專利名稱：葉片型面測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉片型面的檢測(cè)技術(shù)，主要是對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的坯料、半成品和成品葉片的型面檢測(cè)。
背景技術(shù)：
對(duì)于葉片型面而言，其主要參數(shù)指標(biāo)為葉片厚度、葉片弧度。尤其是對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片而言，這兩個(gè)參數(shù)指標(biāo)至關(guān)重要。而隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，飛機(jī)已經(jīng)成為人類活動(dòng)中必不可少的交通運(yùn)輸工具。由于飛機(jī)的特殊性，對(duì)其整體外形及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀的要求比較苛刻，尤其是飛機(jī)的動(dòng)カ中發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片形狀。為了更好的為飛機(jī)提供動(dòng)力，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片形狀的規(guī)格也需要嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
由于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片較多，且其形狀帶有一定的弧度，為檢測(cè)其是否達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)帶來一定困難，尤其是在數(shù)量較多、批量較大的時(shí)候，如果是人力手工測(cè)量難免會(huì)出現(xiàn)誤差，并且工作效率較低；而使用高精度測(cè)量裝置，又會(huì)因?yàn)槿~片的特殊性，分別測(cè)量厚度與其弧度會(huì)使生產(chǎn)成本大大增加。所以在產(chǎn)品數(shù)量較多，批量較大時(shí)使用成品航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面自動(dòng)檢測(cè)裝置是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于葉片、特別是高精度葉片，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的葉片型面測(cè)
量裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括機(jī)架，其特征是機(jī)架包括在y軸方向上呈矩形結(jié)構(gòu)的機(jī)架內(nèi)由下到上設(shè)置X軸方向模組、y軸方向模組，葉片固定裝置固定在y軸方向摸組上，機(jī)架上板與其下板的外壁上固定有兩個(gè)設(shè)置在對(duì)稱位置的檢測(cè)模塊；X軸方向模組由槽形X模組外殼、在設(shè)置外殼一端的X方向電機(jī)、連接X方向電機(jī)與X方向絲杠的X方向聯(lián)軸器、控制X方向滑塊的X方向絲杠和X方向滑塊組成，X方向電機(jī)設(shè)置在X模組外殼的一端，X方向電機(jī)通過X方向聯(lián)軸器與X方向絲杠連接,在X方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的X方向滑塊,且X方向滑塊安裝在槽形X模組外殼內(nèi)；y軸方向模組由槽形I模組外殼、在設(shè)置外殼一端的I方向電機(jī)、連接I方向電機(jī)與I方向絲杠的I方向聯(lián)軸器、控制I方向滑塊的I方向絲杠和I方向滑塊組成，Y方向電機(jī)設(shè)置在I模組外殼的一端，y方向電機(jī)通過I方向聯(lián)軸器與X方向絲杠連接,在y方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的I方向滑塊，且I方向滑塊安裝在槽形I模組外殼內(nèi)；葉片固定裝置由帶定位槽的葉片固定板、葉片壓緊板、壓緊螺釘組成，葉片固定板的一端通過螺栓緊固在y軸滑塊上，其另一端上表面固定有帶壓緊螺釘孔的葉片壓緊板，壓緊螺釘旋入葉片壓緊板的壓緊螺釘孔內(nèi)；
上述檢測(cè)模塊分別是上板模塊與下板模塊，上板模塊由上板檢測(cè)模塊外殼、帶有轉(zhuǎn)軸的上擋板、光電發(fā)射器和上數(shù)字千分表組成，上板檢測(cè)模塊外殼固定在上板外壁上并沿y軸方向伸出上板，光電發(fā)射器固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的ー側(cè)，帶有轉(zhuǎn)軸的上擋板固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的另ー側(cè)，上數(shù)字千分表固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的端部；下板模塊由下板檢測(cè)模塊外殼、帶有轉(zhuǎn)軸的下?lián)醢?、光電接收器和下?shù)字千分表組成，下板檢測(cè)模塊外殼固定在下板外壁上并沿y軸方向伸出下板，光電接收器固定在下板檢測(cè)模塊外殼伸出部的ー側(cè)，帶有轉(zhuǎn)軸的下?lián)醢骞潭ㄔ谙掳鍣z測(cè)模塊外殼伸出部的另ー偵れ下數(shù)字千分表固定在下板檢測(cè)模塊外殼伸出部的端部，光電發(fā)射器與光電接收器設(shè)置在各自檢測(cè)模塊外殼的同側(cè)。為了方便測(cè)量在y軸方向上呈矩形結(jié)構(gòu)的機(jī)架的兩個(gè)側(cè)板上固定有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的支撐架。上板檢測(cè)模塊外殼和下板檢測(cè)模塊外殼均呈L形，兩者豎直端沿y軸方向伸出機(jī)架，便于安裝數(shù)字千分表和光電收發(fā)器，使上述兩個(gè)機(jī)構(gòu)的工作端能夠垂直于葉片表面，提高檢測(cè)精準(zhǔn)度。為防止被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片變形，在葉片固定板的一端上表面有定位槽，定位槽呈凸字形；葉片凸形定位部分放入定位槽中，定位槽與凸字形葉片定位部分間隙配合。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是特別適合檢測(cè)數(shù)量較多、批量較大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面，降低了測(cè)量誤差，節(jié)約了大量人力物力，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，成本低廉等特點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是X軸方向模組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是y軸方向模組的結(jié)構(gòu)示意圖.
圖4是上板模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是下板模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是葉片固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是葉片結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是葉片固定板結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是測(cè)量機(jī)構(gòu)工作示意圖。圖10是上千分表結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是下千分表結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是上擋板結(jié)構(gòu)示意圖。圖13是下?lián)醢褰Y(jié)構(gòu)示意圖。圖14是上檢測(cè)裝置外殼結(jié)構(gòu)示意圖。圖15是下檢測(cè)裝置外殼結(jié)構(gòu)示意圖。圖16是葉片測(cè)量行進(jìn)路線圖。圖17是確定葉片測(cè)量范圍行進(jìn)路線圖。圖18是葉片端部測(cè)量階梯行進(jìn)路線圖。
具體實(shí)施例方式參見圖f 6，在y軸方向上呈矩形結(jié)構(gòu)的機(jī)架I內(nèi)由下到上設(shè)置X軸方向模組2、y軸方向模組3，葉片固定裝置4固定在y軸方向模組上，機(jī)架上板11與其下板12的外壁上固定有兩個(gè)設(shè)置在對(duì)稱位置的檢測(cè)模塊5，在y軸方向上呈矩形結(jié)構(gòu)的機(jī)架的兩個(gè)側(cè)板13固定有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的支撐架14。X軸方向模組由槽型X模組外殼21、在設(shè)置外殼一端的X方向電機(jī)22、連接x方向電機(jī)與X方向絲杠的X方向聯(lián)軸器23、控制X方向滑塊的X方向絲杠24和X方向滑塊25組成，X方向電機(jī)設(shè)置在X模組外殼的一端，X方向電機(jī)通過X方向聯(lián)軸器與X方向絲杠連接，在X方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的X方向滑塊，且X方向滑塊安裝在槽型X模組外殼內(nèi)。
y軸方向模組由槽型y模組外殼31、在設(shè)置外殼一端的y方向電機(jī)32、連接y方向電機(jī)與I方向絲杠的I方向聯(lián)軸器33、控制y方向滑塊的y方向絲杠34和y方向滑塊35組成，y方向電機(jī)設(shè)置在I模組外殼的一端，y方向電機(jī)通過X方向聯(lián)軸器與y方向絲杠連接，在y方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的y方向滑塊，且y方向滑塊安裝在槽型y模組外殼內(nèi)。X軸方向模組與y軸方向模組結(jié)構(gòu)相同。葉片固定裝置由帶定位槽44的葉片固定板41、葉片壓緊板42、壓緊螺釘43組成，葉片固定板的一端通過螺栓緊固在y軸滑塊上，其另一端上表面固定有帶壓緊螺釘孔的葉片壓緊板，壓緊螺釘旋入葉片壓緊板的壓緊螺釘孔內(nèi)，上述定位槽44設(shè)置在葉片固定板的一端上表面,定位槽呈凸字形；葉片凸形定位部分放入定位槽中，定位槽為葉片凸形定位部分定位，定位槽與凸字形葉片定位部分間隙配合。上述檢測(cè)模塊分別是上板模塊51與下板模塊52,上板檢測(cè)模塊外殼511和下板檢測(cè)模塊外殼521均呈L形，兩者豎直端沿I軸方向伸出機(jī)架。上板模塊由上板檢測(cè)模塊外殼511、帶有轉(zhuǎn)軸的上擋板512、光電發(fā)射器513和上數(shù)字千分表514組成，上板檢測(cè)模塊外殼固定在上板外壁上并沿y軸方向伸出上板，光電發(fā)射器固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的ー側(cè)，帶有轉(zhuǎn)軸的上擋板固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的另ー側(cè)，上數(shù)字千分表固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的端部。下板模塊由下板檢測(cè)模塊外殼521、帶有轉(zhuǎn)軸的下?lián)醢?22、光電接收器523和下數(shù)字千分表524組成,下板檢測(cè)模塊外殼固定在下板外壁上并沿y軸方向伸出下板，光電接收器固定在下板檢測(cè)模塊外殼伸出部的ー側(cè)，帶有轉(zhuǎn)軸的上擋板固定在下板檢測(cè)模塊外殼伸出部的另ー側(cè)，下數(shù)字千分表固定在下板檢測(cè)模塊外殼伸出部的端部。上板模塊與下板模塊結(jié)構(gòu)相同，光電發(fā)射器與光電接收器設(shè)置在各自檢測(cè)模塊外殼的同一側(cè)。下面將結(jié)合附圖對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行進(jìn)ー步說明。參見圖4、圖疒8，首先將葉片定位部放在葉片固定板中的葉片定位槽中，然后轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊螺釘，使葉片壓緊板壓住待測(cè)葉片6的葉片定位部61，以此將葉片固定在葉片固定板上。然后參見圖擴(kuò)13將上數(shù)字千分表的測(cè)量桿5141用手縮回，將上擋板轉(zhuǎn)軸繞上擋板轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使上千分表的測(cè)量桿測(cè)頭5142放入上擋板的凹槽5121中；將下數(shù)字千分表的測(cè)量桿5241用手縮回，將下?lián)醢謇@下?lián)醢遛D(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使下數(shù)字千分表的測(cè)量桿測(cè)頭5242放入下?lián)醢宓陌疾?221中。參見圖16，葉片分兩個(gè)部分葉片固定部分61和葉片測(cè)量部分62，葉片固定部分呈凸字形。其中，凸字形葉片固定部分使葉片固定在葉片固定板上，而上下兩個(gè)數(shù)字千分表則測(cè)量葉片測(cè)量部。在測(cè)量半成品葉片時(shí)，即輥軋后的葉片，不需要測(cè)量整個(gè)葉片的型面，因?yàn)檩佨埡蟮娜~片大于實(shí)際需要的葉片，將輥軋后的葉片切割后并將進(jìn)氣邊和排氣邊磨圓，所得到的才是實(shí)際需要的葉片。因此，在測(cè)量半成品葉片時(shí)，測(cè)量區(qū)域只是輥軋后葉片的一部分。對(duì)于成品葉片而言，測(cè)量區(qū)域包括進(jìn)氣邊圓弧和排氣邊圓弧的一部分。在進(jìn)行測(cè)量吋，X方向滑塊和ァ方向滑塊的復(fù)合運(yùn)動(dòng)使上下兩個(gè)數(shù)字千分表在葉片上按蛇形軌跡行進(jìn)，從測(cè)量起始點(diǎn)71開始測(cè)量，沿測(cè)量行走線至測(cè)量結(jié)束點(diǎn)72結(jié)束測(cè)量。蛇形軌跡可以看出，葉片的測(cè)量區(qū)域是不規(guī)則的，但測(cè)量區(qū)域兩側(cè)是直線。參見圖17，由于葉片沿z方向的每個(gè)測(cè)量截面的寬度不同，同時(shí)葉片前沿不是直線，而是一條曲線，為保證測(cè)量時(shí)上下兩個(gè)數(shù)字千分表的測(cè)量桿測(cè)頭不會(huì)離開測(cè)量面，必須先確定測(cè)量行走線，即先確定每個(gè)測(cè)量截面的寬度，再確定葉片前沿距離葉片后沿的最近點(diǎn)。需要先利用光電發(fā)射器和光電接收器在葉片上按蛇形軌跡行進(jìn)，從定寬起始點(diǎn)73開始測(cè)量，沿測(cè)量行走線至定寬結(jié)束點(diǎn)74結(jié)束測(cè)量，以確定每個(gè)測(cè)量截面的 z方向的寬度。參見圖18，再利用光電發(fā)射器和光電接收器在葉片上按階梯狀定沿行走軌跡行進(jìn)，從定沿起始點(diǎn)75開始測(cè)量，沿測(cè)量行走線至定沿結(jié)束點(diǎn)76結(jié)束測(cè)量，確定葉片前沿距離葉片后沿的最近點(diǎn)。參見圖16，在進(jìn)行測(cè)量吋，X方向滑塊和y方向滑塊的合復(fù)合運(yùn)動(dòng)使上下數(shù)字千分表的在葉片上走過的軌跡如圖所示，從測(cè)量起始點(diǎn)開始測(cè)量，沿測(cè)量行走線至測(cè)量結(jié)束點(diǎn)結(jié)束測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種葉片型面測(cè)量裝置，它包括機(jī)架，其特征是機(jī)架包括在y軸方向上呈矩形結(jié)構(gòu)的機(jī)架內(nèi)由下到上設(shè)置X軸方向模組、y軸方向模組，葉片固定裝置固定在7軸方向模組上，機(jī)架上板與其下板的外壁上固定有兩個(gè)設(shè)置在對(duì)稱位置的檢測(cè)模塊軸方向模組由槽形X模組外殼、在設(shè)置外殼一端的X方向電機(jī)、連接X方向電機(jī)與X方向絲杠的X方向聯(lián)軸器、控制X方向滑塊的X方向絲杠和X方向滑塊組成，X方向電機(jī)設(shè)置在X模組外殼的一端，X方向電機(jī)通過X方向聯(lián)軸器與X方向絲杠連接,在X方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的X方向滑塊，且X方向滑塊安裝在槽形X模組外殼內(nèi)；y軸方向模組由槽形y模組外殼、在設(shè)置外殼一端的I方向電機(jī)、連接y方向電機(jī)與I方向絲杠的y方向聯(lián)軸器、控制I方向滑塊的y方向絲杠和I方向滑塊組成，y方向電機(jī)設(shè)置在I模組外殼的一端，y方向電機(jī)通過y方向聯(lián)軸器與X方向絲杠連接,在y方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的y方向滑塊,且y方向滑塊安裝在槽形y模組外殼內(nèi)；葉片固定裝置由帶定位槽的葉片固定板、葉片壓緊板、壓緊螺釘組成，葉片固定板的一端通過螺栓緊固在y軸滑塊上，其另一端上表面固定有帶壓緊螺釘孔的葉片壓緊板，壓緊螺釘旋入葉片壓緊板的壓緊螺釘孔內(nèi)；上述檢測(cè)模塊分別是上板模塊與下板模塊，上板模塊由上板檢測(cè)模塊外殼、帶有轉(zhuǎn)軸的上擋板、光電發(fā)射器和上數(shù)字千分表組成，上板檢測(cè)模塊外殼固定在上板外壁上并沿y軸方向伸出上板，光電發(fā)射器固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的一側(cè)，帶有轉(zhuǎn)軸的上擋板固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的另一側(cè)，上數(shù)字千分表固定在上板檢測(cè)模塊外殼伸出部的端部；下板模塊由下板檢測(cè)模塊外殼、帶有轉(zhuǎn)軸的下?lián)醢?、光電接收器和下?shù)字千分表組成，下板檢測(cè)模塊外殼固定在下板外壁上并沿y軸方向伸出下板，光電接收器固定在下板檢測(cè)模塊外殼伸出部的一側(cè)，帶有轉(zhuǎn)軸的下?lián)醢骞潭ㄔ谙掳鍣z測(cè)模塊外殼伸出部的另一側(cè)，下數(shù)字千分表固定在下板檢測(cè)模塊外殼伸出部的端部，光電發(fā)射器與光電接收器設(shè)置在各自檢測(cè)模塊外殼的同側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葉片型面測(cè)量裝置，其特征是在I軸方向上呈矩形結(jié)構(gòu)的機(jī)架的兩個(gè)側(cè)板固定有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的支撐架。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葉片型面測(cè)量裝置，其特征是上板檢測(cè)模塊外殼和下板檢測(cè)模塊外殼均呈L形，兩者豎直端沿I軸方向伸出機(jī)架。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葉片型面測(cè)量裝置，其特征是在葉片固定板的一端上表面有定位槽，定位槽呈凸字形；葉片凸形定位部分放入定位槽中，定位槽與凸字形葉片定位部分間隙配合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種葉片型面測(cè)量裝置，所要解決的問題是葉片型面較為復(fù)雜，尤其是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片較多，且其形狀帶有一定的弧度，為檢測(cè)其是否達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)帶來一定困難，在數(shù)量較多、批量較大的時(shí)候，效率低、成本高；本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是在機(jī)架內(nèi)設(shè)置x軸方向模組、y軸方向模組，葉片固定裝置固定在y軸方向模組上，機(jī)架上板與其下板的外壁上固定有兩個(gè)設(shè)置在對(duì)稱位置的檢測(cè)模塊；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是特別適合檢測(cè)產(chǎn)品數(shù)量較多、批量較大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面，降低了測(cè)量誤差，節(jié)約了大量人力物力。
文檔編號(hào)G01B21/20GK102809365SQ20121029098
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者樸明波, 謝苗, 陳洪月, 毛君 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)