[发明专利]航空发动机转子叶片测量机工装及其坐标系建立方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机转子叶片测量机工装及其坐标系建立方法，定位夹具包括夹具定位块、夹具底座、定位销钉、顶紧螺钉和铰链结构。夹具定位块根据六点定位原理，通过叶片榫根对叶片进行定位。夹具定位块的上表面有半燕尾槽结构，该结构可以对叶片榫根进行单侧定位；夹具定位块采用铰链结构对叶片榫根另一侧进行定位和夹紧，部分榫根楔形面漏出。该夹具可同时测量叶片型面和作为叶片基准定位面的榫根楔形面。夹具底座是圆柱形状，便于叶片在测量过程中建立叶片的测量坐标系。本发明可以对叶片进行快速定位和夹紧，具有结构简单、安装方便、定位准确的特点，提高了叶片测量效率，对于实现叶片的批量化高效生产具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种航空发动机转子叶片测量机工装及其坐标系建立方法，尤其是一种用于航空发动机转子叶片三坐标测量机测量的精密定位夹具及其测量坐标系建立修正方法，属于航空发动机叶片测量技术领域。

背景技术

叶片是航空发动机的关键零部件，在发动机上占有重要地位，叶片加工质量严重影响航空发动机的整体性能。为了满足航空发动机的性能要求，叶片型面多为复杂自由曲面，属于薄壁结构且呈现较大角度的弯扭特征。为了保证叶片的质量，叶片制造的不同阶段均需要进行测量。

三坐标测量机凭借通用性强、检测精度高等优点被广泛应用于叶片测量，目前是保证叶片尺寸精度的重要手段。叶片在进行三坐标测量时，要根据基准面建立相应的测量坐标系。由于叶片榫根部位尺寸较小，建立测量坐标系较为困难进而导致叶片测量精度差、测量效率低等一系列问题。因此叶片在进行三坐标测量时需设计辅助夹具将叶片固定在工作台面上并保持正确的位置，以此来保证叶片测量精度并且提高叶片测量效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有航空发动机叶片批量化测量效率低下、建立测量坐标系难的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了一种用于发动机转子叶片三坐标测量的定位夹具，其特征在于：包括夹具底座、夹具定位块、铰链结构、定位件和顶紧件，所述夹具定位块设在夹具底座上，夹具底座的轴线与叶片积叠轴重合，夹具底座与夹具定位块接触的面平行于夹具定位块的上表面；

所述夹具定位块的上表面上设有至少两处凸块，所述凸块上设有与叶片榫根单侧楔形面配合的半燕尾槽结构，半燕尾槽结构的楔形面与叶片榫根的楔形面吻合；

所述铰链结构包括顶紧压块以及用于驱动顶紧压块顶紧叶片榫根另一侧楔形面的驱动结构，所述夹具定位块的上表面上设有用于装夹铰链结构的装夹结构，所述驱动结构穿过装夹结构与顶紧压块的一端活动连接，使得顶紧压块在沿着水平方向位移的同时能够沿竖直方向活动，顶紧压块的另一端设有与叶片榫根另一侧楔形面配合的半燕尾槽结构；驱动结构推动顶紧压块向叶片榫根方向产生位移使得顶紧压块的半燕尾槽结构与叶片榫根另一侧楔形面贴合；

所述定位件和顶紧件设在夹具定位块上分别用于对叶片榫根的两个侧面进行定位和夹紧；叶片测量装夹定位后，部分榫根楔形面露出，实现同时测量叶片型面和作为叶片基准定位面的榫根楔形面。

优选地，所述驱动结构包括顶紧螺纹杆、顶紧螺纹套和旋钮手柄，所述顶紧螺纹杆一端与顶紧压块铰接，另一端与顶紧螺纹套连接，所述顶紧螺纹套与顶紧螺纹杆连接的一端设有凸台结构，另一端穿过装夹结构与旋钮手柄连接，旋钮手柄旋转使得顶紧螺纹杆带动顶紧压块发生位移，进而夹紧或松开叶片榫根。

优选地，所述顶紧螺纹杆一端为螺纹端，另一端设有连接块，螺纹端与顶紧螺纹套连接配合，连接块与顶紧压块上的凹槽间隙配合，连接块和凹槽铰接连接使得顶紧压块能够沿着竖直方向活动。

优选地，所述夹具底座为圆柱形，夹具底座的上表面设有用于定位和连接夹具定位块的定位孔和连接孔。

优选地，所述旋钮手柄和螺纹套之间通过销子连接固定。

优选地，所述装夹结构为通孔，所述顶紧螺纹套穿过通孔与旋钮手柄连接固定。