CN109015467B - 一种涡轮叶片的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涡轮叶片的加工制造技术领域，具体涉及一种涡轮叶片的定位压紧装置及定位和压紧方法。一种涡轮叶片的定位压紧装置，包括底板、底板的一端设有带有定位滚棒的第一定位块、第一定位块的外侧设有带有定位柱的第一定位支撑块；底板的另一端设有带有齿形定位块的第二定位支撑块，带有定位销的第三定位支撑块与第二定位支撑块的内端面平齐的设于底板上。本发明提供的涡轮叶片的定位压紧装置通过定位及施力按照三角形稳定性的原理进行设计，使锯齿冠磨削与自由状态下相同，尺寸加工稳定能够实现快速、轻巧及稳定压紧。本发明还提供的一种定位及定位压紧方法，操作方便，定位精确，对操作者经验要求低。

Description

一种涡轮叶片的定位方法

技术领域

本发明属于涡轮叶片的加工制造技术领域，具体涉及一种涡轮叶片的定位压紧装置及定位和压紧方法。

背景技术

在航空发动机领域，窄弦薄壁超长涡轮叶片由于锯齿叶冠与榫齿定位弦长过大，加工过程中由于受力不均，使加工存在过多不确定问题。国内现有的两种定位加工方法，一种采用合金定位，使公差累积，导致尺寸不稳定；另一种采用全齿定位，定位与加工面在加工过程中产生扭力，容易导致叶片变形，不利于稳定加工。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点，提供一种涡轮叶片的定位压紧装置、定位方法及定位压紧方法。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种涡轮叶片的定位压紧装置，包括底板、底板的一端设有带有定位滚棒的第一定位块、第一定位块的外侧设有带有定位柱的第一定位支撑块；底板的另一端设有带有齿形定位块的第二定位支撑块，带有定位销的第三定位支撑块与第二定位支撑块的内端面平齐的设于底板上。

进一步的，第二定位支撑块上设有以杠杆销为支点的的杠杆压紧块。

进一步的，杠杆压紧块的一侧设有施力螺钉，另一侧端面与第二定位支撑块的端面平齐。

进一步的，底板上还设有与第一定位支撑块相对的第四定位支撑块。

进一步的，第四定位支撑块上设有与定向螺钉连接的压紧块。

进一步的，第一定位支撑块上设有辅助顶紧螺钉。

进一步的，辅助顶紧螺钉深入到第一定位支撑块内部的一端设有弹簧，弹簧的另一端设有辅助支撑柱。

进一步的，当辅助顶紧螺钉松开时，被压缩的弹簧复位顶出辅助支撑柱。

一种利用该装置的定位方法，包括以下步骤：

1)涡轮叶片的榫齿的工作面与非工作面贴合在设于第二定位支撑块上的齿形定位块的两侧面；

2)涡轮叶片的最大径向的叶背放置于第一定位块上的定位滚棒，定位滚棒处于叶背最大径向的切线方向上；

3)涡轮叶片的叶冠锯齿冠侧面与第一定位支撑块上的定位柱的端面相贴合；

4)涡轮叶片的榫齿端面与第三定位支撑块上的定位销相接触。

一种利用该装置的压紧方法，包括以下步骤：

1)转动施力螺钉，通过对应螺纹传力于杠杆压紧块，同时通过杠杆销将力施加于涡轮叶片的榫齿，实现榫齿定位的预压紧；

2)旋紧定向螺钉带动压紧块顶紧涡轮叶片的叶冠锯齿，实现叶冠锯齿定位的预压紧；

3)同时旋紧定向螺钉和施力螺钉完成定位压紧；

4)松开辅助顶紧螺钉，弹簧复位顶出辅助支撑柱，然后锁死辅助顶紧螺钉完成叶片压紧。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：本发明提供一种涡轮叶片的定位压紧装置，通过定位滚棒、定位柱和齿形定位块三个定位部位形成针对涡轮叶片的三角形状的定位结构，另一方面，每个定位部位都设有压紧装置实现对定位的固定，螺纹式和杠杆式的压紧方式使压紧方便拆卸，本发明装置使锯齿冠磨削与自由状态下相同，尺寸加工稳定能够实现快速、轻巧及稳定压紧。

本发明还提供的一种利用该装置的定位方法，操作方便，定位精确，对操作者经验要求低。

本发明还提供的一种利用该装置的压紧方法，操作方便，压紧方便拆卸。

附图说明

图1a为本发明提供的一种涡轮叶片的三维图；

图1b为本发明提供的一种涡轮叶片的主视图；

图2是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置主视图；

图3是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置俯视图；

图4是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置A向视图；

图5是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置A向剖视图；

图6a为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置与叶轮装配在一起的三维图；

图6b为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置与叶轮装配在一起的俯视图；

图7a为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第二定位支撑块的主视图；

图7b为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第二定位支撑块的俯视图；

图8为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的施力螺钉的主视图；

图9a为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的杠杆压紧块的主视图；

图9b为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的杠杆压紧块的俯视图；

图10是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的压紧块的主视图；

图11a为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第一定位块的主视图；

图11b为本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第一定位块的俯视图；

图12是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第一定位块上的定位滚棒的主视图；

图13是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中杠杆式压紧的原理图。

其中：01-涡轮叶片，011-榫齿，012-叶冠锯齿，1-底板，2-第二定位支撑块，3-施力螺钉，4-杠杆压紧块，5-杠杆销，6-定位销，7-齿形定位块，8-第三定位支撑块，9-定向螺钉，10-第四定位支撑块，11-压紧块， 12-辅助顶紧螺钉，13-定位柱，14-第一定位支撑块，15-第一定位块，16- 定位滚棒，17-辅助支撑柱，18-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步详细描述。

参见图1a和1b分别为一种窄弦薄壁超长涡轮叶片的三维图和主视图，包括榫齿端和锯齿端，两着之间弦长大，定位难。

参见图2-5，分别提供了一种涡轮叶片的定位压紧装置的主视图、俯视图、A向视图和A向剖视图。一种涡轮叶片的定位压紧装置，包括底板1，第二定位支撑块2，施力螺钉3，杠杆压紧块4，杠杆销5，定位销6，齿形定位块7，第三定位支撑块8，定向螺钉9，第四定位支撑块 10，压紧块11，辅助顶紧螺钉12，定位柱13，第一定位支撑块14，第一定位块15，定位滚棒16，辅助支撑柱17，弹簧18，19转动副销钉，本装置可以实现零件的稳定快速装夹，完成零件的合格加工。

参见图6a和6b分别为本发明提供的涡轮叶片的定位压紧装置与叶轮装配在一起的三维图和俯视图。从图中可以看出，对涡轮叶片01的定位一共有四处，分别是设在第一定位块15上的定位滚棒16、设在第一定位支撑块14上的定位柱13、设在第二定位支撑块2上的齿形定位块7 和设在第三定位支撑块8上的定位销6，这四处定位中的第一定位块15 上的定位滚棒16的定位处低于其他三个定位处，且其他三个定位处位于同一水平线上，形成稳定的三角定位，定位更稳定。

用该定位装置定位的方法为，将涡轮叶片01装夹在该装置上，涡轮叶片01的榫齿001的工作面和非工作面与装置的第二定位支撑块2上的齿形定位块7两侧定位面贴实，涡轮叶片01叶身最大径向型面叶背上的定位点与第一定位块15上的定位滚棒16进行切线式接触定位，涡轮叶片01的叶冠锯齿012侧面与第一定位支撑块14上的定位柱13的端面贴实，定位柱13的安装角度与涡轮叶片01定位矢量方向一致，涡轮叶片榫齿011端面与第三定位支撑块8上的定位销6端面接触；定位销6的安装角度与零件榫齿端面的矢量方向一致。本发明提供的装置采用榫齿工作平面与非工作面形成的轴向限位与叶冠锯齿012型面或者叶身最大径向控制型面进行定位，周向采用榫齿01侧面及锯齿02冠侧面定位，从而形成叶片最大三角稳定定位结构。

当定位到位后，对涡轮叶片01的榫齿011及叶冠锯齿012进行施力压紧，先按照螺纹的旋向旋转施力螺钉3通过螺纹传力于杠杆压紧块4，并再次通过杠杆销5将力施加于零件榫齿011部位，进行榫齿定位部分预压紧；然后顺时针旋转施力定向螺钉9，压紧块11移动完成叶冠定位部分预压紧；然后同时旋转施力定向螺钉9和施力螺钉3完成压紧；最后松开辅助顶紧螺钉12，借助弹簧18复位顶出辅助支撑柱17，然后锁死辅助顶紧螺钉12完成涡轮叶片01压紧。

图7a和图7b分别是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第二定位支撑块的主视图和俯视图；图8是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的施力螺钉的主视图；图9a和图9b分别是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的定位压紧块的主视图和俯视图；图10是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的压紧块的主视图；图11a和图11b分别是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第一定位块的主视图和俯视图；图12是本发明提供的一种涡轮叶片的定位压紧装置中的第一定位块上的定位滚棒的主视图。

图13是一种涡轮叶片的定位压紧装置中杠杆式压紧的原理图。从图中可以看出杠杆的一端设有螺钉，当逆时针旋转螺钉时，杠杆支点转动带动杠杆的另一端转动。在本装置中第二定位支撑块2上的杠杆销5连接的杠杆压紧块4对应一个杠杆结构，当施力螺钉3逆时针转动时，带动杠杆压紧块4转动，实现对涡轮叶片榫齿011的压紧；当顺时针转动时，则实现对涡轮叶片榫齿011的松开。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种涡轮叶片的定位方法，所述定位方法利用一种涡轮叶片的定位压紧装置，所述定位压紧装置包括底板(1)、底板(1)的一端设有带有定位滚棒(16)的第一定位块(15)、第一定位块(15)的外侧设有带有定位柱(13)的第一定位支撑块(14)；底板(1)的另一端设有带有齿形定位块(7)的第二定位支撑块(2)，带有定位销(6)的第三定位支撑块(8)与第二定位支撑块(2)的内端面平齐的设于底板(1)上；

第二定位支撑块(2)上设有以杠杆销(5)为支点的的杠杆压紧块(4)；杠杆压紧块(4)的一侧设有施力螺钉(3)，另一侧端面与第二定位支撑块(2)的端面平齐；底板(1)上还设有与第一定位支撑块(14)相对的第四定位支撑块(10)；第四定位支撑块(10)上设有与定向螺钉(9)连接的压紧块(11)；第一定位支撑块(14)上设有辅助顶紧螺钉(12)；辅助顶紧螺钉(12)深入到第一定位支撑块(14)内部的一端设有弹簧(18)，弹簧(18)的另一端设有辅助支撑柱(17)；当辅助顶紧螺钉(12)松开时，被压缩的弹簧(18)复位顶出辅助支撑柱(17)；其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：

1)涡轮叶片的榫齿的工作面与非工作面贴合在设于第二定位支撑块(2)上的齿形定位块(7)的两侧面；

2)涡轮叶片的最大径向的叶背放置于第一定位块(15)上的定位滚棒(16)，定位滚棒(16)处于叶背最大径向的切线方向上；

3)涡轮叶片的叶冠锯齿冠侧面与第一定位支撑块(14)上的定位柱(13)的端面相贴合；

4)涡轮叶片的榫齿端面与第三定位支撑块(8)上的定位销(6)相接触。

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