导向叶片观察孔位置度测具的改进设计

徐长旭（中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁　沈阳　110043）

导向叶片观察孔位置度测具的改进设计

徐长旭
（中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁沈阳110043）

本测具通过利用UG软件，设计了全新的三维导向叶片观察孔位置度测具，新的位置度测具不仅可以用于测量导向叶片观察孔位置度，而且解决了被测孔的公差比较大的问题，由于该孔位置度没有最大实体标志，以往必须将孔径进行分组检测，该测具解决了孔径分组问题，同时解决了两同轴孔进行同时检测的问题。该测具结构简单，测量快速准确，且能直接读出位置度偏差的实际值。

导向叶片；观察孔；位置度

1　引言

位于导向叶片上的观察孔是监控飞机发动机内部温度与压力大小的主要探测孔，观察孔的位置精度要求很高，直接影响相关数据的采集，进而影响发动机的主要性能。以往测量观察孔位置度时，一直采用插销分组检测的方法对这些观察孔进行测量，该方法不能准确的读出检测位置的实际值，而且操作非常繁琐，人为因素影响较大。为了提高设计精度，更加利于工人的测量，简化工艺过程，提升生产效率，新的导向叶片观察孔位置度测具就成为了目前工装设计的主要需求。根据要求，新的测具必须具有操作简单、灵活方便以及精度可靠等优点。

2　传统的插销分组方法的缺点

以往对导向叶片上观察孔的位置度进行测量时，多利用插销分组的方法进行位置度的测量，该方法的主要缺点是根据孔径公差的大小，两同轴孔插销一般都需要分别分十组左右来进行测量，测量比较繁琐。测量时，需先用测量孔径尺寸的量具确定孔径尺寸的具体数值，然后再根据孔径尺寸选择对应尺寸的插销进行检测，来判断该孔位置度是否合格，人为因素影响比较大；其次插销与衬套之间容易发生阻塞现象，操作不够灵活，而且不能读出误差的实际值。传统插销测量部分如图1所示。

3　孔位置度测量

为了有效的解决导向叶片上的观察孔位置度的测量问题，设计是基于新的设计理念，设计了全新的孔位置度测具。

该位置度测具包括：用于叶片上、下缘板排气边端面定位的三个定位销；用于外圆弧定位的两个圆柱销；角向定位块，以及基座内安装衬套，杠杆和转轴连接形成一体在衬套内旋转，以便对孔的位置度进行测量的测量装置，测具测量部分如图2所示。

3.1定位及夹紧机构

测具采用三个定位销对叶片上、下缘板排气边端面进行定位，而利用两个圆柱销对叶片的外圆弧进行定位，角向则采用一定位块对叶片上缘板槽的端面进行定位，夹紧方式是用两个压板对叶片的上、下缘板进行压紧，这一定位夹紧机构结构简单，保证定位稳定可靠，并且便于加工制造。

3.2测量机构

为了解决插销与衬套发生阻塞现象，且不能读出误差的实际值，采用了衬套加转轴的测量方式，不仅可以解决插销和衬套之间的阻塞现象，而且还能完整的测量到两同轴孔位置度的实际值。该测量机构中，首先把衬套安装在基座上，然后将杠杆和转轴进行连接形成一体放入衬套内，测量时，转轴在衬套内进行旋转，并可以沿轴向进行滑动，这样就可以完整的测量到两同轴孔位置度的实际值。

4　测具改进后的优点

4.1三维设计方法的应用

传统的测具一直采用AUTOCAD的平面设计方法，这种方法不直观，不利于解决观察和检测测具的运动性、合理性等问题，利用UG三维设计方法，大大的改善了传统设计方法中存在的缺陷，从设计伊始就给于最直观的视觉效果，并能够确定测具设计的合理性和良好的应用性。

4.2先进的数显测量方式的应用

传统的插销分组测量方法，人为因素影响比较大，测量精度与工人的操作熟练程度以及工人的认真度都有直接的联系，本测具采用了先进的数显测量方式，测具更多的依靠定位方法以及数显显示来对孔的位置度进行直接读取，人为因素影响较小，测具使用简单，大大降低了工人的操作要求，也极大的降低了工人的劳动强度，值得推广应用。

4.3多自由度运动手段的灵活应用

传统的测具在测量中需要工人先对叶片上缘板的两同轴孔孔径分别进行测量，然后再根据孔径尺寸选择对应尺寸的插销进行孔位置度的检测，操作比较繁琐，新的位置度测具则采用了多自由度运动机构的方法，利用转轴带动杠杆在衬套内直线推进，来实现两同轴孔轴向方向位置度的检测，利用转轴带动杠杆在衬套内旋转，来实现两同轴孔周向位置度的检测，完成叶片孔位置度的精确测量，减少了工人的操作步骤，提高了测量效率和测量精度。

结语

改进设计后的导向叶片观察孔位置度测具，不仅克服了传统的插销分组测具测量繁琐，且不能读出误差实际值的问题，而且解决了插销与衬套之间容易发生阻塞的现象。在实际工作中大大降低了工人的工作强度以及人为操作的影响，提高了工作效率，也为工装设计开辟了新的设计思路和理念。

[1]《航空工艺装备设计手册》编写组.北京：国防工业出版社，1978.

[2]《机械设计手册》联合编写组.北京：化学工业出版社，1979.

[3]《UGNX7.5完全自学手册》博创设计坊组.北京：机械工业出版社，2010.

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