為零。當(dāng)鋼球24被完全松開，基礎(chǔ)樣板2可以在偏扭誤差范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)鋼球處在兩者之間，不同的鋼球位置就改變了基礎(chǔ)樣板的偏轉(zhuǎn)量，縮小偏扭的公差值。進(jìn)一步提高葉片的定位精度。如圖1.5所示樣板座I，基準(zhǔn)樣板2上分別有一個(gè)位移控制塊13精密配合的T型槽。位移控制塊13可以在T型槽內(nèi)沿Z軸方向滑動(dòng)。如圖5所示，當(dāng)位移控制塊13用螺母14固定在圖5中間視圖的位置時(shí)，基礎(chǔ)樣板2可以沿Y方向，在位移公差值的范圍內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)位移控制塊13固定在圖5的右視圖所示的位置，位移控制塊13與基礎(chǔ)樣板2的T型槽之間沒有間隙，使樣板組合件在Y方向的偏移為零。若把位移控制塊13固定在上述兩種狀態(tài)之間，即錐度15進(jìn)入基礎(chǔ)樣板2的T型槽內(nèi)，使樣板座2的移動(dòng)量隨著錐度15進(jìn)入的多少而改變。這樣可以縮小偏移的公差值，進(jìn)一步提高定位精度。圖5左視圖中的臺階F來控制編移量。
如圖1，2所示基礎(chǔ)板19上有一個(gè)與基礎(chǔ)座20精密配合的方頭使樣板組合件16，準(zhǔn)確定位到統(tǒng)一的坐標(biāo)系上。如圖2所示葉身的Z軸方向的定位點(diǎn)，可以選21、22其中之一作固定的定位點(diǎn)。為改善氣流通道的光順，21、22定位點(diǎn)可隨著葉身長度的不同，自動(dòng)調(diào)節(jié)，使葉身始終處在
21、22定位點(diǎn)的對稱中心上。葉身積疊軸檢驗(yàn)棒85，是從基準(zhǔn)座20上建立起來的葉身理論中心線。用來檢測樣板組合件16，安裝后的精度。如圖4，圖5所示的控制偏移，扭轉(zhuǎn)量的機(jī)構(gòu)在零狀態(tài)時(shí)，檢查樣板上一段圓心在葉身中心線上的圓弧是否與檢驗(yàn)棒85完全貼合。如果不合格可以調(diào)整樣板組合件16與基準(zhǔn)座20的相對位置。檢驗(yàn)棒85的直徑根據(jù)葉型的大小而定，只要保證葉盆或葉背樣板上有一段足夠長的圓弧便于檢查即可。從葉根到葉尖葉型厚度變化大的葉片，檢驗(yàn)棒85是一根臺階軸。當(dāng)本發(fā)明的定位裝置，用于葉片的后續(xù)加工時(shí)，可以選擇若干個(gè)壓緊點(diǎn)，把葉身固定在被選定的特殊空間內(nèi)。為了進(jìn)一步提高抵抗后緣加工的外力，還可以在適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)輔助浮動(dòng)定位裝置。為了防止后續(xù)加工時(shí)金屬屑，切削液等污染定位裝置。可以附加保護(hù)罩。該定位裝置用于檢驗(yàn)葉片時(shí)，它的操作過程是:如圖3所示先打開各截面的樣板
3。對短的葉片可以從葉根截面開始閉合樣板3，逐個(gè)截面檢查“線輪廓度”。對長的葉片要檢驗(yàn)的截面敉多裝上葉片后，可以先合上葉根、葉尖截面的樣板3，把葉片先初步定位。而后逐個(gè)閉合樣板并檢查“線輪廓度”這樣便于觀察。前、后緣位置度卡規(guī)，平時(shí)在彈簧作用下是退出狀態(tài)，用時(shí)只要往前一推即可。當(dāng)定位裝置用于后續(xù)加工時(shí)，基本操作同上。為了使葉身定位在精度更好的狀態(tài)，根據(jù)葉身的精度情況相應(yīng)地縮小位置誤差的公差帶。選擇最合理的空間最后用夾緊機(jī)構(gòu)把葉片固定在定位裝置上。實(shí)施例二:對于葉身比較長的實(shí)芯葉片，它的剛性比較差，特別是兩端帶緣板的葉片，葉身型面的“積疊軸定位法”還可以設(shè)計(jì)成如圖8、9、10、11所示的定位裝置。圖8.葉身型面積疊定位法型面定位塊實(shí)施例的總圖示意圖。圖9.輔助定位的布置及其結(jié)構(gòu)示意圖。圖10.輔助壓緊定位組件的設(shè)置及其結(jié)構(gòu)示意圖。圖11.含有低熔點(diǎn)合金色容塊的定位夾緊裝置。這種定位裝置其特征在于:它由符合“線輪廓度”要求的或根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際情況特殊設(shè)計(jì)的型面連續(xù)的兩個(gè)型面定位塊26、27、輔助定位組件32、輔助壓緊定位組件37、定位銷31、壓緊螺釘30組成。上述的型面定位塊26、27組合后營造成一個(gè)符合葉片設(shè)計(jì)圖要求的特殊空間，它的幾何中心就是葉身的積疊軸。相互垂直、平行的外形，可以作為葉片后續(xù)分加工的定位基礎(chǔ)。上述的型面定位塊26、27其特點(diǎn)在于:它的一端或兩端各有個(gè)高5 15毫米的凸臺28、29。臺面是型面，分別與被定位的葉片上的緣板型面相一致。凸臺的周邊與相應(yīng)的緣板的周邊尺寸，處于下偏差狀態(tài)時(shí)相一致。臺面28、29是葉身長度方向的定位基準(zhǔn)，它們的距離是被定位葉片葉身長度的理想值或下差值。凸臺面起到定位作用的同時(shí)檢驗(yàn)了緣板的形狀誤差及葉身長度。為了能承受后續(xù)加工時(shí)的外力如圖9所示，在凸臺28、29周邊設(shè)置了若干個(gè)輔助定位組合件32，它由偏心軸33、彈簧34、固緊螺釘35、限位螺釘36組成。使用時(shí)松開固緊螺釘35、偏心軸33、在彈簧34作用下，在限位螺釘控制下移動(dòng)到需要位置。轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸使其接觸到定位面，并用固緊螺釘35固緊。如41處所示。不用時(shí)如42處所示將偏心軸33退回并固定。將待加工面讓出來。偏心軸33的偏心量要滿足被定位面在毛坯狀態(tài)，或加工到尺寸后，都能接觸到定位面，保證起到承受外力的作用。葉片裝入定位裝置后，帶有一定位置誤差的葉身在“線輪廓度”的剩余空間內(nèi)自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)葉身各截面的位置誤差大到“線輪廓度”的剩余空間不夠大時(shí)，在兩個(gè)定位型面塊26,27的夾持下，使葉身產(chǎn)生一定的彈性變形，同時(shí)使葉片在定位裝置內(nèi)受到相應(yīng)的夾緊力，使葉片保持定位狀態(tài)。這種彈性變形不為加大葉身原本的位置誤差。當(dāng)葉片用這種定位方法要產(chǎn)生永久變形或影響冶金質(zhì)量，需要重新熱處理的情況就不宜用這種定位裝置?；蛲ㄟ^試驗(yàn)擴(kuò)大定位的特殊空間，使它不產(chǎn)生永久變形又能滿足定位的精度要求。葉身位置誤差小的葉片、裝入定位裝置后在葉身“線輪廓度”的剩余空間內(nèi)還能活動(dòng)、說明定位狀態(tài)沒有保持住。為了克服這個(gè)情況，定位裝置加設(shè)了如圖10所示的輔助壓緊定位組件37。它由推桿38、剛度一致的彈簧39，調(diào)節(jié)螺釘40組成。這種輔助壓緊定位組件如圖10所示，是成對配置，使它對葉身產(chǎn)生基本相等的力，而力的方向相反。在成對力的作用下使葉身的積疊點(diǎn)更接近理想值，進(jìn)一步提高葉身的位置精度。同時(shí)產(chǎn)生夾緊力使葉片保持定位的狀態(tài)。這個(gè)夾緊力的大小根據(jù)使用的實(shí)際需要可以通過調(diào)節(jié)螺釘40來調(diào)節(jié)。對葉片后續(xù)加工時(shí)要承受的外力比較大，輔助定位裝置又不宜設(shè)置時(shí)，實(shí)施例二所述的兩塊符合“線輪廓度”要求的或根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際情況特殊設(shè)計(jì)的型面連續(xù)的兩個(gè)型面定位塊26、27還可以設(shè)計(jì)成如圖11所示的結(jié)構(gòu)，其特征在于:根據(jù)葉身的結(jié)構(gòu)和后續(xù)加工時(shí)承受外力的大小，在上述的型面塊上設(shè)置若干處能容納具有冷漲特性的低熔點(diǎn)合金的型腔。為了便于開模在分模面上有一個(gè)澆口 53和排氣口 52。為了便于以后低熔點(diǎn)合金塊的清除，葉背葉盒式的低熔點(diǎn)合金塊在進(jìn)、排氣邊的連接面積盡量小。低熔點(diǎn)合金塊的厚度要保證能澆滿和產(chǎn)生足夠的包緊力，一般不小于10毫米。實(shí)施例二的使用:實(shí)施例二的定位裝置沒有實(shí)施例一所述的檢測定位裝置、完備的檢測功能、所以使用該定位裝置的葉片先用別的檢測手段檢測合格的葉片再使用。與實(shí)施例一相比，它結(jié)構(gòu)簡單，為后續(xù)加工準(zhǔn)備了完備的定位基準(zhǔn)和足夠抵迂加工外力的輔助定位系統(tǒng)。具有很強(qiáng)的實(shí)用性，擴(kuò)大了葉片型面的“積疊軸定位法”的實(shí)施途徑。實(shí)施例三:本發(fā)明的方法和裝置的實(shí)施例三結(jié)合的附圖作詳細(xì)說明。圖12.截面組合部件總圖示意圖。圖13.截面組合部件葉背、葉盆樣板打開狀態(tài)的示意圖。圖14.零位限定及壓緊的機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作位置圖。圖15.截面組合部件、低熔點(diǎn)合金方箱與大基座的裝配關(guān)系。圖16.葉片被定位后，葉片和低熔點(diǎn)合金方箱在基準(zhǔn)坐的裝配關(guān)系。圖17.低熔點(diǎn)合金方箱，葉背定位塊被移去后亮出葉背面的示意圖。圖18.低熔點(diǎn)合金方箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的實(shí)施例三是針對弦寬大,各截面相對扭轉(zhuǎn)大,截面型面變化大的大尺寸葉片，而適用的一種葉片型面“積疊軸定位法”的定位及檢測裝置。它由大基座78、79若干個(gè)截面組合部件76，77若干個(gè)低熔點(diǎn)合金方箱80等組成。各截面組合部件；由樣板組合體、弦向基準(zhǔn)坐66，68零位限定及壓緊機(jī)構(gòu)61，樣板位移量檢測裝置70，樣板坐扭轉(zhuǎn)量檢測裝置69組成。各截面的樣板組合體。由于這類葉片各截面的相對扭轉(zhuǎn)大，葉背、葉盆樣板在弦向分型，移動(dòng)方向與該截面的弦向垂直。樣板組合體樣板的型線分別符合“線輪廓度”的上差值的要求。葉背樣板58，葉盆樣板57分別與樣板位移坐55，56精密配合，并通過軸60的聯(lián)連使樣板58，57繞軸60轉(zhuǎn)動(dòng)，樣板位移坐55，56與樣板扭轉(zhuǎn)板62，精密配合并通過方鍵59和與它對應(yīng)的方槽，帶著樣板57，58在同一個(gè)平面內(nèi)移動(dòng)。樣板扭轉(zhuǎn)板62下端與基礎(chǔ)板63精密配合。樣板扭轉(zhuǎn)板62上有兩個(gè)圓柱銷64，65，圓柱銷64，65在葉片設(shè)計(jì)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的同一個(gè)圓周上，在基礎(chǔ)板63上有兩個(gè)與圓柱銷64,65精密配合的腰子孔,腰子孔與圓柱銷64，65在同一個(gè)圓周上。它與圓柱銷64，65在圓周方向的間隙保證樣板扭轉(zhuǎn)板62帶著樣板位移坐55，56在偏扭角的公差范圍內(nèi)相對移動(dòng)。如圖12所示基礎(chǔ)板63的中心平面上有一個(gè)方槽。零位限定及壓緊機(jī)構(gòu)如圖14所示，它由壓板61，長度與壓板61寬度相同的圓柱銷73，74，螺釘75組成，壓板61中間有一個(gè)長槽。樣板組合體的零位狀態(tài)是指葉背、葉盆樣板完全閉合時(shí)，截面型線在“線輪廓度”的下差的位置。截面型線的扭轉(zhuǎn)角為零。即位移座55，56扭轉(zhuǎn)板62在圓柱73處共面。扭轉(zhuǎn)板62、基礎(chǔ)板63在圓柱74處的V型槽共面。當(dāng)葉背、葉盆兩邊的壓板61如圖14右圖時(shí)，同時(shí)壓緊73，74 處都處在共面狀態(tài)，保證在零位狀態(tài)。當(dāng)壓板61在圖14中間視圖時(shí)74圓柱壓在扭轉(zhuǎn)板62的72面上，圓柱73只壓在位移坐55，56上，推動(dòng)樣板57，58閉合到位，但不影響扭轉(zhuǎn)板62與基礎(chǔ)板63的相對移動(dòng)。當(dāng)壓板61旋轉(zhuǎn)90度如圖14左圖所示，使樣板組合件如圖13所示處在完全打開的狀態(tài)。為了測量型面實(shí)際的偏移量和扭轉(zhuǎn)誤差，分別設(shè)置了如圖12所示的位移傳感器69,70ο上述的樣板組合體，定位在弦向基準(zhǔn)坐66的三個(gè)定位銷67上,再利用固定板68把正個(gè)截面組合部件76，……，77等組合到大基座78上。組成葉片的定位、檢測裝置。這種葉片定位檢測裝置用在葉片榫頭、安裝板的加或修整葉身型面時(shí)，為了能抵抗大的外力，可以采用如圖16，17，18所示的低熔點(diǎn)合金方箱80。低熔點(diǎn)合金方箱根據(jù)葉片的坐標(biāo)系或定位檢測裝置本身建立的坐標(biāo)系設(shè)計(jì)一種如圖16，17，18的方箱。方箱在葉身的進(jìn)、排氣邊在X方向分模成81，82兩半模。81，82之間有定位和組合夾緊機(jī)構(gòu)。方箱兩端86，87的型面分別與它對應(yīng)的葉片型面相匹配。型面86，87與葉身之間的間隙不能妨礙葉片調(diào)整，又要有利于低熔點(diǎn)合金澆鑄時(shí)封嚴(yán)。方箱內(nèi)能容納低熔點(diǎn)合金的型腔厚度一般不小于10毫米。型腔的造型要有利于合金塊出模，便于以后在葉身上的消除。方箱組合后，在方箱上有一個(gè)澆鑄口 83，一個(gè)排氣口 84。當(dāng)定位裝置用于以修整葉身型面為目的時(shí)可在榫頭、葉尖或特意設(shè)置的工藝臺上和葉身上設(shè)置低熔點(diǎn)合金方箱。如圖17所示移去上半模，亮出被加工表面。當(dāng)定位裝置用于榫頭、安裝板加工為目的時(shí)，在葉身和工藝臺上設(shè)置低熔點(diǎn)合金方箱。使用時(shí)低熔點(diǎn)合金方箱80分別定位到大基坐78上，移去上半模82，等葉片裝入，完成調(diào)整、檢測、澆鑄低熔點(diǎn)合金后。葉片帶著方箱80裝到另外一個(gè)定位基坐79上，這對葉片的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移到新的定位坐79上，用79來完成后續(xù)加工。
權(quán)利要求
1.一種葉片葉身型面的檢測，定位及保持定位狀態(tài)的方法，首先用點(diǎn)定位固定葉片長度方向的位置，消除葉片的一個(gè)自由度，用型面樣板來檢測葉型“線輪廓度”，其特征在于: (1).在葉片圖上選取幾個(gè)檢測截面，被選定的檢測截面按“線輪廓度”上差的要求，設(shè)計(jì)成包含葉背、葉盆型線的樣板，這兩塊樣板相對可以打開或閉合成整體的樣板組合件，幾個(gè)截面的樣板組合件各自在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)按圖紙規(guī)定的截面距的平面內(nèi)，可以繞Z軸在公差范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其積疊點(diǎn)可以在積疊點(diǎn)的位置度公差范圍內(nèi)自由移動(dòng)，共同營造出一個(gè)隨機(jī)變化的特殊空間； (2).被檢測、定位的葉片，裝入該裝置時(shí)，各截面的樣板組合件各自在公差允許的自由度內(nèi)繞Z軸旋轉(zhuǎn)，在X、y平面內(nèi)移動(dòng)，最終給帶有誤差的葉片找到一個(gè)合符要求的位置，葉片被定位后，通過夾緊機(jī)構(gòu)，將葉片的位置保持住。
2.一種葉片葉身型面檢測、定位及保持定位狀態(tài)的裝置，用點(diǎn)定位固定葉片長度方向的位置，用型面樣板來檢測葉型“線輪廓度”，其特征在于: (1).所說的葉身型面檢測、定位及保持定位狀態(tài)的裝置，它由為建立統(tǒng)一坐標(biāo)系的基準(zhǔn)座(20)、幾個(gè)截面的葉型樣板組合件(16)、積疊軸檢驗(yàn)棒(85)組成； (2).所說的樣板組合件(16)中，擺塊(4)與樣板(3)成一體，通過轉(zhuǎn)軸(10)與基礎(chǔ)樣板⑵連接，當(dāng)樣板⑶繞轉(zhuǎn)軸(10)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使樣板(3)打開或閉合，樣板(3)與樣板(2)的相對位置通過擺塊(4)與轉(zhuǎn)軸(10)的配合精度和樣板上的定位口(11)完全閉合來保證，基礎(chǔ)樣板(2)和可以打開的樣板(3)之間，用搖肩(5)轉(zhuǎn)軸(8)、螺釘(9)組成的機(jī)構(gòu)將樣板(3)打開或閉合到位并固定； (3).所說的樣板組合件(16)，它的樣板座(I)上有一個(gè)與基礎(chǔ)樣板(2)精密配合的槽，它保證樣板(2) (3)在X、y平面內(nèi)移動(dòng)，在樣板座(I)上有兩個(gè)園柱銷(6) (7)，園柱銷(6)(7)在x、y的 坐標(biāo)原點(diǎn)為園心的同一個(gè)圓周上，基礎(chǔ)板(19)有兩個(gè)與圓柱銷(6) (7)精密配合的腰子孔，腰子孔與圓柱銷(6) (7)在同一個(gè)圓周上，它與圓柱銷(6) (7)在圓周方向的間隙，保證基礎(chǔ)板(19)與樣板座(I)之間能在偏扭角的公差范圍內(nèi)相對轉(zhuǎn)動(dòng)； (4).在樣板座(I)上有一個(gè)與鋼球(24)精密配合的孔和能把鋼球(24)頂緊或松開的螺釘(17)?；A(chǔ)板(19)上有一個(gè)孔它與樣板座(I)上的孔同軸線，這個(gè)孔的直徑比鋼球(24)小百分之五到十，當(dāng)鋼球(24)被頂死或松開的程度不同，使基礎(chǔ)樣板(19)相對于樣板座(I)的相對偏扭量在零到全公差之間變化； (5).在基礎(chǔ)板(19)上有一個(gè)方頭分別與基準(zhǔn)座(20)上的方孔精密配合，它保證樣板組合件(16)只在X、y平面內(nèi)，它保證樣板組合件的截面距，在樣板座(I)與基礎(chǔ)樣板(2)上分別有一個(gè)與位移控制塊(13)精密配合的T型槽，位移控制塊(13)在T型槽內(nèi)沿Z軸方向可以滑動(dòng)，當(dāng)位移控制塊(13)相對于樣板座(I)上的T型槽，固定在不同的位置可以使樣板組合件(16)在y方向的偏移量在零到全公差之間變化，從基準(zhǔn)座(20)上建立的積疊軸檢驗(yàn)棒(85)來檢測組合件(16)的安裝精度。
3.一種葉片葉身型面定位及保持定位狀態(tài)的裝置其特征在于: (1).所說的葉身型面定位及保持定位狀態(tài)的裝置，由符合“線輪廓度”要求的，或根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況特殊設(shè)計(jì)的型面連續(xù)的兩個(gè)型面定位塊(26) (27)、輔助定位組件(32)、輔助壓緊組件(37)、定位銷(31)壓緊螺釘(30)組成， (2).上述的型面定位塊(26)(27)組合后營造出一個(gè)符合葉片設(shè)計(jì)圖要求的特殊空間，它的幾何中心線就是葉身的積疊軸，相互垂直、平行的外形是葉片后緣加工的定位基準(zhǔn)，(3).上述的型面定位塊(26)(27)，它的一端或兩端各有一個(gè)高5 15毫米的凸臺(28)(29)，臺面是型面分別與被定位的葉片上的緣板型面相一致，凸臺的周邊與相應(yīng)的緣板的周邊尺寸，處于下偏差狀態(tài)時(shí)相一致，臺面(28) (29)之間的距離是被定位葉片葉身長度的理想值或下差值，在臺面(28) (29)周邊設(shè)置了若干個(gè)附助定位組合件(32)， (4).上述的輔助定位組合件(32)，它由偏心軸(33)、彈簧(34)、固緊螺釘(35)、限位螺釘(36)組成， (5).上述的輔助壓緊定位組件(37)它由推桿(38)、剛度一致的彈簧(39)、調(diào)節(jié)螺釘(40)組成，它們在葉背葉盒成對配置。
4.一種葉片葉身型面檢測定位及保持定位狀態(tài)的裝置，用點(diǎn)定位固定葉片長度方向的位置，用型面樣板來檢測葉型“線輪廓度”，其特征在于: (1).所說的葉身型面檢測、定位及保持定位狀態(tài)的裝置，它由大基座(78)(79)若干個(gè)截面組合部件(76) (77)。若干個(gè)低熔點(diǎn)合金方箱(80)組成， (2).所說的截面組合部件，由樣板組合體，弦向基準(zhǔn)座￠6)(68)、零位限度及壓緊機(jī)構(gòu)(61)，位移量檢測裝置(70)，扭轉(zhuǎn)量檢測裝置￠9)組成，(3).所說的樣板組合體，葉背板樣(58)、葉盆樣板(57)在弦向分型,移動(dòng)方向與弦向垂直，與樣板位移座(55) (56)精密配合并繞軸￠0)轉(zhuǎn)動(dòng)，位移座(55) (56)與樣板扭轉(zhuǎn)板(62)精密配合并通過方鍵(59)帶著樣板(57) (58)在同一個(gè)平面內(nèi)移動(dòng)，樣板扭轉(zhuǎn)板(62)下端有圓柱銷出4) (65)與基礎(chǔ)板￠3)上的腰子孔精密配合，帶著位移座(55) (56)在公差范圍內(nèi)移動(dòng)， (4)所說的零位限定及壓緊機(jī)構(gòu)(61)，由壓板(61)圓柱銷(73)(74)螺釘(75)組成， (5)所說低熔點(diǎn)合金方箱，在葉身進(jìn)、排氣邊X方向分型成(81)(82)兩半模，并有澆鑄口(83)，排氣口(84)，方箱兩端有與葉片型面相匹配的型面(86) (87)，中間有容納低熔點(diǎn)合金的型腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的 定位裝置，其特征在于，型面定位塊(26)(27)內(nèi)有幾處能容納低熔點(diǎn)合金的型腔，并帶有澆口(53)排氣口(52)。
全文摘要
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域涉及對葉片葉身型面檢測，定位及保持定位狀態(tài)的方法和裝置。傳統(tǒng)的固定點(diǎn)的六點(diǎn)定位法，存在提高定位精依賴被定位葉片本身的精度的尖銳矛盾。本發(fā)明新的理念，跳上述的束縛。按葉片圖的要求，選擇幾個(gè)“線輪廓度”符合要求，葉型積疊點(diǎn)、扭轉(zhuǎn)誤差能控制在公差內(nèi)各自移動(dòng)的樣板組合件，共同營造一個(gè)特殊的空間。讓葉片根據(jù)自身的誤差，在那個(gè)特殊空間內(nèi)，自己找到一個(gè)合適的位置。達(dá)到檢測和定位的目的，針對不同種類的葉片提出了三個(gè)實(shí)施例。
文檔編號B23Q3/00GK103111877SQ20121058080
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者楊鴻耀 申請人:北京航鶴童科技有限公司