航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置转让专利

申请号 : CN201710785143.1

文献号 : CN107576243B

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发明人 : 张红丽钟如钢常国政盛波周红梅尹准

申请人 : 中国航发南方工业有限公司

摘要 :

本发明公开了一种航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,包括用于底部支撑和固定的底座,底座上固接有用于装夹叶片榫齿的定位座,定位座包括用于从侧向榫槽插接装夹叶片榫齿的固定承插部以及用于叶片榫齿装夹后相对于固定承插部滑移形成榫齿槽错齿以固定定位待测叶片的活动夹头;固定承插部中部开设有用于插接活动夹头并使活动夹头在固定承插部内滑移的滑移通道;固定承插部具有贯穿滑移通道并用于插接装夹叶片榫齿的第一榫齿槽和第二榫齿槽,活动夹头具有用于插接装夹叶片榫齿的第三榫齿槽,第一榫齿槽、第二榫齿槽和第三榫齿槽构成贯通的连续榫齿槽且均与叶片榫齿外形相匹配。形成一组平行夹持力,保证后续检测数据的精确性。

权利要求 :

1.一种航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,包括用于底部支撑和固定的底座(1),所述底座(1)上固接有用于装夹叶片榫齿的定位座(2),

其特征在于,

所述定位座(2)包括用于从侧向榫槽插接装夹叶片榫齿的固定承插部(201)以及用于叶片榫齿装夹后相对于所述固定承插部(201)滑移形成榫齿槽错齿以固定定位待测叶片的活动夹头(202);

所述固定承插部(201)中部开设有用于插接所述活动夹头(202)并使所述活动夹头(202)在所述固定承插部(201)内滑移的滑移通道(203);

所述固定承插部(201)具有贯穿所述滑移通道(203)并用于插接装夹叶片榫齿的第一榫齿槽(2011)和第二榫齿槽(2012),所述活动夹头(202)具有用于插接装夹叶片榫齿的第三榫齿槽(2021),所述第一榫齿槽(2011)、所述第二榫齿槽(2012)和所述第三榫齿槽(2021)构成贯通的连续榫齿槽且均与叶片榫齿外形相匹配。

2.根据权利要求1所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,所述活动夹头(202)与所述固定承插部(201)采用矩形无间隙滑移配合组装,以保证所述活动夹头(202)在所述滑移通道(203)内沿单一直线方向平稳运动。

3.根据权利要求2所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,所述活动夹头(202)端部设置为用于方便装入所述滑移通道(203)内并防止与所述滑移通道(203)内壁面碰撞的弧形转角或锥形端部。

4.根据权利要求1所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,所述活动夹头(202)的厚度大于或等于三分之一的叶片榫齿厚度。

5.根据权利要求1所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,所述活动夹头(202)的端部垂直于所述活动夹头(202)板面设有圆柱销(204),所述定位座(2)外设有用于带动所述圆柱销(204)并拉动所述活动夹头(202)沿所述活动夹头(202)的滑移方向运动调节以形成榫齿槽错齿的调节螺母(205),所述调节螺母(205)螺纹装配于所述定位座(2)外。

6.根据权利要求1所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,所述活动夹头(202)的端部连有伸出至所述定位座(2)外的拉杆(206),所述活动夹头(202)与所述定位座(2)的内壁面之间装有用于将所述活动夹头(202)朝向所述固定承插部(201)方向推动以形成榫齿槽错齿的第一弹性件(207);或者所述活动夹头(202)的端部连有伸出至所述定位座(2)外的顶杆(208),所述顶杆(208)的外伸端与所述定位座(2)的外壁面之间装有用于将所述活动夹头(202)朝向所述顶杆(208)方向拉动以形成榫齿槽错齿的第二弹性件(209)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,

所述第一榫齿槽(2011)内靠所述固定承插部(201)外端面的一侧设有用于与叶片榫齿端面紧靠以限制叶片榫齿插接装夹至所述第一榫齿槽(2011)内的插接伸入范围的第一阻挡件(2013),或者所述第二榫齿槽(2012)内靠所述固定承插部(201)外端面的一侧设有用于与叶片榫齿端面紧靠以限制叶片榫齿插接装夹至所述第二榫齿槽(2012)内的插接伸入范围的第二阻挡件(2014)。

8.根据权利要求7所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,所述第一阻挡件(2013)和/或所述第二阻挡件(2014)采用挡块、挡销或挡板中的至少一种。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,

所述底座(1)上还设有用于安装表架和作为叶片测量基准面进行对表的对表块(3),所述定位座(2)上叶片榫齿的装夹方向朝向布设所述对表块(3)的一侧;

所述对表块(3)的上表面角度与待测叶片的被测要素保持一致。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,其特征在于,所述底座(1)底部开设有用于方便所述底座(1)装配固定以及搬运的缺口(4),所述缺口(4)上部对应于上部空腔。

说明书 :

航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置

技术领域

[0001] 本发明涉及航空发动机叶片检测技术领域,特别地,涉及一种航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置。

背景技术

[0002] 航空发动机动力涡轮工作叶片作为航空发动机的关键精密件,对叶片的定位关键部位榫齿和叶冠的加工质量有着极高的要求,而测具的设计原则是定位基准必须与工艺基准一致,在动力涡轮工作叶片加工过程中,很多工序都要以榫齿为定位基准。尤其是磨叶冠缘板的工序,因为锯齿在叶冠上,相对榫齿有悬臂长,测量时榫齿定位只要稍有间隙或偏转都会放大被测尺寸的测量误差,所以只要有榫齿定位方式能满足叶冠缘板磨工工序测量精度要求,也就能满足别的工序的精度要求,而在发动机装配时动力涡轮工作叶片只用到了榫齿定位。
[0003] 现有的动力涡轮工作叶片的榫齿定位装置,一般采用叶冠与榫齿的多点定位以及榫齿的插接定位。第一种方式,容易由于多个定位点的加工偏差,导致整个叶片的基准及其后续检测的数据偏差;第二种方式,由于榫齿与定位装置之间容易存在间隙,而使得叶片在定位后仍然容易产生摆动等位置偏差,容易造成后续检测数据误差。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,以解决现有动力涡轮工作叶片的榫齿定位装置,由于定位点的偏差或者装夹定位后的间隙,导致叶片检测的数据误差的技术问题。
[0005] 本发明提供一种航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,包括用于底部支撑和固定的底座,底座上固接有用于装夹叶片榫齿的定位座,定位座包括用于从侧向榫槽插接装夹叶片榫齿的固定承插部以及用于叶片榫齿装夹后相对于固定承插部滑移形成榫齿槽错齿以固定定位待测叶片的活动夹头;固定承插部中部开设有用于插接活动夹头并使活动夹头在固定承插部内滑移的滑移通道;固定承插部具有贯穿滑移通道并用于插接装夹叶片榫齿的第一榫齿槽和第二榫齿槽,活动夹头具有用于插接装夹叶片榫齿的第三榫齿槽,第一榫齿槽、第二榫齿槽和第三榫齿槽构成贯通的连续榫齿槽且均与叶片榫齿外形相匹配。
[0006] 进一步地,活动夹头与固定承插部采用矩形无间隙滑移配合组装,以保证活动夹头在滑移通道内沿单一直线方向平稳运动。
[0007] 进一步地,活动夹头端部设置为用于方便装入滑移通道内并防止与滑移通道内壁面碰撞的弧形转角或锥形端部。
[0008] 进一步地,活动夹头的厚度大于或等于三分之一的叶片榫齿厚度。
[0009] 进一步地,活动夹头的端部垂直于活动夹头板面设有圆柱销,定位座外设有用于带动圆柱销并拉动活动夹头沿活动夹头的滑移方向运动调节以形成榫齿槽错齿的调节螺母,调节螺母螺纹装配于定位座外。
[0010] 进一步地,活动夹头的端部连有伸出至定位座外的拉杆,活动夹头与定位座的内壁面之间装有用于将活动夹头朝向固定承插部方向推动以形成榫齿槽错齿的第一弹性件;或者活动夹头的端部连有伸出至定位座外的顶杆,顶杆的外伸端与定位座的外壁面之间装有用于将活动夹头朝向顶杆方向拉动以形成榫齿槽错齿的第二弹性件。
[0011] 进一步地,第一榫齿槽内靠固定承插部外端面的一侧设有用于与叶片榫齿端面紧靠以限制叶片榫齿插接装夹至第一榫齿槽内的插接伸入范围的第一阻挡件,或者第二榫齿槽内靠固定承插部外端面的一侧设有用于与叶片榫齿端面紧靠以限制叶片榫齿插接装夹至第二榫齿槽内的插接伸入范围的第二阻挡件。
[0012] 进一步地,第一阻挡件和/或第二阻挡件采用挡块、挡销或挡板中的至少一种。
[0013] 进一步地,底座上还设有用于安装表架和作为叶片测量基准面进行对表的对表块,定位座上叶片榫齿的装夹方向朝向布设对表块的一侧;对表块的上表面角度与待测叶片的被测要素保持一致。
[0014] 进一步地,底座底部开设有用于方便底座装配固定以及搬运的缺口,缺口上部对应于上部空腔。
[0015] 本发明具有以下有益效果:
[0016] 本发明航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,通过固定承插部上的第一榫齿槽和第二榫齿槽以及活动夹头上的第三榫齿槽构成用于侧向插接装夹待测叶片的叶片榫齿的贯通榫齿槽,叶片榫齿装夹后,通过活动夹头在固定承插部的滑移通道内滑动,形成第三榫齿槽分别与第一榫齿槽和第二榫齿槽之间产错齿而产生平行夹持力,通过错齿平行夹持叶片榫齿,从而实现夹持固定叶片榫齿以及消除叶片榫齿与榫齿槽之间的间隙,避免装夹固定后的待测叶片发生摆动等现象,保证待测叶片的检测数据的精确性。由于活动夹头处于固定承插部的中部,因此活动夹头滑移运动所产生的错齿夹持力均匀作用于叶片榫齿的端面中部及侧壁面中部,并形成一组平行夹持力,形成叶片的稳定装夹固定定位,避免对叶片产生偏斜、偏心和偏转作用力,确保待测叶片的装夹角度不发生改变,从而保证后续检测数据的精确性。适用于各种结构及各种尺寸大小的带榫齿的叶片装夹检测。
[0017] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0018] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019] 图1是本发明优选实施例的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置的叶片榫齿装夹结构示意图;
[0020] 图2是本发明优选实施例的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置的结构示意图;
[0021] 图3是本发明优选实施例的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置的隐藏定位座的结构示意图;
[0022] 图4是本发明优选实施例的定位座的结构示意图;
[0023] 图5是本发明优选实施例的拉杆式活动夹头的结构示意图;
[0024] 图6是本发明优选实施例的顶杆式活动夹头的结构示意图。
[0025] 图例说明:
[0026] 1、底座;2、定位座;201、固定承插部;2011、第一榫齿槽;2012、第二榫齿槽;2013、第一阻挡件;2014、第二阻挡件;202、活动夹头;2021、第三榫齿槽;203、滑移通道;204、圆柱销;205、调节螺母;206、拉杆;207、第一弹性件;208、顶杆;209、第二弹性件;3、对表块;4、缺口。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028] 图1是本发明优选实施例的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置的叶片榫齿装夹结构示意图;图2是本发明优选实施例的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置的结构示意图;图3是本发明优选实施例的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置的隐藏定位座的结构示意图;图4是本发明优选实施例的定位座的结构示意图;图5是本发明优选实施例的拉杆式活动夹头的结构示意图;图6是本发明优选实施例的顶杆式活动夹头的结构示意图。
[0029] 如图1和图2所示,本实施例的航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,包括用于底部支撑和固定的底座1,底座1上固接有用于装夹叶片榫齿的定位座2,定位座2包括用于从侧向榫槽插接装夹叶片榫齿的固定承插部201以及用于叶片榫齿装夹后相对于固定承插部201滑移形成榫齿槽错齿以固定定位待测叶片的活动夹头202;固定承插部201中部开设有用于插接活动夹头202并使活动夹头202在固定承插部201内滑移的滑移通道;固定承插部201具有贯穿滑移通道并用于插接装夹叶片榫齿的第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012,活动夹头202具有用于插接装夹叶片榫齿的第三榫齿槽2021,第一榫齿槽
2011、第二榫齿槽2012和第三榫齿槽2021构成贯通的连续榫齿槽且均与叶片榫齿外形相匹配。本发明航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,通过固定承插部201上的第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012以及活动夹头202上的第三榫齿槽2021构成用于侧向插接装夹待测叶片的叶片榫齿的贯通榫齿槽,叶片榫齿装夹后,通过活动夹头202在固定承插部
201的滑移通道内滑动,形成第三榫齿槽2021分别与第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012之间产错齿而产生平行夹持力,通过错齿平行夹持叶片榫齿,从而实现夹持固定叶片榫齿以及消除叶片榫齿与榫齿槽之间的间隙,避免装夹固定后的待测叶片发生摆动等现象,保证待测叶片的检测数据的精确性。由于活动夹头202处于固定承插部201的中部,因此活动夹头202滑移运动所产生的错齿夹持力均匀作用于叶片榫齿的端面中部及侧壁面中部,并形成一组平行夹持力,形成叶片的稳定装夹固定定位,避免对叶片产生偏斜、偏心和偏转作用力,确保待测叶片的装夹角度不发生改变,从而保证后续检测数据的精确性。适用于各种结构及各种尺寸大小的带榫齿的叶片装夹检测。第一榫齿槽2011、第二榫齿槽2012以及第三榫齿槽2021的槽形均与叶片榫齿相匹配。可选地,第一榫齿槽2011、第二榫齿槽2012以及第三榫齿槽2021三者依靠平板紧靠形成贯通的榫齿槽,或者采用圆孔与圆柱的套接配合形成的贯通的榫齿槽,或者采用椭圆孔与椭圆柱的套接配合形成的贯通的榫齿槽,或者采用三棱柱孔与三棱柱的套接配合形成的贯通的榫齿槽,或者采用多边形柱孔与多边形柱的套接配合形成的贯通的榫齿槽。
[0030] 如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,本实施例中,活动夹头202与固定承插部201采用矩形无间隙滑移配合组装,以保证活动夹头202在滑移通道203内沿单一直线方向平稳运动。避免活动夹头202滑移过程中发生偏转而导致的叶片偏转。可选地,活动夹头202也可以采用前端带第三榫齿槽2021的其他形状,可以采用三棱柱体、圆柱体、方柱体、矩形柱体、梯形柱体、五棱柱体、六棱柱体等各种多边形柱体结构。相应的滑移通道203也可以采用与活动夹头202相对应的三棱柱体、圆柱体、方柱体、矩形柱体、梯形柱体、五棱柱体、六棱柱体等各种多边形柱体结构。可选地,活动夹头202外表面和/或滑移通道203的内表面设有沿轴向分布的导向槽或导向筋或导向条,以使得活动夹头202在滑移通道203内仅能够沿轴向单一轨迹进行直线滑移运动,不会发生偏转,从而保证后续零件检测或测量的效率和精确性。
[0031] 如图3、图5和图6所示,本实施例中,活动夹头202端部设置为用于方便装入滑移通道203内并防止与滑移通道203内壁面碰撞的弧形转角或锥形端部。方便活动夹头202的装配,避免发生彼此间的碰撞。
[0032] 如图1、图2、图3、图5和图6所示,本实施例中,活动夹头202的厚度大于或等于三分之一的叶片榫齿厚度。保证活动夹头202滑移相对于固定承插部201错齿产生夹持力的同时避免活动夹头202本身发生结构变形。
[0033] 如图1、图2、图3和图4所示,本实施例中,活动夹头202的端部垂直于活动夹头202板面设有圆柱销204。定位座2外设有用于带动圆柱销204并拉动活动夹头202沿活动夹头202的滑移方向运动调节以形成榫齿槽错齿的调节螺母205。调节螺母205螺纹装配于定位座2外。调节螺母205通过螺纹调节形成轴向移动,带动圆柱销204拉动活动夹头202轴向移动,从而形成第三榫齿槽2021分别与第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012错齿产生夹持力。
[0034] 如图5所示,本实施例中,活动夹头202的端部连有伸出至定位座2外的拉杆206,活动夹头202与定位座2的内壁面之间装有用于将活动夹头202朝向固定承插部201方向推动以形成榫齿槽错齿的第一弹性件207。通过拉动拉杆206使得第三榫齿槽2021与第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012处于贯通状态,从而装夹叶片榫齿。装夹完毕后松掉拉杆206,使得第三榫齿槽2021分别与第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012错齿产生夹持力夹持固定叶片榫齿,从而使得叶片固定定位。可选地,活动夹头202的端部连有伸出至定位座2外的顶杆
208,顶杆208的外伸端与定位座2的外壁面之间装有用于将活动夹头202朝向顶杆208方向拉动以形成榫齿槽错齿的第二弹性件209,如图6所示。通过推动顶杆208使得第三榫齿槽
2021与第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012处于贯通状态,从而装夹叶片榫齿;装夹完毕后松掉顶杆208,使得第三榫齿槽2021分别与第一榫齿槽2011和第二榫齿槽2012错齿产生夹持力夹持固定叶片榫齿,从而使得叶片固定定位。可以实现全自动的装夹夹持,稳定性高,检测精度高。
[0035] 如图1、图2、图3和图4所示,本实施例中,第一榫齿槽2011内靠固定承插部201外端面的一侧设有用于与叶片榫齿端面紧靠以限制叶片榫齿插接装夹至第一榫齿槽2011内的插接伸入范围的第一阻挡件2013。可选地,第二榫齿槽2012内靠固定承插部201外端面的一侧设有用于与叶片榫齿端面紧靠以限制叶片榫齿插接装夹至第二榫齿槽2012内的插接伸入范围的第二阻挡件2014。从第二榫齿槽2012装入叶片榫齿并碰触到第一阻挡件2013,或者从第一榫齿槽2011装入叶片榫齿并碰触到第二阻挡件2014,即确定叶片榫齿装夹到位,然后可以进行活动夹头202的滑移错齿并产生对叶片榫齿的平行夹持力,有利于提高待测叶片的装夹速度。
[0036] 如图1、图2、图3和图4所示,本实施例中,第一阻挡件2013和/或第二阻挡件2014采用挡块、挡销或挡板中的至少一种。可以根据叶片结构及尺寸大小选择不同的阻挡件,方便定位装置的结构制作,方便叶片榫齿的装夹。
[0037] 如图1、图2和图3所示,本实施例中,底座1上还设有用于安装表架和作为叶片测量基准面进行对表的对表块3。定位座2上叶片榫齿的装夹方向朝向布设对表块3的一侧。对表块3的上表面角度与待测叶片的被测要素保持一致。方便对装夹后的待测叶片进行检测,方便基准面的确立以及基准坐标系的建立。
[0038] 如图1、图2和图3所示,本实施例中,底座1底部开设有用于方便底座1装配固定以及搬运的缺口4,缺口4上部对应于上部空腔。
[0039] 实施时,提供一种航空发动机动力涡轮工作叶片的榫齿装夹定位装置,包括:
[0040] 底座1:是本装置的基础部件,起到支撑和固定的作用,通过内六角
[0041] 螺钉和圆柱销与定位座2连接;通过内六角螺钉和圆柱销与对表块3连接,两对角45度的简易缺口4设计便于搬运测具时抓手。它的材质为45#钢,表面硬度为HRC35~40,具有一定的刚性。
[0042] 定位座2:是本装置定位机构的主体部件,被测工件叶片通过与它的榫槽间隙配合,靠紧挡销(第一阻挡件2013或第二阻挡件2014),移动活动夹头202,两者的榫槽产生错位达到定位固定的作用。定位座2的榫槽按待测叶片榫齿的最大实体型面再沿法向向外偏移0.018mm设计,槽型面的面轮廓度不大于0.015mm,型面关于中心线对称分布。它的材质为CrWMn,表面硬度为HRC58~62,耐磨并具有一定的刚性。
[0043] 活动夹头202:是本装置的锁紧机构的主体部件,与定位座2形成矩形滑配合组装,其上的榫槽与定位座的榫槽组合加工而成,当两榫槽平齐时放入待测叶片,通过顺时针方向拧动调节螺母205带动与活动夹头202连接的圆柱销204达到与定位座2错齿的目的,从而起到锁紧工件的作用。它的材质为CrWMn,表面硬度为HRC58~62,耐磨并具有一定的刚性。
[0044] 挡销(第一阻挡件2013或第二阻挡件2014):是定位机构的辅助部件,与挡板上的指定位置的孔过盈配合,被测叶片端面靠紧它达到定位的目的。它的材质为CrWMn,表面硬度为HRC58~62,耐磨且具有一定的刚性。
[0045] 挡板(第一阻挡件2013或第二阻挡件2014):是定位机构的辅助支承部件,与定位座2通过开槽沉头螺钉连接,与挡销过盈配合的孔位于榫槽的中间,保证挡销与被测叶片端面支靠的位置。它的材质为45#钢,表面硬度为HRC35~40,具有一定的刚性。
[0046] 开槽沉头螺钉:是通用标准件,共有两件,规格为M3×8GB/T 68-2000,起到连接挡板和定位座的作用。
[0047] 对表块3:是本装置的辅助测量部件,通过圆柱销和内六角螺钉与底座1连接。它的功能是安放表架对表用,它的上表面的角度与工件的被测要素是一致的,实际上就是一标准平面,为保证测量精度,此面的面轮廓度不大于0.005mm,它的材质为20#钢,表面硬度为HRC58~52,渗碳深0.8~1.2mm,耐磨并具有一定的刚性。
[0048] 调节螺母205:是本装置锁紧机构的动力传递部件,通过螺纹与定位座2连接,拧动它带动圆柱销204从而带动活动夹头202移动形成错齿,达到锁紧的目的,它的表面带网纹增加磨擦力便于手动。它的材质为45#钢,表面硬度为HRC35~40,具有一定的刚性。
[0049] 圆柱销204:是通用标准件,共有1件,规格为4×35GB/T 119.2-2000,连接活动夹头202、调节螺母205,起到传递力的作用。
[0050] 内六角圆柱头螺钉:是通用标准件,共有两件,规格为M5×25GB/T 70.1-2000,起到连接底座1与定位座2的作用。
[0051] 圆柱销:是通用标准件,共有两件,规格为4×26GB/T 119.2-2000,起到连接底座1与定位座2的作用。
[0052] 内六角圆柱头螺钉:是通用标准件,共有两件,规格为M8×30GB/T 70.1-2000,起到连接底座与对表块3的作用。
[0053] 圆柱销:是通用标准件,共有两件,规格为6×28GB/T 119.2-2000,起到连接底座1与对表块3的作用。
[0054] 榫齿装夹定位装置放在平台上,测量前对待测叶片的榫头及定位装置的定位榫槽进行清洁,去除多余的铁屑及灰尘,先把对表件装入定位座2按指示方向旋转调节螺母205锁紧,把表架放在对表块3上,表头接触对表件上的标准面,百分表对0;再把对表件取下来,按定位座2上烙印的“叶盆朝上”的指示,把要测量的叶片的榫齿顺着定位座2的榫槽装入并紧靠挡销,再旋动件调节螺母205带动活动夹头202形成错位锁紧叶片,叶片装好后再在对表块3上拖动表架打表测量要测量的锯齿尺寸,表上的读数与对表件的烙印的实测值之和即为被测尺寸的实际值。
[0055] 本发明榫齿装夹定位装置通过模拟动力涡轮工作叶片装配的定位方式,设计了双槽错齿定位装置,利用了待测零件的榫齿与定位装置的定位榫槽的之间的配合间隙从有到无达到完全定位的目的,原理简单,操作方便,投入使用后,有效地解决了叶冠缘板及锯齿尺寸测量难的问题,重复定位稳定可靠,测量结果一致性好,符合工艺要求,满足了生产需要,值得推广应用。采用双槽错齿定位的方式,也消除了人为误差,更好地保证了测量的精确性。定位座2与活动夹头202之间为矩形无间隙滑配既便于制造又能保证各槽的刚性,从而保证了重复定位的稳定性,经现场使用重复精度不大于0.005mm。
[0056] 本发明榫齿装夹定位装置模拟叶片的装配状态,只用榫齿定位,所以设计两个与榫齿配合的定位榫槽(第一榫齿槽2011、第二榫齿槽2012、第三榫齿槽2021)。为保证叶片榫齿定位的准确稳定性,定位榫槽与待测叶片榫齿之间的配合间隙的设计必须合理,在保证叶片能顺利装入的前提下尽量地小,同时要考虑定位榫槽的制造误差,两个榫槽(第一榫齿槽2011与第二榫齿槽2012以及第三榫齿槽2021)必须组合加工,为保证两者的运动平稳性及制造工艺性,两者采用矩形无间隙滑配合。本发明主要用于测具上,为提高测量的准确性,要最大可能地消除人为误差,摒弃旧装置的手压方法,采用两榫槽错位达到锁紧的目的;本发明为了检测工件时、省力、方便、快捷,操作者可以不借助别的工具,手动就能完成工件的装卸;本发明主要用于打表测量工件尺寸,要与表架、对表件配合使用,所以必须考虑表架的安放及对表问题。
[0057] 本发明榫齿装夹定位装置,采用纯刚性夹紧无弹性变形,外榫槽(第一榫齿槽2011、第二榫齿槽2012)是定位体,是固定不动的,内榫槽(第三榫齿槽2021)是压紧施力部件,它是活动的,但由于两者是矩形配合,四个方向都要求无间隙滑配合,只允许在一个方向上施力夹紧工件,它运动的终点就是使工件的工作面与外榫槽的对应面贴合,而这种矩形配合相对圆柱形配合制造上更容易保证,所以它的重复装夹定位一致性很好。因为叶片的榫头小,精度高,工装制造难度大,要解决其装夹定位的问题,主要还是要从工装制造和检定上入手,所以该装置把榫槽设计在矩形片体上的,既利于工装加工定位,也便于工装检定,可以用叶片榫齿检查的投影放大的方法,也可以用显微镜检查。叶片榫头只有11mm~
13mm长,采用矩形片体,更有利于定位与夹紧结构分布;夹头是引导榫齿在榫槽中运动,直至与定位体榫槽的对应面贴合,再通过螺纹联接锁紧,夹紧长度只需占榫齿长度的三分之一,并设置于榫槽中间更利于平衡施力,定位部位是装夹定位的主体占榫齿长度的三分之二,分布在榫齿的两端更利于定位稳定平衡。为保证这两部分的刚性使榫槽不变形,榫齿宽度方向可适当加厚。
[0058] 本发明榫齿装夹定位装置,榫齿定位结构的设计
[0059] (一)确定榫齿定位结构方案
[0060] 通过上述分析,为保证通过测具检验合格的零件满足装配要求,榫齿定位结构必须模拟叶片装配状态,采用全榫齿定位,为减少人为误差须采用机械式压紧。为与装配保持一致,与工艺协商去掉除榫齿外的辅助定位点或面;为降低制造难度,提高测量结果的精确性,须设计叶片对表件与测具配合使用。
[0061] (二)设计测具
[0062] 根据已确定的定位方案,此测具方案的设计难点是榫齿和定位槽的配合间隙取多少合适,既要保证两者的间隙最小又要保证被测零件能放入,通过对榫齿型面的分析及对现有的制造精度的调研,确定定位榫槽的型面由榫齿型面向外法向偏移0.01mm设计,榫槽型面的面轮廓度不大于0.015,保证榫槽与榫齿的配合间隙为0.005~0.01mm。再通过合理的压紧结构以消除两者的定位间隙,达到定位夹紧目的。
[0063] 本发明榫齿装夹定位装置,通过模拟动力涡轮工作叶片装配的定位方式,设计了双槽错齿定位装置,利用了被测零件的榫齿与测具的定位榫槽的之间的配合间隙从有到无达到完全定位的目的,原理简单,操作方便,投入使用后,有效地解决了叶冠缘板及锯齿尺寸测量难的问题,重复定位稳定可靠,测量结果一致性好,符合工艺要求,满足了生产需要,值得推广应用。采用双槽错齿定位的方式,也消除了人为误差,更好地保证了测量的精确性。定位座与夹头之间为矩形无间隙滑配既便于制造又能保证各槽的刚性,从而保证了重复定位的稳定性,经现场使用重复精度不大于0.005mm。
[0064] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。