CN106312869B - 涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，包括用于与涡轮叶片计量设备贴合并以贴合面作为涡轮叶片计量设备的找正基准面的底座，底座上开设有用于装配涡轮叶片的榫头的插接槽，插接槽两侧设有用于从榫头两侧夹持固定榫头的夹持机构，夹持机构上用于从榫头两侧夹持榫头的夹持端分别设有与榫头的榫槽相匹配并用于将夹持机构与榫头的接触转变为滚动接触的滚棒，榫头两侧的滚棒对应布置且均与底座的上表面相切。夹持机构夹持时，保持榫头两侧的滚棒处于榫头相对的两榫槽内，并且保持滚棒均与底座的上表面相切，从而保证涡轮叶片夹持固定的位置精度，保证后续涡轮叶片计量设备的测量精度。适应于不同尺寸型号的涡轮叶片的夹持固定以及测量。

Description

涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置

技术领域

本发明涉及航空发动机涡轮叶片测量技术领域，特别地，涉及一种涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置。

背景技术

涡轮叶片计量之一的白光测量机，通过光的投射与接收，获得检测数据。

现有技术中，在白光测量机上计量涡轮叶片，装夹涡轮叶片后，需要找到涡轮叶片的中心(即涡轮叶片的叶型中心基准)才能进行测量。以往采用榫槽夹头夹紧涡轮叶片的榫头进行定位，再通过在榫槽夹头上装夹对表件，通过对表件上的基准面来找准叶片的中心。

此种涡轮叶片夹紧定位结构能够达到白光测量机测量的定位要求。但总体来说存在如下问题：

1、涡轮叶片的榫头榫槽结构较复杂，精度要求高，导致榫槽夹头的制造成本高；

2、需要借助对表件进行找正基准，操作复杂，测量难度大，测量数据精度难以保证。

发明内容

本发明提供了一种涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，以解决现有涡轮叶片夹紧定位结构，为适应榫头榫槽复杂结构导致榫槽夹头制造成本高；为满足白光测量机的要求，需要借助对表件进行找正基准，测量操作复杂，测量难度大，测量数据精度难以保证的技术问题。本发明涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，在满足白光机测量要求的基础上，简化叶片榫头夹紧定位机构，提高叶片的装夹定位精度及效率。

本发明提供一种涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，包括用于与涡轮叶片计量设备贴合并以贴合面作为涡轮叶片计量设备的找正基准面的底座，底座上开设有用于装配涡轮叶片的榫头的插接槽，插接槽两侧设有用于从榫头两侧夹持固定榫头的夹持机构，夹持机构上用于从榫头两侧夹持榫头的夹持端分别设有与榫头的榫槽相匹配并用于将夹持机构与榫头的接触转变为滚动接触的滚棒，榫头两侧的滚棒对应布置且均与底座的上表面相切。

进一步地，底座的插接槽内设有用于限制榫头装配位置以使榫头与底座中心面共面的定位销。

进一步地，夹持机构包括固接于榫头第一侧的底座上表面上用于作为夹持基准的固定定位块、活动连接于榫头第二侧的底座上表面上用于与固定定位块配合夹持榫头或释放榫头的活动定位块以及用于控制活动定位块移动位置并对活动定位块移动位置进行定位的控制机构；固定定位块的夹持端与活动定位块的夹持端相对布置，滚棒分别抵接于固定定位块的夹持端和活动定位块的夹持端上。

进一步地，固定定位块通过两个用于定位的销钉和两个用于固接的螺栓呈矩阵排列固定在底座的上表面，两个销钉以及两个螺栓分别呈对角线分布。

进一步地，榫头两侧的滚棒均嵌合于榫头端部的第一组榫槽内。

进一步地，控制机构包括沿竖向嵌固于活动定位块底部的调节销、开设于底座上用于容纳调节销并限制调节销水平向移动范围的调节限位孔、沿水平向螺纹连接于底座内并套接于调节销的悬挑端外用于推动调节销沿水平方向移动的压紧螺钉以及用于对活动定位块移动位置进行定位的压紧块。

进一步地，压紧螺钉沿周向开设有调节槽，调节销的悬挑端伸入到调节槽内随调节槽沿水平向移动。

进一步地，固定定位块和活动定位块上部留有用于方便涡轮叶片取放以及涡轮叶片放置位置调整的作业空间。

进一步地，底座上装有用于支靠在涡轮叶片计量设备的夹头端面上以限制底座每次在涡轮叶片计量设备上装卸时的装夹位置同一性的挡板；挡板通过两个用于定位的销钉和两个用于固接的螺栓呈矩阵排列固定在底座上，两个销钉以及两个螺栓分别呈对角线分布。

进一步地，底座上相互垂直且相邻的顶面以及两个侧面作为装夹于涡轮叶片计量设备的固定面，且作为涡轮叶片计量设备计量涡轮叶片的找正基准面；找正基准面的表面粗糙度控制在0.2μm以内，且表面进行了防锈处理。

本发明具有以下有益效果：

本发明涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，通过底座固定于涡轮叶片计量设备上的同时，以底座与涡轮叶片计量设备之间的贴合面作为测量涡轮叶片的找正基准面，从而满足涡轮叶片计量设备测量时的基准找正要求。涡轮叶片的榫头装配在底座的插接槽内，夹持机构通过滚棒从榫头两侧向榫头两侧的榫槽进行夹持固定，从而完成整个涡轮叶片的夹持固定。夹持机构夹持时，保持榫头两侧的滚棒处于榫头相对的两榫槽内，并且保持滚棒均与底座的上表面相切，从而保证涡轮叶片夹持固定的位置精度，保证后续涡轮叶片计量设备的测量精度。通过滚棒实现夹持接触，使得接触面由硬接触转变为滚动接触，能够消除夹持过程中对涡轮叶片的破坏，同时也能够提高夹持后的整体稳定性。适应于不同尺寸型号的涡轮叶片的夹持固定以及测量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置的结构示意图之一；

图2是本发明优选实施例的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置的结构示意图之二。

图例说明：

1、底座；101、插接槽；1011、定位销；2、夹持机构；201、固定定位块；202、活动定位块；203、控制机构；2031、调节销；2032、调节限位孔；2033、压紧螺钉；2034、压紧块；2035、调节槽；3、滚棒；4、榫头；5、挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置的结构示意图之一；图2是本发明优选实施例的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置的结构示意图之二。

如图1和图2所示，本实施例的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，包括用于与涡轮叶片计量设备贴合并以贴合面作为涡轮叶片计量设备的找正基准面的底座1，底座1上开设有用于装配涡轮叶片的榫头4的插接槽101，插接槽101两侧设有用于从榫头4两侧夹持固定榫头4的夹持机构2，夹持机构2上用于从榫头4两侧夹持榫头4的夹持端分别设有与榫头4的榫槽相匹配并用于将夹持机构2与榫头4的接触转变为滚动接触的滚棒3，榫头4两侧的滚棒3对应布置且均与底座1的上表面相切。本发明涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，通过底座1固定于涡轮叶片计量设备上的同时，以底座1与涡轮叶片计量设备之间的贴合面作为测量涡轮叶片的找正基准面，从而满足涡轮叶片计量设备测量时的基准找正要求。涡轮叶片的榫头4装配在底座1的插接槽101内，夹持机构2通过滚棒3从榫头4两侧向榫头4两侧的榫槽进行夹持固定，从而完成整个涡轮叶片的夹持固定。夹持机构2夹持时，保持榫头4两侧的滚棒3处于榫头4相对的两榫槽内，并且保持滚棒3均与底座1的上表面相切，从而保证涡轮叶片夹持固定的位置精度，保证后续涡轮叶片计量设备的测量精度。通过滚棒3实现夹持接触，使得接触面由硬接触转变为滚动接触，能够消除夹持过程中对涡轮叶片的破坏，同时也能够提高夹持后的整体稳定性。适应于不同尺寸型号的涡轮叶片的夹持固定以及测量。

如图1和图2所示，本实施例中，底座1的插接槽101内设有用于限制榫头4装配位置以使榫头4与底座1中心面共面的定位销1011。涡轮叶片在装配到夹紧定位装置上时，直接通过涡轮叶片的缘板接触到定位销1011即可确保涡轮叶片的装配，保证涡轮叶片的装配位置同一性，确保榫头与底座中心面共面，从而保证后续涡轮叶片计量设备对涡轮叶片的测量精度。能够提高对涡轮叶片的测量效率以及测量精度。

如图1和图2所示，本实施例中，夹持机构2包括固接于榫头4第一侧的底座1上表面上用于作为夹持基准的固定定位块201、活动连接于榫头4第二侧的底座1上表面上用于与固定定位块201配合夹持榫头4或释放榫头4的活动定位块202以及用于控制活动定位块202移动位置并对活动定位块202移动位置进行定位的控制机构203。通过活动定位块202相对于固定定位块201的移动以实现对榫头4的夹持固定或释放拆卸。通过控制机构203精确控制夹持，并保持夹持后的结构稳定性。固定定位块201的夹持端与活动定位块202的夹持端相对布置。滚棒3分别抵接于固定定位块201的夹持端和活动定位块202的夹持端上。通过滚棒3实现夹持接触，使得接触面由硬接触转变为滚动接触，能够消除夹持过程中对涡轮叶片的破坏，同时也能够提高夹持后的整体稳定性。

如图1和图2所示，本实施例中，固定定位块201通过两个用于定位的销钉和两个用于固接的螺栓呈矩阵排列固定在底座1的上表面。两个销钉以及两个螺栓分别呈对角线分布。保证固定定位块201与底座1相对位置关系的稳定性，减低测量误差。

如图1和图2所示，本实施例中，榫头4两侧的滚棒3均嵌合于榫头4端部的第一组榫槽内。确保涡轮叶片的叶片部分处于夹紧定位装置以外，确保涡轮叶片计量设备对涡轮叶片能够正常测量，减小夹紧定位装置对涡轮叶片测量的干扰。

如图1和图2所示，本实施例中，控制机构203包括沿竖向嵌固于活动定位块202底部的调节销2031、开设于底座1上用于容纳调节销2031并限制调节销2031水平向移动范围的调节限位孔2032、沿水平向螺纹连接于底座1内并套接于调节销2031的悬挑端外用于推动调节销2031沿水平方向移动的压紧螺钉2033以及用于对活动定位块202移动位置进行定位的压紧块2034。通过压紧螺钉2033的旋转实现对活动定位块202水平移动的精确控制，方便对榫头4夹持力度的控制，在保证涡轮叶片夹持固定稳定性的同时避免榫头4的损伤。通过压紧块2034实现对活动定位块202相对于底座1的位置固定，保证涡轮叶片测量时的结构稳定性。

如图1和图2所示，本实施例中，压紧螺钉2033沿周向开设有调节槽2035。调节销2031的悬挑端伸入到调节槽2035内随调节槽2035沿水平向移动。方便在旋转压紧螺钉2033的同时推动调节销2031进行水平运动，同时带动活动定位块202水平移动。

如图1和图2所示，本实施例中，固定定位块201和活动定位块202上部留有用于方便涡轮叶片取放以及涡轮叶片放置位置调整的作业空间。

如图1和图2所示，本实施例中，底座1上装有用于支靠在涡轮叶片计量设备的夹头端面上以限制底座1每次在涡轮叶片计量设备上装卸时的装夹位置同一性的挡板5。挡板5通过两个用于定位的销钉和两个用于固接的螺栓呈矩阵排列固定在底座1上。两个销钉以及两个螺栓分别呈对角线分布。保证挡板5与底座1之间位置关系的稳定性，方便在涡轮叶片计量设备上的固定定位以及基准找正。

如图1和图2所示，本实施例中，底座1上相互垂直且相邻的顶面以及两个侧面作为装夹于涡轮叶片计量设备的固定面，且作为涡轮叶片计量设备计量涡轮叶片的找正基准面。找正基准面的表面粗糙度控制在0.2μm以内，且表面进行了防锈处理。方便在涡轮叶片计量设备上的固定定位以及基准找正，确保涡轮叶片的测量精度。

实施时，提供一种涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，在满足白光机测量要求的基础上，简化叶片榫头夹紧定位机构，提高叶片的装夹定位精度及效率。

涡轮叶片零件的定位：利用涡轮叶片的榫头4的跨棒距及一叶片端面来定义叶型中心。在本装置中，采用两个与涡轮叶片设计要求一致的标准滚棒(滚棒3)紧贴涡轮叶片的榫头4，两滚棒3(即零件的基准线)位于同一基准面上。通过固定定位块201和活动定位块202夹紧滚棒3及滚棒3之间的榫头4，再利用定位销1011定距涡轮叶片的缘板，通过控制涡轮叶片的“X”、“Y”尺寸使得测具的中心与涡轮叶片的中心一致，完成涡轮叶片的定位。从而满足计量要求。

零件的快换：用通用的内六方扳手旋拧压紧螺钉2033，带动安装在活动定位块202上的圆柱销(调节销2031)运动，完成涡轮叶片的夹紧与松开，达到快换零件的目的。

白光测量机上计量夹具的底座与普通夹具不同，它不仅要满足夹具在白光测量机上的固定，还要满足白光扫描时基准的找正。底座1上还需在两个螺钉孔和两个销钉孔位置上安装一块挡板5(挡板5支靠在白光测量机的夹头端面)，为了每次装卸计量夹具(涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置)时限制位置，保证每次装夹的同一性。另外在底座1中的三个面(底座1的上表面及相邻的两侧面)的粗糙度要求为0.2μm，也是白光测量机用计量夹具(涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置)的特殊要求之一，这三个面用来为白光测量机找正基准，还需做好防锈处理，保证计量精度。测具(白光测量机)端面到定位销1011中心距离“X”、“Y”需烙印实际值，这样使得检测夹具(涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置)在白光测量机上固定时减小一次粗定位的白光扫描，找正端面位置后，直接计算长度就可定位榫齿的中心，缩短了计量时间。底座1中既要保证涡轮叶片榫齿部分放入时不干涉，又要使滚棒3在水平支靠面上支靠时接触面尽量增大(水平支靠面的端面要超过滚棒3的中心线)，而有的涡轮叶片的榫齿部分结构紧凑，需中间开槽让开涡轮叶片，这样又能保证滚棒3支靠稳定。

运用本发明涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置后，涡轮叶片的装夹简单、便捷缩短了找正基准的时间，大大提高了叶片的计量速度。

先将带榫齿的涡轮叶片的榫头4用与之相配合的滚棒3夹紧后，滚棒3的一边贴紧固定定位块201，涡轮叶片的缘板上给定的点接触到定位销1011，再利用通用的内六方扳手旋拧压紧螺钉2033，带动安装在活动定位块202上的圆柱销(调节销2031)运动，完成涡轮叶片的夹紧。通过底座1部分与白光测量机上夹头的定位支靠，完成计量夹具(涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置)在白光测量机上的定位。白光测量机通过扫描底座1与涡轮叶片计量设备相接触的三个基准面完成计量夹具(涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置)在白光测量机上的粗定位，三个基准所确定的中心即为计量夹具(涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置)的中心，同时也为涡轮叶片榫齿的中心，即可开始光学测量涡轮叶片。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

包括用于与涡轮叶片计量设备贴合并以贴合面作为涡轮叶片计量设备的找正基准面的底座(1)，

所述底座(1)上开设有用于装配涡轮叶片的榫头(4)的插接槽(101)，

所述插接槽(101)两侧设有用于从所述榫头(4)两侧夹持固定所述榫头(4)的夹持机构(2)，

所述夹持机构(2)上用于从所述榫头(4)两侧夹持所述榫头(4)的夹持端分别设有与所述榫头(4)的榫槽相匹配并用于将所述夹持机构(2)与所述榫头(4)的接触转变为滚动接触的滚棒(3)，

所述榫头(4)两侧的所述滚棒(3)对应布置且均与所述底座(1)的上表面相切；夹持机构(2)夹持时，保持榫头(4)两侧的滚棒(3)处于榫头(4)相对的两榫槽内，并且保持滚棒(3)均与底座(1)的上表面相切，从而保证涡轮叶片夹持固定的位置精度，保证后续涡轮叶片计量设备的测量精度；

底座(1)的插接槽(101)内设有用于限制榫头(4)装配位置以使榫头(4)与底座(1)中心面共面的定位销(1011)，涡轮叶片在装配到夹紧定位装置上时，直接通过涡轮叶片的缘板接触到定位销(1011)即可确保涡轮叶片的装配，保证涡轮叶片的装配位置同一性，确保榫头与底座中心面共面，从而保证后续涡轮叶片计量设备对涡轮叶片的测量精度。

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述夹持机构(2)包括固接于所述榫头(4)第一侧的所述底座(1)上表面上用于作为夹持基准的固定定位块(201)、活动连接于所述榫头(4)第二侧的所述底座(1)上表面上用于与所述固定定位块(201)配合夹持所述榫头(4)或释放所述榫头(4)的活动定位块(202)以及用于控制所述活动定位块(202)移动位置并对所述活动定位块(202)移动位置进行定位的控制机构(203)；

所述固定定位块(201)的夹持端与所述活动定位块(202)的夹持端相对布置，

所述滚棒(3)分别抵接于所述固定定位块(201)的夹持端和所述活动定位块(202)的夹持端上。

3.根据权利要求2所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述固定定位块(201)通过两个用于定位的销钉和两个用于固接的螺栓固定在底座(1)的上表面，两个销钉和两个螺栓呈矩阵排列，

两个销钉以及两个螺栓分别呈对角线分布。

4.根据权利要求2所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述榫头(4)两侧的所述滚棒(3)均嵌合于所述榫头(4)端部的第一组榫槽内。

5.根据权利要求2所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述控制机构(203)包括沿竖向嵌固于所述活动定位块(202)底部的调节销(2031)、开设于所述底座(1)上用于容纳所述调节销(2031)并限制所述调节销(2031)水平向移动范围的调节限位孔(2032)、沿水平向螺纹连接于所述底座(1)内并套接于所述调节销(2031)的悬挑端外用于推动所述调节销(2031)沿水平方向移动的压紧螺钉(2033)以及用于对所述活动定位块(202)移动位置进行定位的压紧块(2034)。

6.根据权利要求5所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述压紧螺钉(2033)沿周向开设有调节槽(2035)，

所述调节销(2031)的悬挑端伸入到所述调节槽(2035)内随所述调节槽(2035)沿水平向移动。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述固定定位块(201)和所述活动定位块(202)上部留有用于方便涡轮叶片取放以及涡轮叶片放置位置调整的作业空间。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述底座(1)上装有用于支靠在涡轮叶片计量设备的夹头端面上以限制所述底座(1)每次在涡轮叶片计量设备上装卸时的装夹位置同一性的挡板(5)；

所述挡板(5)通过两个用于定位的销钉和两个用于固接的螺栓固定在所述底座(1)上，两个销钉和两个螺栓呈矩阵排列，

两个销钉以及两个螺栓分别呈对角线分布。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮叶片计量用榫头夹紧定位装置，其特征在于，

所述底座(1)上相互垂直且相邻的顶面以及两个侧面作为装夹于涡轮叶片计量设备的固定面，且作为涡轮叶片计量设备计量涡轮叶片的找正基准面；

找正基准面的表面粗糙度控制在0.2μm以内，且表面进行了防锈处理。