卡齒式葉片榫齒定位裝置設計

作者：韓國興

單位：中國南方航空工業（集團）有限公司

來源：《金屬加工（冷加工）》雜誌

葉片榫齒結構廣泛應用在航空機械領域中，因其尺寸精度高，常用於葉片零件的精定位。葉片榫齒定位裝置作為定位葉片零件的機構，其定位的準確性直接影響到以榫齒為定位基準的葉片其他參數的測量結果。下面以動力渦輪葉片中榫齒定位為基準，測量葉片帶錐度的下緣板的交點尺寸為例，設計具有榫齒定位裝置的測具。

零件簡圖及工藝要求

圖1、圖2所示為零件的工藝要求。在測量時將葉片零件安裝在具有葉片榫齒定位裝置的測具上測量時，利用榫齒定位裝置固定零件榫齒部分，再通過打表測量交點至榫齒對稱中心的距離h，即測量尺寸。

圖　1

圖　2

背景技術

原有的葉片榫齒定位裝置，是按照與榫齒對配使用的榫槽的結構尺寸設計的，擬合葉片齒形且沿著榫齒的軸線方向開了寬為2mm的槽，定位件材料選用彈簧鋼，榫齒裝夾時可以通過緊固定位件上的螺釘來夾緊零件。結構如圖3所示。

圖　3

原有葉片榫齒定位結構的定位件為模擬對配零件的榫槽尺寸設計的，為了滿足裝配，定位件間的空間需要比榫齒的尺寸大，因此當緊固螺釘使定位裝置夾緊零件時，會出現兩種情況：①夾緊零件時，圖3A處向下運動從而夾緊葉片榫頭，這時所採用的榫槽尺寸實際上因A處的變化而不對稱，加上葉片的榫齒中心與定位件間的空間尺寸存在間隙而產生重合偏差。②定位件的A處因螺釘夾緊而變化，使得榫槽尺寸無法定檢，測具穩定性無法保證。因為上述缺陷的存在，使現有技術設計的葉片榫齒定位裝置的測量精度較差。

卡齒式葉片榫齒定位裝置的齒形設計

榫齒結構放大圖如圖4所示，榫齒的主要尺寸見圖中的標註以及6個尖點的交點尺寸（此處未作標註）。

圖　4

圖　5

按照榫齒結構及其滾棒尺寸作圖，設計出的榫齒定位裝置齒形如圖5所示。φ C1、φ C2與滾棒尺寸一致，面1、面3、面4和面6為φ C1、φ C2與榫齒齒形角（β 、γ 和δ ）一致的面相切的切面，面2、面5為卡齒的頂面，限制面1、面3、面4及面6切面的長度，讓開零件，避免干涉。

卡齒式葉片榫齒定位裝置在測具上的應用

卡齒式葉片榫齒定位裝置是模擬單邊榫齒的齒形設計，還需給一個壓緊力才能將零件固定住。測具如圖６所示。

圖　6

1.底座　2.支撐　3.碟形螺釘

4.橡膠定位塊

圖６ 所示的橡膠定位塊與帶動其運動的碟形螺釘以及支撐一起固定在定位座上，設置在卡齒的上方，當葉片榫齒與卡齒配合好後，碟形螺釘帶動橡膠定位塊將葉片榫齒與卡齒壓緊，避免葉片榫齒髮生竄動而降低測量精度。選用橡膠定位塊是為了面接觸零件榫齒，避免點接觸壓緊使零件榫齒不能與卡齒完全接觸，導致定位不準。

結語

卡齒式榫齒定位裝置實現了如下技術效果：採用多個卡齒代替現有的葉片榫槽齒形定位件，卡齒通過定位斜面與需定位的葉片榫齒的齒面配合，從而避免了葉片榫齒中心與定位件間的空間尺寸存在間隙，而產生重合偏差的問題。卡齒之間不相對移動，避免了定位件間的空間尺寸無法定檢的問題。卡齒式葉片榫齒裝置依靠多個卡齒與葉片榫齒實現更可靠的配合，並且卡齒式葉片

榫齒定位裝置自身的穩定性良好，因此具有更好的測量精度。

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