專利名稱:葉片型面的力學(xué)自動定位方法及裝置的制作方法
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及對葉片型面定位及保持定位狀態(tài)的方法和裝置。
葉片機(jī)的葉片型面通常被設(shè)計(jì)成復(fù)雜的空間曲面，在目前生產(chǎn)中大都采用精鍛、精軋或精鑄等工藝方法獲得這些復(fù)雜型面的毛坯，再以型面為定位基準(zhǔn)加工葉片榫頭或安裝板。由于葉片榫頭或安裝板與型面之間的相對位置精度要求很嚴(yán)，所以型面定位是否準(zhǔn)確，就成為保證精度的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的定位方法是用六個(gè)剛性定位點(diǎn)或相當(dāng)于六個(gè)定位點(diǎn)的型面定位塊來消除葉片的六個(gè)自由度，再用機(jī)械壓緊的方法使定位狀態(tài)保持下來。這種六點(diǎn)定位法的缺點(diǎn)是，第一，定位精度低，葉片型面的厚度誤差和型面的相對扭轉(zhuǎn)誤差不可能在各定位點(diǎn)均攤，為減少報(bào)廢，勢必要求提高毛坯精度，這就使毛坯的成本增加。第二，這種方法由人工裝夾，定位精度受到人為因素的影響。同時(shí)，人工夾緊，夾緊力不易控制，往往把葉片壓變形或壓傷。在加工時(shí)由于支承葉片的點(diǎn)少，抗不了切削力而變形。為了克服這三個(gè)困難通常采用葉片先用剛性的六點(diǎn)定位，再用低熔點(diǎn)合金或其他介質(zhì)包容葉片，把葉片的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移到包容塊上，最后以塊來定位夾緊加工榫頭或安裝板。這種方法對渦輪導(dǎo)向器葉片或渦輪工作葉片，特別是空芯葉片用低熔點(diǎn)合金包容，容易受到低熔點(diǎn)合金的污染影響高溫強(qiáng)度和使用壽命。第三，定位時(shí)操作者不能準(zhǔn)確地判斷定位狀態(tài)是否合理，葉片是否合格。
本發(fā)明的目的是提供一種新的葉片型面定位方法和使用這種方法的專用裝置，這種方法能克服傳統(tǒng)六點(diǎn)定位法的缺點(diǎn)，使定位精度不受葉片型面厚度誤差的影響，并且使葉片型面的相對扭轉(zhuǎn)誤差在各調(diào)整點(diǎn)上均攤，從而可以降低對葉片毛坯或上道工序的精度要求。本發(fā)明能克服傳統(tǒng)的定位后機(jī)械壓緊的缺點(diǎn)，將定位與夾緊統(tǒng)一起來，既是定位件又是夾緊件，避免壓緊時(shí)破壞定位狀態(tài)。根據(jù)加工的需要，可以在葉片的不同部位設(shè)置足夠多的輔助支承點(diǎn)以防止加工時(shí)變形或破壞定位。本發(fā)明的專用裝置迅速地自動將葉片型面調(diào)整到最佳位置并保持住，還能直接顯示出定位狀態(tài)，判別葉片是否合格。大大提高定位速度和定位精度。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是(1)用剛性定位點(diǎn)或定位型面對葉片進(jìn)行初定位，消除葉片的一部分自由度，根據(jù)實(shí)際定位中調(diào)整葉片的需要，一般在初定位時(shí)消除葉片的三個(gè)自由度，按照圖一規(guī)定的座標(biāo)系，應(yīng)消除葉片沿x軸移動的自由度σx、沿Z軸移動的自由度σz和繞Y軸移動的自由度ωy。
(2)在葉身上選定足夠多的成組的調(diào)整點(diǎn)，每組調(diào)整點(diǎn)都包括葉盆上的一點(diǎn)和與其對應(yīng)的葉背上的一點(diǎn)，這兩點(diǎn)都位于一個(gè)垂直于Z軸的調(diào)整截面內(nèi)，調(diào)整點(diǎn)的組數(shù)不能少于六減去被剛性定位點(diǎn)已經(jīng)消除的自由度的個(gè)數(shù)。
(3)通過與葉片上的調(diào)整點(diǎn)直接接觸的或經(jīng)杠桿轉(zhuǎn)換方向后與調(diào)整點(diǎn)接觸的傳遞軸向各個(gè)調(diào)整點(diǎn)施加一個(gè)與該調(diào)整點(diǎn)的位移量成線性變化的，剛度相同的、經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整的力，所有作用在葉片上的力構(gòu)成一個(gè)空間力系，該力系對于標(biāo)準(zhǔn)件處在平衡狀態(tài)，當(dāng)被定位的葉片裝入定位裝置，在定位過程中，在上述空間力系的作用下，被調(diào)整的葉片在初定位后剩下的自由度范圍內(nèi)變化位置，直至達(dá)到空間力系的最后平衡。
(4)葉片被定位后通過鎖緊裝置把與被調(diào)整葉片調(diào)整點(diǎn)直接接觸或借助杠桿接觸的所有的傳遞軸徑向鎖緊，將被調(diào)整后的葉片的位置保持下來。
本發(fā)明的定位方法定位精度高，它不受葉片型面厚度誤差的影響，而且能使型面相對扭轉(zhuǎn)誤差在各組調(diào)整點(diǎn)上均攤，這時(shí)葉片處在最有利于保證加工精度的位置上。使用本發(fā)明的方法可以降低對葉片毛坯或?qū)ι系拦ば虻木纫蟆Ｒ恍┯脗鹘y(tǒng)的六點(diǎn)定位法認(rèn)為報(bào)廢的葉片采用本發(fā)明的定位方法仍可以加工出合格的葉片。從而，降低了葉片的制造成本。按本發(fā)明的定位方法設(shè)計(jì)的專用裝置操作簡便，能迅速準(zhǔn)確地將具有復(fù)雜型面的葉片定位，并直接顯示定位狀態(tài)是否合格，縮短定位時(shí)間，提高了勞動生產(chǎn)率。
下面以初定位后消除σx、σz、ωy三個(gè)自由度為例結(jié)合附圖對本發(fā)明的方法和裝置作詳細(xì)說明。
圖1是規(guī)定葉片座標(biāo)系示意圖。
圖2是選定4組調(diào)整點(diǎn)時(shí)定位方法示意圖。
圖3是選定3組調(diào)整點(diǎn)時(shí)定位方法示意圖。
圖4是依據(jù)本發(fā)明方法的一種定位裝置圖。
圖5是圖4的K向局部視圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明方法的另一種定位裝置圖。
圖7是圖6A-A剖面圖。
圖8是圖6B-B剖面局部視圖。
圖9是裝置P結(jié)構(gòu)示意圖。
按照圖1規(guī)定的座標(biāo)系，葉片1有六個(gè)自由度，即沿座標(biāo)軸移動的三個(gè)自由度σx、σy、σz和繞座標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的三個(gè)自由度ωx、ωy、ωz。用剛性定位點(diǎn)對葉片初定位后，σx、σz和ωy三個(gè)自由度被消除，只剩下σy、ωx和ωz三個(gè)自由度。依據(jù)精密定位工作積累的經(jīng)驗(yàn)證明，調(diào)整剩下的三個(gè)自由度完全能滿足定位的要求。圖2給出了選定四組調(diào)整點(diǎn)的定位方法。帶有工藝臺2的葉片1由V形塊3和Z軸方向定位點(diǎn)4作初定位。對沒有工藝臺2或工藝臺不能作定位基準(zhǔn)的葉片，由進(jìn)氣邊的定位點(diǎn)5和Z軸方向定位點(diǎn)6作初定位。
初定位后要在葉身上選擇足夠多的調(diào)整點(diǎn)。必須選擇垂直于Z軸的葉型截面為調(diào)整截面，一般選擇兩個(gè)截面，如圖2中的截面7、8。兩個(gè)截面的距離盡可能大一些，一般可以在葉片圖給出的檢驗(yàn)點(diǎn)附近選擇。
在每個(gè)調(diào)整截面上選定兩組調(diào)整點(diǎn)，它們位于Yz平面的兩邊，分別靠近葉片的進(jìn)氣、排氣邊緣。每組兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)在葉背上，一個(gè)在葉盆上。調(diào)整截面7上有四個(gè)調(diào)整點(diǎn)9、10、11、12;調(diào)整截面8上有四個(gè)調(diào)整點(diǎn)13、14、15、16。
圖3給出了選定三組調(diào)整點(diǎn)時(shí)的定位方法示意圖。這種方法適用于要求優(yōu)先保證葉片某一部分比如渦輪導(dǎo)向器葉片排氣邊精度的場合。即三組定位點(diǎn)選擇在需要優(yōu)先保證精度的地方。對于這種葉片最好選擇三個(gè)調(diào)整截面，第三個(gè)截面17位于截面7和8的中央。在每個(gè)截面上只選定一組調(diào)整點(diǎn)，每組兩個(gè)點(diǎn)，葉盆上一點(diǎn)，葉背上一點(diǎn)，三個(gè)截面共六個(gè)調(diào)整點(diǎn)。截面7和8上的調(diào)整點(diǎn)靠近需要保證精度的那個(gè)邊緣，中間截面17上的調(diào)整點(diǎn)靠近另一側(cè)邊緣。
選定了調(diào)整點(diǎn)以后，由位移-力轉(zhuǎn)換裝置P向調(diào)整點(diǎn)施加彈性力，施力的方向與葉片上調(diào)整點(diǎn)法線的夾角不大于15°。
裝置P由傳遞軸，調(diào)節(jié)螺釘、彈性元件、和位移傳感器組成。彈性元件可以是圓柱彈簧、碟形彈簧或懸臂梁等。彈性元件的剛度都相同。當(dāng)傳遞軸接觸葉片型面后產(chǎn)生位移，壓縮彈性元件，這時(shí)就有彈性力作用在葉片的調(diào)整點(diǎn)上。傳遞軸的位移量與彈性力成正比，由于傳遞軸的位移量直接反映了葉片的誤差，因而使誤差與彈性力建立了嚴(yán)格的比例關(guān)系。調(diào)整各個(gè)彈性力的方法是使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，它上面含有各個(gè)調(diào)整點(diǎn)的規(guī)定值，調(diào)整各個(gè)裝置P中的調(diào)節(jié)螺釘，使各個(gè)彈性元件給標(biāo)準(zhǔn)件的作用力相等，即處在平衡狀態(tài)。當(dāng)被定位的葉片裝入定位裝置，在定位過程中，在上述空間力系的作用下，被調(diào)整的葉片在沿Y軸移動自由度σy，繞x軸轉(zhuǎn)動自由度ωx和繞Z軸轉(zhuǎn)動自由度ωz上變化位置，直至達(dá)到空間力系的最后平衡。這時(shí)葉片的位置就是最佳定位位置。
鎖緊裝置將套在彈性套中的傳遞軸固定，使它變成一個(gè)剛性定位位-夾緊點(diǎn)，葉片的定位狀態(tài)就被保持下來。
裝置P上的位移傳感器能感受傳遞軸的位移量，通過顯示器加以顯示，由于葉片誤差，傳遞軸位移量，彈性力三者之間存在比例關(guān)系，所以顯示的位移值既可以代表調(diào)整點(diǎn)的實(shí)際誤差，也可以代表彈性力的大小。在定位時(shí)，根據(jù)顯示值可以判別葉片定位后的最終狀態(tài)是否合格。
根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)的葉片型面自動定位裝置，有一個(gè)開合裝置，它上面安裝著初定位裝置，一般采用剛性定位點(diǎn)或定位型面構(gòu)成，以消除葉片的一部分自由度，通常要消除沿x軸移動、沿Z軸移動和繞Y軸轉(zhuǎn)動三個(gè)自由度。在開合裝置上有力與位移成線性變化的、剛度彼此相同的經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整的位移-力轉(zhuǎn)換裝置P，它是向葉片施加彈性力的機(jī)構(gòu)，因此它的數(shù)目必須與葉片上調(diào)整點(diǎn)的數(shù)目相同，它的安裝位置與調(diào)整點(diǎn)一一對應(yīng)，以使彈性力剛好施加在調(diào)整點(diǎn)上，它的施力方向與相應(yīng)的調(diào)整點(diǎn)選定的方向一致，該方向與調(diào)整點(diǎn)的法線的夾角不大于15°。為了保持定位狀態(tài)，有一個(gè)鎖緊裝置，能鎖定裝置P使之成為剛性的定位-夾緊點(diǎn)，使定位狀態(tài)保持不變。為了抵抗機(jī)械加工時(shí)的切削力，防止其破壞定位狀態(tài)，有足夠數(shù)量的輔助支承器，此外還有一個(gè)監(jiān)測定位狀態(tài)的測量顯示裝置和防止污染的密封裝置。
圖4給出了這種定位裝置一種實(shí)施例的原理圖。開合裝置是兩個(gè)半模29、30，其中一個(gè)是固定，另一個(gè)在驅(qū)動裝置帶動下可以沿導(dǎo)軌33運(yùn)動，完成合?；蜷_模動作。驅(qū)動裝置可以是氣缸、油缸或電機(jī)。半模的運(yùn)動方向是Y軸的方向。兩半模合模后中部形成一個(gè)低熔點(diǎn)合金澆鑄腔32(參見圖5)，葉片1位于該空腔中。半模29上有初定位裝置消除σx、σz和ωy三個(gè)自由度。該裝置包括兩個(gè)可以沿y軸移動的V型塊3和一個(gè)剛性定位點(diǎn)4，V型塊3沿Z軸方向布置其V型槽的中分面就是葉片座標(biāo)的yz平面，將葉片1的工藝臺2放進(jìn)V型槽內(nèi)，就消除了σx和ωy兩個(gè)自由度。定位點(diǎn)4固定在一個(gè)V型塊3上，它可以與V型塊3一起沿y軸移動。V型塊3裝在半模29的滑槽31內(nèi)。
當(dāng)葉片1沒有工藝臺2時(shí)，初定位裝置是定在半模上的三個(gè)剛性定位棒，它們可以沿y軸移動，其中的兩個(gè)棒沿Z軸方向排列，位于被定位葉片葉身型面的一個(gè)邊緣，這樣就消除了σx和ωY兩個(gè)自由度，第三個(gè)定位棒位于葉片沿長度方向的一端，消除σZ這個(gè)自由度。
位移-力轉(zhuǎn)換裝置P由傳遞軸18、調(diào)節(jié)螺釘21彈性元件19和位移傳感器20組成。傳遞軸18是一根短園軸，一端帶有球形頭部，調(diào)整螺釘21旋進(jìn)其尾部端面的螺紋孔中，傳遞軸安裝在貫穿半模的孔中，其球形頭部接觸葉片，尾部的調(diào)整螺釘21接觸固定在半模上的彈性元件19和位移傳感器20。安裝在半模29上的裝置P可以隨半模運(yùn)動。當(dāng)合模時(shí)，裝置P的傳遞軸18受葉片擠壓分別向后移動，使彈性元件19變形產(chǎn)生彈性力。彈性元件有嚴(yán)格的位移-力轉(zhuǎn)換線性，所有的彈性元件19應(yīng)具有相同的剛度。旋動調(diào)整螺釘21可以改變裝置P對葉片施力的大小。位移傳感器20感受觸頭18的位移量，將該位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號送到顯示器28，顯示器可以是各種形式的長度顯示儀表，八個(gè)調(diào)整點(diǎn)的定位狀態(tài)和受力情況都可以準(zhǔn)確地顯示出來。
保持定位狀態(tài)的鎖緊裝置由套在傳遞軸18外面的彈性套22、管路24、油缸25、汽缸27組成，彈性套22是一個(gè)薄壁套筒，其中段的截面比兩端小，它安裝在半模上的貫通孔中，兩端與貫通孔緊配合，形成密封，其中段外圓面與貫通孔內(nèi)壁之間形成環(huán)形空腔23傳遞軸18插在彈性套22的內(nèi)孔中。各個(gè)環(huán)形空腔23都通過管路24與油缸25相連形成封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)充滿油。當(dāng)汽缸27推動桿26進(jìn)入油缸25時(shí)，使環(huán)形空腔23內(nèi)油壓增高，將彈性套22中段壓緊在觸頭18外圓面上，使觸頭18被鎖緊。氣缸27帶動桿26退出油缸25時(shí)，油缸容積增大，空腔23內(nèi)油壓減小，彈性套22將觸頭18松開。
該定位裝置操作很簡單。首先用標(biāo)準(zhǔn)件校準(zhǔn)各個(gè)裝置P，將含有各個(gè)調(diào)整點(diǎn)規(guī)定值的標(biāo)準(zhǔn)件放進(jìn)半模由專用定位點(diǎn)定位，合模后根據(jù)顯示器28的指示值調(diào)整螺釘21，使各調(diào)整點(diǎn)的指示值相同。開模取出標(biāo)準(zhǔn)件，放進(jìn)葉片毛坯，合模后，葉片就自動穩(wěn)定在最佳位置，根據(jù)顯示器指示判定定位合乎要求后，將各裝置P鎖定完成定位。向空腔32中澆鑄低熔點(diǎn)合金，固化后就可取出轉(zhuǎn)入下道工序。該裝置適于定位外形尺寸較小的實(shí)心葉片，比如壓氣機(jī)葉片等。
對于某些帶安裝板的葉片，比如渦輪導(dǎo)向器葉片或渦輪工作葉片特別是空芯葉片，用低熔點(diǎn)合金包容易受到污染以致影響高溫強(qiáng)度和使用壽命，這時(shí)需要將葉片定位后直接加工安裝板，為下道工序制造基準(zhǔn)。圖6是依據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)的，適于上述葉片定位的裝置。圖7是圖6沿A-A截面剖視圖，圖8是圖6沿B-B截面剖視圖。
開合裝置由基座34和上蓋35組成，葉片1位于基座34和上蓋35中間，基座34上有定位點(diǎn)36、37、38將葉片初定位，消除σx、σz和ωy三個(gè)自由度，剩下ωx、ωz和σy三個(gè)自由度供調(diào)整用。上蓋35一端通過軸39與基座34鉸鏈，可以繞軸39轉(zhuǎn)動，上蓋35的另一端有定位平面40，手輪41將該平面壓緊在定位銷42上。位移-力轉(zhuǎn)換裝置P成對地安裝在基座34上，每對中有一個(gè)直接與葉片上的調(diào)整點(diǎn)對應(yīng)，另一個(gè)通過上蓋35上的杠桿43傳遞與葉片上的調(diào)整點(diǎn)對應(yīng)。位移-力轉(zhuǎn)換裝置P的結(jié)構(gòu)如圖9所示，由傳遞軸18，調(diào)節(jié)螺釘21、彈性元件19和位移傳感器20組成。彈性元件19是ㄇ型的金屬彈簧片，其中一個(gè)臂上有觸頭44與調(diào)節(jié)螺釘21接觸，另一個(gè)臂上有帶中心孔的管狀螺桿45，位移傳感器20固定在該螺桿的中心孔內(nèi)與ㄇ型彈簧帶觸頭的臂接觸，保護(hù)套46將彈性元件和位移傳感器罩住以防污損，管狀螺桿45和固定螺母47將彈性元件固定在與基座相連的支板48上。傳遞軸18是一根短圓軸，一端帶有球面的頭部，調(diào)節(jié)螺釘21裝在其尾部端面的螺孔上。傳遞軸18安裝在基座的彈性套22內(nèi)。其帶球面的頭部接觸葉片或通過杠桿45傳遞接觸葉片。傳遞軸18受葉片擠壓分別向后移動，使彈性元件19變形產(chǎn)生彈性力。所有的彈性元件應(yīng)具有相同的剛度。旋動調(diào)節(jié)螺釘21可以改變裝置P對葉片施力的大小。位移傳感器20感受傳遞軸的位移量并轉(zhuǎn)換成電信號送到顯示器28。
保持定位狀態(tài)的鎖緊裝置由套在傳遞軸18上的彈性套22，管路24和提供高壓油裝置組成。彈性套22其中段外徑比兩端小、它安裝在基座34的通孔中，兩端與基座形成密封，其中段外圓面與基座孔內(nèi)壁形成環(huán)形空腔23。各環(huán)形空腔都由管路24連接到高壓油供給裝置。當(dāng)管路24接通150～200公斤/厘米2高壓油時(shí)，使彈性套22變形抱緊傳遞軸，使它成為剛性點(diǎn)，把葉片定位狀態(tài)保持下來。管路24卸壓后彈性套22復(fù)原將傳遞軸18松開。
為了防止定位后直接加工安裝板時(shí)強(qiáng)大的切削力破壞定位或使葉片變形，在葉片的適當(dāng)部位要配置足夠多的輔助支承點(diǎn)來抵抗切削力。在基座的兩端的本體上應(yīng)各安裝不少于四個(gè)輔助支承器，本實(shí)施例中兩端各配置八個(gè)輔助支承器。支承器由彈性套49，承力軸50，回程彈簧51，防塵罩52、輔助支承軸53、氣室54、管路55和提供氣壓油壓的裝置組成。彈性套49其中段外徑比兩端小，它安裝在基座34的通孔中，兩端與基座34形成密封，其中段外圓面與殼體孔內(nèi)壁形成環(huán)形油腔。各環(huán)形油腔都與管路56相連接，形成封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)充滿油。當(dāng)管路56接通150～200公斤/厘米2、高壓油時(shí)，使彈性套49變形抱緊承力軸50，管路56卸壓彈性套49復(fù)原將承力軸50松開。承力軸50是一端是球面或端面傾斜的臺階軸，它套在彈性套49中?；爻虖椈?1套在承力軸50的前端，保證支承點(diǎn)退出。防塵罩52一端套在支承軸53上，另一端套在支承器殼體57以防止配合面的污染。支承軸53是兩端呈球面的小軸，承力軸50、彈性套49和氣路板58之間形成氣室54。各氣室通過氣路板相互連通并與管路55連接。當(dāng)管路55接通2～4公斤/厘米2氣壓時(shí)，承力軸50在氣壓的推動下克服回程彈簧51的壓力向前接觸葉片1或通過支承軸53接觸葉片。當(dāng)管路55卸壓后，承力軸在回程彈簧51作用下退回。
為了防止在切削加工過程中金屬屑、切削液污染定位裝置，有一個(gè)保護(hù)罩59將定位裝置蓋住，僅露出需要加工的安裝板的加工面60，保護(hù)罩59和上蓋35的上表面低于安裝板的加工面。上蓋35、保護(hù)罩59與被定位葉片1之間的間隙處用膠條或其它介質(zhì)封嚴(yán)。
該自動定位裝置的操作過程是先用標(biāo)準(zhǔn)件校正各個(gè)裝置P，將含有各個(gè)調(diào)整點(diǎn)規(guī)定值的標(biāo)準(zhǔn)件放入定位裝置定位夾緊，標(biāo)準(zhǔn)件在定位裝置中的正確位置由安裝在裝置中的專用定位點(diǎn)決定，用上蓋壓緊后，將標(biāo)準(zhǔn)件的六個(gè)自由度全部消除。調(diào)節(jié)裝置P的調(diào)節(jié)螺釘21，使各裝置P給標(biāo)準(zhǔn)件以相同的作用力，也就是位移測量系統(tǒng)的顯示器指示在零位。取出標(biāo)準(zhǔn)件，換上待定位的葉片，上蓋35用手輪41定位壓緊后，葉片就自動定位在最佳位置，根據(jù)測量裝置的顯示器指示值判別葉片調(diào)整后是否合格。若合格，管路24接通高壓源將傳遞軸18鎖緊，而后管路55接通氣源，各支承點(diǎn)到位、再將油路56接通高壓油源將承力軸50鎖住、油路、氣路的順序通斷可以自動完成。用膠條或其他介質(zhì)對間隙進(jìn)行封嚴(yán)，即可加工葉片1的加工面60。
本發(fā)明的葉片型面自動定位裝置，可調(diào)的靈敏度不低于0.02毫米，調(diào)整后葉片的實(shí)際位置與最佳位置之差不大于0.03毫米，重復(fù)定位誤差不大于0.01毫米。
權(quán)利要求
1.一種葉片型面的定位及保持定位狀態(tài)的方法，其特征在于(1)用剛性定位點(diǎn)或定位型面對葉片進(jìn)行初定位，消除葉片的一部分自由度；(2)在葉身上選定足夠多的成組的調(diào)整點(diǎn)，每組調(diào)整點(diǎn)包括葉盆上的一點(diǎn)和與其對應(yīng)的葉背上的一點(diǎn)，這兩點(diǎn)都位于一個(gè)垂直于Z軸的調(diào)整截面上，調(diào)整點(diǎn)的組數(shù)，不能少于六減去被剛性定位點(diǎn)已經(jīng)消除的自由度的個(gè)數(shù)；(3)通過與葉片的調(diào)整點(diǎn)直接接觸的、或經(jīng)杠桿轉(zhuǎn)換方向后與調(diào)整點(diǎn)接觸的傳遞軸，向各個(gè)調(diào)整點(diǎn)施加一個(gè)與該調(diào)整點(diǎn)的位移量成線性變化的、剛度相同的、經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整的力，施力的方向與該調(diào)整點(diǎn)法線的夾角不大于15°，被調(diào)整的葉片在所有作用在該葉片上的力構(gòu)成的空間力系的作用下，在初定位剩下的自由度范圍內(nèi)變化位置，直至達(dá)到空間力系的最后平衡；(4)葉片被定位后，通過鎖緊裝置把各個(gè)傳遞軸徑向鎖緊，將葉片的位置保持住。
2.一種葉片型面定位及保持定位狀態(tài)的裝置，包括一個(gè)開合裝置、初定位裝置，其特征在于，(1)開合裝置上有由剛性定位點(diǎn)或定位型面構(gòu)成的、消除葉片沿x軸移動，沿Z軸移動和繞y軸轉(zhuǎn)動三個(gè)自由度的初定位裝置;(2)開合裝置上有力與位移成線性變化的、剛度彼此相同的、經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整的位移-力轉(zhuǎn)換裝置P，其數(shù)量與被定位葉片上調(diào)整點(diǎn)的數(shù)量相同，其施力方向與相應(yīng)的調(diào)整點(diǎn)選定的方向一致;(3)有一個(gè)保持定位狀態(tài)的鎖緊裝置;(4)有一個(gè)監(jiān)測定位狀態(tài)的測量顯示裝置;(5)有足夠數(shù)量的輔助支承器;(6)有防止污染的密封裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的定位方法，其特征在于，用含有各個(gè)調(diào)整點(diǎn)的規(guī)定值的標(biāo)準(zhǔn)件來調(diào)整，使各裝置P對標(biāo)準(zhǔn)件有相同的作用力。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的定位裝置，其特征在于，(1)所說的開合裝置是兩個(gè)半模，其中一個(gè)是固定的，另一個(gè)帶有驅(qū)動機(jī)構(gòu);(2)在固定的半模上有由兩塊可以分別沿y軸移動、其中心在yz平面上的V型塊3和固定在V型塊上的定位塊4組成的初定位裝置;(3)裝置P分別安裝在兩個(gè)半模上。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2的定位裝置，其特征在于，(1)所說的開合裝置包括上蓋和基座，上蓋35一端通過軸39與基座34鉸鏈，另一端有定位平面40，手輪41將該平面壓緊在定位銷42上，上蓋35和保護(hù)罩59上表面低于葉片安裝板的加工面60;(2)裝置P成對地安裝在基座34上，每對中有一個(gè)直接與葉片上的調(diào)整點(diǎn)對應(yīng)，另一個(gè)通過上蓋35上的杠桿43傳遞與葉片上的調(diào)整點(diǎn)對應(yīng);(3)在基座兩側(cè)的本體上各安裝著不少于四個(gè)輔助支承器。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2、4、5其中之一的定位裝置，其特征在于，所說的裝置P由傳遞軸18、調(diào)節(jié)螺釘21、彈性元件19和位移傳感器20組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的定位裝置，其特征在于，所說的彈性元件19是一個(gè)ㄇ型金屬彈簧，其中一個(gè)臂上有觸頭44與調(diào)節(jié)螺釘21接觸，另一個(gè)臂有帶中心孔的管狀螺桿45，位移傳感器20固定在該螺桿的孔內(nèi)，與ㄇ型彈簧帶觸頭的臂接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求
2、4、5、7其中之一的定位裝置，其特征在于，鎖緊裝置是中段截面比兩端小的彈性套筒，它安裝在基座的通孔中，兩端與基座密封，其中段外圓與基座孔內(nèi)壁形成環(huán)形油腔，各環(huán)形油腔由管路24連接到高壓油供給裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求
2、4、5、7其中之一的定位裝置，其特征在于，輔助支承器由彈性套49、承力軸50、回程彈簧51、防塵罩52、輔助支承軸53、氣室54、管路55、管路56和提供氣壓、油壓的裝置組成，彈性套49安裝在基座34的通孔中，兩端與基座34密封，其中段外圓與基座孔內(nèi)壁形成環(huán)形油腔，與各環(huán)形油腔相連通的管路56和高壓油源相接，各氣室54與管路55相接。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9的定位裝置，其特征在于，上蓋35和保護(hù)罩59與葉片安裝板之間的間隙，用膠條或其他介質(zhì)封嚴(yán)。
專利摘要
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及對葉片機(jī)的葉片型面定位及保持定位狀態(tài)的方法。
文檔編號B23Q3/00GK86107876SQ86107876
公開日1988年6月1日 申請日期1986年11月19日
發(fā)明者楊鴻耀 申請人:航空工業(yè)部第六二五研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan