[发明专利]基于三坐标测量机的航空发动机压气机叶片的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于测量技术，涉及一种应用于航空发动机燕尾型榫头叶片三坐标测量的基于三坐标测量机的航空发动机压气机叶片的测量方法。

背景技术

航空发动机转子叶片中燕尾型榫头占很大比例，目前每一种叶片使用一套三坐标测量夹具，由于该类叶片测量频率高，周期短，使得这类测量夹具的设计、制造、保管成本都很高。目前使用的三坐标测量夹具每次只能装夹一个叶片，测量完一个叶片后，停机等待装卸叶片，停机时间几乎占测量时间的1/2。测量效率低。

发明内容：

本发明的目的是提出一种测量效率高、测量成本低的基于三坐标测量机的航空发动机压气机叶片的测量方法。本发明的技术解决方案是，

（1）根据叶片榫头结构，制备测量夹具，

测量夹具包括一块底板和两套相同结构的压紧装置和定位装置，其中一套压紧装置和定位装置为第一工位，另一套压紧装置和定位装置为第二工位，两个工位分别位于底板中心线的两侧，以底板的一个侧面为基准面，相邻侧面的垂直度在0.01mm内，

（1.1）压紧装置包括的内容：每套压紧装置包括支撑销、杠杆、杠杆支撑、限力螺钉、圆柱销和弹簧，支撑销的穿透底板上下表面，支撑销位于底板下表面的销杆上套接弹簧，支撑销位于底板上表面的端头开有V型槽，V型槽两边的夹角角度与被测量叶片榫头非工作面夹角角度相同，弹簧卡于底板下表面与杠杆之间，杠杆支撑位于支撑销的侧边并固定在底板的下表面，杠杆的中心固定在杠杆支撑上，杠杆的一端与支撑销的位于底板下表面的部分固定，杠杆的另一端与穿过底板的限力螺钉相接触；

（1.2）定位装置包括的内容：每套定位装置包括上、下定位块、定位块、支脚和工艺球，工艺球置于底板上，上、下定位块对称于支撑销的上下两侧并固定在底板上，上、下定位块的对称面为楔型面，楔型面的角度和形状与被测叶片椎头工作面夹角和形状相同，定位块位于支撑销内侧并固定在底板上，定位块与上、下定位块的中分面垂直，支脚固定在底板下表面的四角，四个支脚高度误差小于0.01mm；

（2）安装测量夹具：将测量夹具安装在三坐标测量机的工作平台上，并用压板压紧；

（3）安装叶片：安装被测叶片，首先松开限力螺钉，将被测叶片从定位块的对面推入上、下定位块的楔型面中，保证被测叶片榫头端面与定位块贴合无间隙，拧紧限力螺钉使支撑销推动叶片榫头向上运动，使被测叶片榫头工作面与上、下定位块贴合无间隙；

（4）利用三坐标测量机的测量软件编制测量程序

（4.1）建立初始坐标系

在三坐标测量机的工作平台上测量夹具的四周测量4个点构造一平面，作为被测叶片的初始坐标系的Z轴方向，在测量夹具的基准面测量3个点构造一条线，作为初始坐标系的Y轴方向，在测量夹具的工艺球上测量5个点构造一个球，作为初始坐标系的零点；

（4.2）建立测量坐标系

根据被测叶片设计给出的测量坐标系的零点及方向，利用三坐标测量机的测量软件，分别将初始坐标系旋转、平移，使初始坐标系转换为测量坐标系；

（4.3）根据被测量叶片的数量，确定测量循环条件，循环次数N为被测量叶片的数量；

（4.4）根据设计图要求，在三坐标测量机上的测量软件中规划测量路径、计算方式、测量特性间的相互关系；

（4.5）测量被测叶片所需要的测量特性；

（4.6）判断测量次数，当循环次数N为奇数时，测量机测量第一个工位的被测量叶片，当循环次数N为偶数时，测量第二个工位的被测量叶片；

（4.7）第一个工位测量结束，打印第一个工位的被测量叶片的测量报告，同时测量机测量第二个工位的被测量叶片；

（4.8）判断测量次数是否等于N，是，结束循环，否，重复步骤（4.4）（4.5）（4.6）（4.7）（4.8）；

（5）执行测量程序，在测量机测量完成第一个工位的第一个叶片后，测量第二个工位上的叶片，在第一个工位装夹新的待测叶片；

（6）输出报告根据客户要求选择测量报告格式并打印测量报告。