CN109579652A - 一种空心叶片型孔位置度检测工装及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空心叶片型孔位置度检测工装及检测方法，所述空心叶片型孔位置度检测工装构成如下：底座(1)、基准平面定位块(2)、叶片理论值基准平面定位块(3)定位点定位块和定位销(10)；其中，用于百分表底座(9)平面定位的基准平面定位块(2)下端连接在底座(1)的上侧一端，定位点定位块和理论值基准平面定位块连接在底座(1)上，所述空心叶片型孔位置度检测结构简洁、操作方便，可在环境较差的铸件后处理现场对空心叶片的型孔位置度尺寸进行检测与控制。该方法及专用工装的应用可避免叶片加工过程中的榫齿壁薄缺陷，减少废品损失，同时能使壁厚值精确可控，以保证空心叶片的结构强度。
Description
技术领域
本发明涉及空心叶片检测的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种空心叶片型孔位置度检测工装及检测方法。
背景技术
为了适应航空发动机的发展需求，空心叶片的内腔结构越来越复杂，对叶片的尺寸控制要求也越来越严格。在空心叶片加工的过程中，榫齿壁厚是决定叶片强度的关键尺寸要求，而这一尺寸与型孔的位置度直接相关。加工过程中的榫齿壁薄缺陷主要是由于叶片的型孔位置度超差造成，所以对型孔位置度的控制就显得尤为重要。若要达到使叶片榫齿壁厚尺寸精确可控，就需要在空心叶片的铸件状态对型孔位置度进行检测与控制。
人们迫切希望获得一种技术效果优良的空心叶片型孔位置度检测工装及检测方法。
发明内容
本发明提供了一种技术效果优良的空心叶片型孔位置度检测工装及检测方法。用于在榫齿加工前对空心叶片型孔位置度进行检测与控制。在空心叶片的榫齿加工前利用专用工装对型孔位置度进行高效、准确的检测。同时也可根据测量值在铸件叶片后处理的过程中对位置度尺寸进行调整。以达到解决榫齿壁薄缺陷，减少废品损失，提高叶片质量的目的。
所述空心叶片型孔位置度检测工装构成如下：底座1、基准平面定位块 2、叶片理论值基准平面定位块3、定位点定位块和定位销10；其中，用于百分表底座9平面定位的基准平面定位块2下端连接在底座1的上侧一端，定位点定位块连接在底座1上，理论值基准平面定位块3连接在定位点定位块和基准平面定位块2之间的底座1上。
所述定位点定位块包括第一定位点定位块4、第二定位点定位块5、第三定位点定位块6和第四定位点定位块7；其中，第一定位点定位块4上设置第一定位点41和第二定位点42，第二定位点定位块5上设置第三定位点 51和第四定位点52，定位销10上设置第五定位点101和第六定位点102，第四定位点定位块7上设置第七定位点71。第一定位点定位块4、第二定位点定位块5、第三定位点定位块6及定位销10和第四定位点定位块7用于叶片在工装上的定位，其中定位销与第三定位点定位块配合可起到对叶片装卸、夹紧和定位的作用。第一定位点41用于固定叶片的缘板位置，用来进行叶片轴向前后的定位。第二定位点42和第三定位点51点用于固定叶片的叶背部位，用来进行叶片左右方向的定位。第四定位点52和第七定位点71固定叶片的进气边位置，用来进行叶片上下方向的定位。第五定位点101和第六定位点102共同起到防止叶片扭转的作用。
所述基准平面定位块2的平面设置有纵横交错的凹槽。便于底座在上面滑动时接触面之间的异物掉入凹槽，防止异物影响两个面的配合，从而保证了定位精度
将待检测的空心叶片12检测时需要先将叶片固定在工装上，然后将杠杆百分表的底座放置于基准平面上，之后调整杠杆百分表的触头，在理论基准平面上对零。完成后使用杠杆百分表的触头对型孔待检测面进行检测，即可准确得出空心叶片型孔13的位置度尺寸。
所述空心叶片型孔位置度的检测方法，采用所述的空心叶片型孔位置度检测工装,具体步骤如下：
①将待检测的空心叶片12放置在空心叶片型孔位置度检测工装上，叶片的各部位要与工装上相应的定位点进行贴合。其中使叶片缘板部位与第一定位点进行贴合。使叶背部位与第二和第三定位点进行贴合。使进气边与第四和第七定位点进行贴合。然后使用第三定位点定位块6上的定位销 10对叶片进行夹紧和固定。此时待检测的空心叶片已经完全固定；
②将杠杆百分表8固定在百分表底座9上，然后将百分表底座9放置在基准平面定位块2上,此时须保证百分表底座9平面与基准平面定位块2 紧密贴合；
③调整杠杆百分表8的触头，使其低于理论值基准平面，两者的差值大于叶片型孔位置度的理论下限尺寸即可。然后将百分表的触头与理论基准平面接触，转动百分表的表盘，使指针对零；
④滑动杠杆百分表底座9，使整杠杆百分表8的指针触头与叶片型孔待检测面进行接触，对型孔位置度进行检测,当指示为0，型孔位置度完全符合理论尺寸，当指示为正值或负值，型孔位置度偏离了理论尺寸，偏离值在位置度尺寸的公差范围内，说明合格；超出公差范围则位置度不合格；型孔位置度不合格的叶片在加工时就会出现叶片榫齿壁厚超差的问题，需进行报废处理或进行后处理调整。
⑤使用该工装和检测方法可以检测出叶片的实际型孔位置度与理论值的偏差情况,确定叶片绕中心轴的扭转情况。可分别检测叶片进气边侧和排气边侧的型孔位置度，两者的尺寸一致时，说明叶片没有发生扭转，不一致时说明发生了扭转。使用该方法可以精确的检测出空心叶片的型孔位置度与理论值的偏差和扭转趋势以及具体的值，可在后处理过程中对位置度尺寸的调整提供数据支持。
所述空心叶片型孔位置度检测方法基于专用检测工装，对空心叶片的型孔位置度尺寸进行检测，进而保证其加工尺寸，提高叶片质量水平。专用工装是利用叶片型孔平面与工装定位基准平行的特点，在工装定位基准处设置一个基准平面，用于杠杆百分表底座的定位。同时在工装中部位置，根据叶片型孔的理论尺寸设置一个小基准面，即：理论值基准平面，用于杠杆百分表触头的定位。检测时，首先将叶片固定在工装上，然后将杠杆百分表的底座与基准平面贴合，对照理论值基准平面将杠杆百分表指针调零，之后便可以对空心叶片的型孔位置度进行测量。根据杠杆百分表指针示数，即可检测出叶片型孔的偏差、扭转趋势及具体数值。
所述空心叶片型孔位置度检测方法可避免大型、昂贵检测设备的使用，检测环境不需要严格的温湿度、粉尘等要求。操作简单、使用高效、成本低、精度高，尺寸精度可达0.01mm。可有效避免叶片的榫齿壁薄缺陷，提高叶片质量。
所述空心叶片型孔位置度检测结构简洁、操作方便，可在环境较差的铸件后处理现场对空心叶片的型孔位置度尺寸进行检测与控制。该方法及专用工装的应用可避免叶片加工过程中的榫齿壁薄缺陷，减少废品损失，同时能使壁厚值精确可控，以保证空心叶片的结构强度。
所述空心叶片型孔位置度检测工装及检测方法，可避免叶片型孔位置度向叶盆或叶背方向的偏摆和扭转，从而解决叶片在榫齿加工过程中出现的壁薄和局部壁薄的问题。可将叶片的加工报废比例降低5％左右。预计每年可节约成本150万元。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为空心叶片型孔位置度检测工装俯视图；
图2为空心叶片型孔位置度检测工装主视图；
图3为空心叶片型孔位置度检测工装侧视图；
图4为空心叶片型孔位置度检测的示意图。
具体实施方式
实施例1
所述空心叶片型孔位置度检测工装构成如下：底座1、基准平面定位块 2、叶片理论值基准平面定位块3、定位点定位块和定位销10；其中，用于百分表底座9平面定位的基准平面定位块2下端连接在底座1的上侧一端，定位点定位块连接在底座1上，理论值基准平面定位块3连接在定位点定位块和基准平面定位块2之间的底座1上。
所述定位点定位块包括第一定位点定位块4、第二定位点定位块5、第三定位点定位块6和第四定位点定位块7；其中，第一定位点定位块4上设置第一定位点41和第二定位点42，第二定位点定位块5上设置第三定位点 51和第四定位点52，定位销10上设置第五定位点101和第六定位点102，第四定位点定位块7上设置第七定位点71。第一定位点定位块4、第二定位点定位块5、第三定位点定位块6及定位销10和第四定位点定位块7用于叶片在工装上的定位，其中定位销与第三定位点定位块配合可起到对叶片装卸、夹紧和定位的作用。第一定位点41用于固定叶片的缘板位置，用来进行叶片轴向前后的定位。第二定位点42和第三定位点51点用于固定叶片的叶背部位，用来进行叶片左右方向的定位。第四定位点52和第七定位点71固定叶片的进气边位置，用来进行叶片上下方向的定位。第五定位点101和第六定位点102共同起到防止叶片扭转的作用。
所述基准平面定位块2的平面设置有纵横交错的凹槽。便于底座在上面滑动时接触面之间的异物掉入凹槽，防止异物影响两个面的配合，从而保证了定位精度
将待检测的空心叶片12检测时需要先将叶片固定在工装上，然后将杠杆百分表的底座放置于基准平面上，之后调整杠杆百分表的触头，在理论基准平面上对零。完成后使用杠杆百分表的触头对型孔待检测面进行检测，即可准确得出空心叶片型孔13的位置度尺寸。
所述空心叶片型孔位置度的检测方法，采用所述的空心叶片型孔位置度检测工装,具体步骤如下：
①将待检测的空心叶片12放置在空心叶片型孔位置度检测工装上，叶片的各部位要与工装上相应的定位点进行贴合。其中使叶片缘板部位与第一定位点进行贴合。使叶背部位与第二和第三定位点进行贴合。使进气边与第四和第七定位点进行贴合。然后使用第三定位点定位块6上的定位销 10对叶片进行夹紧和固定。此时待检测的空心叶片已经完全固定；
②将杠杆百分表8固定在百分表底座9上，然后将百分表底座9放置在基准平面定位块2上,此时须保证百分表底座9平面与基准平面定位块2 紧密贴合；
③调整杠杆百分表8的触头，使其低于理论值基准平面，两者的差值大于叶片型孔位置度的理论下限尺寸即可。然后将百分表的触头与理论基准平面接触，转动百分表的表盘，使指针对零；
④滑动杠杆百分表底座9，使整杠杆百分表8的指针触头与叶片型孔待检测面进行接触，对型孔位置度进行检测,当指示为0，型孔位置度完全符合理论尺寸，当指示为正值或负值，型孔位置度偏离了理论尺寸，偏离值在位置度尺寸的公差范围内，说明合格；超出公差范围则位置度不合格；型孔位置度不合格的叶片在加工时就会出现叶片榫齿壁厚超差的问题，需进行报废处理或进行后处理调整。
⑤使用该工装和检测方法可以检测出叶片的实际型孔位置度与理论值的偏差情况,确定叶片绕中心轴的扭转情况。可分别检测叶片进气边侧和排气边侧的型孔位置度，两者的尺寸一致时，说明叶片没有发生扭转，不一致时说明发生了扭转。使用该方法可以精确的检测出空心叶片的型孔位置度与理论值的偏差和扭转趋势以及具体的值，可在后处理过程中对位置度尺寸的调整提供数据支持。
所述空心叶片型孔位置度检测方法基于专用检测工装，对空心叶片的型孔位置度尺寸进行检测，进而保证其加工尺寸，提高叶片质量水平。专用工装是利用叶片型孔平面与工装定位基准平行的特点，在工装定位基准处设置一个基准平面，用于杠杆百分表底座的定位。同时在工装中部位置，根据叶片型孔的理论尺寸设置一个小基准面，即：理论值基准平面，用于杠杆百分表触头的定位。检测时，首先将叶片固定在工装上，然后将杠杆百分表的底座与基准平面贴合，对照理论值基准平面将杠杆百分表指针调零，之后便可以对空心叶片的型孔位置度进行测量。根据杠杆百分表指针示数，即可检测出叶片型孔的偏差、扭转趋势及具体数值。
所述空心叶片型孔位置度检测方法可避免大型、昂贵检测设备的使用，检测环境不需要严格的温湿度、粉尘等要求。操作简单、使用高效、成本低、精度高，尺寸精度可达0.01mm。可有效避免叶片的榫齿壁薄缺陷，提高叶片质量。
所述空心叶片型孔位置度检测结构简洁、操作方便，可在环境较差的铸件后处理现场对空心叶片的型孔位置度尺寸进行检测与控制。该方法及专用工装的应用可避免叶片加工过程中的榫齿壁薄缺陷，减少废品损失，同时能使壁厚值精确可控，以保证空心叶片的结构强度。
所述空心叶片型孔位置度检测工装及检测方法，可避免叶片型孔位置度向叶盆或叶背方向的偏摆和扭转，从而解决叶片在榫齿加工过程中出现的壁薄和局部壁薄的问题。可将叶片的加工报废比例降低5％左右。预计每年可节约成本150万元。
Claims (4)
1.一种空心叶片型孔位置度检测工装，其特征在于：所述空心叶片型孔位置度检测工装构成如下：底座(1)、基准平面定位块(2)、叶片理论值基准平面定位块(3)、定位点定位块和定位销(10)；其中，用于百分表底座(9)平面定位的基准平面定位块(2)下端连接在底座(1)的上侧一端，定位点定位块连接在底座(1)上，叶片理论值基准平面定位块(3)连接在定位点定位块和基准平面定位块(2)之间的底座(1)上，定位销(10)通过定位点定位块与底座(1)相连。
2.按照权利要求1所述空心叶片型孔位置度检测工装，其特征在于：所述定位点定位块包括第一定位点定位块(4)、第二定位点定位块(5)、第三定位点定位块(6)和第四定位点定位块(7)；其中，第一定位点定位块(4)上设置第一定位点(41)和第二定位点(42)，第二定位点定位块(5)上设置第三定位点(51)和第四定位点(52)，定位销(10)上设置第五定位点(101)和第六定位点(102)，第四定位点定位块(7)上设置第七定位点(71)。
3.按照权利要求所述空心叶片型孔位置度检测工装，其特征在于：所述基准平面定位块(2)的平面设置有纵横交错的凹槽。
4.一种空心叶片型孔位置度的检测方法，其特征在于：采用如权利要求3所述的空心叶片型孔位置度检测工装,具体步骤如下：
①将待检测的空心叶片(12)放置在空心叶片型孔位置度检测工装上，叶片的各部位要与工装上相应的定位点进行贴合，待检测的空心叶片固定；
②将杠杆百分表(8)固定在百分表底座(9)上，然后将百分表底座(9)放置在基准平面定位块(2)上,此时须保证百分表底座(9)平面与基准平面定位块(2)紧密贴合；
③调整杠杆百分表(8)的触头(11)，使其低于理论值基准平面，然后将百分表的触头与理论基准平面接触，转动百分表的表盘，使指针对零；
④滑动杠杆百分表底座(9)，使整杠杆百分表(8)的指针触头与叶片型孔待检测面进行接触，对型孔位置度进行检测,当指示为0，型孔位置度完全符合理论尺寸，当指示为正值或负值，型孔位置度偏离了理论尺寸，偏离值在位置度尺寸的公差范围内，说明合格；超出公差范围则位置度不合格；
⑤使用该工装和检测方法可以检测出叶片的实际型孔位置度与理论值的偏差情况,确定叶片绕中心轴的扭转情况。
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