一種用于動葉定位的新型工裝

楊 青 潘暉憲 李保山

（1.中國石油渤海裝備蘭州石油化工機械廠，蘭州 730060；2.甘肅省煉化特種裝備工程技術研究中心，蘭州 730060）

本工裝用于定位動葉片，以保證在加工過程中動葉和方箱間準確可靠的相對位置，待葉片與方箱間澆鑄合金后加工葉片榫齒。由于動葉在輪盤上的定位角度及徑向受力全部靠榫齒提供，所以，榫齒的加工采用強力數控磨床以保證其形位公差和表面光潔度。其定位難點一是在工藝頭的兩端準確地鉆出定位孔，二是保證工裝上與定位孔對應的頂尖位置。動葉示意圖如圖1所示。

圖1 動葉示意圖

圖2 葉片澆鑄定位工裝結構

1 工裝的設計

1.1 工裝的設計要點

第一，以動葉葉身曲面為基準，在兩端工藝頭上鉆取支撐定位點，第二，提高工裝的通用性能，可以定位不同高度的動葉；第三，在定位的同時保證動葉可以放入方箱澆鑄固定。

1.2 工裝的結構

工裝結構如圖2所示，主要由底座、支座、頂尖、轉炳等組成。頂尖2、頂尖3、及頂尖1起直接的定位作用。其中，頂尖2和頂尖3與工藝頭中的定位孔相配，限制了工件的徑向位移和軸向轉動，頂尖1、頂尖2和頂尖3共同限制了葉片的軸向移動。轉柄和頂尖1設計為螺紋形傳送機構，當工件用頂尖1、頂尖2、頂尖3、定位后，手柄和轉柄上可以進行長度的調整且緊定。壓緊裝置則利用六角螺栓和力的反作用原理使頂尖給工件一個軸向的力，將工件壓緊。完整的無方箱裝夾模擬圖如3所示，實物圖如圖4所示。

2 應用與效果

2.1 使用要點

使用時，先將方箱放置在底座上，然后將葉片出氣邊朝下榫頭側工藝塊靠緊支座2上的頂尖2、頂尖3，且內弧型面與截取的兩處定位型線貼服，透光量檢查不得大于設計要求，調整支座1的距離，使頂尖1和工件葉頂端定位孔接近，然后將支座1和底座相對位置通過螺栓固定。通過調節手柄使頂尖1將工件頂裝牢固，檢查工件各定位點及輔助定位緊定點接觸穩定牢靠。壓緊后以榫頭為基準滑動方箱，保證方箱端面到榫頭的工藝距離，并在方箱端面貼緊擋板后進行合金澆鑄。

圖3 無方箱裝夾模擬圖

2.2 實效分析

第一，本工裝通用性強，可適用于大多數動葉尺寸；第二，本工裝可以在澆鑄定位的同時通過配套的型面樣板檢測葉身的曲線面精度及榫齒余量；第三，工裝的定位點選擇巧妙，可以在定位的同時為動葉和方箱的澆鑄提供空間。加緊定位后葉身與方箱均不移動，直至澆鑄合金凝固，強度可靠，為強力磨削的加工做好準備工作。

圖4 工裝實物圖

3 結語

本文對動葉片澆鑄定位工裝從結構設計和實際應用進行講解，創新設計出澆鑄定位工裝，使動葉片先加工葉身后加工榫齒的方案得以執行，保證了動葉片的加工質量，解決了強力磨床加工葉片榫齒時定位基準難找、受力變形大、難以精確裝夾的問題，為后續數控加工葉片榫齒奠定了良好基礎。本文提出的設計方案現已應用于實際生產，并取得了較好的效果。