万能二面角斜度垫块的研究

2015-12-25梁小丹

机械工程师 2015年3期

梁小丹

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司质检中心，哈尔滨150046）

0 引言

叶片的加工在汽轮机的零部件加工中是加工量比较大的，也是比较关键的。由于叶片是非常特殊的零部件，有着复杂的形状和角度，汽道型线为不规则的复杂曲面，叶根型线也是各式各样。铣削加工叶片的过程中需要叶片摆放成加工位所需的角度，才能按照工序进行加工，以得到合格的叶片产品。需要摆放到合理的角度，就需要合理的夹具进行装夹，夹具里面也会有相应的斜度垫块，斜度垫块也是夹具中十分的重要零件，因为其角度的精确与否将直接影响叶片加工的角度精度。经过研究和总结，从正弦台得到的启发，设计出可以两个角度调整的万能斜度垫块，可以按要求调整出任何角度。通常的二面角垫块如图I所示。

图1 二面角垫块

1 万能斜度垫块的设计

正弦台是由3块平板、2个合页组成的两个方向可以调整角度的工作台。按要求改变正弦台的尺寸，以适合不同大小的叶片，这样按照统计的叶片种类，做出几种万能斜度垫块就可适应绝大多数叶片。

如图2所示，该万能斜度垫块由3个平板和2个合页组成，2个合页呈90°排布。底板下面配有2个销钉和4个螺钉，用于安装到底板上面，合页1的一半焊接在上面板上，另一半焊接在中间板上面，这样上面板和中间板就可以以合页1为旋转轴进行旋转。从而实现了一个方向的角度的调整。同理，合页2一半焊接在中间板上，一半焊接在底板上，这样中间板和底板可以绕以合页2为旋转轴的中心进行旋转，从而实现了另一个方向的旋转。

得到了两个方向的角度叠加，根据产品的摆放位置和方向进行计算，需要合理的调整，得到了如图I的二面角效果。确定好角度以后，用正面和侧面的螺栓进行锁紧固定。

图2 万能斜度垫块

2 万能斜度垫块的优化设计

上面设计的的万能斜度垫块只适用于普通机械加工使用，对于更加精密的量具使用要在设计上采取更加精密的方法和可靠的锁紧机构，因为量具要求的就是精密和准确，所以对结构和加工工艺要有优化和改进。

如图3，基本结构仍然是由图2的零部件组成，只是多了两组推进机构，推进机构采用了典型的顶丝和斜块配合的结构。根据顶丝机构的行程和向前推进的距离可以计算出上面板和中间板的倾斜角度。

图3 万能斜度垫块优化设计

合页由一个套和一个轴组成，由于组成合页的轴和套加工精度和配合精度会严重影响调整后角度的精度，从而影响加工和测量产品的精度。为了保证精密，采用基轴制，加工出阶梯轴，如图4，阶梯轴的小径是要控制的尺寸。套的内径根据阶梯轴的小径进行配做并控制配合精度,采取过渡配合中，小轴的直径和套的内径粗糙度均不大于Ra1.6。