本發(fā)明涉及航空發(fā)動機葉片測量技術領域，具體涉及一種用于測量航空發(fā)動機葉片型面的定距裝置。

背景技術：

葉片是航空發(fā)動機中數(shù)量最多的零件。航空發(fā)動機葉片是關系到發(fā)動機性能和運行安全的高負荷零件，嚴格控制葉片的制造質量是保證發(fā)動機性能和運行安全的重要環(huán)節(jié)，因此葉片測量是嚴格控制葉片制造質量的重要手段，也是葉片制造技術中的重要內容，在葉片制造的總工作量中，葉片測量工作量占相當大的比重。

與其他類零件相比，由于葉片自身的形狀特點和性能要求，葉片的制造測量技術更有別于其他類零件。葉片制造測量技術是透平制造業(yè)中最復雜的技術之一。葉片葉身由若干型面所規(guī)定，各型面又由一組離散點所規(guī)定。由離散點構造的葉片型面包括葉盆、葉背、前緣和后緣組成。葉片型面測量通常包括葉型輪廓、積疊點位置度、前后緣、弦長等要素。由于葉片葉身型面是連續(xù)變化的，對葉片型面的測量不可能對葉片沿葉身方向的所有截面上的這些要素進行測量，實踐中通常是在沿葉片葉身方向選擇幾個截面，對這些截面上的測量要素進行測量，當這些截面上的要素滿足設計要求，則就認為整個葉片符合質量要求，否則就認為不符合質量要求。要素所要測量的截面通常由設計圖紙所規(guī)定。由于葉片形狀復雜，技術條件和尺寸精度要求嚴格，盡管只選擇有限幾個截面上的要素進行測量，葉片的測量工作量和難度仍很大。

采用三坐標測量儀對葉片葉身型面進行測量，涉及對葉片進行定位，只有對葉片準確定位，才能對葉片葉身的型面進行準確的測量。成品葉片葉身型面測量，對榫頭工作面大于3mm的燕尾形榫頭，采用三坐標測量儀能準確定位，因此可以對葉片型面進行較準確測量；對單個工作面小于3mm的縱樹形榫頭定位，采用三坐標測量儀測量葉片型面，因其定位面過小，存在定位不穩(wěn)定，存在測量不準確的問題。采用三坐標測量儀進行葉片型面測量，測量成本比較高昂。

葉片型面前、后緣和弦長的測量，現(xiàn)有技術主要采用型面測具配合各截面型面樣板通過劃線進行測量，具體方法是，將葉片裝入型面測具上，將各截面盆背樣板與測具上的各截面定位銷貼合后，使各截面的盆、背樣板沿著測具上各自截面定位銷從葉片型面前緣推至葉片型面后緣，用帶顏色的記號筆沿著樣板型面在葉片每個截面的盆型面、背型面分別劃線，劃線完畢，將葉片從型面測具取出，再采用卡尺等工具測量葉片劃線截面處的葉片前、后緣的形狀、厚度及截面弦長。采用型面測具與型面樣板劃線方式對葉片進行測量，存在的問題，一是型面測具設計復雜、制造周期長，二是劃線時間長，測量效率低，測量精度低，制約著大批量葉片生產(chǎn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于測量航空發(fā)動機葉片型面的定距裝置，以實現(xiàn)對葉片型面前后緣及弦長等要素進行精確、快速測量。

本發(fā)明提供的用于測量航空發(fā)動機葉片型面的定距裝置，主要由安置葉片葉身的測距板和與測距板匹配的用于安裝葉片榫頭的榫齒定位塊構成，所述測距板為“排(肋)骨架”結構的測距板，由底板和位于底板兩側的型面與葉片前后緣葉背匹配的若干型面段構成，型面段的位置與設計圖紙確定的葉身型面測量截面的位置一致，型面段的數(shù)量不少于設計圖紙確定的葉身型面測量截面的數(shù)量，型面段與葉片后緣對應的一側型面上設計有與待測量葉片葉背型面的理論坐標點對應的型面坐標點；所述榫齒定位塊設計有兩個分別與葉片榫頭頂端榫齒和根端榫齒相匹配的齒牙，榫齒定位塊的設置為能使安置在其上的葉片榫頭端頂面至測距板緊靠榫頭端的型面段端面的距離為設計圖紙規(guī)定的定距尺寸。

在本發(fā)明的上述技術方案中，榫齒定位塊優(yōu)先選擇通過與其底面上的定位銷孔和緊固螺釘孔匹配的定位銷和緊固螺釘安裝在與測距板底板連接的支撐板上，以便榫齒定位塊使用較長時間磨損后，實現(xiàn)榫齒定位塊的快速更換。進一步地，位于榫齒定位塊底面上的定位銷孔和緊固螺釘孔均優(yōu)先設計為兩個，沿垂直榫頭軸線方向對稱布置，且兩定位銷孔位于兩緊固螺釘孔之間。

在本發(fā)明的上述技術方案中，為了提高測量截面定距精度，由底板和位于底板兩側型面段構成的測距板優(yōu)先設計為整體結構測距板，且型面段前后緣端面相對于底板底平面的垂直度最好控制在不大于0.01的范圍。

在本發(fā)明的上述技術方案中，為了提高測距板型面段型線與測量葉片型面段裝配精度，測距板型面段型面輪廓與設計圖紙要求的型面輪廓的輪廓一致度最好控制在0.1mm以內。

在本發(fā)明的上述技術方案中，為了保證榫齒定位塊與葉片榫頭相匹配，過榫齒定位塊上的兩齒牙齒尖的平面相對于榫齒定位塊底面的斜角，與葉片榫頭輪廓面相對于葉片軸線的夾角一致。

在本發(fā)明的上述技術方案中，為了保證榫齒定位塊測量使用的可靠性和穩(wěn)定性，榫齒定位塊材料優(yōu)先選用經(jīng)熱處理HRC達到55-60的刃具鋼CrWMn。

在本發(fā)明的上述技術方案中，為了測量輕便，減小定距裝置的重量，所述測距板的材質優(yōu)先選用型號為AL6061的鋁合金。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明提供了一種新型結構的用于測量航空發(fā)動機葉片型面的定距裝置，該定距裝置通過葉片與榫齒定位塊、測距板配合定位，可實現(xiàn)對葉片沿長度方向多個型面前后緣、弦長等要素的高精度、快速地測量。

2.由于本發(fā)明的榫齒定位塊采用兩齒牙定位，兩齒牙高精度尺寸及兩齒牙相互位置度通過緊靠在第一齒牙工作面上的量棒測量保證，過兩齒牙齒尖平面與榫齒定位塊底面之間的角度和葉片榫頭斜面與葉片軸線之間的角度一致，為實現(xiàn)葉片榫齒與定距裝置精準定位提供了保障。

3.本發(fā)明測距板采用獨特的“排骨架”結構。型面段型面上的坐標點分別與待測量葉片葉背型面理論坐標點對應，型面段分布在同一的整體底板上，每個型面段前后緣端面與底板面垂直度精度要求不大于0.01，保證了每個截面的定距精度。相鄰型面段之間的缺口槽，為專用(通用)測具提供了放置空間，同時也大大減輕了定距裝置的重量。

4、本發(fā)明的榫齒定位塊通過與其底面上的定位銷孔和緊固螺釘孔匹配的定位銷和緊固螺釘安裝在與測距板底板連接固定為一體的支撐板上，保證了榫齒定位塊與測距板裝配的穩(wěn)定性和可靠性，同時可實現(xiàn)榫齒定位塊或測距板使用磨損后的快速更換。本發(fā)明榫齒定位塊可用于具有相同齒形榫頭，不同葉身的葉片型面定距測量。在測量相同齒形，不同葉身型面葉片時定距，僅需更換相對應的定距版即可，不需重新制造榫齒定位塊。

5、本發(fā)明的榫齒定位塊材質選用刃具鋼CrWMn，熱處理HRC55-60，提高了榫齒定位塊長時間使用的耐磨性和穩(wěn)定性；測距板選用重量較輕的鋁合金(AL6061)制造，減輕了重量。本發(fā)明由于重量較輕，對中小葉片可將定距裝置置于手掌中進行測量，測量便捷。對大型葉片，定距裝置可置于平臺上，實現(xiàn)對葉片型面前后緣、弦長等要素高精度、快速測量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述用于測量航空發(fā)動機葉片型面的定距裝置結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發(fā)明所述定距裝置榫齒定位塊齒牙結構示意圖；

圖4是本發(fā)明所述定距裝置測距板型面段結構示意圖；

圖5是本發(fā)明所述定距裝置定距的被測量葉片結構示意圖；

圖6是圖5的俯視圖；

圖7是圖5的左視圖；

圖8是本發(fā)明所述定距裝置與葉片裝配后待測量立體示意圖。

圖中，1—測距板；1-1—Ⅰ截面型面段端面；1-2—Ⅱ截面型面段端面；1-3—Ⅲ截面型面段端面；1-4—Ⅳ截面型面段端面；1-5—Ⅴ截面型面段端面；1-6—底板；1-7—型面段輪廓面；2—榫齒定位塊；2-1—第一齒牙；2-2—第二齒牙；3—定位銷孔；4—螺釘孔；5—被測量葉片。

具體實施方式

下面結合附圖給出本發(fā)明的實施例，并通過實施例對本發(fā)明進行進一步的具體描述。有必要在此指出的是，實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內容做出一些非本質的改進和調整進行實施，但這樣的實施應仍屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例

本實施例中，所述測量航空發(fā)動機葉片型面的定距裝置是用于定距圖5至圖7所示的葉片，所述測量航空發(fā)動機葉片型面的定距裝置的形狀和構造如圖1至圖4、圖8所示，其構成主要由安置葉片葉身的測距板1和與測距板匹配的用于安裝葉片榫頭的榫齒定位塊2構成。所述測距板為“排(肋)骨架”結構的測距板，由底板和位于底板兩側與葉片前后緣葉背匹配的5個型面段構成，底板1-6與5個型面段1-1、1-2、1-3、1-4和1-5為整體結構，相鄰型面段之間的缺口槽，缺口槽長度為15mm,缺口槽的寬度為10mm，采用型號為AL6061的鋁合金制造，5個型面段的位置與設計圖紙確定的5個葉身型面測量截面的位置一致，型面段與葉片后緣對應的一側型面上設計有與待測量葉片葉背型面的理論坐標點對應的型面坐標點，型面段前后緣端面相對于底板底平面的垂直度控制在不大于0.01的范圍，型面段型面輪廓與設計圖紙要求的型面輪廓的輪廓一致度控制在0.1mm以內。型面段輪廓面1-7如圖4和圖8所示。所述榫齒定位塊選用經(jīng)熱處理HRC達到55-60的刃具鋼CrWMn加工制作，榫齒定位塊通過與其底面上的定位銷孔和緊固螺釘孔匹配的定位銷3和緊固螺釘4安裝在與測距板底板為一體結構的支撐板上，所述定位銷孔和緊固螺釘孔均為兩個，通過沿垂直榫頭軸線方向對稱布置，兩個定位銷孔位于兩個緊固螺釘孔之間，安置在與測距板底板連接為一體的支撐板上，榫齒定位塊的位置為能使安置在其上的葉片榫頭端頂面至測距板緊靠榫頭端的型面段端面的距離為設計圖紙規(guī)定的定距尺寸；榫齒定位塊上設計有兩個齒牙，第一齒牙2-1與葉片榫頭頂端榫齒匹配，第二齒牙2-2與根端榫齒相匹配，過榫齒定位塊上的兩齒牙齒尖的平面相對于榫齒定位塊底面的斜角與葉片榫頭輪廓面相對于葉片軸線的夾角一致。

葉片的測試，將被測葉片榫頭第5齒槽、第2齒槽定位于裝配好的定距裝置榫齒定位塊的齒牙2-1和齒牙2-2上，使葉片5的葉背型面與測距板的5個型面段自然貼合(如圖8所示)。被測葉片5與定距裝置裝配好后，采用事先準備好的專用(通用)量具置于定距裝置型面定位段端面1-1至1-5的缺口處，對葉片型面的前緣、后緣和弦長等要素進行測量。測量順序，可從葉片Ⅰ截面開始到最后一個型面Ⅴ截面結束，也可從最后一個型面Ⅴ截面開始，Ⅰ截面結束；測量要素，可從型面弦長開始到型面后緣結束，也可從型面前緣開始到葉片弦長結束。當葉片進行修理某個截面時，僅測量被修截面。