试论叶片测具设计模块化的研究

冯驰++孙玉伟++钱宝娟

摘 要：从开发叶片立式综合型面测量夹具设计的模块化入手，对所有叶片的测量夹具设计进行归纳总结，实现参数化模块设计的开发，使测量夹具设计图达到标准化、模块化、智能化，提升工装设计速度和质量，保证叶片生产质量。

关键词：测量夹具；参数化；模块化；立式综合型面

中图分类号：F407 文献标识码：A

概述

航空发动机叶片是影响发动机功能的重要构造，并且随着航空发动机技术的发展革新，叶片的种类也随之增加，在各类技术的支持下，在形状以及结构上叶片也发生了转变，而复杂多变的结构也需要预制相适应的技术要求。正是由于这一原因，现代航空发动机叶片在生产制造中要求的精度越来越高、制造难度越来越大，因此在工装设计中，要求无论质量还是速度都要求与之相适应。通过对立式综合型面设计同传统卧式型面设计相比较，可以发现无论在设计周期还是复杂程度上，立式综合型面设计都较为复杂，但是纵向分析，发现在发动机中各级压气机片的设计方式基本一致，能够固化、统一叶片结构。因此可以总结出，通过现代计算机编程工具、模块参数功能等，得到相应的压气机叶片设计图纸，使得设计标准化、模块化、智能化，使压气机叶片立式综合型面测具设计规范化，提升工装设计的速度和质量。

1 结构分析

由于技术的发展，使得各类设备在精度要求上不断的提高，而针对航孔发动机这类精密设备更是如此，为了能够使得叶片满足设计的要求，在扭转、偏移上，立式综合型面测具不但具有高度的紧固要求，同事还能够对型面实际扭转值、偏移量同理论数值之间的差读出。

其测具的结构主要包括：

A定位机构和夹紧机构

B扭转机构以及偏移机构

C测量机构

D型面样板结构以及截面位置结构

1.1 定位结构分析、夹紧结构分析

叶片通过榫头进行定位，立式放置，为了方便测量以及装夹，夹紧结构的确定以及定位的确定都采用了楔块原理，保证了叶片的稳定可靠。

1.2 型面位置机构和偏移、扭转机构的分析

在进行叶片截面型面的设计中，其位置的结构确定应当以立板定位槽为准。应当保证槽的宽度以及高度同样板的长宽灵活多样叶片各截面型面位置的设计结构是由两侧立板上的定位槽确定，槽宽和槽高与样板的宽度和高度保证滑动灵活。若结构后端面同立板外侧齐平，那么，便能够对理论型面位置予以确定。通过对截面型面后端同立板侧面之间差值的测量，可以相对读出型面的误差。直线运动导轨是偏移机构进行设置时采用的方式，插销是实现型面理论位置的基础部件，型面位置可以通过底板的螺钉进行调整，拔下插销后，对螺钉进行调整，从而推动支座的运动，从而实现叶片的移动，实现叶片进、排气边方向的偏移，前方安装一个百分表，反映叶片沿进、排气边方向位移的型面相对误差值。扭转机构的旋转主要是依赖于偏心轴的转动进行的，转盘通过偏心轴的带动绕叶型中心予以运动，这一理论中心的位置的控制通过限位块进行调整，限位块的位置在键槽中，位于转盘结构的前方，测量销设置在转盘的右侧中心位置，测量销的表面直接同百分表接触。若限位块移动方向向下，那么百分表会对旋转角度值予以反应，底板后方设置有弹簧结构，在测量完毕后，通过该结构将转盘状态予以复原。

1.3 测量机构

测量机构的主要组成部分包括用以测量叶片扭转度的机构、用于测量叶片进气、排气方向型面的偏差机构，最后还包括用于测量叶片背以及盆方向的偏差量机构，如图1、图2中所表示的结构。叶片进、排气边方向的型面偏差测量由底板前方的百分表实现。当插上插销时，百分表调零，拔下插销，转动底板前后的可调螺钉推动支座在底板上滑动 ，百分表反映叶片沿进、排气边方向的偏差值。

2 立式综合型面测具设计过程的编制及操作

立式综合型面测具设计过程模式可以固化，特别是叶片和测具的建模过程非常繁琐，且很容易出错。为了提高设计效率和设计质量，采用VC++2003.NET高级程序设计语言开发了本设计软件。程序运行的软件环境为：Windows2000及以上操作系统、.NET Framework 1.1及简体中文语言包、UG NX7.5大型三维绘图软件。

结语

通过该项目的深入研究，对测距设计目标予以全面的实现，达到立式综合型面项目的要求请。同时以新研制要求作为基础，能够将此作为典型的模块结构，在叶片的工装设计中予以应用、推广。该项目通过相关计算机程序，根据已知相关参数，对叶片的型面测具结构进行自动化选择，并通对设计图相关尺寸参数的计算，生成工作样图。从根本上适应新品的开发，保证工装的速度以及设计的质量。

参考文献

[1]UG NX 7.5完全自学手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]NET高级程序设计语言[M].北京：机械电子出版社，2002.

[3]田刚.钛合金高速切削过程中的切削力和表面粗糙度建模及参数优化[D].山东大学，2010.endprint

摘 要：从开发叶片立式综合型面测量夹具设计的模块化入手，对所有叶片的测量夹具设计进行归纳总结，实现参数化模块设计的开发，使测量夹具设计图达到标准化、模块化、智能化，提升工装设计速度和质量，保证叶片生产质量。

关键词：测量夹具；参数化；模块化；立式综合型面

中图分类号：F407 文献标识码：A

概述

航空发动机叶片是影响发动机功能的重要构造，并且随着航空发动机技术的发展革新，叶片的种类也随之增加，在各类技术的支持下，在形状以及结构上叶片也发生了转变，而复杂多变的结构也需要预制相适应的技术要求。正是由于这一原因，现代航空发动机叶片在生产制造中要求的精度越来越高、制造难度越来越大，因此在工装设计中，要求无论质量还是速度都要求与之相适应。通过对立式综合型面设计同传统卧式型面设计相比较，可以发现无论在设计周期还是复杂程度上，立式综合型面设计都较为复杂，但是纵向分析，发现在发动机中各级压气机片的设计方式基本一致，能够固化、统一叶片结构。因此可以总结出，通过现代计算机编程工具、模块参数功能等，得到相应的压气机叶片设计图纸，使得设计标准化、模块化、智能化，使压气机叶片立式综合型面测具设计规范化，提升工装设计的速度和质量。

1 结构分析

由于技术的发展，使得各类设备在精度要求上不断的提高，而针对航孔发动机这类精密设备更是如此，为了能够使得叶片满足设计的要求，在扭转、偏移上，立式综合型面测具不但具有高度的紧固要求，同事还能够对型面实际扭转值、偏移量同理论数值之间的差读出。

其测具的结构主要包括：

A定位机构和夹紧机构

B扭转机构以及偏移机构

C测量机构

D型面样板结构以及截面位置结构

1.1 定位结构分析、夹紧结构分析

叶片通过榫头进行定位，立式放置，为了方便测量以及装夹，夹紧结构的确定以及定位的确定都采用了楔块原理，保证了叶片的稳定可靠。

1.2 型面位置机构和偏移、扭转机构的分析

在进行叶片截面型面的设计中，其位置的结构确定应当以立板定位槽为准。应当保证槽的宽度以及高度同样板的长宽灵活多样叶片各截面型面位置的设计结构是由两侧立板上的定位槽确定，槽宽和槽高与样板的宽度和高度保证滑动灵活。若结构后端面同立板外侧齐平，那么，便能够对理论型面位置予以确定。通过对截面型面后端同立板侧面之间差值的测量，可以相对读出型面的误差。直线运动导轨是偏移机构进行设置时采用的方式，插销是实现型面理论位置的基础部件，型面位置可以通过底板的螺钉进行调整，拔下插销后，对螺钉进行调整，从而推动支座的运动，从而实现叶片的移动，实现叶片进、排气边方向的偏移，前方安装一个百分表，反映叶片沿进、排气边方向位移的型面相对误差值。扭转机构的旋转主要是依赖于偏心轴的转动进行的，转盘通过偏心轴的带动绕叶型中心予以运动，这一理论中心的位置的控制通过限位块进行调整，限位块的位置在键槽中，位于转盘结构的前方，测量销设置在转盘的右侧中心位置，测量销的表面直接同百分表接触。若限位块移动方向向下，那么百分表会对旋转角度值予以反应，底板后方设置有弹簧结构，在测量完毕后，通过该结构将转盘状态予以复原。

1.3 测量机构

测量机构的主要组成部分包括用以测量叶片扭转度的机构、用于测量叶片进气、排气方向型面的偏差机构，最后还包括用于测量叶片背以及盆方向的偏差量机构，如图1、图2中所表示的结构。叶片进、排气边方向的型面偏差测量由底板前方的百分表实现。当插上插销时，百分表调零，拔下插销，转动底板前后的可调螺钉推动支座在底板上滑动 ，百分表反映叶片沿进、排气边方向的偏差值。

2 立式综合型面测具设计过程的编制及操作

立式综合型面测具设计过程模式可以固化，特别是叶片和测具的建模过程非常繁琐，且很容易出错。为了提高设计效率和设计质量，采用VC++2003.NET高级程序设计语言开发了本设计软件。程序运行的软件环境为：Windows2000及以上操作系统、.NET Framework 1.1及简体中文语言包、UG NX7.5大型三维绘图软件。

结语

通过该项目的深入研究，对测距设计目标予以全面的实现，达到立式综合型面项目的要求请。同时以新研制要求作为基础，能够将此作为典型的模块结构，在叶片的工装设计中予以应用、推广。该项目通过相关计算机程序，根据已知相关参数，对叶片的型面测具结构进行自动化选择，并通对设计图相关尺寸参数的计算，生成工作样图。从根本上适应新品的开发，保证工装的速度以及设计的质量。

参考文献

[1]UG NX 7.5完全自学手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]NET高级程序设计语言[M].北京：机械电子出版社，2002.

[3]田刚.钛合金高速切削过程中的切削力和表面粗糙度建模及参数优化[D].山东大学，2010.endprint

摘 要：从开发叶片立式综合型面测量夹具设计的模块化入手，对所有叶片的测量夹具设计进行归纳总结，实现参数化模块设计的开发，使测量夹具设计图达到标准化、模块化、智能化，提升工装设计速度和质量，保证叶片生产质量。

关键词：测量夹具；参数化；模块化；立式综合型面

中图分类号：F407 文献标识码：A

概述

航空发动机叶片是影响发动机功能的重要构造，并且随着航空发动机技术的发展革新，叶片的种类也随之增加，在各类技术的支持下，在形状以及结构上叶片也发生了转变，而复杂多变的结构也需要预制相适应的技术要求。正是由于这一原因，现代航空发动机叶片在生产制造中要求的精度越来越高、制造难度越来越大，因此在工装设计中，要求无论质量还是速度都要求与之相适应。通过对立式综合型面设计同传统卧式型面设计相比较，可以发现无论在设计周期还是复杂程度上，立式综合型面设计都较为复杂，但是纵向分析，发现在发动机中各级压气机片的设计方式基本一致，能够固化、统一叶片结构。因此可以总结出，通过现代计算机编程工具、模块参数功能等，得到相应的压气机叶片设计图纸，使得设计标准化、模块化、智能化，使压气机叶片立式综合型面测具设计规范化，提升工装设计的速度和质量。

1 结构分析

由于技术的发展，使得各类设备在精度要求上不断的提高，而针对航孔发动机这类精密设备更是如此，为了能够使得叶片满足设计的要求，在扭转、偏移上，立式综合型面测具不但具有高度的紧固要求，同事还能够对型面实际扭转值、偏移量同理论数值之间的差读出。

其测具的结构主要包括：

A定位机构和夹紧机构

B扭转机构以及偏移机构

C测量机构

D型面样板结构以及截面位置结构

1.1 定位结构分析、夹紧结构分析

叶片通过榫头进行定位，立式放置，为了方便测量以及装夹，夹紧结构的确定以及定位的确定都采用了楔块原理，保证了叶片的稳定可靠。

1.2 型面位置机构和偏移、扭转机构的分析

在进行叶片截面型面的设计中，其位置的结构确定应当以立板定位槽为准。应当保证槽的宽度以及高度同样板的长宽灵活多样叶片各截面型面位置的设计结构是由两侧立板上的定位槽确定，槽宽和槽高与样板的宽度和高度保证滑动灵活。若结构后端面同立板外侧齐平，那么，便能够对理论型面位置予以确定。通过对截面型面后端同立板侧面之间差值的测量，可以相对读出型面的误差。直线运动导轨是偏移机构进行设置时采用的方式，插销是实现型面理论位置的基础部件，型面位置可以通过底板的螺钉进行调整，拔下插销后，对螺钉进行调整，从而推动支座的运动，从而实现叶片的移动，实现叶片进、排气边方向的偏移，前方安装一个百分表，反映叶片沿进、排气边方向位移的型面相对误差值。扭转机构的旋转主要是依赖于偏心轴的转动进行的，转盘通过偏心轴的带动绕叶型中心予以运动，这一理论中心的位置的控制通过限位块进行调整，限位块的位置在键槽中，位于转盘结构的前方，测量销设置在转盘的右侧中心位置，测量销的表面直接同百分表接触。若限位块移动方向向下，那么百分表会对旋转角度值予以反应，底板后方设置有弹簧结构，在测量完毕后，通过该结构将转盘状态予以复原。

1.3 测量机构

测量机构的主要组成部分包括用以测量叶片扭转度的机构、用于测量叶片进气、排气方向型面的偏差机构，最后还包括用于测量叶片背以及盆方向的偏差量机构，如图1、图2中所表示的结构。叶片进、排气边方向的型面偏差测量由底板前方的百分表实现。当插上插销时，百分表调零，拔下插销，转动底板前后的可调螺钉推动支座在底板上滑动 ，百分表反映叶片沿进、排气边方向的偏差值。

2 立式综合型面测具设计过程的编制及操作

立式综合型面测具设计过程模式可以固化，特别是叶片和测具的建模过程非常繁琐，且很容易出错。为了提高设计效率和设计质量，采用VC++2003.NET高级程序设计语言开发了本设计软件。程序运行的软件环境为：Windows2000及以上操作系统、.NET Framework 1.1及简体中文语言包、UG NX7.5大型三维绘图软件。

结语

通过该项目的深入研究，对测距设计目标予以全面的实现，达到立式综合型面项目的要求请。同时以新研制要求作为基础，能够将此作为典型的模块结构，在叶片的工装设计中予以应用、推广。该项目通过相关计算机程序，根据已知相关参数，对叶片的型面测具结构进行自动化选择，并通对设计图相关尺寸参数的计算，生成工作样图。从根本上适应新品的开发，保证工装的速度以及设计的质量。

参考文献

[1]UG NX 7.5完全自学手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]NET高级程序设计语言[M].北京：机械电子出版社，2002.

[3]田刚.钛合金高速切削过程中的切削力和表面粗糙度建模及参数优化[D].山东大学，2010.endprint