淺談葉片緣板檢測(cè)的工裝設(shè)計(jì)

鄭 松 錢寶娟 孫海麗 孫玉偉

（中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

1 概述

渦輪導(dǎo)向器工作葉片的工作狀態(tài)是盆、背安裝板相互搭接。這樣，用三坐標(biāo)測(cè)量工具檢測(cè)渦輪導(dǎo)向器葉片的安裝板所有角度和位置尺寸就非常麻煩，受加工工藝限制，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)往往不統(tǒng)一，為保證設(shè)計(jì)和裝配要求，工藝常采用專用測(cè)量工裝進(jìn)行測(cè)量。需要設(shè)計(jì)兩臺(tái)專用測(cè)具分別檢測(cè)盆、背安裝板角度和位置尺寸，浪費(fèi)大量人力物力。本文描述—渦輪導(dǎo)向器工作葉片安裝板弦長(zhǎng)測(cè)具的設(shè)計(jì)過程，采用1套測(cè)具滿足生產(chǎn)與測(cè)量需要，描述如何滿足生產(chǎn)使用需求所需測(cè)具的設(shè)計(jì)過程。

2 導(dǎo)向葉片的設(shè)計(jì)要求

2.1 葉片三維圖

渦輪導(dǎo)向器工作葉片是由上緣板、葉身型面、下緣板構(gòu)成，葉片依靠緣板定位安裝在輪盤中，并通過緣板斜面相互搭接，從而形成整個(gè)圓盤。所以緣板斜面的空間位置無論從裝配還是性能上都很重要，見圖1。

2.2 葉片測(cè)量位置設(shè)計(jì)分析

由于背向緣板與下一個(gè)葉片的盆向緣板相搭接，因此第一個(gè)葉片的盆向緣板的平面是繞發(fā)動(dòng)機(jī)軸線旋轉(zhuǎn)某一角度成為下一個(gè)葉片的背向緣板平面。測(cè)具設(shè)計(jì)主要考慮將葉片放置便于檢測(cè)合適的位置，根據(jù)設(shè)計(jì)圖和工藝規(guī)程規(guī)定，盆、背緣板角度和位置尺寸的位置度公差為0.3mm。

零件示意圖如葉片簡(jiǎn)圖所示 ，測(cè)量A、B 面間弦長(zhǎng)距離，零件軸向由C6點(diǎn)定位，其它由B面和D面定位。

3 測(cè)具結(jié)構(gòu)的確定

3.1 定位及壓緊的確定

為了便于測(cè)量將 A面擺平，定位可以分三種情況：a.將零件A面安裝板擺平， D面安裝板為雙斜面， B面安裝板也為雙斜面。b.將零件A面安裝板擺平，D面安裝板通過旋轉(zhuǎn)為單斜面， B面安裝板為雙斜面。c.將零件A面安裝板擺平，D面安裝板為雙斜面， B面安裝板通過旋轉(zhuǎn)為單斜面。

定位通常采用b、c兩種方法，這樣設(shè)計(jì)比較合理，一方面減少了視圖的表達(dá)，另一方面也給加工和檢測(cè)帶來平面基準(zhǔn)。

下面按情況c設(shè)計(jì)：將零件A面上、下安裝板擺平，上、下安裝板所需測(cè)量的面再同一平面上，底面B由兩塊單斜面定位，上、下安裝板定位面為同一平面，側(cè)面D為雙斜面由2個(gè)圓柱銷定位，軸向采用一軸銷定位，由于軸向定位與D面定位之間為垂直關(guān)系，因此將這3個(gè)圓柱銷同時(shí)放在一塊雙斜面板上，方便制造機(jī)檢驗(yàn)，側(cè)面由兩螺桿壓緊。工藝球銷為方便檢驗(yàn)設(shè)計(jì)，兩平臺(tái)為表座用平臺(tái)，給出對(duì)表銷用于對(duì)表。

3.2 定位尺寸的確定

為便于標(biāo)注及檢測(cè)設(shè)計(jì)使用工藝球，建立各定位面與工藝球空間位置關(guān)系，并建立各定位面與測(cè)量面角度關(guān)系。主要是盆向安裝板、側(cè)面、與工藝球的距離和角度關(guān)系，盆向安裝板的斜、側(cè)面直接標(biāo)注和檢測(cè)至工藝球位置尺寸和角度關(guān)系，而背向安裝板是直接給出垂直方向到工藝球位置尺寸。如圖所示，用軸向定位銷進(jìn)行定位，給出B面到工藝銷中心距離及與平臺(tái)之間的角度，通過求出D面與底面交線，沿著交線方向投影，使D面和平臺(tái)面同時(shí)集聚，給出D面到工藝銷中心距離及與平臺(tái)真實(shí)角。

3.3 安裝板測(cè)具使用模塊化

測(cè)具和標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，用UG三維建模，將測(cè)具各部件設(shè)計(jì)成參數(shù)化模塊，改變模塊結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)行參數(shù)化驅(qū)動(dòng)調(diào)試；將工裝模塊進(jìn)行固化、邏輯智能設(shè)計(jì)調(diào)試設(shè)計(jì)，為今后再設(shè)計(jì)同類測(cè)具提高效率和質(zhì)量，降低成本，縮短設(shè)計(jì)和制造周期。

結(jié)論

圖1 葉片三維圖

圖2 葉片簡(jiǎn)圖

圖3 上、下安裝板測(cè)具UG圖

用一套測(cè)具分別檢查上、下安裝板結(jié)構(gòu)尺寸，此項(xiàng)設(shè)計(jì)既簡(jiǎn)單，方便測(cè)量，又可以提高上、下安裝板相互位置精度。盆向安裝板用于磨背向安裝板定位面，這樣設(shè)計(jì)避免產(chǎn)生誤差，提高檢測(cè)精度。測(cè)具通過葉片的檢測(cè)應(yīng)用，達(dá)到了良好的效果。測(cè)具采用參數(shù)化設(shè)計(jì)減少了設(shè)計(jì)同類測(cè)具時(shí)間，大大提高了設(shè)計(jì)工作效率；為工裝設(shè)計(jì)開辟了新的設(shè)計(jì)理念，填補(bǔ)了工裝領(lǐng)域的技術(shù)空白。

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[Z].

[2]航空材料手冊(cè)[Z].