涡轮叶片侧磨定位装夹装置的制作方法

本实用新型属于涡轮叶片加工技术领域，更为具体地，涉及一种涡轮叶片侧磨定位装夹装置。

背景技术：

涡轮叶片是燃气涡轮发动机涡轮转子的重要组成部件；涡轮转子利用热回收系统产生的蒸汽通过压缩作用推动其运转而做功。而涡轮转子是涡轮叶片是通过榫齿与涡轮轮盘上的榫槽进行装配形成。

涡轮叶片在工作中承受较大的工作应力和较高的工作温度，且应力和温度的变化比较频繁、剧烈，故对涡轮叶片的加工精度很高，涡轮叶片的叶身通常设计成扭曲的变截面曲面，形状复杂，一般采用精密铸造；叶根榫齿一般为枞树形，需要机械加工。

现有的涡轮叶片的侧磨定位装夹工具存在如下缺陷：涡轮叶片进、出气边的侧面需要磨削加工，需要保证进、出气边的侧面高度误差不超过正负0.05mm，同时需保证涡轮叶片进、出气边的侧面与叶身型线基准轴相对角度，目前在磨削涡轮叶片进、出气边的侧面时需要两套定位装夹工具，导致工装生产成本高、工装生产周期长。

如图1所示，在磨涡轮叶片进气边侧面时通过齿块101和压块102定位压紧涡轮叶片104，并采用锥销103与叶身其中一个截面的高点定轴线高度，对锥销103的位置和高度要求高，在使用过程中，锥销103与叶身贴合处不易观察，容易产生定位误差，无法保证在装夹时叶片轴线的高度一致。

如图2所示，在磨涡轮叶片出气边侧面时采用定位斜块201和压块202定位压紧涡轮叶片203，压块202与定位斜块201采用定位销204配合，由于榫齿是斜齿，压块202在工作时会产生一个向上的分力，导致压块202向上倾斜，无法压紧涡轮叶片203，进气边侧面与定位销204的贴合程度较差。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种涡轮叶片侧磨定位装夹装置，以解决上述背景技术所指出的问题。

本实用新型提供的涡轮叶片侧磨定位装夹装置，包括：定位装夹工具、对表套工装和试表套工装；其中，定位装夹工具包括底板、面板、第一侧定位板、第二侧定位板、第一导向块和第二导向块；其中，第一侧定位板和第二侧定位板的上下两侧分别与面板、底板固定连接，底板的上表面固定有支撑钉，支撑钉的上表面与已磨削的进气边的侧面接触定位，通过调节支撑钉的高度控制涡轮叶片的轴线高度，在面板上开设有与试表套工装相配合的通孔，在第一侧定位板的一侧固定连接有用于定位涡轮叶片的定位齿块，定位齿块的榫齿部分与涡轮叶片的榫齿型线相同，第一导向块与底板固定连接且与底板上的槽相配合，第二导向块与面板固定连接且与面板上的槽相配合，第一导向块与第二导向块之间形成的槽为导向槽，在导向槽内卡有压紧齿块，压紧齿块的榫齿部分根据涡轮叶片的榫齿配磨，压紧齿块的尾部通过第二侧定位板上的压紧螺钉压紧，在底板上还固定有支撑块，支撑块的顶端支撑面板，通过调节支撑块的高度控制底板与面板之间的距离，使第一导向块与第二导向块之间保持装配部分所需的间隙；试表套工装包括试表体和安装在试表体中的圆形定位销；对表套工装包括百分表、螺母、量杆、弹簧、定位销、测量头、对表体和弹簧夹头；其中，弹簧套在量杆上，并通过弹簧夹头和螺母一起固定在对表体中，量杆的尾端与测量头螺纹连接，测量头与圆形定位销接触，量杆的首端与百分表连接。

此外，优选的结构是，对表套工装还包括锥端紧定螺钉，锥端紧定螺钉旋入对表体内顶紧弹簧夹头。

另外，优选的结构是，对表套工装还包括卡板，卡板固定在面板的下底面，当对表套旋入面板后，通过卡板控制对表套的角度，使测量头的顶部与涡轮叶片的叶身垂直，保证测量头与涡轮叶片为点接触。

与现有技术相比，本实用新型将两套定位装夹工具整合为一套定位装夹工具，减少工装数量，降低生产成本，在磨涡轮叶片进气边侧面时，叶片轴线高度由销定位改为打表定位，便于操作者观察，有效避免在反复装夹时轴线高度定位不一致的情况发生；在磨涡轮叶片出气边侧面时，采用导向块与压紧齿块连接，限制压紧齿块的自由度，使工件向上的自由度被限制，涡轮叶片进气边侧面与圆柱销贴合良好，从而压紧叶片。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。

在附图中：

图1为现有涡轮叶片进气边侧磨定位装夹工具的结构示意图；

图2为现有涡轮叶片出气边侧磨定位装夹工具的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的定位装夹工具的结构示意图；

图4为图3沿a-a线的剖视图；

图5为图4沿b-b线的剖视图；

图6为图4沿c-c线的剖视图；

图7为根据本实用新型实施例的试表套工装的结构示意图；

图8为根据本实用新型实施例的对表套工装的结构示意图。

其中的附图标记包括：齿块101、压块102、锥销103、压紧涡轮叶片104、定位斜块201、压块202、涡轮叶片203、定位销204、底板301、面板302、第一侧定位板303、第二侧定位板304、第一导向块305、第二导向块306、支撑钉307、定位齿块308、压紧齿块309、压紧螺钉310、支撑块311、螺钉312、圆柱销313、试表体401、圆形定位销402、百分表501、螺母502、量杆503、弹簧504、表头导向座505、测量头506、对表体507、弹簧夹头508、锥端紧定螺钉509、卡板510。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供的涡轮叶片侧磨定位装夹装置，包括：定位装夹工具、对表套和试表套，定位装夹工具用于对涡轮叶片进行定位装夹，对表套用于对涡轮叶片的轴线高度进行打表定位，试表套用于对涡轮叶片的轴线高度进行模拟定位。首先先让对表套与试表套接触，对表套会有一个读数，然后将涡轮叶片装夹在定位装夹工具内，再用对表套与涡轮叶片的叶身接触，对表套也会产生一个数值，两个数值的差值大，说明我连叶片没装好，两个数值的差值小，说明我连叶片位置正确。

下面分别对定位装夹工具、对表套和试表套的具体结构进行详细说明。

图3-图6分别示出了根据本实用新型实施例的定位装夹工具的结构。

如图3-图6所示，本实用新型实施例提供的定位装夹工具包括：底板301、面板302、第一侧定位板303、第二侧定位板304、第一导向块305和第二导向块306；其中，第一侧定位板303和第二侧定位板304的上侧通过螺钉312与面板302固定连接，第一侧定位板303和第二侧定位板304的下侧通过螺钉312与底板301固定连接，底板301、面板302与第一侧定位板303之间及底板301、面板302与第二侧定位板304之间还连接有圆柱销313，以底板301的上表面作为测量基准面，在底板301的上表面固定有支撑钉307，支撑钉307的上表面与已磨削的进气边的侧面接触定位，通过调节支撑钉307的高度控制涡轮叶片的轴线高度，在面板302上开设有与试表套工装相配合的通孔。

在第一侧定位板303的一侧固定连接有用于定位涡轮叶片的定位齿块308，定位齿块308的榫齿部分与涡轮叶片的榫齿型线相同，对涡轮叶片起到定位作用。

第一导向块305通过螺钉312与底板1固定连接且与底板301上的槽相配合，第二导向块306通过螺钉312与面板302固定连接且与面板302上的槽相配合，第一导向块305与第二导向块306之间形成的槽为导向槽，在该导向槽内卡有压紧齿块309，即压紧齿块309卡在第一导向块305与第二导向块306之间，第一导向块305与第二导向块306为压紧齿块309提供导向槽，同时限制压紧齿块309工作时的上下自由度，使涡轮叶片被压紧时所产生的反作用力与向上的分力相互抵消。压紧齿块309的榫齿部分根据涡轮叶片的榫齿配磨，压紧齿块309的尾部通过第二侧定位板304上的压紧螺钉310压紧。

在底板301上还通过螺钉312固定有支撑块311，支撑块311的顶端支撑面板302，通过调节支撑块311的高度控制底板301与面板302之间的距离，使第一导向块305与第二导向块306之间保持装配部分所需的间隙。

图7示出了根据本实用新型实施例的试表套工装的结构。

如图7所示，试表套工装包括：试表体401和圆形定位销402，圆形定位销402安装在试表体401内，试表体401与面板302上的通孔配合，圆形定位销402用于模拟涡轮叶片的叶身截面位置的高度。

图8示出了根据本实用新型实施例的对表套工装的结构。

如图8所示，对表套工装包括：百分表501、螺母502、量杆503、弹簧504、表头导向座505、测量头506、对表体507和弹簧夹头508；其中，弹簧504套在量杆503上，并通过弹簧夹头508和螺母502一起固定在对表体507中，量杆503的尾端与测量头506螺纹连接，测量头506与图7中的圆形定位销402接触，表头导向座505通过螺钉与面板302固定，表头导向座505对测量头506起到导向作用，量杆503的首端与百分表501连接，当测量头506与圆形定位销402接触时，百分表501会显示一个数值。

对表套工装还包括锥端紧定螺钉509，锥端紧定螺钉509旋入对表体507内顶紧弹簧夹头508。

对表套工装进一步包括卡板510，卡板510固定在面板302的下底面，当对表套旋入面板302后，通过卡板510控制对表套的角度，使测量头506的顶部与涡轮叶片的叶身垂直，保证测量头506与涡轮叶片为点接触。

试表套工装用于模拟涡轮叶片的装夹，即在对表套未对涡轮叶片进行打表定位之前，先通过对表套对试表套进行模拟打表定位，最后通过对表套对涡轮叶片进行打表定位。具体过程为：在测量头506和圆形定位销402接触之后，百分表501会显示一个数值；然后将涡轮叶片装夹在定位装夹工具内，当测量头506和涡轮叶片的叶身接触时，百分表501也会显示一个数值，两个数值的差值大，说明涡轮叶片没装好，两个数值的差值小，说明涡轮叶片的位置正确。

需要说明的是，由于涡轮叶片的进、出气边的叶片轴线是对称的，如果叶片轴线的高度确定，则叶身截面的高度也就可以确定，此时，叶身截面和底板301的上表面存在一个理论高度，该理论高度就是对表套和圆形定位销402之间的差值。

将叶片轴线的高度定位由原有的销定位改为打表定位，是为了在磨涡轮叶片进气边侧面时，方便操作者的观察，有效的避免在反复装夹时出现轴线高度定位不一致的情况。而在磨涡轮叶片出气边侧面时，通过使用第一导向块305和第二导向块306限制压紧齿块309的自由度，使涡轮叶片的进气边侧面与圆柱销贴合良好。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。