测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构制造技术

本发明专利技术属于航空叶片检测技术领域，特别涉及一种测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构，解决了现有采用三坐标测量机测量时，不仅需要专用定位测具，而且还会因为实际位置与理论位置存在偏差导致较大的测量误差的问题。该测具结构的特殊在于：包括底板、固定组件、角度垫块、轮廓仿形块、对标柱及测量表块；固定组件设在底板上，用于将待检测的静子叶片固定在底板的上方；角度垫块固设在底板的上表面上，用于为轮廓仿形块提供垂直于待检测曲面的安装平面；轮廓仿形块固定安装在与待检测曲面垂直的底板的上表面上或者角度垫块的上表面上，且轮廓仿形块的仿形面垂直于轮廓仿形块的安装平面；对标柱垂直设置在底板的上表面上。的上表面上。的上表面上。

【技术实现步骤摘要】
测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构


[0001]本专利技术属于航空叶片检测
，特别涉及一种测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构。

技术介绍

[0002]航空叶片随着技术的发展，三维叶型曲面越来越复杂，对许多静子叶片叶型端面轮廓度的测量，已经从原来简单且单一的平面直线尺寸测量，转变为对由多段直线在某个角度上绕叶片旋转中心旋转而形成的多段二面角平面轮廓度的测量。同时，该待测量位置位于叶型端面，测量空间本身非常狭小；并且由于精锻叶片型面相对于理论模型都有一定程度的扭转，会导致该狭小面加工出来的实际位置与建立模型时的理论位置存在偏差；如果采用三坐标测量机测量，不仅需要专用定位测具，而且还会因为实际位置与理论位置存在偏差导致较大的测量误差。然而，航空发动机静子叶片一般为大批量生产，所以能否设计出一种快速、准确测量该类尺寸的测具，成为能够稳定保证该尺寸质量的关键，进而也有利于保证最终产品的质量，提高生产效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构，以解决现有采用三坐标测量机测量时，不仅需要专用定位测具，而且还会因为实际位置与理论位置存在偏差导致较大的测量误差的技术问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构，其特殊之处在于：
[0005]包括底板、固定组件、角度垫块、轮廓仿形块、对标柱以及测量表块；
[0006]所述固定组件设置在底板上，用于将待检测的静子叶片固定在底板的上方，限制待检测的静子叶片的六个自由度；
[0007]所述角度垫块固定设置在底板的上表面上，用于当静子叶片固定在固定组件上时，静子叶片端面上的待检测曲面与底板的上表面之间不垂直时，通过角度垫块为轮廓仿形块提供垂直于待检测曲面的安装平面；
[0008]所述轮廓仿形块的仿形面形状为待检测曲面对应的标准理论曲面形状；所述轮廓仿形块固定安装在与待检测曲面垂直的底板的上表面上或者角度垫块的上表面上，且轮廓仿形块的仿形面垂直于轮廓仿形块的安装平面；轮廓仿形块在轮廓仿形块安装平面上的位置由待检测曲面在轮廓仿形块安装平面上的投影位置决定；
[0009]所述对标柱垂直设置在底板的上表面上，用于对测量表块校对“0”位；
[0010]所述测量表块包括百分表以及上、下两个同轴的圆柱状探头A和探头B；检测时，测量表块本体在轮廓仿形块的安装平面上移动，带动测量表块下面的探头B在轮廓仿形块的仿形面上移动，上面的探头A在待检测曲面上移动，百分表上显示出偏差值。
[0011]进一步地，所述固定组件包括V型块组件、铰链夹紧装置以及扭角定位装置；
[0012]所述V型块组件用于限制待检测的静子叶片沿平行于底板上表面的横轴、纵轴两个方向的两个移动自由度，以及绕平行于底板上表面的横轴旋转和绕垂直于底板上表面的竖轴旋转的两个旋转自由度；
[0013]所述铰链夹紧装置与V型块组件共同作用用于限制待检测的静子叶片沿垂直于底板上表面的竖轴方向的移动自由度；
[0014]所述扭角定位装置用于限制待检测的静子叶片绕平行于底板上表面的纵轴旋转的自由度。
[0015]进一步地，所述V型块组件包括两个V型块；
[0016]所述两个V型块沿平行于底板上表面的纵轴方向间隔设置，两个V型块的V型开口均向上，且均垂直固连在底板的上表面上；在一个V型块靠近另一个V型块一侧的端面上，固定设置有缘板定位球；缘板定位球与所述另一个V型块之间间隔的距离，与待检测的静子叶片上大端外缘板面与小端外缘板面之间的距离相适配。
[0017]这样设置，在检测定位时，缘板定位球与待检测的静子叶片的大端外缘板面为点接触，定位更加准确。
[0018]进一步地，所述铰链夹紧装置的数量为一个；
[0019]所述铰链夹紧装置安装在底板上，位于两个V型块中间且位于两个V型块所确定的纵轴的同侧位置。
[0020]或者，所述铰链夹紧装置的数量为两个；
[0021]每个所述V型块上各安装一个铰链夹紧装置。
[0022]进一步地，所述扭角定位装置包括支块、滑块以及锁紧螺钉；
[0023]所述支块为“L”状，在所述“L”状的竖直边上设置有沿竖直方向的滑槽；在所述滑槽的侧壁上设置有贯通的且与所述锁紧螺钉相适配的螺纹孔；在所述滑槽的槽底平面靠近下方的位置，垂直固定设置有挡销；
[0024]所述滑块为“T”形，所述“T”形的竖直边位于滑槽中，可沿滑槽上下滑动；在所述“T”形的竖直边与滑槽的槽底平面平行的平面上，垂直设置有贯通的腰型孔；所述挡销插入该腰型孔；在所述腰型孔中挡销以上的位置依次放置有压缩弹簧、半圆键；在所述滑槽的槽口设置有盖板；所述盖板与支块之间可拆卸连接；在所述“T”形的水平边的上方，位于所述“T”形的竖直边的两侧，设置有两个上端顶部为球状的定位柱；
[0025]所述锁紧螺钉穿过所述螺纹孔，用于在滑块到达位置时，顶住滑块，对滑块进行定位；
[0026]所述扭角定位装置设置在两个V型块之间，所述“L”状的水平边与底板的上表面平行设置，通过“L”状的水平边固连在底板上；扭角定位装置上的两个所述定位柱的位置与待检测静子叶片根部基准截面上的两个定位点的位置相匹配。
[0027]这样设置，一方面限位更加可靠，另一方面，滑块与待检测的静子叶片通过两个上端顶部为球状的定位柱点接触，定位更加准确。
[0028]进一步地，为了便于锁紧操作，所述锁紧螺钉为滚花高头螺钉。
[0029]进一步地，为了装夹一次，即可完成对静子叶片端面上的四个待检测曲面的检测，所述轮廓仿形块有四个，四个轮廓仿形块与静子叶片端面上的四个待检测曲面一一对应；所述四个待检测曲面分别为大端的排气边、大端的进气边、小端的排气边以及小端的进气
边；
[0030]所述角度垫块有三个；底板的上表面以及三个角度垫块的上表面一一对应地为四个轮廓仿形块分别提供垂直于四个待检测曲面的安装平面，四个轮廓仿形块一一对应地安装在底板的上表面以及三个角度垫块的上表面上；角度垫块在底板上的位置由与其对应的待检测曲面的位置决定。
[0031]本专利技术的有益效果是：
[0032](1)本专利技术通过角度垫块为轮廓仿形块提供垂直于待检测曲面的安装平面，轮廓仿形块固定安装在与待检测曲面垂直的底板的上表面上或者角度垫块的上表面上，轮廓仿形块的仿形面垂直于轮廓仿形块的安装平面；轮廓仿形块的仿形面形状为待检测曲面对应的标准理论曲面形状；检测时，测量表块本体在轮廓仿形块的安装平面上移动，带动测量表块下面的探头B在轮廓仿形块的仿形面上移动，上面的探头A在待检测曲面上移动，从百分表上即可显示出偏差值，测量准确；并且检测时，探头A与待检测曲面接触部分为垂直于轮廓仿形块安装平面的一段圆柱体，因而可以对狭小面进行检测；解决了因精锻叶片型面相对于理论模型有一定程度的扭转，导致该狭小面的实际位置与模型的理论位置存在偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构，其特征在于：包括底板(1)、固定组件、角度垫块(2)、轮廓仿形块(4)、对标柱(5)以及测量表块；所述固定组件设置在底板(1)上，用于将待检测的静子叶片(8)固定在底板(1)的上方，限制待检测的静子叶片(8)的六个自由度；所述角度垫块(2)固定设置在底板(1)的上表面上，用于当静子叶片(8)固定在固定组件上时，静子叶片(8)端面上的待检测曲面与底板(1)的上表面之间不垂直时，通过角度垫块(2)为轮廓仿形块(4)提供垂直于待检测曲面的安装平面；所述轮廓仿形块(4)的仿形面形状为待检测曲面对应的标准理论曲面形状；所述轮廓仿形块(4)固定安装在与待检测曲面垂直的底板(1)的上表面上或者角度垫块(2)的上表面上，且轮廓仿形块(4)的仿形面垂直于轮廓仿形块(4)的安装平面；轮廓仿形块(4)在轮廓仿形块(4)安装平面上的位置由待检测曲面在轮廓仿形块(4)安装平面上的投影位置决定；所述对标柱(5)垂直设置在底板(1)的上表面上，用于对测量表块校对“0”位；所述测量表块包括百分表以及上、下两个同轴的圆柱状探头A(101)和探头B(102)；检测时，测量表块本体在轮廓仿形块(4)的安装平面上移动，带动测量表块下面的探头B(102)在轮廓仿形块(4)的仿形面上移动，上面的探头A(101)在待检测曲面上移动，百分表上显示出偏差值。2.根据权利要求1所述的测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构，其特征在于：所述固定组件包括V型块组件、铰链夹紧装置以及扭角定位装置(6)；所述V型块组件用于限制待检测的静子叶片(8)沿平行于底板(1)上表面的横轴、纵轴两个方向的两个移动自由度，以及绕平行于底板(1)上表面的横轴旋转和绕垂直于底板(1)上表面的竖轴旋转的两个旋转自由度；所述铰链夹紧装置与V型块组件共同作用用于限制待检测的静子叶片(8)沿垂直于底板(1)上表面的竖轴方向的移动自由度；所述扭角定位装置(6)用于限制待检测的静子叶片(8)绕平行于底板(1)上表面的纵轴旋转的自由度。3.根据权利要求2所述的测量航空发动机静子叶片叶型复杂端面轮廓度的测具结构，其特征在于：所述V型块组件包括两个V型块(3)；所述两个V型块(3)沿平行于底板(1)上表面的纵轴方向间隔设置，两个V型块(3)的V型开口均向上，且均垂直固连在底板(1)的上表面上；在一个V型块(3)靠近另一个V型块(3)一侧的端面上，固定设置有缘板定位球(7)；缘板定位球(7)与所述另一个V型块(3)之间间隔的距离，与待检测的静子叶片(8)上大端外缘板面(81)与小端外缘板面(82)之间的距离相适配。4.根据权利要求3所述的测量航空发动机静...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊超，冯江龙，弓瑞，雷雅坤，
申请(专利权)人：西安安泰叶片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：