CN113306333B - 一种叶片组的刻字装置及刻字方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种叶片的刻字装置及刻字方法，包括底座和多个平行间隔设置的定位销，使用时首先根据需标刻的叶片圆弧尺寸和叶片间距确定定位销接触点的位置关系，根据两点确定一个平面的原理，采用两个定位销同时与扇形叶片组件接触，使标刻区域处于近似水平状态，在标刻机上设置好标刻内容后，将叶片标记起始位置放置在标刻针头下方，随着标刻机针头的运动，对叶片冲击力方向逐渐发生变化，叶片在冲击力的作用下逐渐改变状态，始终保持标刻针头下方叶片小范围内表面与标刻针头垂直，保证标刻内容的字迹工整、深度一致，辨识度高。

Description

一种叶片组的刻字装置及刻字方法

技术领域

本发明涉及航空发动机叶片加工技术领域，具体为一种叶片组的刻字装置及刻字方法。

背景技术

叶片是航空发动机的核心零部件，每个叶片都有相对应的档案存档，方便人们掌握发动机每个叶片的状态来保证整个发动机安全高效运行，尤其是修理或排故时，需将每个叶片的位置进行记录，但有一部分叶片的标记经过长时间使用后发生磨损的情况，给修理装配工作带来很大麻烦。

目前，国内加工扇形叶片组件的标刻方法主要是人工手持笔式振动标刻笔进行工作，该方法工人劳动强度大，作业环境恶劣，噪音污染严重，存在零件标刻深度一致性差、标刻内容不易辨识的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种叶片组的刻字装置及刻字方法，代替现有人工手持笔式振动标刻笔进行工作的装置，保证叶片标刻质量，提高加工效率，缩短加工周期。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种叶片组的刻字装置，包括底座和定位销，多个定位销设置在底座的侧壁上，并且多个定位销沿水平间隔排布，相邻两个定位销的间距为相邻两个叶片中心距的整数倍；

标刻时，定位销位于相邻两个叶片间隙的连接端，并且叶片组与多个定位销中的两个定位销接触，同时相邻两个定位销之间的标刻区域的弦高小于标刻误差。

优选的，所述底座包括水平的固定板和垂直设置在其上的定位板，多个定位销水平面间隔设置在定位板的侧壁上。

优选的，所述定位销为台阶销，其一端配装在销孔中，另一端伸出顶板的侧壁。

优选的，所述定位销的直径等于叶片安装板外侧壁与相邻两个叶身侧壁形成的内接圆的直径。

优选的，所述定位销的数量为3-5个。

优选的，所述定位销上套设有衬套。

优选的，所述衬套的硬度小于叶片的硬度。

优选的，所述标刻误差深度小于0.2mm。

优选的，所述底座上设置有多个相互平行的条形孔，用于和工作台连接。

一种叶片组的刻字装置的刻字方法，包括以下步骤：

步骤1、将标刻区域沿叶片组的长度方向划分为多个标刻段，每个标刻段弧面的弦高小于标刻误差；

步骤2、将所有的定位销伸入至叶片的间隙中，并且使第一标刻段对应的两个定位销表面与安装板的外侧壁接触；

步骤3、标刻机按照设定的程序自第一标刻段的标刻区域开始进行依次进行刻字，当针头达到第一标刻段和第一标刻段的平衡位置时，叶片组在针头压力的作用下，以第一标刻段对应的两个定位销中靠近第二标刻段的定位销为圆心向第二标刻段方向进行旋转，使与第二标刻段对应的定位销与安装板接触，同时第一标刻段的另一个定位销与安装板分离，标刻机对第二标刻段刻字，重复上述过程直至完成所有标刻段的刻字。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的叶片的刻字装置，包括底座和多个平行间隔设置的定位销，使用时首先根据需标刻的叶片圆弧尺寸和叶片间距确定定位销接触点的位置关系，根据两线确定一个平面的原理，采用两个定位销同时与扇形叶片组件接触，使标刻区域处于近似水平状态，在标刻机上设置好标刻内容后，将叶片标记起始位置放置在标刻针头下方，随着标刻机针头的运动，对叶片冲击力方向逐渐发生变化，叶片在冲击力的作用下逐渐改变状态，始终保持标刻针头下方叶片小范围内表面与标刻针头垂直，保证标刻内容的字迹工整、深度一致，辨识度高。

进一步，选择尺寸不同的衬套调节定位销的直径使其适用于尺寸的叶片组。

附图说明

图1为叶片组的结构示意图；

图2为图1中E-E的放大图；

图3为本发明叶片刻字的示意图；

图4为本发明叶片刻字装置的正视图；

图5为本发明叶片刻字装置的俯视图。

图中：底座1、定位销2、衬套3、标刻区域4、叶片5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明的叶片组的刻字装置，用于对叶片的安装位置以及制造信息进行刻字标识，发动机叶轮有多个叶片组组装成环形结构，每个叶片组又由多个叶片5组成，每个叶片包括叶身以及固接在其端部的安装板组成，刻字标识的位置位于安装板远离叶身的一侧，也就是在安装板的内侧壁上设置标刻区域4进行刻字，该侧壁为近似的平面的弧面，并且与叶身连接的外侧壁相互平行，在进行刻字标识时使叶片处于垂直状态，通过CM3A型电脑标刻机进行刻蚀，叶片组、叶片以及标刻区域具体参阅如图1-3。

加工时标刻机与装置放置在工作台面上，标刻区域4正对标刻机的刻针，振动标刻采用多点位近似排列出需要标刻内容的字体，使用标刻针头采用冲击的方法在零件表面冲击出点状凹坑，由于标刻针头的运动行程固定，由于叶片组的标刻表面为圆弧形状，每个标刻部位与标刻针头距离不等，因此需要标刻表面与标刻针头实时等距且垂直，否则标刻字体深浅不一，甚至丢失标刻内容，标刻时的状态请参阅如图2所示。

参阅图4和5，一种叶片组的刻字装置，包括底座1、定位销2和衬套3。

多个定位销设置在底座1的侧壁上，并且多个定位销沿水平间隔排布，相邻两个定位销的间距为相邻两个叶片中心距的整数倍。

标刻时，定位销位于相邻两个叶片间隙的连接端，并且叶片组与多个定位销中的两个定位销接触，同时相邻两个定位销之间的标刻区域的弦高小于标刻误差。

底座包括固定板和定位板，定位板垂直设置并与固定板的一端连接，形成L型结构，固定板用于将底座固定在工作台上，多个定位销沿水平面间隔设置在定位板的侧壁的上部。

固定板上设置有两个相互平行的条形孔，并且两个条形孔的间距有工作台上T型螺栓的位置相匹配，通过螺栓将底座与工作台连接。

定位板远离固定板的侧壁上设置有水平的销孔，定位销2配装在销孔中，所述定位销为台阶销，其一端配装在销孔中，另一端伸出顶板的侧壁，用于对叶片组定位。

定位销为台阶结构并与底座相连。定位销靠近底座上端，避免标刻过程中底座与标刻机干涉碰撞。

定位销的直径等于安装板表面与相邻两个叶身侧壁形成的内接圆的直径，所述定位销的数量为3-5个，优选为4个。

所述标刻误差深度为0.2mm。

衬套3套设在定位销上，并且衬套的硬度小于叶片的硬度。衬套材料为硬度相对较低的非金属材料，与叶片直接接触，避免标刻过程中标刻机的冲击力造成叶片压伤。

下面对本发明提供一种叶片的刻字装置的刻字方法进行详细的说明，包括以下步骤：

步骤1、将标刻区域沿叶片组的长度方向划分为多个标刻段，每个标刻段弧面的弦高小于标刻误差；

例如，每个叶片组由连续的12个叶片组成，将叶片组分为3个标刻段，则每个标刻段包括4个叶片，4个叶片之间形成三个间隙。

步骤2、将所有的定位销伸入至叶片的间隙中，并且使第一标刻段对应的两个定位销表面与安装板的外侧壁接触；

步骤3、启动标刻机，标刻机按照设定的程序自第一标刻段的标刻区域开始进行依次进行刻字，随着标刻机针头的运动，当针头达到第一标刻段和第一标刻段的平衡位置时，叶片组在针头压力的作用下，以第一标刻段对应的两个定位销中靠近第二标刻段的定位销为圆心向第二标刻段方向进行旋转，使与第二标刻段对应的定位销位于第二标刻段的两个叶片中并与安装板接触，同时第一标刻段的另一个定位销与安装板分离，标刻机对第二标刻段刻字，直至完成所有标刻段的刻字。

本发明的叶片的刻字装置，使用时首先根据需标刻的叶片圆弧尺寸和叶片间距确定定位销接触点的位置关系，根据两点确定一个平面的原理，采用两个定位销同时与扇形叶片组件接触，使标刻区域处于近似水平状态，在标刻机上设置好标刻内容后，将叶片标记起始位置放置在标刻针头下方，即可启动标刻机进行标刻。随着标刻机针头的运动，对叶片冲击力方向逐渐发生变化，叶片在冲击力的作用下逐渐改变状态，始终保持标刻针头下方叶片小范围内表面与标刻针头垂直，保证标刻内容的字迹工整、深度一致，辨识度高。同时还可以选择尺寸不同的衬套调节定位销的直径使其适用于尺寸的叶片组。

由于扇形叶片组件标刻表面为圆弧形状，每个位置与标刻针头距离不等，无法使用电脑标刻机进行标刻。为解决该问题需要叶片标刻表面与标刻机联动，使正在标刻的叶片表面与标刻针头垂直且距离固定为10mm，利用标刻机进行标刻时产生的冲击力使叶片状态发生变化，此时叶片需要短暂的保持该状态，根据2条平行线确定一个平面的原理，使同时与扇形叶片组件接触的定位销只有2个，即可完成标刻工作。根据扇形叶片组件尺寸的不同，通过计算可得到所需要最少定位销数量。

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 (6)

1.一种叶片组的刻字方法，其特征在于，采用叶片组的刻字装置，所述刻字装置包括：底座(1)和定位销(2)，多个所述定位销(2)设置在底座(1)的侧壁上，并且多个所述定位销(2)沿水平间隔排布，相邻两个定位销(2)的间距为相邻两个叶片中心距的整数倍；标刻时，定位销位于相邻两个叶片间隙的连接端，并且叶片组与多个定位销中的两个定位销接触，同时相邻两个定位销之间的标刻区域的弦高小于标刻误差；所述底座包括水平的固定板和垂直设置在其上的定位板，多个定位销水平面间隔设置在定位板的侧壁上；所述定位销为台阶销，其一端配装在销孔中，另一端伸出顶板的侧壁；所述定位销的直径等于叶片安装板外侧壁与相邻两个叶身侧壁形成的内接圆的直径；

所述刻字方法包括以下步骤：

步骤1、将标刻区域沿叶片组的长度方向划分为多个标刻段，每个标刻段弧面的弦高小于标刻误差；根据叶片圆弧和叶片间距确定定位销接触点的位置关系；

步骤2、将所有的定位销伸入至叶片的间隙中，并且使第一标刻段对应的两个定位销表面与安装板的外侧壁接触，采用两个定位销同时与扇形叶片组件接触，使标刻区域处于近似水平状态；

步骤3、标刻机按照设定的程序自第一标刻段的标刻区域开始进行依次进行刻字，当针头达到第一标刻段和第一标刻段的平衡位置时，叶片组在针头压力的作用下，以第一标刻段对应的两个定位销中靠近第二标刻段的定位销为圆心向第二标刻段方向进行旋转，使与第二标刻段对应的定位销与安装板接触，同时第一标刻段的另一个定位销与安装板分离，标刻机对第二标刻段刻字，重复上述过程直至完成所有标刻段的刻字，在刻字过程中始终保持标刻针头下方小范围内表面与标刻针头垂直。

2.根据权利要求1所述的一种叶片组的刻字方法，其特征在于，所述定位销的数量为3-5个。

3.根据权利要求1所述的一种叶片组的刻字方法，其特征在于，所述定位销上套设有衬套。

4.根据权利要求3所述的一种叶片组的刻字方法，其特征在于，所述衬套的硬度小于叶片的硬度。

5.根据权利要求1所述的一种叶片组的刻字方法，其特征在于，所述标刻误差深度小于0.2mm。

6.根据权利要求1所述的一种叶片组的刻字方法，其特征在于，所述底座上设置有多个相互平行的条形孔，用于和工作台连接。