[其他]葉片型面的力學自動定位方法及裝置

無效

• 申請號: 86107876
• 申請日: 1986-11-19
• 公開（公告）號: CN86107876A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 楊鴻耀
• 申請（專利權）人: 航空工業部第六二五研究所
• 主分類號: B23Q3/00
• 分類號: B23Q3/00
• 代理公司: 航空工業部專利事務所
• 代理人: 吳厚先,梁瑞林

本發明屬于機械加工領域，涉及對葉片型面定位及保持定位狀態的方法和裝置。

葉片機的葉片型面通常被設計成復雜的空間曲面，在目前生產中大都采用精鍛、精軋或精鑄等工藝方法獲得這些復雜型面的毛坯，再以型面為定位基準加工葉片榫頭或安裝板。由于葉片榫頭或安裝板與型面之間的相對位置精度要求很嚴，所以型面定位是否準確，就成為保證精度的重要環節。傳統的定位方法是用六個剛性定位點或相當于六個定位點的型面定位塊來消除葉片的六個自由度，再用機械壓緊的方法使定位狀態保持下來。這種六點定位法的缺點是，第一，定位精度低，葉片型面的厚度誤差和型面的相對扭轉誤差不可能在各定位點均攤，為減少報廢，勢必要求提高毛坯精度，這就使毛坯的成本增加。第二，這種方法由人工裝夾，定位精度受到人為因素的影響。同時，人工夾緊，夾緊力不易控制，往往把葉片壓變形或壓傷。在加工時由于支承葉片的點少，抗不了切削力而變形。為了克服這三個困難通常采用葉片先用剛性的六點定位，再用低熔點合金或其他介質包容葉片，把葉片的基準轉移到包容塊上，最后以塊來定位夾緊加工榫頭或安裝板。這種方法對渦輪導向器葉片或渦輪工作葉片，特別是空芯葉片用低熔點合金包容，容易受到低熔點合金的污染影響高溫強度和使用壽命。第三，定位時操作者不能準確地判斷定位狀態是否合理，葉片是否合格。

本發明的目的是提供一種新的葉片型面定位方法和使用這種方法的專用裝置，這種方法能克服傳統六點定位法的缺點，使定位精度不受葉片型面厚度誤差的影響，并且使葉片型面的相對扭轉誤差在各調整點上均攤，從而可以降低對葉片毛坯或上道工序的精度要求。本發明能克服傳統的定位后機械壓緊的缺點，將定位與夾緊統一起來，既是定位件又是夾緊件，避免壓緊時破壞定位狀態。根據加工的需要，可以在葉片的不同部位設置足夠多的輔助支承點以防止加工時變形或破壞定位。本發明的專用裝置迅速地自動將葉片型面調整到最佳位置并保持住，還能直接顯示出定位狀態，判別葉片是否合格。大大提高定位速度和定位精度。

本發明的技術解決方案是：

（1）用剛性定位點或定位型面對葉片進行初定位，消除葉片的一部分自由度，根據實際定位中調整葉片的需要，一般在初定位時消除葉片的三個自由度，按照圖一規定的座標系，應消除葉片沿x軸移動的自由度σ_x、沿Z軸移動的自由度σ_z和繞Y軸移動的自由度ω_y。

（2）在葉身上選定足夠多的成組的調整點，每組調整點都包括葉盆上的一點和與其對應的葉背上的一點，這兩點都位于一個垂直于Z軸的調整截面內，調整點的組數不能少于六減去被剛性定位點已經消除的自由度的個數。

（3）通過與葉片上的調整點直接接觸的或經杠桿轉換方向后與調整點接觸的傳遞軸向各個調整點施加一個與該調整點的位移量成線性變化的，剛度相同的、經過標準件調整的力，所有作用在葉片上的力構成一個空間力系，該力系對于標準件處在平衡狀態，當被定位的葉片裝入定位裝置，在定位過程中，在上述空間力系的作用下，被調整的葉片在初定位后剩下的自由度范圍內變化位置，直至達到空間力系的最后平衡。

（4）葉片被定位后通過鎖緊裝置把與被調整葉片調整點直接接觸或借助杠桿接觸的所有的傳遞軸徑向鎖緊，將被調整后的葉片的位置保持下來。

本發明的定位方法定位精度高，它不受葉片型面厚度誤差的影響，而且能使型面相對扭轉誤差在各組調整點上均攤，這時葉片處在最有利于保證加工精度的位置上。使用本發明的方法可以降低對葉片毛坯或對上道工序的精度要求。一些用傳統的六點定位法認為報廢的葉片采用本發明的定位方法仍可以加工出合格的葉片。從而，降低了葉片的制造成本。按本發明的定位方法設計的專用裝置操作簡便，能迅速準確地將具有復雜型面的葉片定位，并直接顯示定位狀態是否合格，縮短定位時間，提高了勞動生產率。

下面以初定位后消除σ_x、σ_z、ω_y三個自由度為例結合附圖對本發明的方法和裝置作詳細說明。

圖1是規定葉片座標系示意圖。

圖2是選定4組調整點時定位方法示意圖。

圖3是選定3組調整點時定位方法示意圖。

圖4是依據本發明方法的一種定位裝置圖。

圖5是圖4的K向局部視圖。

圖6是依據本發明方法的另一種定位裝置圖。

圖7是圖6A-A剖面圖。

圖8是圖6B-B剖面局部視圖。

圖9是裝置P結構示意圖。