CN112222771A - 一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法 - Google Patents

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一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,包括以下步骤:步骤1,制作斜支板承力框架铸件初始基准;步骤2,安放斜支板承力框架铸件;步骤3,支板位置度检测;步骤4,斜支板承力框架铸件角向基准确定;步骤5,角向基准制作;步骤6,角向基准的复核;步骤7,斜支板承力框架铸件加工与装配:按复核后的斜支板承力框架铸件角向基准加工斜支板承力框架铸件的角向尺寸,并进行穿管装配。采取支板位置度检测工装检查斜支板承力框架铸件的支板位置度,并利用支板位置度检测工装确定铸件的角向基准,保证了基准的准确传递,使铸件加工后支板位置度能够满足装配时的穿管要求,消除了因打磨带来的质量隐患,降低机匣报废率。

Description

一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法
技术领域
本发明属于航空发动机技术领域,具体涉及一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法。
背景技术
某批产发动机斜支板承力框架是大型复杂薄壁高温合金整铸机匣,铸件由内环、外环及与之相连的八个斜支板构成,最大外廓尺寸为φ878mm×178mm,最小壁厚为2mm,最大壁厚为13mm。铸件加工后,在四个没有耳片的支板内安装油管或测温管,所安装的管子与支板内壁间隙不小于1mm,因此要求支板的位置度要达到φ1mm。对于这样大的复杂铸件,要保证这样的尺寸精度,难度极大。过去经常出现穿管碰壁现象,装配时需要进行打磨处理,以保证间隙要求。这样既浪费了加工周期,增加了打磨排故的工作量,又对产品使用带来了质量隐患。从铸造过程控制模具尺寸精度、蜡模尺寸精度,可有效提高逐渐的尺寸精度,但因铸件在后期的热等静压、热处理、补焊等过程均存在不同程度的尺寸变化,铸件机械加工时也存在角向位置定位不准或不一致的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,在铸造过程尺寸控制的基础上,在铸件交付前采用专用工装检测,并制作铸件角向基准,用以消除铸件变形与加工时角向基准确定不准确等不利影响,解决支板位置度不准造成的穿管干涉问题,提高加工与装配效率。
一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,包括以下步骤:
步骤1,制作斜支板承力框架铸件初始基准:在使用支板位置度检测工装进行检测时,通过机械加工设备对斜支板承力框架铸件的内环内侧面和大安装边端面进行加工,制作径向基准与轴向基准,以斜支板承力框架铸件的内环内侧面为径向基准,大安装边端面为轴向基准;
步骤2,安放斜支板承力框架铸件:将完成初始基准制作的斜支板承力框架铸件通过径向基准和轴向基准固定在支板位置度检测工装上,调整斜支板承力框架铸件的位置,保持径向基准和轴向基准不变;
步骤3,支板位置度检测:旋转斜支板承力框架铸件,当四个测量棒均能顺利通过对应的四个斜支板内腔时,并按支板位置度检测工装上的外侧定位块和内侧定位块对测量棒准确定位后,则表明斜支板承力框架铸件的支板位置度达到了装配穿管的要求;若斜支板承力框架铸件的支板位置度未达到装配穿管要求时,通过矫形或打磨处理的方式对斜支板承力框架铸件进行调整,重复步骤2和步骤3,至斜支板承力框架铸件的支板位置度达到了装配穿管的要求;
步骤4,斜支板承力框架铸件角向基准确定:通过调整斜支板承力框架铸件的位置,进而调整斜支板承力框架铸件的角向位置,让四个测量棒与斜支板承力框架铸件支板侧壁间隙保持一致,确定斜支板承力框架铸件的角向位置,用划针在大安装边划线做好角向基准标记;
步骤5,角向基准制作:根据步骤4划出的角向位置标记,在卸下支板位置度检测工装后,把角向基准用划针划在斜支板承力框架铸件的支板的外端口处;
步骤6,角向基准的复核:在机械加工前,使用相同的支板位置度检测工装,重复步骤4 和步骤5,对斜支板承力框架铸件角向基准进行复核,确认角向基准的准确性;
步骤7,斜支板承力框架铸件加工与装配:按复核后的斜支板承力框架铸件角向基准加工斜支板承力框架铸件的角向尺寸,并进行穿管装配。
所述支板位置度检测工装包括底板、外侧定位块、内侧定位块及测量杆,所述底板中心处安装有主轴,底板上表面通过轴承安装有转动平台,且主轴贯穿转动平台中心,主轴顶部安装有支臂,支臂末端侧壁安装有定位装置Ⅳ,所述底板上表面边缘处沿周向设置有多个外侧定位块,在底板上表面依次安装有定位装置Ⅲ、定位装置Ⅱ、定位装置Ⅰ,在定位装置Ⅲ与定位装置Ⅱ之间的底板上表面设置有大安装边划线装置和小安装边划线装置,在定位装置Ⅱ与定位装置Ⅰ之间的底板上表面设置有吊耳中心孔划线器,所述转动平台上表面沿周向设置有多个压紧装置、多个位置调整装置及与外侧定位块对应设置的内侧定位块,所述外侧定位块和内侧定位块顶部设置有测量棒,其中相对设置的两个测量棒下方底板上安装有角向划线装置。
所述小安装边划线装置、大安装边划线装置及角向划线装置结构相同,包括基座Ⅰ,基座Ⅰ中心处沿轴向加工有凹槽,凹槽内设置有划针,划针外圆套装有弹簧Ⅰ,弹簧Ⅰ顶端抵在划针外圆设置的限位块上,所述基座Ⅰ顶部外圆套设有帽体,且划针穿过帽体设置。
所述定位装置Ⅰ、定位装置Ⅱ、定位装置Ⅲ及定位装置Ⅳ结构相同,均包括基座Ⅱ,基座Ⅱ上设置有水平向的阶梯孔,阶梯孔内设置有检测头,基座Ⅱ的侧壁设置有位于阶梯孔大孔端设置的端板,检测头与阶梯孔的大孔之间设置有弹簧Ⅱ,弹簧Ⅱ一端抵在端板上,另一端抵在检测头外圆设置的限位挡板上,所述检测头一端穿过基座Ⅱ,另一端穿过端板。
所述压紧装置包括螺柱及L形压紧板,所述螺栓上螺接有L形压紧板。
所述位置调整装置包括凸形基座,凸形基座通过螺栓固定在转动平台上,凸形基座中上部设置有水平向的调节螺栓。
本发明的有益效果为:
斜支板承力框架是多型号发动机的涡轮后机匣,其支板位置度影响装配时在其内部穿管的间隙,采取支板位置度检测工装检查斜支板承力框架铸件的支板位置度,并利用支板位置度检测工装确定铸件的角向基准,保证了基准的准确传递,使铸件加工后支板位置度能够满足装配时的穿管要求,消除了因打磨带来的质量隐患,降低机匣报废率。
附图说明
图1为本发明斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法的支板位置度检测工装三维示意图;
图2为本发明斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法的支板位置度检测工装俯视图;
图3为本发明图2的B-B向剖视图;
图4为本发明图2的A-A向剖视图;
图5为本发明图2的C-C向剖视图;
图6为本发明斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法的支板位置度检测工装与斜支板承力框架铸件支板装配示意图;
图7为本发明斜支板承力框架铸件支板初始基准示意图;
图8为本发明斜支板承力框架铸件支板角向基准示意图;
1-底板,2-轴承,3-转动平台,4-外侧定位块,5-内侧定位块,6-定位装置Ⅰ,7-定位装置Ⅱ,8-定位装置Ⅲ,9-定位装置Ⅳ,10-位置调整装置,1001-凸形基座,1002-调节螺栓,11- 压紧装置,1101-螺柱,1102-L形压紧板,12-小安装边划线装置,1201-基座Ⅰ,1202-划针, 1203-弹簧Ⅰ,1204-帽体,13-大安装边划线装置,14-吊耳中心孔划线器,15-基座Ⅱ,16-检测头,17-弹簧Ⅱ,18-端板,19-测量棒,20-主轴,21-角向划线装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,包括以下步骤:
如图6所示,步骤1,制作斜支板承力框架铸件初始基准:在使用支板位置度检测工装进行检测时,首先通过数控车床对斜支板承力框架铸件的内环内侧面和大安装边端面车削加工,制作径向基准A与轴向基准B,以斜支板承力框架铸件的内环内侧面为径向基准A,大安装边端面为轴向基准B,如图7所示;
步骤2,安放斜支板承力框架铸件:将完成初始基准制作的斜支板承力框架铸件通过径向基准A和轴向基准B固定在支板位置度检测工装上,通过压紧装置11压紧内环安装边,径向基准A和轴向基准B限制了斜支板承力框架铸件的径向与轴向运动,只能角向转动;
步骤3,支板位置度检测:旋转斜支板承力框架铸件,当四个测量棒19均能顺利通过对应的四个斜支板内腔时,并按支板位置度检测工装上的外侧定位块4和内侧定位块5对测量棒准确定位后,则表明斜支板承力框架铸件的支板位置度达到了装配穿管的要求;若斜支板承力框架铸件的支板位置度未达到装配穿管要求时,通过矫形或打磨处理的方式对斜支板承力框架铸件进行调整,重复步骤2和步骤3,至斜支板承力框架铸件的支板位置度达到了装配穿管的要求;
步骤4,斜支板承力框架铸件角向基准C确定:斜支板承力框架铸件支板位置度通过检测,只能说明铸件支板位置度满足了加工与装配要求,但不一定是最佳的位置,为了更好地保证加工后穿管装配的间隙要求,且均匀分布,还需确定角向基准,对斜支板承力框架铸件角向位置进行微调,让四个测量棒19与斜支板承力框架铸件支板侧壁间隙保持一致,确定铸件的最佳角向位置,此最佳角向位置即为斜支板承力框架铸件支板的角向基准C,用大安装边划线装置的划针1202在大安装边划线标记角向基准C;
步骤5,角向基准C制作:根据步骤4划出的角向基准C,在卸下支板位置度检测工装后,把角向基准C用角向划线装置的划针1202划在斜支板承力框架铸件的外端口处,斜支板承力框架铸件的角向基准C如图8所示;
步骤6,角向基准C的复核:在机械加工前,使用相同的支板位置度检测工装,对斜支板承力框架铸件角向基准C进行复核,确认角向基准C的准确性;
步骤7,斜支板承力框架铸件加工与装配:按复核后的斜支板承力框架铸件角向基准C 加工斜支板承力框架铸件角向尺寸,并进行穿管装配。
如图1至图5所示,所述支板位置度检测工装包括底板1、外侧定位块4、内侧定位块5 及测量杆,所述底板1中心处安装有主轴20,底板1上表面通过轴承2安装有转动平台3,且主轴20贯穿转动平台3中心,主轴20顶部安装有支臂,支臂末端侧壁安装有定位装置Ⅳ9,所述底板1上表面边缘处沿周向设置有四个外侧定位块4,在底板1上表面依次安装有定位装置Ⅲ8、定位装置Ⅱ7、定位装置Ⅰ6,在定位装置Ⅲ8与定位装置Ⅱ7之间的底板1上表面设置有大安装边划线装置13和小安装边划线装置12,在定位装置Ⅱ7与定位装置Ⅰ6之间的底板1上表面设置有吊耳中心孔划线器14,所述转动平台3上表面沿周向设置有三个压紧装置11、三个位置调整装置10及与外侧定位块4对应设置的内侧定位块5,所述外侧定位块4 和内侧定位块5顶部设置有测量棒19,其中相对设置的两个测量棒19下方底板上安装有角向划线装置21。
所述小安装边划线装置12、大安装边划线装置13及角向划线装置21结构相同,均包括基座Ⅰ1201,基座Ⅰ1201中心处沿轴向加工有凹槽,凹槽内设置有划针1202,划针1202外圆套装有弹簧Ⅰ1203,弹簧Ⅰ1203顶端抵在划针1202外圆设置的限位块上,所述基座Ⅰ1201顶部外圆套设有帽体1204,且划针1202穿过帽体1204设置。
所述定位装置Ⅰ6、定位装置Ⅱ7、定位装置Ⅲ8及定位装置Ⅳ9结构相同,均包括基座Ⅱ,基座Ⅱ15上设置有水平向的阶梯孔,阶梯孔内设置有检测头16,基座Ⅱ15的侧壁设置有位于阶梯孔大孔端设置的端板18,检测头16与阶梯孔的大孔之间设置有弹簧Ⅱ17,弹簧Ⅱ17 一端抵在端板18上,另一端抵在检测头16外圆设置的限位挡板上,所述检测头16一端穿过基座Ⅱ15,另一端穿过端板18。
所述压紧装置11包括螺柱1101及L形压紧板1102,所述螺栓1101上螺接有L形压紧板1102。
所述位置调整装置10包括凸形基座1001,凸形基座1001通过螺栓固定在转动平台3上,凸形基座1001中上部设置有水平向的调节螺栓1002,通过转动调节螺栓1002调节斜支板承力框架铸件的内环在支板位置度检测工装上的圆心位置。
通过支板位置度检测工装实现斜支板承力框架支板位置的检测,保证加工后装配穿管时,管子与斜支板内壁的间隙在1mm以上。穿管位置由轴承座管接头的位置与斜支板承力框架铸件支板外端口的理论中心位置所确定,具有唯一性。

Claims (6)

1.一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,制作斜支板承力框架铸件初始基准:在使用支板位置度检测工装进行检测时,通过机械加工设备对斜支板承力框架铸件的内环内侧面和大安装边端面进行加工,制作径向基准与轴向基准,以斜支板承力框架铸件的内环内侧面为径向基准,大安装边端面为轴向基准;
步骤2,安放斜支板承力框架铸件:将完成初始基准制作的斜支板承力框架铸件通过径向基准和轴向基准固定在支板位置度检测工装上,调整斜支板承力框架铸件的位置,保持径向基准和轴向基准不变;
步骤3,支板位置度检测:旋转斜支板承力框架铸件,当四个测量棒均能顺利通过对应的四个斜支板内腔时,并按支板位置度检测工装上的外侧定位块和内侧定位块对测量棒准确定位后,则表明斜支板承力框架铸件的支板位置度达到了装配穿管的要求;若斜支板承力框架铸件的支板位置度未达到装配穿管要求时,通过矫形或打磨处理的方式对斜支板承力框架铸件进行调整,重复步骤2和步骤3,至斜支板承力框架铸件的支板位置度达到了装配穿管的要求;
步骤4,斜支板承力框架铸件角向基准确定:通过调整斜支板承力框架铸件的位置,进而调整斜支板承力框架铸件的角向位置,让四个测量棒与斜支板承力框架铸件支板侧壁间隙保持一致,确定斜支板承力框架铸件的角向位置,用划针在大安装边划线做好角向基准标记;
步骤5,角向基准制作:根据步骤4划出的角向位置标记,在卸下支板位置度检测工装后,把角向基准用划针划在斜支板承力框架铸件的支板的外端口处;
步骤6,角向基准的复核:在机械加工前,使用相同的支板位置度检测工装,重复步骤4和步骤5,对斜支板承力框架铸件角向基准进行复核,确认角向基准的准确性;
步骤7,斜支板承力框架铸件加工与装配:按复核后的斜支板承力框架铸件角向基准加工斜支板承力框架铸件的角向尺寸,并进行穿管装配。
2.根据权利要求1所述的一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,其特征在于:所述支板位置度检测工装包括底板、外侧定位块、内侧定位块及测量杆,所述底板中心处安装有主轴,底板上表面通过轴承安装有转动平台,且主轴贯穿转动平台中心,主轴顶部安装有支臂,支臂末端侧壁安装有定位装置Ⅳ,所述底板上表面边缘处沿周向设置有多个外侧定位块,在底板上表面依次安装有定位装置Ⅲ、定位装置Ⅱ、定位装置Ⅰ,在定位装置Ⅲ与定位装置Ⅱ之间的底板上表面设置有大安装边划线装置和小安装边划线装置,在定位装置Ⅱ与定位装置Ⅰ之间的底板上表面设置有吊耳中心孔划线器,所述转动平台上表面沿周向设置有多个压紧装置、多个位置调整装置及与外侧定位块对应设置的内侧定位块,所述外侧定位块和内侧定位块顶部设置有测量棒,其中两个测量棒下方的底板上设置有角向划线装置。
3.根据权利要求2所述的一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,其特征在于:所述小安装边划线装置包括基座Ⅰ,基座Ⅰ中心处沿轴向加工有凹槽,凹槽内设置有划针,划针外圆套装有弹簧Ⅰ,弹簧Ⅰ顶端抵在划针外圆设置的限位块上,所述基座Ⅰ顶部外圆套设有帽体,且划针穿过帽体设置。
4.根据权利要求2所述的一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,其特征在于:所述定位装置Ⅰ、定位装置Ⅱ、定位装置Ⅲ及定位装置Ⅳ结构相同,均包括基座Ⅱ,基座Ⅱ上设置有水平向的阶梯孔,阶梯孔内设置有检测头,基座Ⅱ的侧壁设置有位于阶梯孔大孔端设置的端板,检测头与阶梯孔的大孔之间设置有弹簧Ⅱ,弹簧Ⅱ一端抵在端板上,另一端抵在检测头外圆设置的限位挡板上,所述检测头一端穿过基座Ⅱ,另一端穿过端板。
5.根据权利要求2所述的一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,其特征在于:所述压紧装置包括螺柱及L形压紧板,所述螺栓上螺接有L形压紧板。
6.根据权利要求2所述的一种斜支板承力框架铸件支板位置度控制方法,其特征在于:所述位置调整装置包括凸形基座,凸形基座通过螺栓固定在转动平台上,凸形基座中上部设置有水平向的调节螺栓。
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