一种叶片铸件测量块制造装置制造方法及图纸

一种叶片铸件测量块制造装置，其包括一个用于浇铸所述矩形块的坯件的浇铸设备和一个用于对所述矩形块的坯件进行整形的溶解整形设备，本发明专利技术所提供的一种叶片铸件测量块制造装置，通过批量制备标准化测量块，可大大缩短叶片的测量工期，同时能够降低生产成本和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片铸件测量块制造装置
本专利技术涉及航空发动机生产
，特别涉及一种在中小型航空发动机的涡轮叶片生产过程中，制备用于对叶片铸件零件进行测量的测量块的方法。
技术介绍
在航空发动机的制造过程中，涡轮叶片可采用精密铸造的方式进行单个叶片零件的铸造成型，然后将单个的叶片零件装配到缘板上，组装形成涡轮整体。图1a为一种一级涡轮叶片的立体结构原理示意图；图1b为一种二级涡轮叶片的立体结构原理示意图；图1c为一种自由涡轮叶片的立体结构原理示意图；图2a为对图1a的一级涡轮叶片进行叶型尺寸测量的原理示意图；图2b为对图1a的一级涡轮叶片进行缘板尺寸测量的原理示意图；图2c为对图1a的一级涡轮叶片进行榫齿顶部锁片槽尺寸测量的原理示意图；在图2c中，显示了测量过程中，测量夹具的正视结构原理示意图和左视结构原理示意图。参见图1a-2c所示，在燃气涡轮制造过程中，对于通过精密铸造工序生产出的每种单独的涡轮叶片铸件，通常在涡轮叶片1铸造生产出来后，都需要对叶身11的叶型尺寸、缘板12的尺寸和榫齿13顶部的锁片槽131尺寸进行测量，从而判断铸造生产出的单个叶片是否为合格品。现有的测量过程中，对于叶型尺寸的测量，如图2a所示，需要在专用虎钳上用一对滚棒2(针对不同类型的所述叶片1设计有相应的专用滚棒2，也就是不同直径的滚棒2)夹住榫齿13，测量时先找正滚棒2，用于建立叶片测量时用的坐标系，再使用专用测具(图中未视出)测量叶身11的叶型尺寸。对于缘板12尺寸的测量，如图2b所示，需要使用专用测量工装夹住全部榫齿13，将缘板12露出，再用专用测具(图中未视出)测量缘板12的尺寸。对于榫齿13顶部锁片槽131的尺寸测量，如图2c所示，需使用专用测量工装夹住榫齿13并露出顶齿部位，使得所述锁片槽131能够不被遮挡，再使用专用测具(图中未视出)测量锁片槽131相关尺寸。虽然通过精密铸造工序生产出的每种单独的涡轮叶片1都具有尺寸的精确度得到保障的圆柱形的工艺凸台14，但现有生产工艺中，所述工艺凸台14主要用于后继机加过程的夹持和定位等用途，现有的测量工序中，未对所述工艺凸台14进行物理上的利用(例如夹持、定位等用途)。如图2a所示，现有的叶片测量过程中，所述叶片1的理论参照坐标系的建立通常采用如下原则，首先利用紧密夹持所述叶片1的榫齿13的滚棒2(通常如图2a所示夹持在所述榫齿13顶齿两侧的第一对凹陷部)来建立基准平面，也就是根据理论平行的两个滚棒2的轴线建立x-y平面，将所述叶片1的圆柱形的所述工艺凸台14的轴线为z轴，z轴与x-y平面的交点为原点，x轴通过原点且与滚棒2的轴线平行，y轴与x轴垂直。在所述叶片1的理论参照坐标系中，z轴用于表示所述叶身11、所述缘板12和所述榫齿13之间的位置关系，通常情况其指向为由所述榫齿13指向所述叶身11的方向，x轴和y轴主要为了用于表示所述榫齿13的齿形，因此x轴与y轴的指向可根据需要(例如测量过程中与测具的参照坐标系的匹配方便程度)来调整，也就是说，x轴的指向方向即可以是从叶片进气边指向排气边的方向，也可以是相反，y轴的指向方向既可以是从叶盆侧指向叶背侧的方向，也可以是相反。在使用不同测具进行测量的过程中或者对于不同类型的叶片的测量过程中，上述理论参照坐标系可根据测具的实际情况进行平移，也即是说，为了测量仪器便于读数，叶片1的理论参照坐标系原点可分别在三个坐标轴的方向上移动Δx，Δy，Δz，从而能够与测量仪器的参照坐标系重合。当然，本领域技术人员应当理解，为了便于测量仪器的操作，如图2b、2c所示，叶片的理论参照坐标系也可以进行旋转。如前所述，针对如图1a-图1c的不同的涡轮叶片，现有的测量工艺方法均为，在测量所述叶身11的叶型时使用专用测量工装夹住榫齿13(例如在专用虎钳上用一对滚棒2夹住榫齿13的顶齿两侧的第一对凹陷部)露出叶型，以榫齿13定位来测量叶型尺寸；在测量榫齿13顶部锁片槽131相关尺寸时，更换专用测量工装，夹住大部分榫齿13并将榫齿顶部露出，从而测量所述锁片槽131相关尺寸；在测量缘板12尺寸时，会需要根据测量部位的变化更换多套专用测量工装，夹住榫齿13露出缘板12被测部位，测量相关尺寸。上述现有测量方法，过程繁琐复杂，例如，在测量叶型时，使用虎钳夹住滚棒2装夹的过程中，两根所述滚棒2的水平程度会最终影响测量获得的叶型数据的精度，因此操作者必须经验丰富才能保障装夹滚棒2过程的效率；而对于测量缘板12和锁片槽131的专用测量工装，如图2b和2c所示，如安装槽间隙太大则夹紧后叶片状态难保证一致，如间隙太小则会导致叶片难以装入，因此安装槽制造难度大，精度难保证。而且为了避免对叶片造成损伤，通常情况下，用于制造专用测量工装(特别是安装槽位置)的材料的硬度会小于所述叶片1的材料的硬度，因此，在使用过程中，也很容易造成安装槽的磨损，从而造成尺寸变化。在测量过程中，由于每个测量部位都需要专用工装，导致对于每一种叶片都需要多套专用工装，从而使得生产成本居高不下。此外，工装数量多也会导致管理难度大，工装的维护难度增加。而且由于全部过程都是手工操作，因此每个尺寸的装夹测量过程均需操作者有着较熟练的操作技巧。现有的测量过程操作效率很低。对于实际生产中每批次至少上百片各种叶片精铸件成品，由于每片叶片均需进行测量，因此，测量过程需要耗费漫长的时间，从而会成为拖延整个生产周期的重要因素之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种叶片铸件测量块制造装置，以减少或避免前面所提到的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种叶片铸件测量块制造装置，其所制成的测量块用于对涡轮叶片的叶身的叶型尺寸、缘板的尺寸和榫齿顶部的锁片槽尺寸进行测量，所述测量块为由低熔点合金浇铸形成的环绕所述榫齿的的矩形块，所述锁片槽不被低熔点合金遮盖，所述涡轮叶片具有一个理论参考坐标系，所述理论参考坐标系的z轴与所述叶片的工艺凸台的轴线重合，所述理论参考坐标系的x-y平面可由能够对所述榫齿的顶齿两侧的第一对凹陷部进行夹持的两根标准滚棒在夹持状态的两根轴线来建立，z轴与x-y平面的交点为原点，x轴通过原点且与所述滚棒的轴线平行，y轴与x轴垂直。所述矩形块包括顺序连接的第一侧立面、第二侧立面、第三侧立面和第四侧立面，所述第一侧立面和/或所述第三侧立面与所述理论参考坐标系的x轴平行，所述第二侧立面和/或所述第四侧立面与所述理论参考坐标系的y轴平行，所述矩形块还包括与所述理论参考坐标系的z轴垂直的靠近所述锁片槽的第一水平面，所述矩形块的顶面与所述缘板在z轴方向上的最小距离不小于2mm。其包括一个用于浇铸所述矩形块的坯件的浇铸设备和一个用于对所述矩形块的坯件进行整形的溶解整形设备，所述浇铸设备包括浇铸底座、定位样板以及浇铸腔，所述浇铸底座连接有可升降的第一吊臂，所述第一吊臂通过轴承可旋转连接有第一工艺凸台固定装置，所述定位样板与所述浇铸底座可拆卸连接；所述溶解整形设备包括整形底座，所述整形底座连接有可升降的第二吊臂，所述第二吊臂可旋转连接有第二工艺凸台紧固装置，所述整形底座设置有工作腔，所述工作腔设置在所述第二吊臂下方，所述工作腔的侧壁设置有至少一个指向所述工作腔中上部的热油喷头，所述工作腔底部设置有一个出油口，所述热油喷头和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶片铸件测量块制造装置，其特征在于，其所制成的测量块用于对涡轮叶片的叶身的叶型尺寸、缘板的尺寸和榫齿顶部的锁片槽尺寸进行测量，所述测量块为由低熔点合金浇铸形成的环绕所述榫齿的的矩形块，所述锁片槽不被低熔点合金遮盖，所述涡轮叶片具有一个理论参考坐标系，所述理论参考坐标系的z轴与所述叶片的工艺凸台的轴线重合，所述理论参考坐标系的x‑y平面可由能够对所述榫齿的顶齿两侧的第一对凹陷部进行夹持的两根标准滚棒在夹持状态的两根轴线来建立，z轴与x‑y平面的交点为原点，x轴通过原点且与所述滚棒的轴线平行，y轴与x轴垂直。所述矩形块包括顺序连接的第一侧立面、第二侧立面、第三侧立面和第四侧立面，所述第一侧立面和/或所述第三侧立面与所述理论参考坐标系的x轴平行，所述第二侧立面和/或所述第四侧立面与所述理论参考坐标系的y轴平行，所述矩形块还包括与所述理论参考坐标系的z轴垂直的靠近所述锁片槽的第一水平面，所述矩形块的顶面与所述缘板在z轴方向上的最小距离不小于2mm。其包括一个用于浇铸所述矩形块的坯件的浇铸设备和一个用于对所述矩形块的坯件进行整形的溶解整形设备，所述浇铸设备包括浇铸底座、定位样板以及浇铸腔，所述浇铸底座连接有可升降的第一吊臂，所述第一吊臂通过轴承可旋转连接有第一工艺凸台固定装置，所述定位样板与所述浇铸底座可拆卸连接；所述溶解整形设备包括整形底座，所述整形底座连接有可升降的第二吊臂，所述第二吊臂可旋转连接有第二工艺凸台紧固装置，所述整形底座设置有工作腔，所述工作腔设置在所述第二吊臂下方，所述工作腔的侧壁设置有至少一个指向所述工作腔中上部的热油喷头，所述工作腔底部设置有一个出油口，所述热油喷头和所述出油口均通过管路与一个热油循环处理设备连接，所述热油喷头喷油时，热油运行轨迹的最高点不超过所述工作腔顶面。...

【技术特征摘要】
1.一种叶片铸件测量块制造装置，其特征在于，其所制成的测量块用于对涡轮叶片的叶身的叶型尺寸、缘板的尺寸和榫齿顶部的锁片槽尺寸进行测量，所述测量块为由低熔点合金浇铸形成的环绕所述榫齿的的矩形块，所述锁片槽不被低熔点合金遮盖，所述涡轮叶片具有一个理论参考坐标系，所述理论参考坐标系的z轴与所述叶片的工艺凸台的轴线重合，所述理论参考坐标系的x-y平面可由能够对所述榫齿的顶齿两侧的第一对凹陷部进行夹持的两根标准滚棒在夹持状态的两根轴线来建立，z轴与x-y平面的交点为原点，x轴通过原点且与所述滚棒的轴线平行，y轴与x轴垂直。所述矩形块包括顺序连接的第一侧立面、第二侧立面、第三侧立面和第四侧立面，所述第一侧立面和/或所述第三侧立面与所述理论参考坐标系的x轴平行，所述第二侧立面和/或所述第四侧立面与所述理论参考坐标系的y轴平行，所述矩形块还包括与所述理论参考坐标系的z轴垂直的靠近所述锁片槽的第一水平面，所述矩形块的顶面与所述缘板在z轴方向上的最小距离不小于2mm。其包括一个用于浇铸所述矩形块的坯件的浇铸设备和一个用于对所述矩形块的坯件进行整形的溶解整形设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文俊，张小青，苏庆怀，廖鑫，杨秀伟，凌常月，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43