一種導向葉片組件的裝配方法與流程

本發明涉及航空發動機導向葉片加工技術領域，特別涉及一種導向葉片組件的裝配方法。

背景技術：

導向葉片裝配技術是一種先進的葉片加工方法，隨著發動機制造技術的發展，各個組件的結構越來越復雜，導向葉片組件的結構為多聯葉片，導向葉片組件包括上安裝板、下安裝板以及多個葉身，每個葉身包括上安裝頭和下安裝頭，上安裝板上設有多個與葉身的上安裝頭相配合的型孔，下安裝板上設有多個與葉身的下安裝頭對應的型孔，導向葉片組件裝配完成時，多個葉身位于上安裝板和下安裝板之間，每個葉片的上安裝頭位于上安裝板的一個型孔內，下安裝頭位于下安裝板的一個型孔內。

由于導向葉片組件工作環境的特殊性，需要在導向葉片組件的葉身、上安裝板以及下安裝板上加工出多個氣膜孔，使導向葉片組件在工作過程中形成冷卻氣膜，在通過鑄造工藝形成了葉身、上安裝板和下安裝板后、通過釬焊將葉身與上安裝板以及下安裝板焊接成一體，在實際加工過程中發現，由于通過鑄造形成的單件匹配性較差，使得裝配很難達到裝配要求，同時，裝配完成后，還需要對導向葉片組件的喉道排氣面積進行測量，即使每個單件的所有定位點全部定位合格，仍會出現導向葉片的喉道排氣面積較小，不符合要求的問題，若喉道排氣面積不符合要求，則會影響排氣效果，進而影響發動機的工作性能，因此，喉道排氣面積不符合要求的導向葉片組件為加工廢品，目前，若對安裝完成后的導向葉片組件進行喉道排氣面積測量時發現其小于所需值，會直接將其作為加工廢品，使得由于喉道排氣面積不符合要求的廢品數量較多，浪費了材料。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的導向葉片組件裝配過程困難、裝配完成后喉道排氣面積不符合要求即直接將其作為加工廢品而導致的浪費材料的問題，本發明提供一種導向葉片組件的裝配方法，所述方法包括：

步驟1、分別對多個鑄造完成的葉身進行機加工，得到每個葉身的安裝頭徑向定位基準X向葉背定位基準以及每個葉身的排氣邊角向定位基準和排氣邊角向定位基準

步驟2、將多個葉身固定在機床的夾具上，對每個葉身的安裝頭徑向定位基準X向葉背定位基準排氣邊角向定位基準和排氣邊角向定位基準與夾具上的定位點進行定位，其中，每個葉身的各個定位基準與夾角上的定位點的間隙小于或等于0.03mm；

步驟3、使用標準樣板分別對每個葉身的第一安裝頭的型面上的特征點以及第二安裝頭的型面上的特征點進行測量，并分別對每個葉身的第一安裝頭和第二安裝頭進行拋修，直至每個葉身的第一安裝頭的型面上的特征點以及第二安裝頭的型面上的特征點的特征點均符合裝配要求，其中，在拋修的過程中同時使用壁厚卡鉗對葉身的腔體厚度進行監測，使每個葉身的腔體厚度符合設計要求；

步驟4、分別對鑄造完成的第一安裝板和第二安裝板進行機加工，得到第一安裝板的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面，以及第二安裝板的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面；

步驟5、分別對第一安裝板的多個第一型孔和第二安裝板的多個第二型孔進行打磨，去除多個第一型孔和多個第二型孔內的鑄造多余物；

步驟6、將打磨完成后的第一安裝板固定在所述機床的夾具上，對第一安裝板的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面進行定位，其中，定位間隙小于或等于0.03mm；

步驟7、將第一安裝板與多個葉身進行試裝配，對多個第一型孔進行拋修打磨，使步驟3中的每個葉身的第一安裝頭均能裝入與其對應的第一型孔內；

步驟8、將打磨完成后的第二安裝板固定在所述機床的夾具上，對第二安裝板的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面進行定位，其中，定位間隙小于或等于0.03mm；

步驟9、將第二安裝板與多個葉身進行試裝配，對多個第二型孔進行拋修打磨，使步驟3中的每個葉身的第二安裝頭均能裝入與其對應的第二型孔內；

步驟10、對每個葉身的第一安裝頭和與其對應的第一型孔進行非牢固點焊定位，以及對每個葉身的第二安裝頭和與其對應的第二型孔進行非牢固點焊定位，形成預裝配導向葉片組件；

步驟11、測量預裝配導向葉片組件的喉道排氣面積，若喉道排氣面積小于設計要求，將預裝配導向葉片組件拆開，在多個葉身的盆向朝上且面向多個葉身的第一安裝頭的方向，同時順時針旋轉多個葉身，旋轉角度為α，0°＜α≤0.5°，且旋轉的過程中，保證每個葉身的排氣邊角向定位基準和排氣邊角向定位基準始終靠嚴，所述第一安裝頭為上安裝頭；

步驟12、對旋轉后的每個葉身的第一安裝頭和與其對應的第一型孔進行非牢固點焊定位，以及對每個葉身的第二安裝頭和與其對應的第二型孔進行非牢固點焊定位，再次形成預裝配導向葉片組件；

步驟13、測量步驟12中形成的預裝配導向葉片組件的喉道排氣面積，若喉道排氣面積滿足設計要求，則對每個葉身的第一安裝頭和與其對應的第一型孔進行全部點焊定位，以及對每個葉身的第二安裝頭和與其對應的第二型孔進行全部點焊定位；若喉道排氣面積仍然小于設計要求，則重復步驟11至步驟13。

在步驟10中，非牢固點焊過程中的焊點數量為3。

在步驟12中，非牢固點焊過程中的焊點數量為3。

通過本發明中的方法，可以快速準確的判斷第一安裝板以及第二安裝板的拋修調整位置，且對于調整好安裝位置的葉身、第一安裝板和第二安裝板進行非牢固點焊定位，再進行喉道排氣面積的測量，若喉道排氣面積小于圖紙要求，則可以通過本發明中的方法對喉道排氣面積進行快速調節，使得喉道排氣面積符合圖紙要求一方面解決了由于喉道排氣面積小于圖紙要求而導致的不合格產品數量增加的問題，另一方面，大大節約了裝配時間，提高了作業效率。

附圖說明

圖1是本發明提供的導向葉片組件的裝配方法流程圖；

圖2是本發明提供的葉身定位基準示意圖；

圖3是本發明提供的圖2中S處的局部放大圖；

圖4是本發明提供的葉身的結構示意圖；

圖5是本發明提供的第一安裝板的結構示意圖；

圖6是本發明提供的兩個相鄰的葉身的結構示意圖；

圖7是本發明提供的其中一個葉身的旋轉方式示意圖。

其中，

1葉身；2第一安裝頭；3第一安裝頭；4第一安裝板；5第一型孔。

具體實施方式

為了解決現有技術中存在的導向葉片組件裝配過程困難、裝配完成后若喉道面積不符合要求即直接將其作為加工廢品而導致的浪費材料的問題，如圖1所示，本發明提供了一種導向葉片組件的裝配方法，該方法包括：

步驟1、如圖2和圖3所示，分別對多個鑄造完成的葉身1進行機加工，去除多余的余量，得到每個葉身1的安裝頭徑向定位基準X向葉背定位基準以及每個葉身1的排氣邊角向定位基準和排氣邊角向定位基準

步驟2、將多個葉身1固定在機床的夾具上，對每個葉身1的安裝頭徑向定位基準X向葉背定位基準排氣邊角向定位基準和排氣邊角向定位基準與夾具上的定位點進行定位，其中，每個葉身1的各個定位基準與夾角上的定位點的間隙小于或等于0.03mm；

步驟3、如圖4所示，使用標準樣板分別對每個葉身1的第一安裝頭2的型面上的特征點以及第二安裝頭3的型面上的特征點進行測量，并分別對每個葉身1的第一安裝頭2和第二安裝頭3進行拋修，直至每個葉身1的第一安裝頭2的型面上的特征點以及第二安裝頭3的型面上的特征點均符合裝配要求，其中第一安裝頭2的型面上的特征點以及第二安裝頭3的型面上的特征點為已知點，直接使用標準樣板進行測量，其中，在拋修的過程中同時使用壁厚卡鉗對葉身1的腔體厚度進行監測，使每個葉身1的腔體厚度符合設計要求；在本發明中，第一安裝頭2為葉身1的上安裝頭，第二安裝頭3為葉身1的下安裝頭；

步驟4、如圖5所示，為鑄造完成的第一安裝板4，第一安裝板4和第二安裝板的結構相同，第一安裝板4為上安裝板、第二安裝板為下安裝板，分別對鑄造完成的第一安裝板4和第二安裝板進行機加工，得到第一安裝板4的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面，以及第二安裝板的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面；

步驟5、分別對第一安裝板4的多個第一型孔5和第二安裝板的多個第二型孔進行打磨，去除多個第一型孔5和多個第二型孔內的鑄造多余物；

其中，第一安裝板4的第一型孔5用于與葉身1的第一安裝頭2配合，在本發明中，第一安裝板4的第一型孔5用于與葉身1的上安裝頭配合，第二安裝板的第二型孔用于與葉身1的下安裝頭配合，第一型孔5的數量和第二型孔的數量與葉身1的數量相同，本實施例中的導向葉片組件包括兩個葉身1，則第一安裝板4和第二安裝板上的型孔數量均為兩個。

步驟6、將打磨完成后的第一安裝板4固定在機床的夾具上，對第一安裝板4的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面進行定位，其中，定位間隙小于或等于0.03mm；

步驟7、將第一安裝板4與多個葉身1進行試裝配，對多個第一型孔5進行拋修打磨，使每個葉身1的第一安裝頭2均能裝入與其對應的第一型孔5內，且第一安裝頭2與第一型孔5之間的間隙符合圖紙要求；

步驟8、將打磨完成后的第二安裝板固定在機床的夾具上，對第二安裝板的X向排氣邊定位面和葉片角向定位面進行定位，其中，定位間隙小于或等于0.03mm；

步驟9、將第二安裝板與多個葉身1進行試裝配，對多個第二型孔進行拋修打磨，使每個葉身1的第二安裝頭3均能裝入與其對應的第二型孔內，且第二安裝頭3與第二型孔之間的間隙符合圖紙要求；

步驟10、對每個葉身1的第一安裝頭2和與其對應的第一型孔5進行非牢固點焊定位，以及對每個葉身1的第二安裝頭3和與其對應的第二型孔進行非牢固點焊定位，形成預裝配導向葉片組件；其中，在將每個第一安裝頭2焊接在第一型孔5內時，可以設定三個焊接點，通過點焊對設定的三個焊接點進行焊接，同理，在將每個第二安裝頭3焊接在第二型孔內時，也設定三個焊接點，也通過點焊對設定的三個焊點進行焊接，而其余的部分則先不進行焊接，如此來實現非牢固點焊定位，形成預裝配導向葉片組件。

步驟11、測量預裝配導向葉片組件的喉道排氣面積，喉道排氣面積的測量方法為現有技術，若喉道排氣面積小于設計要求，將預裝配導向葉片組件拆開，如圖6所示，在多個葉身1的盆向朝上且操作人員面向多個葉身1的第一安裝頭2的方向，同時順時針旋轉多個葉身1，旋轉角度為α，0°＜α≤0.5°，且旋轉的過程中，保證每個葉身1的排氣邊角向定位基準和排氣邊角向定位基準始終靠嚴，第一安裝頭2為上安裝頭；

其中，如圖6所示，在同時旋轉多個葉身1的過程中，一個葉身1的盆向測量點和與其相鄰的葉身1的背向定位點之間的距離T_W會增大，其中每個葉身1的盆向測量點和背向定位點均為已知點，圖7為將其中一個葉身由位置M旋轉至位置N，在旋轉的角度α在0°＜α≤0.5°的范圍內時，T_W的增大量ΔT_W的范圍為0＜ΔT_W≤0.2mm，在旋轉的過程中，一個葉身1的盆向測量點和與其相鄰的葉身1的背向定位點之間的距離T_W增大，喉道排氣面積也會相應的增大。

步驟12、對旋轉后的每個葉身1的第一安裝頭2和與其對應的第一型孔5進行非牢固點焊定位，以及對每個葉身1的第二安裝頭3和與其對應的第二型孔進行非牢固點焊定位，再次形成預裝配導向葉片組件；

旋轉了角度α后，再次對多個葉身1和第一安裝板4以及第二安裝板進行非牢固點點焊定位，設定三個焊點進行焊接，再次形成預裝配導向葉片組件。

步驟13、測量步驟12中形成的預裝配導向葉片組件的喉道排氣面積，若喉道排氣面積滿足設計要求，則對每個葉身1的第一安裝頭2和與其對應的第一型孔5進行全部點焊定位，以及對每個葉身1的第二安裝頭3和與其對應的第二型孔進行全部點焊定位；若喉道排氣面積仍然小于設計要求，則再次將預裝配導向葉片組件拆開，在多個葉身1的盆向朝上且操作人員面向多個葉身1的第一安裝頭2的方向，同時順時針旋轉多個葉身1，旋轉角度為α，并對旋轉后的每個葉身1的第二安裝頭3和與其對應的第二型孔進行非牢固點焊定位，再次進行喉道排氣面積的測量，一般情況下，在使用本發明中的方法對喉道排氣面積較小的導向葉片組件進行調整時，對多個葉身1旋轉一次或者兩次即可以使喉道排氣面積滿足圖紙要求，本發明中的方法適用于對喉道排氣面積小于圖紙要求的導向葉片組件進行調整裝配，若喉道排氣面積超出了圖紙的要求，則無法進行調整。

通過本發明中的方法，可以快速準確的判斷第一安裝板4以及第二安裝板的拋修調整位置，且對于調整好安裝位置的葉身1、第一安裝板4和第二安裝板進行非牢固點焊定位，再進行喉道排氣面積的測量，若喉道排氣面積小于圖紙要求，則可以通過本發明中的方法對喉道排氣面積進行快速調節，使得喉道排氣面積符合圖紙要求，一方面解決了由于喉道排氣面積小于圖紙要求而導致的不合格產品數量增加的問題，另一方面，大大節約了裝配時間，提高了作業效率。