[發明專利]一種針對風扇葉片組合的模擬裝配和車加工的裝置

有效

• 申請號: 201811376033.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109531195B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 羅敏;李碩;宋子明;申玉萍;莊濤
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

本發明公開了一種針對風扇葉片組合的模擬裝配和車加工的裝置，包括：底座、內定位環、外定位環、支撐環、壓鉤、擋板、橫梁、小端壓板、大端壓板、銷軸、壓緊螺栓Ⅰ、壓緊螺栓Ⅱ；所述內定位環安裝在底座上端面的內圈處，所述外定位環安裝在底座上端面的外圈處，所述支撐環安裝在底座上端面的外圈處，所述壓鉤裝配在擋板及外定位環中，所述擋板安裝在底座外圈，所述小端壓板和大端壓板通過銷軸安裝在橫梁的兩端，所述橫梁通過壓緊螺栓Ⅰ和壓緊螺栓Ⅱ安裝在底座上。葉片在加工裝置中的裝配模擬最終在發動機中的裝配關系，可以根據生產實際需要在加工裝置中靈活調整葉片數量，以滿足葉片加工圓弧型面的精度要求，保證葉片加工的一致性，大大提高生產效率。

技術領域

本發明涉及一種航空發動機的風扇靜子葉片的加工領域，特別提供一種針對風扇葉片組合的模擬裝配和車加工的裝置。

背景技術

葉片是航空發動機的核心部件之一，它的曲面形狀和制造精度直接決定了飛機發動機的推進效率的大小。葉片安裝板是葉片上與葉身圓滑轉接形成通道的部分，它是葉片與機匣相連接和配合的部位，裝配中必須保證安裝板兩內側面分別與發動機氣道內外環齊平，保證氣道通暢。安裝板加工精度直接決定葉片與機匣的裝配精度，從而影響發動機的工作狀態。由于安裝板的型面相對較復雜，加工精度和表面完整性要求較高，因此安裝板的加工工藝始終是葉片加工工藝的重中之重。

一種航空發動機的風扇靜子葉片材料為鈦合金，葉片下安裝板的徑向型面均為圓弧形，與機匣的靜子內環相配合，沿圓周分布48片或68片葉片(不同級葉片數量不同)。其尺寸精度及形位公差要求較高，最小公差只有0.025mm，與內環的配合面對上安裝板的配合面的同軸度要求不大于0.03mm。由于葉片葉身型面復雜，傳統的加工方法是先對單個葉片澆注低熔點合金方箱，再利用方箱在夾具上定位后車削加工安裝板型面，每次只能加工6至12件葉片，加工后還要加熱去除合金方箱，由于低熔點合金為錫鉍合金，脫方箱后還要進行去污染處理，葉片需要在廠際間流轉，工藝路線長，生產效率低，夾具結構較復雜，制造精度要求高，成本高，嚴重制約生產進度。

發明內容

本發明針對航空發動機靜子葉片安裝板的加工效率低，加工精度難以保證的現狀，改變工藝方法，提供一種針對風扇葉片組合的模擬裝配和車加工的裝置，葉片在工藝裝置中的裝配模擬最終在發動機中的裝配關系，每次加工的葉片數量可以根據生產實際需要在工藝裝置中進行靈活調整，最多可以一次裝配整臺份的單級風扇靜子葉片，整體進行加工，以滿足葉片加工圓弧型面的精度要求，保證葉片加工的一致性，大大提高生產效率。也可以利用定位件和壓緊件的調整，用同一套工藝裝置加工少量葉片備件，因此該裝置具有較大的靈活性。

本發明通過模擬葉片在發動機中的裝配關系，改變原澆注合金方箱的工藝路線，將整臺份發動機的單級風扇靜子葉片通過專用加工裝置的內、外定位環、支撐環定位，利用徑向以及軸向的壓緊機構壓緊葉片，使葉片在加工裝置中裝配為葉片環，再把它們作為一個整體進行下安裝板的車削加工。這樣既能滿足葉片加工圓弧型面的精度要求，而且可以一次加工整臺份的單級風扇靜子葉片，保證了葉片加工的一致性，大大提高了生產效率。同時，該裝置通過在底座上設計不同的定位接口，葉片兩側的定位和壓緊裝置可以靈活更換位置，實現葉片加工數量的可調整，具有較大的靈活性。

為保證靜子葉片的加工精度要求，必須合理選擇葉片的定位基準，合理選擇壓緊方式，同時為方便加工過程中的在線測量，加工裝置的定位基準與測量基準要合理協調和選定。加工裝置采用徑向、軸向及側面三套定位裝置以及三套對應的壓緊機構保證葉片裝配符合在發動機中的裝配要求，定位準確，裝卸方便。加工裝置中包含測量裝置保證葉片加工過程中的在線測量。