[發明專利]基于三坐標測量機的航空發動機壓氣機葉片的測量方法

有效

• 申請號: 201210339733.9
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103226011A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 高曉斐;趙赟;葉忠宇;王素娟;崔彩霞;毛樹根
• 申請（專利權）人: 西安航空動力股份有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明屬于測量技術，涉及一種應用于航空發動機燕尾型榫頭葉片三坐標測量的基于三坐標測量機的航空發動機壓氣機葉片的測量方法。

背景技術

航空發動機轉子葉片中燕尾型榫頭占很大比例，目前每一種葉片使用一套三坐標測量夾具，由于該類葉片測量頻率高，周期短，使得這類測量夾具的設計、制造、保管成本都很高。目前使用的三坐標測量夾具每次只能裝夾一個葉片，測量完一個葉片后，停機等待裝卸葉片，停機時間幾乎占測量時間的1/2。測量效率低。

發明內容：

本發明的目的是提出一種測量效率高、測量成本低的基于三坐標測量機的航空發動機壓氣機葉片的測量方法。本發明的技術解決方案是，

（1）根據葉片榫頭結構，制備測量夾具，

測量夾具包括一塊底板和兩套相同結構的壓緊裝置和定位裝置，其中一套壓緊裝置和定位裝置為第一工位，另一套壓緊裝置和定位裝置為第二工位，兩個工位分別位于底板中心線的兩側，以底板的一個側面為基準面，相鄰側面的垂直度在0.01mm內，

（1.1）壓緊裝置包括的內容：每套壓緊裝置包括支撐銷、杠桿、杠桿支撐、限力螺釘、圓柱銷和彈簧，支撐銷的穿透底板上下表面，支撐銷位于底板下表面的銷桿上套接彈簧，支撐銷位于底板上表面的端頭開有V型槽，V型槽兩邊的夾角角度與被測量葉片榫頭非工作面夾角角度相同，彈簧卡于底板下表面與杠桿之間，杠桿支撐位于支撐銷的側邊并固定在底板的下表面，杠桿的中心固定在杠桿支撐上，杠桿的一端與支撐銷的位于底板下表面的部分固定，杠桿的另一端與穿過底板的限力螺釘相接觸；

（1.2）定位裝置包括的內容：每套定位裝置包括上、下定位塊、定位塊、支腳和工藝球，工藝球置于底板上，上、下定位塊對稱于支撐銷的上下兩側并固定在底板上，上、下定位塊的對稱面為楔型面，楔型面的角度和形狀與被測葉片椎頭工作面夾角和形狀相同，定位塊位于支撐銷內側并固定在底板上，定位塊與上、下定位塊的中分面垂直，支腳固定在底板下表面的四角，四個支腳高度誤差小于0.01mm；

（2）安裝測量夾具：將測量夾具安裝在三坐標測量機的工作平臺上，并用壓板壓緊；

（3）安裝葉片：安裝被測葉片，首先松開限力螺釘，將被測葉片從定位塊的對面推入上、下定位塊的楔型面中，保證被測葉片榫頭端面與定位塊貼合無間隙，擰緊限力螺釘使支撐銷推動葉片榫頭向上運動，使被測葉片榫頭工作面與上、下定位塊貼合無間隙；

（4）利用三坐標測量機的測量軟件編制測量程序

（4.1）建立初始坐標系

在三坐標測量機的工作平臺上測量夾具的四周測量4個點構造一平面，作為被測葉片的初始坐標系的Z軸方向，在測量夾具的基準面測量3個點構造一條線，作為初始坐標系的Y軸方向，在測量夾具的工藝球上測量5個點構造一個球，作為初始坐標系的零點；

（4.2）建立測量坐標系

根據被測葉片設計給出的測量坐標系的零點及方向，利用三坐標測量機的測量軟件，分別將初始坐標系旋轉、平移，使初始坐標系轉換為測量坐標系；

（4.3）根據被測量葉片的數量，確定測量循環條件，循環次數N為被測量葉片的數量；

（4.4）根據設計圖要求，在三坐標測量機上的測量軟件中規劃測量路徑、計算方式、測量特性間的相互關系；

（4.5）測量被測葉片所需要的測量特性；

（4.6）判斷測量次數，當循環次數N為奇數時，測量機測量第一個工位的被測量葉片，當循環次數N為偶數時，測量第二個工位的被測量葉片；

（4.7）第一個工位測量結束，打印第一個工位的被測量葉片的測量報告，同時測量機測量第二個工位的被測量葉片；

（4.8）判斷測量次數是否等于N，是，結束循環，否，重復步驟（4.4）（4.5）（4.6）（4.7）（4.8）；

（5）執行測量程序，在測量機測量完成第一個工位的第一個葉片后，測量第二個工位上的葉片，在第一個工位裝夾新的待測葉片；

（6）輸出報告根據客戶要求選擇測量報告格式并打印測量報告。