渦輪葉片灌箱找正裝置及工作方法

渦輪葉片作為發(fā)動機(jī)上的重要部件，均采用無余量熔模精密鑄造并一次成型，僅有榫頭部分留有余量以保證后續(xù)加工需要。為提高定位的可靠性，避免夾緊力損傷葉身型面，加工榫頭時采用低熔點合金定位法，將葉身部分放入特制的方箱內(nèi)，注入低熔點合金，當(dāng)其凝固后，葉片就固定在方箱內(nèi)。以方箱外表面為基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾，磨削榫頭后，將方箱加溫，低熔點合金熔化流出，即可取出渦輪葉片。由于榫頭兩側(cè)的溝槽磨削精度要求很高，因此需要將渦輪葉片放置在方箱中，磨削后榫頭兩側(cè)至方箱對應(yīng)兩側(cè)的距離應(yīng)相等，即渦輪葉片與方箱之間的位置關(guān)系需要進(jìn)行找正，現(xiàn)有的做法是將方箱固定后調(diào)整渦輪葉片的位置，由于渦輪葉片的造型不規(guī)則，因此調(diào)節(jié)難度大、效率低，且精度不高。設(shè)計一種方便快捷的將渦輪葉片置于方箱內(nèi)的渦輪葉片灌箱找正裝置及工作方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。1渦輪葉片灌箱找正裝置結(jié)構(gòu)為解決上述技術(shù)問題，本文提供了一種渦輪葉片灌箱找正裝置（見圖1），包括三坐標(biāo)測量儀、六自由度調(diào)整平臺、標(biāo)準(zhǔn)方箱、方箱裝夾平臺和榫頭裝夾頭等。六自由度調(diào)整平臺設(shè)置在三坐標(biāo)測量儀上，方箱裝夾平臺固定設(shè)置在六自由度調(diào)整平臺的頂端，榫頭裝夾頭用于夾持渦輪葉片的榫頭，且榫頭裝夾頭置于三坐標(biāo)測量儀上，標(biāo)準(zhǔn)方箱中設(shè)置葉片容置腔，葉片容置腔的一側(cè)做開口設(shè)計，該葉片容置腔的頂端設(shè)置進(jìn)料孔，使用時標(biāo)準(zhǔn)方箱固定在方箱裝夾平臺上，由三坐標(biāo)測量儀測量渦輪葉片所處位置并建立坐標(biāo)系，調(diào)整六自由度調(diào)整平臺以調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)方箱的位置，使葉身進(jìn)入葉片容置腔，并由三坐標(biāo)測量儀測量標(biāo)準(zhǔn)方箱的位置，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方箱的位置數(shù)據(jù)調(diào)整六自由度調(diào)整平臺，用于對標(biāo)準(zhǔn)方箱與渦輪葉片進(jìn)行找正。渦輪葉片灌箱找正裝置還包括置于三坐標(biāo)測量儀上的升降座，榫頭裝夾頭可升降裝置設(shè)置在升降座上，用于調(diào)整榫頭的高度。升降座的側(cè)面設(shè)置燕尾形直線導(dǎo)軌，榫頭裝夾頭與燕尾形直線導(dǎo)軌滑動配合，以使榫頭裝夾頭可沿燕尾形直線導(dǎo)軌升降。方箱裝夾平臺上設(shè)置多個定位銷，包括多個左側(cè)定位銷、右側(cè)定位銷和前端定位銷，這些定位銷圍成開口的矩形框架，使用時標(biāo)準(zhǔn)方箱推入矩形框架，由其對標(biāo)準(zhǔn)方箱進(jìn)行限位。2渦輪葉片灌箱找正裝置的工作方法上述渦輪葉片灌箱找正裝置的工作方法如下所述。1）由三坐標(biāo)測量儀獲得渦輪葉片、標(biāo)準(zhǔn)方箱的數(shù)模；將升降座置于三坐標(biāo)測量儀的工作臺上，使用榫頭裝夾頭裝夾渦輪葉片的榫頭，渦輪葉片隨榫頭裝夾頭移動至升降座的上部，渦輪葉片的葉身向一側(cè)伸出。2）在三坐標(biāo)測量儀內(nèi)的渦輪葉片的數(shù)模上選取6個點的坐標(biāo)值和矢量，并將6個點的坐標(biāo)值和矢量輸入三坐標(biāo)測量儀。如圖2所示：點A1、A2和A3位于葉盆上，點B1、B2位于葉片排氣邊上，點P1是葉片的P點。操作三坐標(biāo)測量儀按6點擬合循環(huán)迭代建立坐標(biāo)系，精度按葉片公差的1/10選取，如果達(dá)不到此迭代精度，則葉片鑄造精度不符合要求，剔除此葉片。3）將六自由度調(diào)整平臺置于三坐標(biāo)測量儀的工作臺上，將標(biāo)準(zhǔn)方箱置于方箱裝夾平臺上，以使左側(cè)定位銷、右側(cè)定位銷和前端定位銷對標(biāo)準(zhǔn)方箱進(jìn)行限位，由六自由度調(diào)整平臺將標(biāo)準(zhǔn)方箱移動至渦輪葉片的葉身，置于葉片容置腔內(nèi)，如圖3所示。4）在標(biāo)準(zhǔn)方箱的上端面選取3個點、左側(cè)面或右側(cè)面選取2個點、前端面選取1個點，如圖4所示。在三坐標(biāo)測量儀上編制循環(huán)測量上端面3個點、左側(cè)面或右側(cè)面2個點、前端面1個點的測量程序，并實時顯示測量值與數(shù)模之間的差值（見圖5）。首先循環(huán)測量上端面3個點，調(diào)節(jié)X軸旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿、Y軸旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿，使得上端面3個點實時顯示的法向偏差值一致，再根據(jù)法向偏差值調(diào)節(jié)Z軸移動調(diào)節(jié)螺桿，使得標(biāo)準(zhǔn)方箱上端面與數(shù)模的差值不超過±0.01mm；其次循環(huán)測量左側(cè)面或右側(cè)面2個點，調(diào)節(jié)Z軸旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿，使得左側(cè)面或右側(cè)面2個點實時顯示的法向偏差值一致，再根據(jù)法向偏差值調(diào)節(jié)X軸移動調(diào)節(jié)螺桿，使得標(biāo)準(zhǔn)方箱左側(cè)面或右側(cè)面與數(shù)模的差值不超過±0.01mm；最后調(diào)節(jié)Y軸移動調(diào)節(jié)螺桿，使得標(biāo)準(zhǔn)方箱前端面與數(shù)模的差值不超過±0.01mm，完成找正。如圖6所示。5）三坐標(biāo)測量儀停止測量，將標(biāo)準(zhǔn)方箱的葉片容置腔進(jìn)行封閉，并經(jīng)進(jìn)料孔向葉片容置腔中注入液態(tài)的低熔點合金，當(dāng)其凝固后就把渦輪葉片固定在標(biāo)準(zhǔn)方箱內(nèi)，轉(zhuǎn)入下道工序磨削。6）榫頭磨削完成后，低熔點合金再次熔化并由出料孔排出，取出加工完成的渦輪葉片。3結(jié)語本文介紹了渦輪葉片灌箱找正裝置及工作方法，將形狀不