葉片榫頭N尺寸檢測(cè)的研究

摘 要：壓氣機(jī)葉片在生產(chǎn)制造過(guò)程中如何準(zhǔn)確的測(cè)量榫頭尺寸是一件非常重要的事情，葉片榫頭N尺寸檢測(cè)測(cè)具可以有效的解決榫頭大小無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量的難題，該測(cè)具采用1套通用測(cè)具檢測(cè)不同大小榫頭N尺寸，使用打表檢測(cè)的方法滿足生產(chǎn)需要。使葉片榫頭N尺寸檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了快速檢測(cè)，提高了葉片檢測(cè)效率。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用了三維設(shè)計(jì)工具UG進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確采集葉片榫頭型面緣板參數(shù)，該設(shè)計(jì)方法提高了設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：定位機(jī)構(gòu)；測(cè)量機(jī)構(gòu)；尺寸偏差放大機(jī)構(gòu)

壓氣機(jī)葉片主要由緣板、葉身型面、榫頭構(gòu)成。在生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)葉片的每個(gè)部分都要進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。其中榫頭尺寸較小，測(cè)量的難度非常高，這給葉片檢測(cè)提出了非常高設(shè)計(jì)要求。常規(guī)的三坐標(biāo)掃描檢查花費(fèi)時(shí)間較大無(wú)法滿足生產(chǎn)進(jìn)度要求，因此在針對(duì)榫頭的測(cè)量過(guò)程中必須采用專用測(cè)量工裝進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中，需要在同一臺(tái)測(cè)具上實(shí)現(xiàn)多級(jí)葉片榫頭檢測(cè)，測(cè)具按葉片葉身朝上放置進(jìn)行設(shè)計(jì)，定位、測(cè)量相對(duì)比較簡(jiǎn)單。這種測(cè)具非常適用于葉片加工生產(chǎn)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的檢測(cè)工具，文章采用三維設(shè)計(jì)工具UG進(jìn)行造型，并建立了葉片和測(cè)具的模型，通過(guò)仿真模擬設(shè)計(jì)，保證了設(shè)計(jì)精度，提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用，該測(cè)具可以很好的滿足檢測(cè)要求，保證了壓氣機(jī)葉片榫頭N尺寸檢測(cè)精度，提高了葉片的生產(chǎn)效率，保證了生產(chǎn)進(jìn)度。

1 壓氣機(jī)葉片的設(shè)計(jì)要求

1.1 葉片型面設(shè)計(jì)

壓氣機(jī)工作葉片是由緣板、葉身型面、榫頭構(gòu)成。榫頭是葉片與輪盤(pán)定位安裝的主要聯(lián)結(jié)部件，葉片通過(guò)榫頭以及輪盤(pán)槽定位，依次的被安裝在輪盤(pán)中，因此葉片榫頭尺寸大小是葉片生產(chǎn)過(guò)程中必檢項(xiàng)目。

1.2 葉片測(cè)量位置設(shè)計(jì)分析

檢測(cè)距底面尺寸H處N尺寸，測(cè)具考慮將零件擺出便于測(cè)量的合理位置，葉片葉身朝上放置便于測(cè)量，一般用榫頭底平面定位，為測(cè)量穩(wěn)定性左右兩側(cè)用滾棒定位，即用滾棒與零件F面相切定位，用帶滾棒杠桿測(cè)量零件E面。如圖1難點(diǎn)：（1）E、F面度面較小，定位測(cè)量滾棒必需準(zhǔn)確切在節(jié)點(diǎn)尺寸處。（2）C面的平面度較短，這很容易導(dǎo)致葉片定位過(guò)程中，定位不穩(wěn)定。造成葉片的左右擺動(dòng)。

2 測(cè)具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2.1 定位及測(cè)量系統(tǒng)

定位部分：采用定位塊與榫頭底平面定位，滾棒兩端與榫頭側(cè)面定位（中間凹下為避免接觸面過(guò)大，定位不穩(wěn)），滾棒靠壓板壓緊固定，此結(jié)構(gòu)便于滾棒磨損后更換，壓板用螺釘連接在支座上，支座與定位塊通過(guò)螺釘，銷子連接在墊塊上構(gòu)成一整體。

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿5上手柄10使杠桿5繞轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片倒立榫頭朝下放入測(cè)量工具中，保證葉片的榫頭與定位塊9之間接觸，為保證測(cè)量穩(wěn)定準(zhǔn)確。如圖2所示。

（2）在榫頭的底面采用定位塊9托住葉片，限制葉片在豎直方向上的自由度。

（3）在榫頭側(cè)面有滾棒12作為定位銷，如圖3所示，在側(cè)面滾棒12兩端與榫頭接觸，限制了2個(gè)自由度，滾棒12與榫頭側(cè)面N尺寸相切保證測(cè)量準(zhǔn)確性。

（4）葉片在定位過(guò)程中沒(méi)有完全限制葉片的6個(gè)自由度，葉片可以在滾棒12的軸向的方向進(jìn)行移動(dòng)，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)測(cè)量的結(jié)果沒(méi)有影響。

測(cè)量部分：根據(jù)測(cè)量件N尺寸大小表座可以在導(dǎo)軌內(nèi)左右移動(dòng)，通過(guò)螺栓將表座固定在底座上，通過(guò)前后調(diào)整螺釘改變彈簧力的大小，保證滑套用衡定力壓緊杠桿上測(cè)量滾輪與榫頭接觸測(cè)量，限位銷子保證杠桿擺動(dòng)有限位置，杠桿上后基準(zhǔn)面與數(shù)顯千分表接觸，杠桿由于零件誤差上下差左右擺動(dòng)在數(shù)顯千分表讀數(shù)。

將導(dǎo)軌兩件與墊塊通過(guò)螺釘、銷子連接在底座上。

（1）將標(biāo)準(zhǔn)件裝夾在該測(cè)具上，表座2在導(dǎo)軌14內(nèi)左右移動(dòng)，調(diào)到合適位置，通過(guò)螺栓3將表座2固定在底座1上，轉(zhuǎn)動(dòng)螺母15拉緊拉桿17使襯套16與拉桿17將數(shù)顯千分表31鎖死，表座2上數(shù)顯千分表31進(jìn)行對(duì)表，調(diào)零；如圖4所示。

（2）由于葉片的榫頭較小，滑套11用恒力壓緊杠桿5使上面測(cè)量滾輪13與榫頭接觸測(cè)量，杠桿5上后基準(zhǔn)面與數(shù)顯千分表31接觸，數(shù)顯千分表31讀數(shù)即為實(shí)際零件誤差值。如圖4所示。

2.2 檢測(cè)測(cè)具的模塊化設(shè)計(jì)

文章最終對(duì)所設(shè)計(jì)的測(cè)具進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，將壓氣機(jī)葉片榫頭N尺寸檢測(cè)測(cè)具各部件設(shè)計(jì)成參數(shù)化模塊。通過(guò)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)調(diào)試，可以自由改變模塊結(jié)構(gòu)尺寸。通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)，將工裝模塊進(jìn)行固化，提高設(shè)計(jì)效率，降低成本，縮短設(shè)計(jì)周期。邏輯智能設(shè)計(jì)和調(diào)試設(shè)計(jì)為今后再設(shè)計(jì)同類型壓氣機(jī)葉片榫頭N尺寸檢測(cè)測(cè)具提供了良好的設(shè)計(jì)資源以及設(shè)計(jì)規(guī)范。

2.3 葉片榫頭測(cè)具模型

壓氣機(jī)葉片榫頭N尺寸檢測(cè)測(cè)具UG圖，如圖5所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用既簡(jiǎn)單又方便測(cè)量的壓氣機(jī)葉片榫頭N尺寸檢測(cè)測(cè)具， 能夠準(zhǔn)確檢測(cè)榫頭尺寸，并且取代了以往的工具，提高了葉片的生產(chǎn)效率，保證了生產(chǎn)進(jìn)度。而采用模塊化設(shè)計(jì)減少同類型壓榫頭測(cè)具的設(shè)計(jì)時(shí)間，大大提高了工作效率。

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