一种压气机叶片流道面轮廓度检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工类工艺装备设计领域，具体涉及一种压气机叶片流道面轮廓度检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]压气机叶片的流道面直接影响发动机的动力学性能，形状为斜面、圆锥面、子午面等复杂型面，如附图1所示。以前，在加工过程中，流道面的轮廓度通常采用样块比对方法来检测，由人眼观察流道面与四周标准样块的高低差，凭经验判断流道面轮廓度是否合格，该方法只能做定性判断而不能检测出具体的数值，检测误差大于0.03_。近年来，某些压气机叶片的流道面轮廓度公差从原来的0.2mm提高到0.05mm，样块比对的方法已经无法满足检测要求。根据测具设计原则，公差小于0.1_的尺寸测量时应配备指示表，方便读出具体的偏差值。虽然可以采用三坐标测量，但是无法解决加工现场检测的问题，而且，叶片流道面形状越来越复杂，由原来的斜平面、圆锥面改为子午面，一般的打表测具无法满足测量要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种压气机叶片流道面轮廓度检测装置及方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明实现了叶片流道面轮廓度的准确测量，误差小，效率高，解决了叶片加工现场的检测难题。
[0004]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种压气机叶片流道面轮廓度检测装置，包括支座，支座上设有用于固定压气机叶片的定位夹紧装置、用于和压气机叶片比较的标准型面块以及用于对压气机叶片流道面轮廓度进行检测的差动表架，差动表架包括差动表架本体，差动表架本体上设有能够上下移动的上测杆和下测杆，上测杆的端部设有用于测量压气机叶片流道面的测量头，下测杆的端部设有用于测量标准型面块表面的测量头，差动表架本体上还设有用于显示压气机叶片流道面轮廓度偏差的指示表，支座上设有用于对指示表调零的对表块。
[0006]进一步地，标准型面块的表面形状与被测压气机叶片的流道面完全相同，且标准型面块位于压气机叶片的正下方。
[0007]进一步地，对表块上设有两个水平的基准平面，两个基准平面之间的距离即为对表块尺寸。
[0008]进一步地，标准型面块的表面和被测压气机叶片的流道面之间的竖直距离等于对表块尺寸的名义值。
[0009]进一步地，定位夹紧装置包括固定在支座上的支架，支架的中部设有通孔，通孔中穿插设有能够为压气机叶片榫头底面提供夹紧力的夹紧杠杆，通孔中还固定有转轴，夹紧杠杆能够绕转轴旋转，支架上部的两侧固定有两个能够与压气机叶片榫头的两个燕尾面贴合的定位块，支架上还设有对压气机叶片榫头后端面定位的端面定位销，支架的背面固定有支块，支块上设有能够使夹紧杠杆绕转轴旋转的螺钉。
[0010]进一步地，差动表架本体包括能够在支座上自由滑动的底座，底座上固定有两根分别用于安装上测杆轨道和下测杆轨道的立柱，上测杆轨道中设置有能够在其中上下滑动的上测杆，下测杆轨道中设置有能够在其中上下滑动的下测杆。
[0011]进一步地，下测杆的顶端设有用于固定指示表的指示表装夹孔，指示表通过夹紧螺钉将指示表固定在指示表装夹孔中。
[0012]进一步地，上测杆端部的测量头和下测杆端部的测量头在其行程范围内的同轴度小于 Φ0.02mm。
[0013]进一步地，上测杆端部的测量头与上测杆之间、下测杆端部的测量头与下测杆之间均为过盈配合。
[0014]一种压气机叶片流道面轮廓度检测方法，包括以下步骤:
[0015]步骤一:将上测杆端部的测量头和下测杆端部的测量头分别对表块上，然后将指示表调零；
[0016]步骤二:将上测杆端部的测量头置于压气机叶片流道面上滑动，下测杆端部的测量头在标准型面块的表面上同步滑动，滑动过程中指示表的读数即为压气机叶片流道面轮廓度偏差。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0018]本发明装置在压气机流道面的正下方距离设置与叶片流道面形状完全相同的标准型面块，运用差动表架的随动功能，将指示表在对表块上调零后，下测杆端部的测量头在标准型面块上滑动时，上测杆端部的测量头同步地在压气机叶片流道面上滑动，指示表的读数即为流道面轮廓度偏差。本发明装置改变了原有的现场测量只能定性判定叶片流道面轮廓度是否合格的做法，可以得到叶片流道面任一点的轮廓度具体数值，快捷、高效地实现了三坐标的测量功能，解决了加工现场无法使用三坐标的难题。同时，由于该发明装置自带差动表架及支座，无需专用平台即可实现高精度测量，适应性好、成本低，可以根据产品批量要求多台份配置，经济实用。由指示表得到具体的偏差值既可以评价被测叶片是否合格，又可以用来调整加工参数，提高零件合格率，本发明装置实现了叶片流道面轮廓度的准确测量，误差小，效率高，解决了叶片加工现场的检测难题。
[0019]本发明方法在比较测量的基础上进行了创新，原有的比较测量方法用对表件模拟零件的测量面，形状与零件相似，是一套单独的装置，制造成本高。本发明方法的对表块为与零件形状无关的两平行平面，且设置在支座上，使用方便、制造简单。标准型面块的设计更是开创了型面测量的新思路，将复杂型面做高低方向的等距延伸，利用差动表架的随动功能，即可实现点对点的精密测量。
【附图说明】
[0020]图1是本发明装置的整体结构示意图；
[0021]图2是图1的P向视图；
[0022]图3是本发明的标准型面块的主视图；
[0023]图4是图3的C向视图；
[0024]图5是本发明的对表块的主视图；
[0025]图6是图5的B向视图；
[0026]图7是本发明的差动表架主视图；
[0027]图8是本发明的差动表架侧视图；
[0028]图9是图7的D-D向视图；
[0029]图10是本发明的定位夹紧装置结构示意图；
[0030]图11是图10的F向视图。
[0031]其中，1、上测杆；2、下测杆；3、测量头；4、上测杆导轨；5、下测杆导轨；6、立柱；7、底座；8、夹紧螺钉；9、定位夹紧装置；10、差动表架；11、标准型面块；12、支座；13、对表块；
14、定位块；15、支架；16、螺钉；17、支块；18、转轴；19、端面定位销；20、夹紧杠杆。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0033]参见图1至图9，一种压气机叶片流道面轮廓度检测装置，包括支座12，支座12上设有用于固定压气机叶片的定位夹紧装置9、用于和压气机叶片比较的标准型面块11以及用于对压气机叶片流道面轮廓度进行检测的差动表架10，定位夹紧装置9包括固定在支座12上的支架15，支架15的中部设有通孔，通孔中穿插设有能够为压气机叶片榫头底面提供夹紧力的夹紧杠杆20，通孔中还固定有转轴18，夹紧杠杆20能够绕转轴18旋转，支架15上部的两侧固定有两个能够与压气机叶片榫头的两个燕尾面贴合的定位块14，支架15上还设有对压气机叶片榫头后端面定位的端面定位销19，支架15的背面固定有支块17，支块17上设有能够使夹紧杠杆20绕转轴18旋转的螺钉16。
[0034]标准型面块11的表面形状与被测压气机叶片的流道面完全相同，且标准型面块11位于压气机叶片的正下方，对表块13上设有两个水平的基准平面，两个基准平面之间的距离即为对表块13尺寸，标准型面块11的表面和被测压气机叶片的流道面之间的竖直距离等于对表块13尺寸的名义值。
[0035]差动表架10包括差动表架本体，差动表架本体包括能够在支座12上自由滑动的底座7，底座7上固定有两根分别用于安装上测杆轨道4和下测杆轨道5的立柱6，上测杆轨道4中设置有能够在其中上下滑动的上测杆1，下测杆轨道5中设置有能够在其中上下滑动的下测杆2，上测杆1的端部设有用于测量压气机叶片流道面的测量头3，下测杆2的端部设有用于测量标准型面块表面的测量头3，上测杆1端部的测量头3和下测杆2端部的测量头3在其行程范围内的同轴度小于Φ0.02mm，上测杆1端部的测量头3与上测杆1之间、下测杆2端部的测量头3与下测杆2之间均为过盈配合，差动表架本体上还设有用于显示压气机叶片流道面轮廓度偏差的指示表，支座12上设有用于对指示表调零的对表块13。
[0036]一种压气机叶片流道面轮廓度检测方法，包括以下步骤: