用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具及固定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具。此外，本發(fā)明還涉及一種航空發(fā)動機無冠葉片的固定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每臺航空發(fā)動機內(nèi)有幾百個葉片，葉片的尺寸直接影響航空發(fā)動機的性能，目前葉片尺寸測量一般采用夾具裝夾建立基準坐標系后，借助專門的激光掃描或三坐標機測量，夾具所建立的坐標系和夾具定位準確性直接影響葉片尺寸測量的精度。
[0003]無冠的葉片，由于葉身是形狀異形曲面，葉尖的裝夾定位測量和加工定位非常困難，在葉片葉尖部位上增加輔助工藝基準圓柱進行定位測量。
[0004]英國羅羅公司以及國內(nèi)其他航空企業(yè)采用固定V型槽定位夾緊工藝基準圓柱，確定葉片的Z軸中心位置。而采用固定V型槽定位夾緊工藝基準圓柱，葉片圓柱的直徑尺寸受鑄造工藝收縮率的影響，在一定范圍波動。葉片的Z軸中心位置也在相應(yīng)變化。見圖3。
[0005]另外，V型槽的制造精度和磨損，直接會影響到葉片中心定位精度。并且V型槽機構(gòu)不適合位置調(diào)整，不同長度的葉片測量裝夾容易受到V型槽機構(gòu)的結(jié)構(gòu)限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具及固定方法，以解決現(xiàn)有定位技術(shù)中心定位不準確導致測量精度低，影響發(fā)動機性能。而且，不能根據(jù)葉片的長度調(diào)整定位位置的技術(shù)問題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，包括支架，支架上部裝有用于沿徑向夾持無冠葉片的葉尖的基準圓柱的夾持機構(gòu)，支架下部裝有用于待夾持機構(gòu)夾持固定基準圓柱后固定無冠葉片的緣板的定位機構(gòu)，夾持機構(gòu)與定位機構(gòu)同軸布置;夾持機構(gòu)的夾持部沿至少三個方向同步夾持基準圓柱，以迫使基準圓柱向夾持機構(gòu)的中軸線方向移動并使基準圓柱的中軸線與夾持機構(gòu)的中軸線重疊。
[0008]進一步地，夾持機構(gòu)包括用于形成豎向引導通道的導套、處于導套底部并用于沿基準圓柱徑向夾持基準圓柱的彈性夾頭以及設(shè)于導套內(nèi)腔并用于帶動彈性夾頭沿導套內(nèi)腔作豎向運動的拉緊螺桿;彈性夾頭的數(shù)量為至少三個，且多個彈性夾頭沿周向等間距布置，彈性夾頭的外壁面與導套底部采用錐形配合，以使彈性夾頭向上運動時朝向基準圓柱方向施加作用力并夾持和徑向推送基準圓柱，迫使基準圓柱的中軸線與夾持機構(gòu)的中軸線重疊。
[0009]進一步地，多個彈性夾頭沿夾持機構(gòu)的周向連接成彈性多爪夾頭組件，彈性多爪夾頭組件與拉緊螺桿之間采用螺紋連接，拉緊螺桿通過旋轉(zhuǎn)帶動彈性多爪夾頭組件沿豎直方向上下移動。
[0010]進一步地，彈性多爪夾頭組件與導套之間設(shè)有用于防止彈性多爪夾頭組件隨拉緊螺桿轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)銷。
[0011]進一步地，展開狀態(tài)的彈性多爪夾頭組件的夾持內(nèi)徑大于基準圓柱的外徑尺寸；夾持狀態(tài)的彈性多爪夾頭組件的夾持內(nèi)徑小于或等于基準圓柱的外徑尺寸。
[0012]進一步地，導套上部設(shè)有用于與拉緊螺桿密封連接并防止拉緊螺桿沿徑向擺動的擋圈。
[0013]進一步地，支架包括上套管以及下套管，上套管與下套管同軸布置，夾持機構(gòu)固裝于上套管內(nèi)，定位機構(gòu)固裝于下套管內(nèi)。
[0014]進一步地，夾持機構(gòu)與上套管之間設(shè)有襯套，上套管通過壓緊螺釘對襯套施加徑向作用力，以固定夾持機構(gòu);和/或定位機構(gòu)與下套管之間設(shè)有襯套。
[0015]進一步地，定位機構(gòu)包括用于從緣板上部壓緊無冠葉片的流道以確定葉片的高度基準的壓板、用于從緣板側(cè)向支靠緣板以確定葉片的徑向基準的支靠板以及用于從緣板側(cè)向固定緣板的螺栓。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種航空發(fā)動機無冠葉片的固定方法，包括以下步驟:a、支撐葉片沿豎向布置，并使葉片的葉尖朝上，使葉尖的基準圓柱伸入彈性多爪夾頭中，并通過壓板限制葉片的上升高度，使葉片的緣板支靠在支靠板上;b、旋轉(zhuǎn)拉緊螺桿，通過螺紋配合使彈性多爪夾頭朝上移動，同時彈性多爪夾頭的外壁面的錐面與導套底部的錐面接觸，使彈性多爪夾頭朝內(nèi)夾持，以迫使基準圓柱的中軸線與夾持機構(gòu)的中軸線重疊；
C、調(diào)節(jié)螺栓從緣板的側(cè)向固定緣板，以形成上下固定且中軸線處于設(shè)定位置的葉片;d、以基準圓柱、緣板在支靠板上的支點、壓板在葉片上的支點作為測量基準，對葉片進行測量。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，通過支架進行整體結(jié)構(gòu)支撐。采用夾持機構(gòu)夾持基準圓柱的方式進行整個無冠葉片的結(jié)構(gòu)定位;夾持機構(gòu)從水平的多個方向同步施加夾持力，迫使基準圓柱的中軸線向夾持機構(gòu)的中軸線方向移動，并最終使兩者重疊，從而達到對無冠葉片夾緊定位的目的，保證無冠葉片的定位精確度;并且不論基準圓柱如何沿徑向收縮，均能夠使基準圓柱達到統(tǒng)一基準線，即中軸線重疊。通過定位機構(gòu)對夾持固定的無冠葉片的緣板部分進行下部固定，實現(xiàn)上部定位以及下部固定，從而保證整個葉片的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以方便后續(xù)的無冠葉片測量。采用上部先定位，然后下部再固定的方式，能夠適應(yīng)于不同長度尺寸的無冠葉片夾緊固定，適應(yīng)性更廣。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的彈性三爪夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是現(xiàn)有V型槽機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖例說明:
[0025]1、支架；101、上套管；102、下套管；2、夾持機構(gòu)；201、導套；202、彈性夾頭；203、拉緊螺桿;3、定位機構(gòu);301、壓板;302、螺栓;303、支靠板;4、無冠葉片;401、基準圓柱;402、緣板;5、彈性多爪夾頭組件;6、防轉(zhuǎn)銷;7、擋圈;8、襯套;9、壓緊螺釘。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0027]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的彈性三爪夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]如圖1所示，本實施例的用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，包括支架I，支架I上部裝有用于沿徑向夾持無冠葉片4的葉尖的基準圓柱401的夾持機構(gòu)2，支架I下部裝有用于待夾持機構(gòu)2夾持固定基準圓柱401后固定無冠葉片4的緣板402的定位機構(gòu)3，夾持機構(gòu)2與定位機構(gòu)3同軸布置;夾持機構(gòu)2的夾持部沿至少三個方向同步夾持基準圓柱401，以迫使基準圓柱401向夾持機構(gòu)2的中軸線方向移動并使基準圓柱401的中軸線與夾持機構(gòu)2的中軸線重疊。本發(fā)明用于航空發(fā)動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，通過支架I進行整體結(jié)構(gòu)支撐。采用夾持機構(gòu)2夾持基準圓柱401的方式進行整個無冠葉片4的結(jié)構(gòu)定位；夾持機構(gòu)2從水平的多個方向同步施加夾持力，迫使基準圓柱401的中軸線向夾持機構(gòu)2的中軸線方向移動，并最終使兩者重疊，從而達到對無冠葉片4夾緊定位的目的，保證無冠葉片4的定位精確度;并且不論基準圓柱401如何沿徑向收縮，均能夠使基準圓柱401達到統(tǒng)一基準線，即中軸線重疊。通過定位機構(gòu)3對夾持固定的無冠葉片4的緣板402部分進行下部固定，實現(xiàn)上部定位以及下部固定，從而保證整個葉片的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以方便后續(xù)的無冠葉片4測量。采用上部先定位，然后下部再固定的方式，能夠適應(yīng)于不同長度尺寸的無冠葉片4夾緊固定，適應(yīng)性更廣?？蛇x地，定位機構(gòu)3采用可拆卸的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)無冠葉片的長度選擇不同的定位機構(gòu)3。
[0029]如圖1和圖2所示，本實施例中，夾持機構(gòu)2包括用于形成豎向引導通道的導套201、處于導套201底部并用于沿基準圓柱401徑向夾持基準圓柱401的彈性夾頭202以及設(shè)于導套201內(nèi)腔并用于帶動彈性夾頭202沿導套201內(nèi)腔作豎向運動的拉緊螺桿203。彈性夾頭202的數(shù)量為至少三個，且多個彈性夾頭202沿周向等間距布置。彈性夾頭202的外壁面與導套201底部采用錐形配合，以使彈性夾頭202向上運動時朝向基準圓柱401方向施加作用力并夾持和徑向推送基準圓柱401，迫使基準圓柱401的中軸線與夾持機構(gòu)2的中軸線重疊。
[0030]如圖1和圖2所示，本實施例中，多個彈性夾頭202沿夾持機構(gòu)2的周向連接成彈性多爪夾頭組件5。彈性多爪夾頭組件5與拉緊螺桿203之間采用螺紋連接。拉緊螺桿203通過旋轉(zhuǎn)帶動彈性多爪夾頭組件5沿豎直方向上下移動。
[0031]如圖1和圖2所示，本實施例中，彈性多爪夾頭組件5與導套201之間設(shè)有用于防止彈性多爪夾頭組件5隨拉緊螺桿203轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)銷6。
[0032]如圖1和圖2所示，本實施例中，展開狀態(tài)的彈性多爪夾頭組件5的夾持內(nèi)徑大于基準圓柱401的外徑尺寸。夾持狀態(tài)的彈性多爪夾頭組件5的夾持內(nèi)徑小于或等于基準圓柱401的外徑尺寸。
[0033]如圖1所示，本實施例中，導套201上部設(shè)有用于與拉緊螺桿203密封連接并防止拉緊螺桿2