用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具及固定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及航空發動機無冠葉片尺寸測量技術領域，特別地，涉及一種用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具。此外，本發明還涉及一種航空發動機無冠葉片的固定方法。
【背景技術】
[0002]每臺航空發動機內有幾百個葉片，葉片的尺寸直接影響航空發動機的性能，目前葉片尺寸測量一般采用夾具裝夾建立基準坐標系后，借助專門的激光掃描或三坐標機測量，夾具所建立的坐標系和夾具定位準確性直接影響葉片尺寸測量的精度。
[0003]無冠的葉片，由于葉身是形狀異形曲面，葉尖的裝夾定位測量和加工定位非常困難，在葉片葉尖部位上增加輔助工藝基準圓柱進行定位測量。
[0004]英國羅羅公司以及國內其他航空企業采用固定V型槽定位夾緊工藝基準圓柱，確定葉片的Z軸中心位置。而采用固定V型槽定位夾緊工藝基準圓柱，葉片圓柱的直徑尺寸受鑄造工藝收縮率的影響，在一定范圍波動。葉片的Z軸中心位置也在相應變化。見圖3。
[0005]另外，V型槽的制造精度和磨損，直接會影響到葉片中心定位精度。并且V型槽機構不適合位置調整，不同長度的葉片測量裝夾容易受到V型槽機構的結構限制。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具及固定方法，以解決現有定位技術中心定位不準確導致測量精度低，影響發動機性能。而且，不能根據葉片的長度調整定位位置的技術問題。
[0007]根據本發明的一個方面，提供一種用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，包括支架，支架上部裝有用于沿徑向夾持無冠葉片的葉尖的基準圓柱的夾持機構，支架下部裝有用于待夾持機構夾持固定基準圓柱后固定無冠葉片的緣板的定位機構，夾持機構與定位機構同軸布置;夾持機構的夾持部沿至少三個方向同步夾持基準圓柱，以迫使基準圓柱向夾持機構的中軸線方向移動并使基準圓柱的中軸線與夾持機構的中軸線重疊。
[0008]進一步地，夾持機構包括用于形成豎向引導通道的導套、處于導套底部并用于沿基準圓柱徑向夾持基準圓柱的彈性夾頭以及設于導套內腔并用于帶動彈性夾頭沿導套內腔作豎向運動的拉緊螺桿;彈性夾頭的數量為至少三個，且多個彈性夾頭沿周向等間距布置，彈性夾頭的外壁面與導套底部采用錐形配合，以使彈性夾頭向上運動時朝向基準圓柱方向施加作用力并夾持和徑向推送基準圓柱，迫使基準圓柱的中軸線與夾持機構的中軸線重疊。
[0009]進一步地，多個彈性夾頭沿夾持機構的周向連接成彈性多爪夾頭組件，彈性多爪夾頭組件與拉緊螺桿之間采用螺紋連接，拉緊螺桿通過旋轉帶動彈性多爪夾頭組件沿豎直方向上下移動。
[0010]進一步地，彈性多爪夾頭組件與導套之間設有用于防止彈性多爪夾頭組件隨拉緊螺桿轉動的防轉銷。
[0011]進一步地，展開狀態的彈性多爪夾頭組件的夾持內徑大于基準圓柱的外徑尺寸；夾持狀態的彈性多爪夾頭組件的夾持內徑小于或等于基準圓柱的外徑尺寸。
[0012]進一步地，導套上部設有用于與拉緊螺桿密封連接并防止拉緊螺桿沿徑向擺動的擋圈。
[0013]進一步地，支架包括上套管以及下套管，上套管與下套管同軸布置，夾持機構固裝于上套管內，定位機構固裝于下套管內。
[0014]進一步地，夾持機構與上套管之間設有襯套，上套管通過壓緊螺釘對襯套施加徑向作用力，以固定夾持機構;和/或定位機構與下套管之間設有襯套。
[0015]進一步地，定位機構包括用于從緣板上部壓緊無冠葉片的流道以確定葉片的高度基準的壓板、用于從緣板側向支靠緣板以確定葉片的徑向基準的支靠板以及用于從緣板側向固定緣板的螺栓。
[0016]根據本發明的另一方面，還提供了一種航空發動機無冠葉片的固定方法，包括以下步驟:a、支撐葉片沿豎向布置，并使葉片的葉尖朝上，使葉尖的基準圓柱伸入彈性多爪夾頭中，并通過壓板限制葉片的上升高度，使葉片的緣板支靠在支靠板上;b、旋轉拉緊螺桿，通過螺紋配合使彈性多爪夾頭朝上移動，同時彈性多爪夾頭的外壁面的錐面與導套底部的錐面接觸，使彈性多爪夾頭朝內夾持，以迫使基準圓柱的中軸線與夾持機構的中軸線重疊；
C、調節螺栓從緣板的側向固定緣板，以形成上下固定且中軸線處于設定位置的葉片;d、以基準圓柱、緣板在支靠板上的支點、壓板在葉片上的支點作為測量基準，對葉片進行測量。
[0017]本發明具有以下有益效果:
[0018]本發明用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，通過支架進行整體結構支撐。采用夾持機構夾持基準圓柱的方式進行整個無冠葉片的結構定位;夾持機構從水平的多個方向同步施加夾持力，迫使基準圓柱的中軸線向夾持機構的中軸線方向移動，并最終使兩者重疊，從而達到對無冠葉片夾緊定位的目的，保證無冠葉片的定位精確度;并且不論基準圓柱如何沿徑向收縮，均能夠使基準圓柱達到統一基準線，即中軸線重疊。通過定位機構對夾持固定的無冠葉片的緣板部分進行下部固定，實現上部定位以及下部固定，從而保證整個葉片的結構穩定性，以方便后續的無冠葉片測量。采用上部先定位，然后下部再固定的方式，能夠適應于不同長度尺寸的無冠葉片夾緊固定，適應性更廣。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0020]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1是本發明優選實施例的用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明優選實施例的彈性三爪夾頭的結構示意圖；
[0023]圖3是現有V型槽機構的結構示意圖。
[0024]圖例說明:
[0025]1、支架；101、上套管；102、下套管；2、夾持機構；201、導套；202、彈性夾頭；203、拉緊螺桿;3、定位機構;301、壓板;302、螺栓;303、支靠板;4、無冠葉片;401、基準圓柱;402、緣板;5、彈性多爪夾頭組件;6、防轉銷;7、擋圈;8、襯套;9、壓緊螺釘。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0027]圖1是本發明優選實施例的用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具的結構示意圖；圖2是本發明優選實施例的彈性三爪夾頭的結構示意圖。
[0028]如圖1所示，本實施例的用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，包括支架I，支架I上部裝有用于沿徑向夾持無冠葉片4的葉尖的基準圓柱401的夾持機構2，支架I下部裝有用于待夾持機構2夾持固定基準圓柱401后固定無冠葉片4的緣板402的定位機構3，夾持機構2與定位機構3同軸布置;夾持機構2的夾持部沿至少三個方向同步夾持基準圓柱401，以迫使基準圓柱401向夾持機構2的中軸線方向移動并使基準圓柱401的中軸線與夾持機構2的中軸線重疊。本發明用于航空發動機無冠葉片尺寸測量用定位夾具，通過支架I進行整體結構支撐。采用夾持機構2夾持基準圓柱401的方式進行整個無冠葉片4的結構定位；夾持機構2從水平的多個方向同步施加夾持力，迫使基準圓柱401的中軸線向夾持機構2的中軸線方向移動，并最終使兩者重疊，從而達到對無冠葉片4夾緊定位的目的，保證無冠葉片4的定位精確度;并且不論基準圓柱401如何沿徑向收縮，均能夠使基準圓柱401達到統一基準線，即中軸線重疊。通過定位機構3對夾持固定的無冠葉片4的緣板402部分進行下部固定，實現上部定位以及下部固定，從而保證整個葉片的結構穩定性，以方便后續的無冠葉片4測量。采用上部先定位，然后下部再固定的方式，能夠適應于不同長度尺寸的無冠葉片4夾緊固定，適應性更廣。可選地，定位機構3采用可拆卸的結構，可以根據無冠葉片的長度選擇不同的定位機構3。
[0029]如圖1和圖2所示，本實施例中，夾持機構2包括用于形成豎向引導通道的導套201、處于導套201底部并用于沿基準圓柱401徑向夾持基準圓柱401的彈性夾頭202以及設于導套201內腔并用于帶動彈性夾頭202沿導套201內腔作豎向運動的拉緊螺桿203。彈性夾頭202的數量為至少三個，且多個彈性夾頭202沿周向等間距布置。彈性夾頭202的外壁面與導套201底部采用錐形配合，以使彈性夾頭202向上運動時朝向基準圓柱401方向施加作用力并夾持和徑向推送基準圓柱401，迫使基準圓柱401的中軸線與夾持機構2的中軸線重疊。
[0030]如圖1和圖2所示，本實施例中，多個彈性夾頭202沿夾持機構2的周向連接成彈性多爪夾頭組件5。彈性多爪夾頭組件5與拉緊螺桿203之間采用螺紋連接。拉緊螺桿203通過旋轉帶動彈性多爪夾頭組件5沿豎直方向上下移動。
[0031]如圖1和圖2所示，本實施例中，彈性多爪夾頭組件5與導套201之間設有用于防止彈性多爪夾頭組件5隨拉緊螺桿203轉動的防轉銷6。
[0032]如圖1和圖2所示，本實施例中，展開狀態的彈性多爪夾頭組件5的夾持內徑大于基準圓柱401的外徑尺寸。夾持狀態的彈性多爪夾頭組件5的夾持內徑小于或等于基準圓柱401的外徑尺寸。
[0033]如圖1所示，本實施例中，導套201上部設有用于與拉緊螺桿203密封連接并防止拉緊螺桿2