摘 要：随着发动机性能不断提高，对叶片的精度要求也越来越高，压气机叶片榫头角度检测测具解决了榫头角度无法测量的难题，采用1套测具在榫头左右两侧分别垂直榫头打表检测的方法，克服榫头底面较小摆稳的弊端，满足生产需要。使叶片实现了一次定位检测，提高了叶片检测精度，避免了重复定位给叶片带来的累积误差。为了提高设计的准确性，采用三维UG建模设计，准确采集叶片榫头型面缘板参数，提高了设计效率和准确性。
关键词：定位机构；角度偏差放大机构；测量表座
中图分类号：TB922 文献标识码：A
压气机叶片是航空发动机零件中复杂的零件之一，该叶片是由缘板、叶身型面、榫头构成，小尺寸压气机叶片由于榫头尺寸较小，这就给工装量具设计带来了一定困难。叶片研制阶段一般都是靠三坐标扫描检查，进入批产阶段三坐标扫描无法满足批量生产进度要求，多采用专用测量工装进行测量.使用专用工装可以在一台测具上实现同时检查榫头左右两侧度面角度，是一种非常适用于叶片加工生产现场、结构简单、操作方便的检测工具。
为保证压气机叶片榫头角度检测测具测量精度，本文采用UG三维造型建立叶片和测具的模型，进行仿真模拟设计，提高了设计精度和准确性。该测具采用一次定位测量，经现场使用，证明完全达到检测要求。
1 压气机叶片的设计要求
叶片测量设计难点分析：
检测E、F之间夹角60度，E、F面度面较小，测具考虑将零件摆出便于测量的合理位置。根据设计图和规范规定，角度公差为±6&apos； 叶片叶身朝上放置便于测量，榫头底面C面为水平面，A、B面斜度面，一般用底面水平面定位但此叶片水平面度面较短。如图1所示。
难点：
（1）E、F面度面较小，度面角度公差小用表直接测量不准确；
（2）C面为水平面度面较短，叶片定位后容易造成左右摆动。
2 测具结构的确定
2.1 定位及测量的确定
（1）定位部分：由于榫头底面比较小，采用底平面定位，测量时会引起误差，所以采用叶片底面的两个度面进行定位，用两个量棒代替V型块，进行定位；在榫头的一侧固定测量部分有两个定位销，限制叶片的转动；
①将叶片倒立，榫头朝下，保证叶片的榫头与底板之间有一定的高度，以防滑表座上的两个测量部分干涉；
②在榫头的底面采用两个直径为3mm的量棒托住叶片，限制叶片在竖直方向上的自由度，同时也限制了叶片绕竖直方向轴转动的自用度；
③在固定端有两个定位销，如图2所示，在两侧的销为定位销，固定端的两个定位销与叶片榫头的临近的侧面垂直，与水平方向的夹角为30°，限制了3个自由度；
④定位部分未完全限制叶片的6个自由度，在垂直纸面的方向叶片还是可以进行移动的，在该方向上运动对测量的结果没有影响。
（2）测量部分：分为固定端和活动端.
①固定端：表座固定在与支座上，使定位销、测量销都与榫头的单侧平面垂直；由于榫头的度面比较小，同时防止测具和叶片干涉，定位销和测量销之间的非常小，读数在0.003mm以下，千分表的精度为0.002mm，因此读数的误差比较大，影响测量的结果；采用杠杆原理，将测量部分的读数按比例进行放大，千分表的读数更加精确；
②活动端：表座在滑表座上可以进行移动，滑表座的平面与榫头的一侧平面垂直，用标准件对表，再将两个测量销与叶片接触，从而进行读数，测量原理与固定端一样；
（a）由于叶片的榫头较小，测量销与定位销之间的距离仅为1.5mm；
（b）将标准件装夹在该测具上，两侧的表座同时进行对表，调零；
（c）如果按照1∶1进行设计时，千分表最大读数为tan（6&apos；）×1.5mm= 0.0026mm，千分表的精度为0.002mm，千分表的精度直接影响读数，因此，适当放大杠杆的比例，如图2所示，测量销到杠杆的轴销的距离为L，轴销到千分表之间的距离为5L，因而读数也放大了5倍，方便的读数，同时误差也随之减小。
2.2 压气机叶片榫头角度检测测具采用模块化设计
利用UG三维建模，将压气机叶片榫头角度检测测具各部件设计成参数化模块，改变模块结构尺寸，进行参数化驱动调试；将工装模块进行固化、逻辑智能设计调试设计，以后再设计同类型压气机叶片榫头角度检测测具时，可以提高设计效率，降低成本，缩短设计周期。
2.3 压气机叶片榫头角度检测测具的UG模型（图2）
结语
将压气机叶片定位后用一套测具分别检查榫头两侧面角度，此项设计既简单又方便测量， 能够准确检测叶片榫头角度尺寸，结构新颖独特，制造方便，能够完全替代以往的工具，且检测方便快捷，生产成本较低，通过检测应用，达到了良好的效果。采用模块化设计减少同类型压气机叶片榫头角度检测测具的设计时间，大大提高了工作效率。
参考文献
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