一種安裝板帶有空間角度的葉片鍛件加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種安裝板帶有空間角度的葉片鍛件加工方法，包括以下步驟：(1)建立新的坐標系，新坐標系的Z軸方向與安裝板的法向一致；使葉片鍛件安裝板的長、寬、高方向與三個坐標軸之間一一對應；(2)按照新坐標系重新截取葉身截面，添加葉身余量、安裝板余量，完成鍛件圖的設計；(3)按照新坐標系及新截取的葉身型面進行樣板測具的設計。本發(fā)明利用坐標軸的轉(zhuǎn)換，減少了安裝板的加工余量，原材料節(jié)約16％左右；同時在生產(chǎn)中可以方便地進行安裝板的測量，消除了葉片鍛件批量報廢的隱患。該技術不僅可應用于航空發(fā)動機，還可以應用在其他透平機械中安裝板帶有空間角度的葉片類鍛件設計中。
【專利說明】一種安裝板帶有空間角度的葉片鍛件加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及塑性成型領域，具體說是一種航空發(fā)動機及其他透平機械中安裝板帶有空間角度的葉片類鍛件的加工方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的葉片鍛件工藝設計方法是，鍛件沿用原零件設計圖給定的坐標系，鍛件葉身直接在零件型面添加余量得到，鍛件安裝板按照坐標系方向添加余量得到，安裝板基本設計為六面體，并保證六面體的六個面與坐標軸平行或存在二維角度。同時用于檢測的葉片樣板測具也是按照原坐標系進行設計的，葉身可直接使用樣板測量，安裝板可使用“高度尺+正弦規(guī)”簡單地進行幾何劃線測量。
[0003]對于安裝板帶有空間角度的葉片來說，其安裝板的長寬方向與設計圖給定的坐標軸之間存在較大的三維空間角度。若采用傳統(tǒng)方法設計鍛件，安裝板的長寬方向余量按坐標軸方向添加，為了包容安裝板，會使安裝板加工余量變大，這樣不但浪費了原材料，而且也增加了機械加工量。若不按照設計圖給定的坐標系添加安裝板余量，鍛件安裝板部位就不能使用樣板測具方便地進行測量，這是因為，鍛件安裝板必須由坐標系定位，由于此時鍛件安裝板與坐標系之間呈兩個角度，即在兩個坐標軸方向上均存在角度，而一般的正弦規(guī)只能旋轉(zhuǎn)一個角度，因此鍛件的安裝板尺寸便無法直接測量，安裝板尺寸易在批量生產(chǎn)中失控，從而存在葉片批量報廢的質(zhì)量隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種打破傳統(tǒng)的設計思路，既要保證安裝板較小的加工余量，又要保證實際生產(chǎn)時安裝板部位可使用樣板測具方便地測量的加工方法。具體方案如下:
[0005]一種安裝板帶有空間角度的葉片鍛件工方法，包括以下步驟:
[0006](I)建立新的坐標系，新坐標系的Z'軸方向與安裝板的法向一致；使葉片鍛件安裝板的長、寬、高方向與三個坐標軸之間一一對應；
[0007](2)按照新坐標系重新截取葉身截面，添加葉身余量、安裝板
[0008]余量，完成鍛件圖的設計；
[0009](3)按照新坐標系及新截取的葉身型面進行樣板測具的設計。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
[0011]按新的設計方法生產(chǎn)的鍛件，減少了安裝板的加工余量，原材料節(jié)約16%左右；同時在生產(chǎn)中可以方便地進行安裝板的測量，消除了葉片鍛件批量報廢的隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為新坐標系的示意圖；
[0013]圖2為按傳統(tǒng)方法涉及的鍛件圖；[0014]圖3為按本發(fā)明方法設計的鍛件圖；
[0015]圖4為按傳統(tǒng)方法的葉片鍛件裝夾在夾具上的示意圖；
[0016]圖5為按本發(fā)明的方法的葉片鍛件裝夾在夾具上的示意圖，
[0017]圖中，I為安裝板，2為葉身，Z軸為原零件設計圖給定的坐標系的Z軸方向，V為新坐標系的Z軸方向。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明，如圖1所示，⑴建立新的坐標系，新坐標系的Z軸方向與安裝板的法向一致；使葉片鍛件安裝板的長、寬、高方向與三個坐標軸之間一一對應；(2)按照新坐標系重新截取葉身截面，添加葉身余量、安裝板余量，完成鍛件圖的設計；安裝板帶有空間角度的葉片零件外形如圖1所示；圖2、圖3分別為按照傳統(tǒng)設計方法及新方法設計的葉片鍛件，其中雙點劃線為零件外形，粗實線為鍛件外形。由圖中可以看出鍛件圖選取的坐標系不同，安裝板加工余量不同，葉身部分截面數(shù)量、截面間距相同。新方法設計的鍛件安裝板余量比傳統(tǒng)的有所減小，葉身部分尺寸的控制程度沒有差異。(3)按照新坐標系及新截取的葉身型面進行樣板測具的設計，圖4、圖5分別為傳統(tǒng)方法及新方法設計的鍛件及其裝夾在相應測具上的實際狀態(tài)。由圖4可以看出，鍛件安裝到測具后的各葉身切面不是豎直狀態(tài)，因為測具和樣板配合檢測鍛件葉身型面的原理是，采取六點定位的方式將葉片鍛件安裝在測具上，再利用測具上的的立柱確定葉身切面的具體位置及方向，再使樣板緊靠測具上的水平定位面及立柱直的一面。這時樣板的切面處于葉身切面的理論位置，根據(jù)其與鍛件葉身之間的間隙(即透光)，就可以確定鍛件葉身切面輪廓度是否合格；樣板需要外力扶持才能靠在測具及立柱的基準面上，同時，由于切面不豎直，由于光線的問題，使得檢測人員對透光的觀察也非常費力。因此葉身型面用塞尺檢測葉身型面透光時既不準確又不方便。另外，此處還有一點需要說明，該鍛件采用在安裝板上選取六點定位在測具上的方式，因此，如果維持原有切面但將其轉(zhuǎn)為豎直，即將圖4中的Z軸轉(zhuǎn)為水平方向，那么鍛件兩個安裝板的下表面就不是水平狀態(tài)了，這樣一來，鍛件會發(fā)生滑動，無法在測具上可靠定位。如圖5所示，按本發(fā)明的方法設計的鍛件及測具，鍛件葉身截面與鍛件安裝板平面正交且在測具上呈豎直狀態(tài)，因此鍛件裝卡在測具上后既可以方便地測量葉身型面，又可以很方便地劃線測量安裝板尺寸。
[0019]本發(fā)明利用坐標軸的轉(zhuǎn)換，減少了安裝板的加工余量，減少安裝板的加工余量減少的原因是，沿零件安裝板方向加余量的方式使鍛件安裝板平面與零件安裝板平面平行，因此余量十分均勻，避免了為使鍛件安裝板與坐標軸方向一致而被迫多加余量的問題，原材料節(jié)約16%左右；同時在生產(chǎn)中可以方便地進行安裝板的測量，消除了葉片鍛件批量報廢的隱患。該技術不僅可應用于航空發(fā)動機，還可以應用在其他透平機械中安裝板帶有空間角度的葉片類鍛件設計中。
【權利要求】
1.一種安裝板帶有空間角度的葉片鍛件加工方法，其特征在于包括以下步驟: (1)建立新的坐標系，新坐標系的Z軸方向與安裝板的法向一致；使葉片鍛件安裝板的長、寬、高方向與三個坐標軸之間一一對應； (2)按照新坐標系重新截取葉身截面，添加葉身余量、安裝板余量，完成鍛件圖的設計； (3)按照新坐標系及新截取的葉身型面進行樣板測具的設計。
【文檔編號】G01B21/00GK103604394SQ201310499682
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月19日 優(yōu)先權日:2013年10月19日
【發(fā)明者】丁維, 劉君, 鞠秀義, 邊麗虹, 胡艷 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司