某机单晶叶片综合测量研究

　　1 概述

　　由于测量该叶片的 9 个叶身型面、8 个通道点尺寸、5 个截面的 bf 尺寸及检查榫头端面窗口的对称平面对于基准 A 偏移不大于 0.15。因此要保证叶片定位稳定的前提下，测具要留出足够大空间，供给叶片测量机构。型面测具的结构按照叶身的结构和技术条件的不同而各不同。如图1

　　叶身型面样板通过传递系统，能保证工作样板误差在±0.02mm 的范围内，型面测具的误差在±0.01mm 的范围内。测具有两种状态：动态、静态，由插销控制。动态是在该测具上要体现叶片截面扭转公差±30'，S2、S10 定位截面的支撑点和该型面上的点的切向夹角比较大，压紧力的方向的稍微偏离都会使叶片产生上滑或下移。采用通常的 6 点定位是不能满足叶片的定位的稳定性的，为了使叶片能够很好的与测具有很好的贴合，该测具需要过定位，这样以来该测具的压紧机构非常重要。经过绘受力分析，几经优化后决定采用两个方向压紧方式，来保证测具的定位稳定性和叶片在测量中准确性。设计时考虑的工装定位、支撑装置的结构形式，压紧结构形式成为设计中需要研究的重点。针对上述情况进行探讨。

　　2 设计过程

　　2.1 轴向定位机构设计

　　首先是轴向，叶片轴向的定位点在缘板的内侧，采用轴销，使轴销过定位点且与内缘板型面相切轴销的轴线与Z 轴平行。为了不影响缘板通道点的测量，轴向销的支座要打开一个缺口如图2. 定位销的材料采用 CrWMn HRC58~62。

　　2.2 X、Y向定位、压紧机构的设计

　　2.2.1 按工艺要求 X、Y 向定位是由叶片榫头处两点、S2、S10进气边的三点支撑实现的。考虑S2截面与轴向定位点很近，把轴向定位销与S2 定位截面作用在一个支座上;叶片榫头处两点由两个定位销在同一个支撑座上实现;S2、S10 倒角方向要依照叶片进气边、叶身的走向，保证定位点有效的与叶片接触。由于定位块形状的特点采用板状结构，采用20 钢，局部淬火使定位面硬度达到 HRC58~62，使测量不会因定位的磨损造成误差。如图3

　　2.2.2 压紧结构采用压钩形式的杠杆形式和螺钉式的辅助压紧形式。如图4

　　由于叶身型面曲率大、叶身长榫头部分重量的原因，单靠型面压紧是不稳定，增加榫头的辅助压紧。

　　a.采用杠杆式压机机构压紧型面，通过螺钉的旋进使弧面的压块切于叶身型面，叶身型面的压紧点根据叶型的走向，要切与叶型重心的位置。使S10、S2的定位点与定位块紧密贴合。在不影响测量的情况下该螺钉可以加长。材料可选用45钢HRC35~40