CN117450892A - 一种叶片缘板圆弧的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种叶片缘板圆弧的检测装置及检测方法，该检测装置包括底板和对表块、圆弧滑座、下圆弧表座和上圆弧表座；在底板上设置有定位结构用于安装待检叶片工件；对表块安装在底板上；在对表块的立柱上设置有上、下间隔分布的上圆弧对表面和下圆弧对表面；上圆弧对表面和下圆弧对表面分别位于待检叶片工件的上缘板待测上圆弧面、下圆弧面理论值的延长圆弧面上；圆弧滑座安装在底板上，圆弧滑座的弧形面与待检叶片工件的上缘板待测上圆弧面、或者待测下圆弧面的圆心同轴设置；在下圆弧表座和上圆弧表座上分别设置有百分表；下圆弧表座、上圆弧表座分别可在圆弧滑座上沿着弧形面滑动。本发明有效克服了现有测量装置存在间隙误差不能消除的问题。

Description

一种叶片缘板圆弧的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及航空发动机叶片检测技术领域，尤其涉及一种叶片缘板圆弧的检测装置及检测方法。

背景技术

在航空发动机叶片制造领域，叶片上常常具备大半径、短圆弧的结构，在加工过程中，这类短圆弧面多数是加工基准面，工装上的定位基准是否准确将直接影响到产品的加工质量，因此需要对短圆弧的圆心位置和半径进行测量。

现有的短圆弧检测装置见图1、图2所示，它主要由底板1、表架2、第一定位块3、第二定位块4、导杆5、衬套6、转轴7、托架8、手柄9、对表块10、百分表11组成。其检测方式为：叶片摆放在第一定位块3和第二定位块4上，将百分表11架在表架2上，表架2通过导杆5和托架8连接、托架8安装在转轴7上，将表架2绕转轴7转动到对表块10处将百分表11对零，再将表架2绕转轴7转动到叶片缘板短圆弧面，读取百分表11上的指针跳动范围。

该短圆弧检测装置的缺点是：

(1)该装置以转轴7的轴线为测量基准，所测短圆弧的公差带小，对转轴7与衬套6的间隙精度要求高，加工和装配难度较大，加工成本高；且转轴7与衬套6的间隙误差不能消除，影响测量精度；

(2)衬套6、转轴7和托架8的轻微磨损或变形会造成较大的测量误差，导致该装置的使用周期短，返修频率高，增加加工成本；

(3)由于所测短圆弧半径大，装置以短圆弧面的圆弧中心为测量基准，导致该装置整体体积和质量大，占用面积大、搬运难。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种叶片缘板圆弧的检测装置及检测方法，以解决现有叶片缘板短圆弧检测装置加工和装配难度大，测量误差大，使用周期短，加工成本高的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提出一种叶片缘板圆弧的检测装置，包括底板和对表块，还包括圆弧滑座、下圆弧表座和上圆弧表座；在底板上设置有定位结构，用于安装待检叶片工件并对其定位；所述对表块安装在底板上，且对表块的安装位置位于待检叶片工件的上缘板的一侧位置处；在对表块的立柱上设置有上、下间隔分布的上圆弧对表面和下圆弧对表面；上圆弧对表面和下圆弧对表面分别位于待检叶片工件的上缘板待测上圆弧面、下圆弧面理论值的延长圆弧面上；圆弧滑座安装在底板上，且所述圆弧滑座远离待检叶片工件的侧面设置为弧形面，该弧形面与待检叶片工件的上缘板待测上圆弧面、或者待测下圆弧面的圆心同轴设置；在下圆弧表座和上圆弧表座上分别设置有百分表；下圆弧表座、上圆弧表座分别可在圆弧滑座上沿着弧形面滑动。

优选的，所述下圆弧表座、上圆弧表座分别包括滑块、挡销和立杆；滑块的底面与圆弧滑座的顶面滑动配合；两个挡销间隔安装在滑块靠近右面的位置处，且挡销的下端伸出滑块的下端面用于与圆弧滑座的弧形面滑动配合；立杆安装在滑块顶面靠近左端位置处，所述百分表安装在立杆上，且百分表的表头的轴向垂直于两个挡销中心连线。

优选的，所述定位结构包括下缘板定位结构、上缘板定位结构、以及榫头定位销；所述下缘板定位结构用于支撑、定位待检叶片工件的下缘板；所述上缘板定位结构用于支撑、定位待检叶片工件的上缘板；所述榫头定位销插设在底板上，所述待检叶片工件榫头抵靠在榫头定位销上。

优选的，所述下缘板定位结构包括下缘板短边定位块和下缘板长边定位块；所述待检叶片工件下缘板的短边支撑在下缘板短边定位块上；所述待检叶片工件下缘板的长边抵靠在下缘板长边定位块上。

优选的，所述下缘板短边定位块、下缘板长边定位块分别采用两个螺钉配合两个定位销的方式安装在所述底板上。

优选的，所述上缘板定位结构包括上缘板短边定位块和上缘板长边定位块；所述待检叶片工件上缘板的短边支撑在上缘板短边定位块上；所述待检叶片工件上缘板的长边抵靠在上缘板长边定位块上。

优选的，所述上缘板短边定位块、上缘板长边定位块分别采用两个螺钉配合两个定位销的方式安装在所述底板上。

优选的，所述对表块、圆弧滑座分别通过两个定位销配合多个螺钉的方式安装所述底板上。

另一方面，本发明还提出一种叶片缘板圆弧的检测方法，采用上述的检测装置，包括以下步骤：

步骤S1：将检测装置水平放在在检测台面上，并将待检叶片工件安装在底板上的定位结构上；

步骤S2：首先采用下圆弧表座置于圆弧滑座上，并沿着弧形面滑动至对表块处与下圆弧对表面进行对表，然后推动下圆弧表座沿着弧形面滑动对待检叶片工件上缘板的下圆弧面进行检测；

步骤S3：撤掉下圆弧表座，再将上圆弧表座置于圆弧滑座上，并沿着弧形面滑动至对表块处与上圆弧对表面进行对表，然后推动上圆弧表座沿着弧形面滑动对待检叶片工件上缘板的上圆弧面进行检测。

优选的，在在步骤S2、步骤S3的检测过程中，需扶住待检叶片工件，使得待检叶片工件下缘板的短边始终支撑在下缘板短边定位块上，长边始终抵靠在下缘板长边定位块上；待检叶片工件上缘板的短边始终支撑在上缘板短边定位块上，长边始终抵靠在上缘板长边定位块上；且待检叶片工件的榫头始终抵靠在榫头定位销上；所述下圆弧表座、上圆弧表座在滑动时，挡销的外周面始终贴紧圆弧滑座的弧形面。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

(1)在本发明中，通过设置圆弧滑座，且在圆弧滑座上设置有与待检叶片工件的上缘板待测上圆弧面、或者待测下圆弧面的圆心同轴的弧形面，并利用该弧形面测量基准，在该测量基准上滑动下圆弧表座、上圆弧表座，即可完成上缘板待测上圆弧面、待测下圆弧面的检测，操作简单，且不存在间隙误差，测量精度高。有效克服了现有测量装置存在间隙误差不能消除的问题。

(2)在本发明中，通过利用下缘板长边定位块、下缘板短边定位块、上缘板短边定位块、上缘板长边定位块对待检叶片工件的下缘板、上缘板分别形成支撑及定位，利用榫头定位销抵靠在待检叶片工件的榫头上，使得整个待检叶片工件得到完全定位。本发明所采用的定位结构，对待检叶片工件安装定位方便，操作简单。

(3)在本发明中，所采用的定位结构中，各个定位块上的定位面均为平面结构，加工简单方便。

(4)在本发明中，磨损主要为圆弧滑座与下圆弧表座、上圆弧表座之间的磨损，只要圆弧滑座上的弧形面与所测短圆弧同心同轴，圆弧滑座与下圆弧表座、上圆弧表座之间的磨损对测量结果影响小，增加了装置的使用周期，降低了加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中检测装置的主视图；

图2为现有技术中检测装置的俯视图；

图3为本发明所提供的检测装置的主视图；

图4为本发明所提供的检测装置的俯视图；

图5为本发明中对表块的俯视图；

图6为图5中S向视图；

图7为本发明中下圆弧表座、或者上圆弧表座的结构主视图；

图8为本发明中下圆弧表座、或者上圆弧表座的结构俯视图；

附图标号说明：1、底板；2、表架；3、第一定位块；4、第二定位块；5、导杆；6、衬套；7、转轴；8、托架；9、手柄；10、对表块；11、百分表；2a、下缘板长边定位块；3a、下缘板短边定位块；4a、待检叶片工件；5a、上缘板短边定位块；6a、上缘板长边定位块；7a、下圆弧表座；8a、圆弧滑座；8b、弧形面；9a、上圆弧表座；10a、上圆弧对表面；10b、下圆弧对表面；11a、榫头定位销；12、立杆；13、滑块；14、挡销；16、下缘板定位结构；17、上缘板定位结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

一方面，本实施例提供一种叶片缘板圆弧的检测装置，结合图3至图8所示，为本发明所提供的用于叶片缘板圆弧的检测装置示意图，该检测装置包括底板1和对表块10，还包括圆弧滑座8a、下圆弧表座7a和上圆弧表座9a；在底板1上设置有定位结构，用于安装待检叶片工件4a并对其定位；所述对表块10安装在底板1上，且对表块10的安装位置位于待检叶片工件4a的上缘板的一侧位置处；在对表块10的立柱上设置有上、下间隔分布的上圆弧对表面10a和下圆弧对表面10b；上圆弧对表面10a和下圆弧对表面10b分别位于待检叶片工件4a的上缘板待测上圆弧面、下圆弧面理论值的延长圆弧面上；圆弧滑座8a安装在底板1上，且所述圆弧滑座8a远离待检叶片工件4a的侧面设置为弧形面8b，该弧形面8b与待检叶片工件4a的上缘板待测上圆弧面、或者待测下圆弧面的圆心同轴设置；在下圆弧表座7a和上圆弧表座9a上分别设置有百分表11；下圆弧表座7a、上圆弧表座9a分别可在圆弧滑座8a上沿着弧形面8b滑动。

结合图7、图8所示，所述下圆弧表座7a、上圆弧表座9a分别包括滑块13、挡销14和立杆12；滑块13的底面与圆弧滑座8a的顶面滑动配合；两个挡销14间隔安装在滑块13靠近右面的位置处，且挡销14的下端伸出滑块13的下端面用于与圆弧滑座8a的弧形面8b滑动配合；立杆12安装在滑块13顶面靠近左端位置处，所述百分表11安装在立杆12上，且百分表11的表头的轴向垂直于两个挡销14中心连线。在进行检测时，滑块13在圆弧滑座8a的顶面上滑动，且挡销(14)的外周面贴紧圆弧滑座8a的弧形面8b上。由于百分表11的表头的轴向垂直于两个挡销14中心连线，可以使得百分表11的表头始终垂直与待检叶片工件4a的待测圆弧。

结合图3、图4所示，所述定位结构包括下缘板定位结构16、上缘板定位结构17、以及榫头定位销11a；所述下缘板定位结构16用于支撑、定位待检叶片工件4a的下缘板；所述上缘板定位结构17用于支撑、定位待检叶片工件4a的上缘板；所述榫头定位销11a插设在底板1上，所述待检叶片工件4a榫头抵靠在榫头定位销11a上。具体地，所述下缘板定位结构16包括下缘板短边定位块3a和下缘板长边定位块2a；所述待检叶片工件4a下缘板的短边支撑在下缘板短边定位块3a上；所述待检叶片工件4a下缘板的长边抵靠在下缘板长边定位块2a上。所述下缘板短边定位块3a、下缘板长边定位块2a分别采用两个螺钉配合两个定位销的方式安装在所述底板1上。所述上缘板定位结构17包括上缘板短边定位块5a和上缘板长边定位块6a；所述待检叶片工件4a上缘板的短边支撑在上缘板短边定位块5a上；所述待检叶片工件4a上缘板的长边抵靠在上缘板长边定位块6a上。所述上缘板短边定位块5a、上缘板长边定位块6a分别采用两个螺钉配合两个定位销的方式安装在所述底板1上。

在本实施例中，所述对表块10、圆弧滑座8a分别通过两个定位销配合多个螺钉的方式安装所述底板上。采用定位销与螺钉相配合的方式进行安装，便于定位的同时，安装方便简单。

另一方面，本实施例还提供一种叶片缘板圆弧的检测方法，采用上述的检测装置，包括以下步骤：

步骤S1：将检测装置水平放在在检测台面上，并将待检叶片工件4a安装在底板1上的定位结构上；

步骤S2：首先采用下圆弧表座7a置于圆弧滑座8a上，并沿着弧形面8b滑动至对表块10处与下圆弧对表面10b进行对表，然后推动下圆弧表座7a沿着弧形面8b滑动对待检叶片工件4a上缘板的下圆弧面进行检测；

步骤S3：撤掉下圆弧表座7a，再将上圆弧表座9a置于圆弧滑座8a上，并沿着弧形面8b滑动至对表块10处与上圆弧对表面10a进行对表，然后推动上圆弧表座9a沿着弧形面8b滑动对待检叶片工件4a上缘板的上圆弧面进行检测。

在在步骤S2、步骤S3的检测过程中，需扶住待检叶片工件4a，使得待检叶片工件4a下缘板的短边始终支撑在下缘板短边定位块3a上，长边始终抵靠在下缘板长边定位块2a上；待检叶片工件4a上缘板的短边始终支撑在上缘板短边定位块5a上，长边始终抵靠在上缘板长边定位块6a上；且待检叶片工件4a的榫头始终抵靠在榫头定位销11a上；所述下圆弧表座7a、上圆弧表座9a在滑动时，挡销14的外周面始终贴紧圆弧滑座8a的弧形面8b。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种叶片缘板圆弧的检测装置，包括底板(1)和对表块(10)，其特征在于：还包括圆弧滑座(8a)、下圆弧表座(7a)和上圆弧表座(9a)；

在底板(1)上设置有定位结构，用于安装待检叶片工件(4a)并对其定位；

所述对表块(10)安装在底板(1)上，且对表块(10)的安装位置位于待检叶片工件(4a)的上缘板的一侧位置处；

在对表块(10)的立柱上设置有上、下间隔分布的上圆弧对表面(10a)和下圆弧对表面(10b)；上圆弧对表面(10a)和下圆弧对表面(10b)分别位于待检叶片工件(4a)的上缘板待测上圆弧面、下圆弧面理论值的延长圆弧面上；

圆弧滑座(8a)安装在底板(1)上，且所述圆弧滑座(8a)远离待检叶片工件(4a)的侧面设置为弧形面(8b)，该弧形面(8b)与待检叶片工件(4a)的上缘板待测上圆弧面、或者待测下圆弧面的圆心同轴设置；

在下圆弧表座(7a)和上圆弧表座(9a)上分别设置有百分表(11)；

下圆弧表座(7a)、上圆弧表座(9a)分别可在圆弧滑座(8a)上沿着弧形面(8b)滑动。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述下圆弧表座(7a)、上圆弧表座(9a)分别包括滑块(13)、挡销(14)和立杆(12)；

滑块(13)的底面与圆弧滑座(8a)的顶面滑动配合；

两个挡销(14)间隔安装在滑块(13)靠近右面的位置处，且挡销(14)的下端伸出滑块(13)的下端面用于与圆弧滑座(8a)的弧形面(8b)滑动配合；

立杆(12)安装在滑块(13)顶面靠近左端位置处，所述百分表(11)安装在立杆(12)上，且百分表(11)的表头的轴向垂直于两个挡销(14)中心连线。

3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述定位结构包括下缘板定位结构(16)、上缘板定位结构(17)、以及榫头定位销(11a)；

所述下缘板定位结构(16)用于支撑、定位待检叶片工件(4a)的下缘板；

所述上缘板定位结构(17)用于支撑、定位待检叶片工件(4a)的上缘板；

所述榫头定位销(11a)插设在底板(1)上，所述待检叶片工件(4a)榫头抵靠在榫头定位销(11a)上。

4.如权利要求3所述的检测装置，其特征在于：所述下缘板定位结构(16)包括下缘板短边定位块(3a)和下缘板长边定位块(2a)；

所述待检叶片工件(4a)下缘板的短边支撑在下缘板短边定位块(3a)上；

所述待检叶片工件(4a)下缘板的长边抵靠在下缘板长边定位块(2a)上。

5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于：所述下缘板短边定位块(3a)、下缘板长边定位块(2a)分别采用两个螺钉配合两个定位销的方式安装在所述底板(1)上。

6.如权利要求3所述的检测装置，其特征在于：所述上缘板定位结构(17)包括上缘板短边定位块(5a)和上缘板长边定位块(6a)；

所述待检叶片工件(4a)上缘板的短边支撑在上缘板短边定位块(5a)上；

所述待检叶片工件(4a)上缘板的长边抵靠在上缘板长边定位块(6a)上。

7.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于：所述上缘板短边定位块(5a)、上缘板长边定位块(6a)分别采用两个螺钉配合两个定位销的方式安装在所述底板(1)上。

8.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于：所述对表块(10)、圆弧滑座(8a)分别通过两个定位销配合多个螺钉的方式安装所述底板上。

9.一种叶片缘板圆弧的检测方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的检测装置，包括以下步骤：

步骤S1：将检测装置水平放在在检测台面上，并将待检叶片工件(4a)安装在底板(1)上的定位结构上；

步骤S2：首先采用下圆弧表座(7a)置于圆弧滑座(8a)上，并沿着弧形面(8b)滑动至对表块(10)处与下圆弧对表面(10b)进行对表，然后推动下圆弧表座(7a)沿着弧形面(8b)滑动对待检叶片工件(4a)上缘板的下圆弧面进行检测；

步骤S3：撤掉下圆弧表座(7a)，再将上圆弧表座(9a)置于圆弧滑座(8a)上，并沿着弧形面(8b)滑动至对表块(10)处与上圆弧对表面(10a)进行对表，然后推动上圆弧表座(9a)沿着弧形面(8b)滑动对待检叶片工件(4a)上缘板的上圆弧面进行检测。

10.如权利要求10所述的一种叶片缘板圆弧的检测方法，其特征在于，在在步骤S2、步骤S3的检测过程中，需扶住待检叶片工件(4a)，使得待检叶片工件(4a)下缘板的短边始终支撑在下缘板短边定位块(3a)上，长边始终抵靠在下缘板长边定位块(2a)上；待检叶片工件(4a)上缘板的短边始终支撑在上缘板短边定位块(5a)上，长边始终抵靠在上缘板长边定位块(6a)上；且待检叶片工件(4a)的榫头始终抵靠在榫头定位销(11a)上；

所述下圆弧表座(7a)、上圆弧表座(9a)在滑动时，挡销(14)的外周面始终贴紧圆弧滑座(8a)的弧形面(8b)。