專利名稱：一種工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉片榫頭測具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
:現(xiàn)有技術(shù)中，在航空發(fā)動機(jī)制造過程中，作為關(guān)鍵部件之一的渦輪中使用的渦輪葉片的加工質(zhì)量對設(shè)備的性能具有重要意義。葉片榫頭角度是否滿足設(shè)計要求，直接影響渦輪裝配、動平衡及航空發(fā)動機(jī)的技術(shù)性能和使用壽命，因此，生產(chǎn)現(xiàn)場通常嚴(yán)格控制葉片榫頭角度參數(shù)，實行100%檢測。目前，工廠生產(chǎn)現(xiàn)場檢測這個參數(shù)的手段基本延用五、六十年代建廠時期的測具和標(biāo)準(zhǔn)件，或參考這一結(jié)構(gòu)重新制造，替換磨損的測具。幾十年的實踐表明:這種檢測方式最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，對使用環(huán)境要求不高，適合在生產(chǎn)現(xiàn)場使用。存在的主要問題有:其一，對同一葉片使用同型號不同編號的測具所得到的榫頭角度檢測結(jié)果差異較大，也就是說不同編號的測具之間的互換性較差；其二，檢測人員每次推壓葉片榫頭的力量不同所得到的檢測結(jié)果亦存在較大差異，而不同檢測人員之間手勁不同或同一人員每次用力不同，都會造成較大的檢測重復(fù)性誤差，增大了檢測結(jié)果的分散性。因此，檢驗人員與生產(chǎn)工人之間經(jīng)常發(fā)生檢測數(shù)據(jù)不一致的問題，影響生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量。其三，由于葉片榫頭尺寸較小(見圖1)，角度 面比較窄，工人必須用拇指、食指、中指向下壓緊葉片并向前推，才能使葉片榫頭底面(基準(zhǔn)面)與測具基準(zhǔn)面重合、并使被測角度面靠緊定位銷和連桿測頭下面的檔塊，每天上百片的批量檢測使檢驗人員手指非常疲勞、疼痛，甚至僵硬，勞動強(qiáng)度大，容易因疲勞而影響葉片榫頭角度的檢測結(jié)果。因此，人們期望獲得一種技術(shù)效果較好的用于測量葉片榫頭角度的測具
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果較好的用于測量葉片榫頭角度的測具。本發(fā)明提供了一種工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成:測量系統(tǒng)機(jī)座1、待測量葉片放置平臺(用于放置帶測量工件的工作臺和榫頭長度方向限位器6，以控制測量葉片的部位)、測量座(具體為固定測座201和可移動測座202，以相對運動實現(xiàn)對工件榫頭的夾緊和定位)、機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)、連接接口(用于借此安裝指示表或傳感器，將測點采集到的位移信息傳遞并放大顯示角度測量結(jié)果)；其中:后四者都布置在測量系統(tǒng)機(jī)座I上，測量座布置在待測量葉片放置平臺上，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)連接著測量座，連接接口連接著測量座。所述測量座具體分為兩部分:固定測座201、可移動測座202 ;其中:固定測座201固定布置在待測量葉片放置平臺上，固定測座201和可移動測座202 二者之間布置有定位塊203，定位塊203也固定布置在待測量葉片放置平臺上；
所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中還設(shè)置有導(dǎo)軌204，導(dǎo)軌204布置在待測量葉片放置平臺上，可移動測座202布置在導(dǎo)軌204上。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)具體由下述幾部分構(gòu)成:觸頭A301、觸頭B302、定位銷A303、定位銷B304、定位銷C305 ;其中:觸頭A301、觸頭B302為可伸縮的測量用觸頭，定位銷A303、定位銷B304、定位銷C305為固定布置的輔助定位結(jié)構(gòu)；觸頭A301、定位銷B304都布置在固定測座201上且其二者與固定測座201的軸線平行，觸頭B302、定位銷C305都布置在可移動測座202上且其二者與可移動測座202的軸線平行。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)中還設(shè)置有手柄306，用于控制可移動測座202沿導(dǎo)軌204移動的手柄306具體固定布置在可移動測座202上。 所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，連接接口上還布置有測量儀器4，測量儀器4具體為指示表或/和傳感器；固定測座201和可移動測座202靠近定位塊203的一端布置的水平高度低于另一端。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中還設(shè)置有長度方向限位器6，長度方向限位器6固定在定位塊203上而且布置在靠近固定測座201和可移動測座202的定位塊203的一端。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，定位塊203靠近可移動測座202的一側(cè)還設(shè)置有可調(diào)節(jié)其與導(dǎo)軌204之間距離的導(dǎo)軌限位塊205。用于根據(jù)被測葉片的標(biāo)準(zhǔn)尺寸條定期狀態(tài)，以便保護(hù)可移動測座202上的觸頭B302和定位銷203。在本發(fā)明的技術(shù)背景下，為解決操作者推壓葉片所產(chǎn)生的測量力不一致的問題，降低勞動強(qiáng)度，提高檢測效率，在測具(見圖2)的世界上采用了機(jī)械連動自動夾緊定位機(jī)構(gòu)，并具有雙測頭和自動復(fù)位功能，大大提高了檢測效率。闡明技術(shù)方案所帶來的有益效果:試驗表明這種同時測量葉片榫頭雙角度的測具除了能測量以70° ±4'葉片為代表的榫頭角度之外，也可以用其測量尺寸相近不同榫頭角度的其它葉片，測量重復(fù)性5"，能夠滿足GB/T3177-1997《光滑工件尺寸的檢驗》所規(guī)定的要求。以測量榫頭角度70° ±4'的葉片為例，測量系統(tǒng)的測量不確定度與葉片榫頭角度公差的比值，達(dá)到了該標(biāo)準(zhǔn)第I檔(1/10)的水平。本發(fā)明具有操作方便、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、自動定位夾緊、自動復(fù)位、檢測效率高、勞動強(qiáng)度小、經(jīng)濟(jì)性好、對環(huán)境要求低等特點，解決了我國航空發(fā)動機(jī)葉片榫頭角度現(xiàn)場檢測中采用的葉片測具存在的測量穩(wěn)定性差、人為誤差大、檢測人員勞動強(qiáng)度高等諸多問題，適合在生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境下使用，具有較高的推廣價值。結(jié)合圖作詳細(xì)說明及結(jié)合圖說明一切動作過程:將待測量葉片放在測具的工作面定位塊203上，并靠在榫頭長度方向定位點一偵牝向固定測座201方向搬動手柄306使可移動測座202推壓角度標(biāo)準(zhǔn)件被測量面至導(dǎo)軌204預(yù)置的限定位置，通過作為測量儀器4的指示表或/和傳感器將測點I和測點2采集的位移信號通過指示表或傳感器及顯示裝置，即可得到葉片榫頭角度的測量結(jié)果。松開手柄306，手柄306上附設(shè)的彈簧機(jī)構(gòu)會使可移動測座202、觸頭A301 (測點I)觸頭B302 (測點2)自動復(fù)位到待測量位置，取出被測量的葉片5后放入下一片待測量的葉片5，進(jìn)行第二片葉片5的測量。該測量系統(tǒng)設(shè)計了三個定位銷:定位銷A303、定位銷B304、定位銷C305 ;三者分別安裝在固定測座201 (上面設(shè)置有2個測點)和可移動測座202 (上面設(shè)置有I個測點)，在機(jī)座I上設(shè)計了一個可調(diào)長度方向限位器。固定測座201上的定位銷A303、定位銷B304的主要功能是:一是定位被測量葉片5方向，限制其在定位塊203(即工作基準(zhǔn)面)上擺動；二是通過工件角度面與可移動測座202上定位銷C305 —起壓緊葉片5，使其與基
準(zhǔn)工作面重合?？梢苿訙y座202上的定位銷C305的功能就是在手柄306帶動下，通過葉片5角度面推動葉片5進(jìn)入夾緊狀態(tài)，同時與固定測座201上的定位銷A303、定位銷B304 —起壓緊工件，使其與基準(zhǔn)工作面重合。長度限位器可根據(jù)葉片5大小進(jìn)行調(diào)整。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明能夠同時測量葉片5榫頭雙角度，提高了葉片5榫頭角度的檢測效率一倍以上，并大大降低了檢測人員的勞動強(qiáng)度。所述的手柄306等結(jié)構(gòu)也可以改造為電氣控制裝置。


:圖1為被檢測工件即葉片5的結(jié)構(gòu)簡圖立體圖，其中，附圖標(biāo)記解釋如下:葉身501、榫頭 502 ；圖2為被檢測的葉片5的結(jié)構(gòu)簡圖主視圖；圖3為被檢測的葉片5中榫頭502的結(jié)構(gòu)簡圖；圖4為工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖主視圖；圖5為工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖俯視圖；圖6為放置有葉片5的工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實施方式
:附圖標(biāo)記解釋如下:實施例1一種工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，參考附圖4、5、6:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成:測量系統(tǒng)機(jī)座1、待測量葉片放置平臺(用于放置帶測量工件的工作臺和榫頭長度方向限位器6，以控制測量葉片的部位)、測量座(具體為固定測座201和可移動測座202，以相對運動實現(xiàn)對工件榫頭的夾緊和定位)、機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)、連接接口(用于借此安裝指示表或傳感器，將測點采集到的位移信息傳遞并放大顯示角度測量結(jié)果)；其中:后四者都布置在測量系統(tǒng)機(jī)座I上，測量座布置在待測量葉片放置平臺上，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)連接著測量座，連接接口連接著測量座。被測量的葉片5具體結(jié)構(gòu)參見附圖1、2、3。所述測量座具體分為兩部分:固定測座201、可移動測座202 ;其中:固定測座201固定布置在待測量葉片放置平臺上，固定測座201和可移動測座202 二者之間布置有定位塊203，定位塊203也固定布置在待測量葉片放置平臺上；所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中還設(shè)置有導(dǎo)軌204，導(dǎo)軌204布置在待測量葉片放置平臺上，可移動測座202布置在導(dǎo)軌204上。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)具體由下述幾部分構(gòu)成:觸頭A301、觸頭B302、定位銷A303、定位銷B304、定位銷C305 ;其中:觸頭A301、觸頭B302為可伸縮的測量用觸頭，定位銷A303、定位銷B304、定位銷C305為固定布置的輔助定位結(jié)構(gòu)；觸頭A301、定位銷B304都布置在固定測座201上且其二者與固定測座201的軸線平行，觸頭B302、定位銷C305都布置在可移動測座202上且其二者與可移動測座202的軸線平行。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)中還設(shè)置有手柄306，用于控制可移動測座202沿導(dǎo)軌204移動的手柄306具體固定布置在可移動測座202上。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，連接接口上還布置有測量儀器4，測量儀器4具體為指示表或/和傳感器；固定測座201和可移動測座202靠近定位塊203的一端布置的水平高度低于另一端。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中還設(shè)置有長度方向限位器6，長度方向限位器6固定在定位塊203上而且布置在靠近固定測座201和可移動測座202的定位塊203的一端。所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，定位塊203靠近可移動測座202的一側(cè)還設(shè)置有可調(diào)節(jié)其與導(dǎo)軌204之間距離的導(dǎo)軌限位塊205。用于根據(jù)被測葉片的標(biāo)準(zhǔn)尺寸條定期狀態(tài)，以便保護(hù)可移動測座202上的觸頭B302和定位銷203。在本發(fā)明的技術(shù)背景下，為解決操作者推壓葉片所產(chǎn)生的測量力不一致的問題，降低勞動強(qiáng)度，提高檢測效率，在測具(見圖2)的世界上采用了機(jī)械連動自動夾緊定位機(jī)構(gòu)，并具有雙測頭和自動復(fù)位功能，大大提高了檢測效率。闡明技術(shù)方案所帶來的有益效果:試驗表明這種同時測量葉片榫頭雙角度的測具除了能測量以70° ±4'葉片為代表的榫頭角度之外，也可以用其測量尺寸相近不同榫頭角度的其它葉片，測量重復(fù)性5"，能夠滿足GB/T3177-1997《光滑工件尺寸的檢驗》所規(guī)定的要求。以測量榫頭角度70° ±4'的葉片為例，測量系統(tǒng)的測量不確定度與葉片榫頭角度公差的比值，達(dá)到了該標(biāo)準(zhǔn)第I檔(1/10)的水平。本發(fā)明具有操作方便、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、自動定位夾緊、自動復(fù)位、檢測效率高、勞動強(qiáng)度小、經(jīng)濟(jì)性好、對環(huán)境要求低等特點，解決了我國航空發(fā)動機(jī)葉片榫頭角度現(xiàn)場檢測中采用的葉片測具存在的測量穩(wěn)定性差、人為誤差大、檢測人員勞動強(qiáng)度高等諸多問題，適合在生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境下使用，具有較高的推廣價值。結(jié)合圖作詳細(xì)說明及結(jié)合圖說明一切動作過程:將待測量葉片放在測具的工作面定位塊203上，并靠在榫頭長度方向定位點一偵牝向固定測座201方向搬動手柄306使可移動測座202推壓角度標(biāo)準(zhǔn)件被測量面至導(dǎo)軌204預(yù)置的限定位置，通過作為測量儀器4的指示表或/和傳感器將測點I和測點2采集的位移信號通過指示表或傳感器及顯示裝置，即可得到葉片榫頭角度的測量結(jié)果。松開手柄306，手柄306上附設(shè)的彈簧機(jī)構(gòu)會使可移動測座202、觸頭A301 (測點I)觸頭B302 (測點2)自動復(fù)位到待測量位置，取出被測量的葉片5后放入下一片待測量的葉片5，進(jìn)行第二片葉片5的測量。
該測量系統(tǒng)設(shè)計了三個定位銷:定位銷A303、定位銷B304、定位銷C305 ;三者分別安裝在固定測座201 (上面設(shè)置有2個測點)和可移動測座202 (上面設(shè)置有I個測點)，在機(jī)座I上設(shè)計了一個可調(diào)長度方向限位器。固定測座201上的定位銷A303、定位銷B304的主要功能是:一是定位被測量葉片5方向，限制其在定位塊203(即工作基準(zhǔn)面)上擺動；二是通過工件角度面與可移動測座202上定位銷C 305 一起壓緊葉片5，使其與基
準(zhǔn)工作面重合?？梢苿訙y座202上的定位銷C 305的功能就是在手柄306帶動下，通過葉片5角度面推動葉片5進(jìn)入夾緊狀態(tài)，同時與固定測座201上的定位銷A303、定位銷B304 —起壓緊工件，使其與基準(zhǔn)工作面重合。長度限位器可根據(jù)葉片5大小進(jìn)行調(diào)整。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明能夠同時測量葉片5榫頭雙角度，提高了葉片5榫頭角度的檢測效率一倍以上，并大大降低了檢測人員的勞動強(qiáng)度。所述的手柄306等結(jié)構(gòu)也可以改造為電氣控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成:測量系統(tǒng)機(jī)座(I)、待測量葉片放置平臺、測量座、機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)、連接接口 ；其中:后四者都布置在測量系統(tǒng)機(jī)座(I)上，測量座布置在待測量葉片放置平臺上，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)連接著測量座，連接接口連接著測量座。
2.按照權(quán)利要求1所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測量座具體分為兩部分:固定測座(201)、可移動測座(202);其中:固定測座(201)固定布置在待測量葉片放置平臺上，固定測座(201)和可移動測座(202) 二者之間布置有定位塊(203)，定位塊(203)也固定布置在待測量葉片放置平臺上； 所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中還設(shè)置有導(dǎo)軌(204)，導(dǎo)軌(204)布置在待測量葉片放置平臺上，可移動測座(202)布置在導(dǎo)軌(204)上。
3.按照權(quán)利要求2所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)具體由下述幾部分構(gòu)成:觸頭A (301)、觸頭B (302)、定位銷A (303)、定位銷B (304)、定位銷C (305);其中:觸頭A (301)、觸頭B (302)為可伸縮的測量用觸頭，定位銷A (303)、定位銷B (304)、定位銷C (305)為固定布置的輔助定位結(jié)構(gòu)；觸頭A(301)、定位銷B(304)都布置在固定測座(201)上且其二者與固定測座(201)的軸線平行，觸頭B(302)、定位銷C(305)都布置在可移動測座(202)上且其二者與可移動測座(202)的軸線平行。
4.按照權(quán)利要求3所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)中還設(shè)置有手柄(306)，用于控制可移動測座(202)沿導(dǎo)軌(204)移動的手柄(306)具體固定布置在可移動測座(202)上。
5.按照權(quán)利要求4所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，連接接口上還布置有測量儀器(4)，測量儀器(4)具體為指示表或/和傳感器； 固定測座(201)和可移動測座(202)靠近定位塊(203)的一端布置的水平高度低于另一端。
6.按照權(quán)利要求5所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中還設(shè)置有長度方向限位器￠)，長度方向限位器￠)固定在定位塊(203)上而且布置在靠近固定測座(201)和可移動測座(202)的定位塊(203)的一端。
7.按照權(quán)利要求5所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于:所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)中，定位塊(203)靠近可移動測座(202)的一側(cè)還設(shè)置有可調(diào)節(jié)其與導(dǎo)軌(204)之間距離的導(dǎo)軌限位塊(205)。
全文摘要
一種工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)，其特征在于所述工件榫頭雙角度快速測量系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成測量系統(tǒng)機(jī)座(1)、待測量葉片放置平臺、測量座、機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)、連接接口；其中后四者都布置在測量系統(tǒng)機(jī)座(1)上，測量座布置在待測量葉片放置平臺上，機(jī)械連動夾緊定位和自動復(fù)位機(jī)構(gòu)連接著測量座，連接接口連接著測量座。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明能夠同時測量葉片5榫頭雙角度，提高了葉片5榫頭角度的檢測效率一倍以上，并大大降低了檢測人員的勞動強(qiáng)度。所述的手柄306等結(jié)構(gòu)也可以改造為電氣控制裝置。
文檔編號G01B21/22GK103162660SQ20111042793
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月18日
發(fā)明者王呈, 胡榮輝, 王波, 邢西斌 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司