CN105066848B - 燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置及方法，包括底座，在底座上安装定位块，底座上设置有一个斜面，该斜面与定位块的左端面相接，形成一个锐角区域，定位块上安装有均为水平的千分表和能够滑动的活动测量销，活动测量销垂直于定位块的左端面，且活动测量销左端延伸至锐角区域中，右端连接能够绕定轴转动将活动测量销的位移传递给千分表测头的杠杆；在活动测量销的下方，定位块左端固定安装两个定位销，定位销的端部与活动测量销的端部齐平。本发明中待测的标准件或榫头压力面将推动活动测量销滑动，通过杠杆将位移传递给千分表，直接测量得到榫头压力面角度相对标准件的角度差值，经过计算得到其压力面角度实际值，测量方便准确。
Description
【技术领域】
本发明属于航空发动机测量技术，具体涉及一种燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置及方法。
【背景技术】
叶片是航空发动机零件中非常重要的一类零件，对发动机的性能起着关键作用。其中压力面的角度要求在60°±4’，需要检测其实际值。在对燕尾型叶片榫头检测时，一般分为两种测量方法，第一种是对榫头单一要素进行检测，它包括燕尾节点宽度、燕尾角度、燕尾直线度等，这种检测方法直接测量被测尺寸实际值；第二种是对榫头综合要素进行检查，它包括投影检查、榫头综合量规检查等，其中投影检查就是对两个压力面进行投影，榫头综合量规是通过一大一小两个测头，合格的榫头能够卡入，所以这些检测方法只能判断出榫头综合尺寸是否合格，无法得出实际值。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种能够得到燕尾型叶片榫头压力面角度实际值的燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置及方法。
为了达到上述目的，本发明装置采用如下技术方案：
包括底座，在底座上安装有水平的定位块，底座上设置有一个与水平面之间夹角为θ的斜面，该斜面与定位块的左端面相接，形成一个用于放置待测燕尾型叶片榫头或标准件的锐角区域，定位块上安装有均为水平的千分表和能够滑动的活动测量销，活动测量销垂直于定位块的左端面，且活动测量销左端延伸至定位块左端外的锐角区域中，右端连接能够绕定轴转动将活动测量销的位移传递给千分表测头的杠杆；在活动测量销的下方，定位块左端固定安装两个定位销，定位销的端部与活动测量销的端部齐平。
进一步地，所述的活动测量销、千分表和杠杆位于同一水平面上。
进一步地，所述的活动测量销外同轴套设第一衬套，活动测量销和第一衬套之间为间隙配合，第一衬套固定在定位块上。
进一步地，所述的杠杆套在第二衬套上，第二衬套套在杠杆支承上且两者之间为间隙配合，杠杆支承固定在定位块上。
进一步地，所述的杠杆支承上端设置有用于对杠杆进行限位的锁紧螺钉。
进一步地，所述的杠杆包括相互垂直的短轴和长轴，其中短轴与活动测量销相垂直，且活动测量销的右端与短轴左侧相接，长轴的前侧连接固定在定位块上的弹簧，长轴的的后侧与千分表的测头垂直相接。
进一步地，弹簧通过销子固定在定位块上，弹簧和杠杆位于同一平面上。
进一步地，短轴和长轴的长度比为1：5。
进一步地，在待测燕尾型叶片榫头压力面的理论角度为60°时，θ为30°。
本发明测量方法的技术方案：包括以下步骤：
101、首先将待测燕尾型叶片榫头的标准件放置在底座和定位块形成的锐角区域中，标准件上压力面与活动测量销的左端相接触，并推动活动测量销滑动，活动测量销的位移通过杠杆传递至千分表的测头，千分表读数为A，将千分表读数A进行清零；
102、将待测燕尾型叶片榫头放置在锐角区域中，通过清零后的千分表进行测试，读数为B；
103、计算得到燕尾型叶片榫头压力面角度α：
其中，x为杠杆的传动比，d为活动测量销和定位销之间的距离，β是标准件的压力面理论角度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明通过底座和定位块形成锐角区域，并放置待测的标准件或燕尾型叶片榫头，此时待测的燕尾型叶片榫头或标准件压力面将与活动测量销的左端相接触，并推动活动测量销滑动，通过杠杆将活动测量销的位移传递给千分表，可以快速得到活动测量销的位移量，并得到直接测量被测叶片榫头压力面角度相对标准件的角度差值，通过计算即可得到其角度实际值，测量准确方便。
进一步，本发明中活动测量销、千分表和杠杆位于同一水平面上，位移传递精确，误差小，测量结果准。
进一步，本发明中第一衬套与活动测量销之间、杠杆支承与第二衬套均为间隙配合，保证传递精度、微小位移的敏感性及传动的平稳性。
进一步，本发明通过设置杠杆的传递比为1：5，能够将活动测量销的位移量放大五倍，使测量更精确。
进一步，本发明通过在底座上设置夹角θ为30°的斜面，能够对待测燕尾型叶片榫头地面进行定位，使其压力面处于竖直状态，便于活动测量销测量。
本发明测量方法采用相对测量，通过活动测量销相对标准件和待测燕尾型叶片榫头的位移量差值，以及活动测量销与定位销之间的距离，形成三角形的两个直角边，求得待测燕尾型叶片榫头相对标准件的角度差值，然后再得到其压力面角度实际值，测量准确，且克服了投影检测不能在线测量及通止规检测无法测出实际值的缺点，适用于检测所有燕尾型叶片榫头压力面角度实际值，并且能实现在线测量。缩短了产品制造周期，提高了生产效率，降低了产品制造成本。测量装夹操作方便，检测准确。实现了大批量叶片零件榫齿满足装配要求的检测目的，是一种结构新颖，操作方便，便于制造，检测效率高的测量工具，其测量形式在新型叶片零件中得到广泛应用，很有推广价值。
【附图说明】
图1是标准件的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2中A-A向剖视图；
图4是本发明的俯视图。
其中：1-底座1，2-定位块，3-定位销，4-第一衬套，5-活动测量销，6-杠杆支承，7-第二衬套，8-杠杆，9-锁紧螺钉，10-销子，11-弹簧，12-表夹，13-千分表，14-标准件，140-压力面。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明中以定位块2水平放置时，杠杆8的短轴端面所对的为前侧，长轴端面所对为右侧，仅为了描述清楚，而不是对本发明的限定。
参见图1，本发明采用一个待测燕尾型叶片榫头的标准件14，标准件14和待测燕尾型叶片榫头的外形一致，仅压力面140的角度β实际值稍有区别，其中待测燕尾型叶片榫头压力面角度β的值为60°±4’，标准件14的压力面角度β在本发明中认为等于60°，忽略其误差。
参见图2至图4，本发明包括底座1，在底座1上安装有水平的定位块2，底座1上设置有一个与水平面之间夹角为θ的斜面，在待测燕尾型叶片榫头压力面的理论角度为60°时，θ为30°，精度可达30°±30”，对燕尾型榫头底面进行定位；该斜面与定位块2的左端面相接，形成一个用于放置待测燕尾型叶片榫头的锐角区域，定位块2上安装有均为水平的千分表13和能够滑动的活动测量销5，活动测量销5和千分表13之间设置有杠杆8，杠杆8能够绕定轴转动将活动测量销5的位移传递给千分表13的测头。
定位块2为主构件，其上设置有等高的第一凸台、第二凸台和第三凸台，其中第一凸台位于定位块2的左端且两者的左端面齐平，第二凸台和第三凸台均位于定位块2的右端，且三者的右端面齐平，第二凸台的前端面和定位块2的前端面齐平，第三凸台的后端面与定位块2的后端面齐平；第一凸台、第二凸台和第三凸台之间均留有间隙，形成不规则的T型槽。
活动测量销5外同轴套设第一衬套4，活动测量销5和第一衬套4之间为间隙配合，便于形成滑配；第一衬套4垂直第一凸台的左右端面并固定在第一凸台内；第一凸台内还压配有两根定位销3，用于对标准件14或待测的榫头进行定位，定位销3距底座1的斜面距离为2mm，在定位销3上方2.80～0.1mm处设置活动测量销5，定位销3的左端部与活动测量销5的左端部齐平；杠杆8套在第二衬套7上，第二衬套7套在杠杆支承6上且两者之间为0.005～0.01mm的间隙配合，定位块2的T型槽上设置有孔，杠杆支承6与该孔压配合，组成一体，杠杆支承6上端设置有用于对杠杆8进行限位的锁紧螺钉9，保证杠杆8转动灵活；千分表13通过表夹12进行夹持，并通过表夹螺母配合表夹12对千分表13进行锁紧固定，表夹12固定在第三凸台上，而且表夹12不影响千分表13的测头动作；第二凸台上通过销子10固定弹簧11的一端，弹簧11的另一端连接在杠杆8中部的前侧。
活动测量销5的左端延伸至定位块2左端外的锐角区域中，杠杆8包括相互垂直的短轴和长轴，短轴和长轴的比为1：5；其中短轴与活动测量销5相垂直，且活动测量销5的右端与短轴左侧相接，长轴的前侧连接固定在定位块2上的弹簧11长轴的的后侧与千分表13的测头垂直相接，活动测量销5、千分表13、弹簧11和杠杆8位于同一水平面上。杠杆8通过弹簧11带动活动测量销5左右运动，杠杆8长轴侧面与千分表13贴合，其运动会使千分表13读数发生变化。
本发明的测量方法，包括以下步骤：
101、首先将待测燕尾型叶片榫头的标准件14放置在底座1和定位块2形成的锐角区域中，标准件上压力面与活动测量销5的左端相接触，并推动活动测量销5滑动，活动测量销5的位移通过杠杆8传递至千分表13的测头，千分表13读数为A，将千分表13读数A进行调零；
102、将待测燕尾型叶片榫头放置在锐角区域中，通过清零后的千分表13进行测试，读数为B；
103、计算得到燕尾型叶片榫头压力面角度α：
其中，x为杠杆8的传动比，d为活动测量销5和定位销3之间的距离，β是标准件14的压力面理论角度，也就是待测的燕尾型叶片榫头压力面理论角度。
本发明提供一种对燕尾型叶片榫头压力面角度实际值进行测量的装置和方法，采用标准件对表相对测量，实现直接测量被测叶片榫头压力面角度公差±4’的目的。首先标准件14放置在本发明上并将千分表13调零后，将本发明定位在叶片榫头部位，通过千分表13的读数去判断被测角度是否在所要求公差范围内。本发明通过在底座1上设置斜面对燕尾型榫头底面定位，同时两个定位销3距底座1的斜面距离为2mm，即固定位销3距榫头底面2mm，也能够很好地定位。活动测量销5与千分表13之间通过弹簧11和杠杆8连接，在弹簧力作用下带动活动测量销5和杠杆8向被测量方向运动，杠杆8另一端与千分表13连接，其运动使千分表13读数发生变化，观察其读数是否在所要求公差范围。由于被测零件角度公差微小，所以要进行读数量的放大，故将杠杆8的长轴长度设置为短轴长度的5倍，形成5：1的传动比，在杠杆8转动时，能够通过长轴和短轴的转化，将活动测量销5的位移放大5倍传到千分表13的测头处；两个定位销3与活动测量销5之间的距离采用2.80～0.1mm，如定位销3与活动测量销5之间的距离为2.8mm时，经过计算，当角度误差为0°1’时，千分表13读数值为0.004mm，即(tan0°1’)×5×2.8＝0.004，因为榫头大小的不同，可以据此规定指示表的读数范围，并由此判断被测角度是否合格。本发明中通过在底座1上设置斜面，对标准件定位，标准件14的压力面处于竖直状态，此时，活动测量销5与定位销3之间的连线能够形成一条竖直边，而活动测量销5相对标准件14和待测燕尾型叶片榫头的位移量在一条水平线上，通过这个竖直边和水平线相连，即可形成三角形的两个直角边，此时能够方便地求得待测燕尾型叶片榫头相对标准件的角度差值，然后再得到其压力面角度实际值。本发明在实际测量过程中，只需要根据千分表13的读数，即可求得被测燕尾型叶片榫头相对标准件压力面的角度差值，然后加上标准件压力面的理论角度，即可求得被测燕尾型叶片榫头压力面角度的实际值。
为了保证传递精度、微小位移的敏感性及传动的平稳性，第一衬套4与活动测量销5之间保持配合间隙0.005～0.01mm，杠杆支承6与第二衬套7之间保持配合间隙0.005～0.01mm。
本发明的优点是：本发明克服了投影检测不能在线测量及通止规检测无法测出实际值的缺点，适用于检测所有燕尾型叶片榫头压力面角度实际值，并且能实现在线测量。缩短了产品制造周期，提高了生产效率，降低了产品制造成本。测量装夹操作方便，检测准确。实现了大批量叶片零件榫齿满足装配要求的检测目的，是一种结构新颖，操作方便，便于制造，检测效率高的测量工具，其测量形式在新型叶片零件中得到广泛应用，很有推广价值。
Claims (8)
1.燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置，其特征在于：包括底座(1)，在底座(1)上安装有水平的定位块(2)，底座(1)上设置有一个与水平面之间夹角为θ的斜面，该斜面与定位块(2)的左端面相接，形成一个用于放置待测燕尾型叶片榫头或标准件的锐角区域，定位块(2)上安装有均为水平的千分表(13)和能够滑动的活动测量销(5)，活动测量销(5)垂直于定位块(2)的左端面，且活动测量销(5)左端延伸至定位块(2)左端外的锐角区域中，右端连接能够绕定轴转动将活动测量销(5)的位移传递给千分表(13)测头的杠杆(8)；在活动测量销(5)的下方，定位块(2)左端固定安装两个定位销(3)，定位销(3)的端部与活动测量销(5)的端部齐平；两个定位销(3)距底座(1)的斜面距离为2mm，两个定位销(3)与活动测量销(5)之间的距离采用2.80～0.1mm；
所述的活动测量销(5)外同轴套设第一衬套(4)，活动测量销(5)和第一衬套(4)之间为间隙配合，第一衬套(4)固定在定位块(2)上；
所述的杠杆(8)套在第二衬套(7)上，第二衬套(7)套在杠杆支承(6)上且两者之间为间隙配合，杠杆支承(6)固定在定位块(2)上。
2.根据权利要求1所述的燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置，其特征在于：所述的活动测量销(5)、千分表(13)和杠杆(8)位于同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置，其特征在于：所述的杠杆支承(6)上端设置有用于对杠杆(8)进行限位的锁紧螺钉(9)。
4.根据权利要求1所述的燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置，其特征在于：所述的杠杆(8)包括相互垂直的短轴和长轴，其中短轴与活动测量销(5)相垂直，且活动测量销(5)的右端与短轴左侧相接，长轴的前侧连接固定在定位块(2)上的弹簧(11)长轴的的后侧与千分表(13)的测头垂直相接。
5.根据权利要求4所述的燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置，其特征在于：弹簧(11)通过销子(10)固定在定位块(2)上，弹簧(11)和杠杆(8)位于同一平面上。
6.根据权利要求4所述的燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置，其特征在于：短轴和长轴的长度比为1：5。
7.根据权利要求1所述的燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置，其特征在于：在待测燕尾型叶片榫头压力面的理论角度为60°时，θ为30°。
8.一种采用如权利要求1所述燕尾型叶片榫头压力面角度测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
101、首先将待测燕尾型叶片榫头的标准件(14)放置在底座(1)和定位块(2)形成的锐角区域中，标准件上压力面与活动测量销(5)的左端相接触，并推动活动测量销(5)滑动，活动测量销(5)的位移通过杠杆(8)传递至千分表(13)的测头，千分表(13)读数为A，将千分表(13)读数A进行清零；
102、将待测燕尾型叶片榫头放置在锐角区域中，通过清零后的千分表(13)进行测试，读数为B；
103、计算得到燕尾型叶片榫头压力面角度α：
其中，x为杠杆(8)的传动比，d为活动测量销(5)和定位销(3)之间的距离，β是标准件(14)的压力面理论角度。
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|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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