本發(fā)明屬于計(jì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種渦輪葉片渦流探傷對(duì)比試塊加工夾具及其制作方法。

背景技術(shù)：

發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片渦流探傷對(duì)比試塊一般采用在渦輪葉片上線切割加工人工缺陷的方法制作的，然后再對(duì)試塊上的人工缺陷進(jìn)行檢測(cè)。由于渦輪葉片型面復(fù)雜，非平面狀態(tài)，加工時(shí)沒有基準(zhǔn)面，現(xiàn)有技術(shù)是將渦輪葉片擺放到需要位置時(shí)，用壓板壓住進(jìn)行線切割加工人工缺陷，然后在對(duì)試塊進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)，加工狀態(tài)和計(jì)量狀態(tài)的裝夾位置很難保證一致，因此導(dǎo)致人工缺陷尺寸計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確性差，不能滿足渦輪葉片對(duì)比試塊加工的要求。同時(shí)在加工時(shí)，需要耗費(fèi)大量時(shí)間擺放葉片，而計(jì)量時(shí)，也需要耗費(fèi)大量時(shí)間調(diào)整葉片的擺放角度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提出渦輪葉片渦流探傷對(duì)比試塊加工夾具及其制作方法，在渦輪葉片渦流探傷對(duì)比試塊的加工和計(jì)量時(shí)能快速將葉片位置擺放到位，且裝夾狀態(tài)穩(wěn)定可靠，提高試塊制作及計(jì)量檢測(cè)工作效率，重復(fù)計(jì)量準(zhǔn)確性高。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種渦輪葉片渦流探傷試塊加工夾具，包括基座1、榫槽塊2和螺釘3。所述基座1包括三個(gè)工作面，基面a，側(cè)面b和側(cè)面c，側(cè)面b與基面a的夾角為α，側(cè)面c與基面a的夾角為β；所述榫槽塊2數(shù)量是兩塊，分別通過兩個(gè)螺釘3安裝在側(cè)面b和側(cè)面c上；榫槽塊2的上表面開有一榫槽，榫槽的型面與渦輪葉片6的榫頭型面相符，榫槽貫通榫槽塊2的上下兩面，并與榫槽塊2的端面開通，呈開口形，榫槽型面的對(duì)稱中心平面垂直于榫槽2的底平面，當(dāng)渦輪葉片6排氣邊朝上，榫頭部分插入側(cè)面b上的榫槽塊2的榫槽中，進(jìn)氣邊一側(cè)的榫頭端面e與側(cè)面b相抵，葉身部分懸空支出榫槽塊2和基座1，呈懸臂狀態(tài)時(shí)，渦輪葉片6排氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x與基面a之間的距離保證最小值與最大值的差不 大于0.2mm；當(dāng)渦輪葉片6進(jìn)氣邊朝上，榫頭部分插入側(cè)面c上的榫槽塊2的榫槽中，排氣邊一側(cè)的榫頭端面d與側(cè)面c相抵，葉身部分懸空支出榫槽塊2和基座1，呈懸臂狀態(tài)時(shí)，渦輪葉片6進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y與基面a之間的距離保證最小值與最大值的差不大于0.2mm。

所述一種渦輪葉片渦流探傷試塊加工夾具的制作方法，包括以下步驟：

1.標(biāo)記缺陷區(qū)域：

a.標(biāo)記渦輪葉片6排氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x，以預(yù)加工的排氣邊人工缺陷為中心，區(qū)域劃定大小為10～100mm²進(jìn)行標(biāo)記；

b.標(biāo)記渦輪葉片6進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y，以預(yù)加工的進(jìn)氣邊人工缺陷為中心，區(qū)域劃定大小為10～100mm²進(jìn)行標(biāo)記；

2.制作榫槽塊2：首先在榫槽塊2上表面加工榫槽，接著在上表面劃一條直刻線7，直刻線7與榫槽的對(duì)稱中心平面平行；然后在上表面避開榫槽的位置加工兩個(gè)螺紋過孔。

3.測(cè)定基座1工作面夾角：

a.測(cè)定側(cè)面b與基面a的夾角α

渦輪葉片6排氣邊一側(cè)的榫頭端面d朝上，其榫頭部分插入榫槽塊2的榫槽中，再將榫槽塊2底平面朝下放置在水平工作臺(tái)上，保持渦輪葉片6與榫槽塊2的相對(duì)位置不變，調(diào)整榫槽塊2的底平面與工作臺(tái)面之間的夾角，使用杠桿千分表，采用打表法測(cè)量標(biāo)記的預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x與工作臺(tái)面之間的距離，保證區(qū)域表面x與工作臺(tái)面之間的距離最小值與最大值的差不大于0.2mm，測(cè)量此時(shí)榫槽塊2底平面與工作臺(tái)面的夾角值即為側(cè)面b與基面a的夾角α值。

b.測(cè)定側(cè)面c與基面a的夾角β

渦輪葉片6進(jìn)氣邊一側(cè)的榫頭端面e朝上，其榫頭部分插入榫槽塊2的榫槽中，再將榫槽塊2底平面朝下放置在水平工作臺(tái)上，保持渦輪葉片6與榫槽塊2的相對(duì)位置不變，調(diào)整榫槽塊2的底平面與工作臺(tái)面之間的夾角，使用杠桿千分表，采用打表法測(cè)量標(biāo)記的預(yù)加工 人工缺陷處的區(qū)域表面y與工作臺(tái)面之間的距離，保證區(qū)域表面y與工作臺(tái)面之間的距離最小值與最大值的差不大于0.2mm，測(cè)量此時(shí)榫槽塊2底平面與工作臺(tái)面的夾角值即為側(cè)面c與基面a的夾角β值。

4.制作基座1：根據(jù)測(cè)得的α和β值制作基座1，并在側(cè)面b、c上各加工1個(gè)螺紋孔4。

5.配做螺紋孔5：在基座1的側(cè)面b和側(cè)面c上分別配做一個(gè)螺紋孔5。配做方法如下：

a.配做側(cè)面b上的螺紋孔5，首先用螺釘3通過榫槽塊2上的螺紋過孔之一旋入側(cè)面b上的螺紋孔4，將一個(gè)榫槽塊2裝在基座1的側(cè)面b上，使榫槽塊2上的直刻線7大致與基面a平行，不需擰很緊；然后將渦輪葉片6排氣邊朝上，榫頭部分插入這個(gè)榫槽塊2的榫槽中，使進(jìn)氣邊一側(cè)的榫頭端面e與側(cè)面b相抵，葉身部分懸空支出榫槽塊2和基座1；接著使用杠桿千分表，采用打表法測(cè)量排氣邊的預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x與基面a的距離，通過調(diào)整榫槽塊2保證區(qū)域表面x與基面a之間的距離最小值與最大值的差不大于0.2mm，利用此時(shí)榫槽塊上另一螺紋過孔的位置可以確定側(cè)面b上預(yù)加工螺紋孔5的位置，并做好標(biāo)記，取下榫槽塊2，在側(cè)面b上加工螺紋孔5。

b.配做側(cè)面c上的螺紋孔5，所用方法與配做側(cè)面b上的螺紋孔5相同，區(qū)別在于渦輪葉片6是進(jìn)氣邊朝上裝入榫槽塊2中，榫槽塊2安裝在側(cè)面c上，杠桿千分表測(cè)量的區(qū)域是進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y與基面a的距離。

6.裝配夾具：將兩個(gè)榫槽塊2按配做螺釘孔5時(shí)的位置，通過兩個(gè)連接件螺釘3分別裝于基座的側(cè)面b和側(cè)面c上。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：加工、計(jì)量渦輪葉片渦流探傷對(duì)比試塊人工缺陷時(shí)擺放容易到位，效率高，計(jì)量重復(fù)性好。加工進(jìn)氣邊人工缺陷和加工排氣邊人工缺陷可以使用同一個(gè)夾具。試驗(yàn)證明，本發(fā)明大大提高了渦輪葉片渦流探傷對(duì)比試塊上的人工缺陷的加工和計(jì)量檢測(cè)的工作效率以及重復(fù)計(jì)量的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的夾具結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明的夾具基座示意圖

圖3是渦輪葉片榫頭插入榫槽塊時(shí)截面圖

圖4是渦輪葉片平放時(shí)示意圖

具體實(shí)施方式

參見圖1-4，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明：

實(shí)施例1，某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)ⅱ級(jí)渦輪葉片渦流探傷試塊加工夾具，包括基座1、榫槽塊2和螺釘3。先按照本發(fā)明所述的夾具制造方法制作夾具，具體過程如下：

1.標(biāo)記缺陷區(qū)域：

a.標(biāo)記渦輪葉片6排氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x，以預(yù)加工的排氣邊人工缺陷為中心，區(qū)域劃定大小為40mm²進(jìn)行標(biāo)記；

b.標(biāo)記渦輪葉片6進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y，以預(yù)加工的進(jìn)氣邊人工缺陷為中心，區(qū)域劃定大小為40mm²進(jìn)行標(biāo)記；

2.制作榫槽塊2：榫槽塊是一個(gè)長方體，以渦輪葉片6的榫頭型面尺寸在榫槽塊2的上表面加工一個(gè)榫槽，榫槽貫通榫槽塊2的上下兩面，并與榫槽塊2的端面開通，呈開口形，榫槽型面的對(duì)稱中心平面垂直于榫槽2的底平面，渦輪葉片6榫頭部分插入榫槽塊2的榫槽后，其葉身部分支出榫槽塊2，呈懸臂狀態(tài)；在榫槽塊2的上表面劃一條直刻線7，直刻線7與榫槽的對(duì)稱中心平面重合；在榫槽塊2的上表面避開榫槽加工兩個(gè)螺紋過孔。

3.測(cè)定基座1工作面夾角：

a.測(cè)定側(cè)面b與基面a的夾角α

渦輪葉片6排氣邊一側(cè)的榫頭端面d朝上，其榫頭部分插入榫槽塊2的榫槽中，再將榫槽塊2底平面朝下放置在水平工作臺(tái)上，保持渦輪葉片6與榫槽塊2的相對(duì)位置不變，調(diào)整榫槽塊2的底平面與工作臺(tái)面之間的夾角，使用杠桿千分表，采用打表法測(cè)量標(biāo)記的預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x與工作臺(tái)面之間的距離，使區(qū)域表面x與工作臺(tái)面之間的距離最小值與最大值的差0.13mm，測(cè)量此時(shí)榫槽塊2底平面與工作臺(tái)面的夾角值即為側(cè)面b與基面a的夾角α值為37°。

b.測(cè)定側(cè)面c與基面a的夾角β

渦輪葉片6進(jìn)氣邊一側(cè)的榫頭端面e朝上，其榫頭部分插入榫槽 塊2的榫槽中，再將榫槽塊2底平面朝下放置在水平工作臺(tái)上，保持渦輪葉片6與榫槽塊2的相對(duì)位置不變，調(diào)整榫槽塊2的底平面與工作臺(tái)面之間的夾角，使用杠桿千分表，采用打表法測(cè)量標(biāo)記的預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y與工作臺(tái)面之間的距離，使區(qū)域表面y與工作臺(tái)面之間的距離最小值與最大值的差為0.11mm，測(cè)量此時(shí)榫槽塊2底平面與工作臺(tái)面的夾角值即為側(cè)面c與基面a的夾角β值為52°。

4.制作基座1：根據(jù)測(cè)得的α和β值制作基座1，所述基座1是個(gè)三棱體，三棱體的三個(gè)棱面分別為基面a，側(cè)面b和側(cè)面c，側(cè)面b與基面a的夾角為α＝37°，側(cè)面c與基面a的夾角為β＝52°，在側(cè)面b、c上各加工1個(gè)螺紋孔4。

5.配做螺紋孔5：在基座1的側(cè)面b和側(cè)面c上分別配做一個(gè)螺紋孔5。配做方法如下：

a.配做側(cè)面b上的螺紋孔5，首先用螺釘3通過榫槽塊2上的螺紋過孔之一旋入側(cè)面b上的螺紋孔4，將一個(gè)榫槽塊2裝在基座1的側(cè)面b上，使榫槽塊2上的直刻線7大致與基面a平行，不需擰很緊；然后將渦輪葉片6排氣邊朝上，榫頭部分插入這個(gè)榫槽塊2的榫槽中，使進(jìn)氣邊一側(cè)榫頭端面e與側(cè)面b相抵，葉身部分懸空支出榫槽塊2和基座1；接著使用杠桿千分表，采用打表法測(cè)量排氣邊的預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x與基面a的距離，通過調(diào)整榫槽塊2使區(qū)域表面x與基面a之間的距離最小值與最大值的差為0.15mm，利用此時(shí)榫槽塊上另一螺紋過孔的位置可以確定側(cè)面b上預(yù)加工螺紋孔5的位置，并做好標(biāo)記，取下榫槽塊2，在側(cè)面b上加工螺紋孔5。

b.配做側(cè)面c上的螺紋孔5，所用方法與配做側(cè)面b上的螺紋孔5相同，區(qū)別在于渦輪葉片6是進(jìn)氣邊朝上裝入榫槽塊2中，榫槽塊2安裝在側(cè)面c上，杠桿千分表測(cè)量的是進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y與基面a的距離，測(cè)得距離的最小值與最大值的差為0.13mm。

6.裝配夾具：將兩個(gè)榫槽塊2按配做螺釘孔5時(shí)的位置，通過兩個(gè)連接件螺釘3分別裝于基座的側(cè)面b和側(cè)面c上。

夾具裝配后，當(dāng)渦輪葉片6排氣邊朝上，榫頭部分插入側(cè)面b上的榫槽塊2的榫槽中，進(jìn)氣邊一側(cè)的榫頭端面e與側(cè)面b相抵，葉身 部分懸空支出榫槽塊2和基座1，呈懸臂狀態(tài)時(shí)，使用杠桿千分表，采用打表法測(cè)得渦輪葉片6排氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x與基面a之間的距離最小值與最大值的差不大于0.2mm；當(dāng)渦輪葉片6進(jìn)氣邊朝上，榫頭部分插入側(cè)面c上的榫槽塊2的榫槽中，排氣邊一側(cè)的榫頭端面d與側(cè)面c相抵，葉身部分懸空支出榫槽塊2和基座1，呈懸臂狀態(tài)時(shí)，渦輪葉片6進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y與基面a之間的距離最小值與最大值的差不大于0.2mm。

實(shí)施例2，某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)ⅰ級(jí)渦輪葉片渦流探傷試塊加工夾具，其制作過程與實(shí)施例1相同，側(cè)面b與基面a的夾角α值為35°，側(cè)面c與基面a的夾角為β值54°，排氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x為64mm²，進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y為64mm²。

實(shí)施例3，某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)ⅱ級(jí)渦輪葉片渦流探傷試塊加工夾具，其制作過程與實(shí)施例1相同，側(cè)面b與基面a的夾角α值為32°，側(cè)面c與基面a的夾角為β值60°，排氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x為64mm²，進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y為64mm²。

上述夾具制作以及裝配好后，分別測(cè)得渦輪葉片6排氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面x與基面a之間的距離最小值與最大值的差均不大于0.2mm；渦輪葉片6進(jìn)氣邊預(yù)加工人工缺陷處的區(qū)域表面y與基面a之間的距離最小值與最大值的差均不大于0.2mm。保證了在加工人工缺陷和計(jì)量檢測(cè)時(shí)渦輪葉片6的裝夾狀態(tài)的一致性，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度，并且大大節(jié)約了裝夾時(shí)間。