無余量精鍛葉片立式綜合型面測具研究

宋慧軍 于 菲 李 贊 趙 丹

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司工裝制造廠，遼寧 沈陽 110043）

1 概述

航空發動機中，葉片是航空發動機產生動力的主要零件，葉片型面的形狀精度和位置精度對發動機的性能和安全可靠性影響很大，它種類多，數量大，形狀復雜，隨著航空工業的發展，葉片的制造精度要求越來越高，技術要求也更嚴格，因此葉片測量就更加重要了。新研制的新型立式型面測具，采用立式裝夾定位，葉片葉身垂直，克服臥式葉身變形，結構難以布局的弊病，實現各截面檢測樣板層層限位導向滑動，采用半封閉直線運動導軌，先進的扭轉機構，在立柱上布置定位支架和偏心輪同時壓緊的整體結構，偏移和扭轉在轉臺上實現，支座平移，表架可測位移變化值，轉臺旋轉，表架測得角度變化值，整體結構的工藝可行性和設計技術性能達到檢測精度的要求。

圖1

圖2

圖3

2 葉片的特點和技術要求（見下零件簡圖）：

葉片的定位基準：葉片背向上下安裝板長邊（基準C）、進氣邊上下安裝板（基準B）、上安裝板外圓柱面（基準A）。

檢查葉片型面線輪廓度，葉片中心位置度，葉身扭轉。

3 新型立式型面測具

無余量葉片的精度要求：相對過去葉片的設計要求，型面輪廓度提高一倍以上；偏移、偏擺、扭轉精度提高，而且有定量的綜合誤差值。另外精鍛葉片生產技術先進，多用于大批量葉片毛料生產。新型測具-立式型面綜合測具，能滿足大批量、高效率、高精度的葉片檢測需要。

3.1 葉片定位夾緊裝置

3.1.1 葉片的葉背方向上下安裝板用定位塊No10，No.11定位，葉片的進氣邊方向上下緣板用兩圓柱銷No.12，No.13端面定位，軸向用圓柱銷No.14的端面定葉片外圓的的最高母線，為增加葉片定位的穩定性，設計了一個輔助定位支撐No.15，使葉片完全可靠定位。為便于葉片葉型測量，將葉片立式放置，這是葉片檢測的創新點，改進傳統的臥式放置。（如圖2）

3.1.2 在葉片的葉盆方向上下安裝板單斜面定位對應的另一側用兩壓塊壓緊No.17，上下兩組凸輪機構安裝在一根轉軸上，手柄No.16帶動兩個凸輪壓緊裝置，同時壓緊葉片葉背方向上下安裝板單斜面，壓緊裝置帶有限位彈簧片和彈簧，改進傳統的直接壓緊，而采用彈性壓緊，避免壓傷零件表面，凸輪壓緊結構操作方便，效率高。（如圖2）

圖4

3.2 測具的偏移機構的確定

采用半封閉直線運動導軌，結構簡單使用方便，它限制了主體作水平移動，下支座No.20在底板上No.21滑動，兩側的導條No.22作為導向，前后移動設計有可調螺釘No.23和復位彈簧No.28；由下支座帶動完全定位的葉片在底板中移動，實現葉片進排氣邊方向的偏移，測具前方裝一個百分表，下支座前后移動，表值均反映出偏移數據真實值。葉盆、葉背方向的偏移由型面樣板移動的位置確定，位移的數據由杠桿機構及指示表3讀出，杠桿機構葉盆、葉背方向兩邊各一套，具有上下移動可調功能，實現每個截面偏移量的測量。（圖3）

3.3 測具的扭轉機構的確定

通過轉臺No.1可旋轉調節葉身的彎扭，理論位置用活動鍵No.2控制，用偏心輪手柄No.3推動擋銷No.4帶動完全定位的葉片繞葉型理論中心相對旋轉。（圖4）

結語

該測具的研制解決了新機研制和批生產中葉片葉型位置度和扭轉數據的采集，將臥式型面測具的定性檢測改進為立式定量檢測，單一測量改進為綜合測量，填補了葉片型面位置度和扭轉能采集數據檢測的空白，葉片垂直檢測，重心垂直，葉身不易變形，提高了葉片檢測水平和測量精度，對葉片的檢測質量起到很好的保證作用，滿足了國內航空事業發展的需要。

參考資料

[1]機械設計手冊[M].

[2]航空工藝裝備設計手冊[M].