阅读说明：本技术 一种空心叶片Shank处壁厚的测量定位工装及测量方法 (Measuring and positioning tool and measuring method for wall thickness of hollow blade Shank ) 是由 李林 杜应流 施长坤 程善良 罗钢 周永芳 于 2021-02-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种空心叶片Shank处壁厚的测量定位工装,包括叶背侧定位工装和叶盆侧定位工装,两个定位工装均包括检测样板、上定位板和侧定位板,且上定位板和侧定位板与检测样板为一体设置,上定位板和侧定位板与检测样板为弧形连接,检测样板与空心叶片Shank处贴合侧表面弧度相同设置,检测样板上设有检测锥形孔或半圆锥形槽,并公开了利用两个定位工装对空心叶片Shank处壁厚的测量方法；本发明通过叶背侧定位工装和叶盆侧定位工装对空心叶片Shank处待检测的壁厚进行定点定位,在蜡模阶段和铸件阶段都可以对Shank部位进行快速有效的测量控制,对测量点选取的精准度也得到提高,使用相同的工装控制也使得数据的一致性、稳定性和可信性得到提高。(The invention discloses a measuring and positioning tool for the wall thickness of a hollow blade Shank, which comprises a blade back side positioning tool and a blade basin side positioning tool, wherein the two positioning tools respectively comprise a detection sample plate, an upper positioning plate and a side positioning plate, the upper positioning plate, the side positioning plate and the detection sample plate are integrally arranged, the upper positioning plate and the side positioning plate are in arc connection with the detection sample plate, the radian of the side surfaces of the detection sample plate, which are attached to the hollow blade Shank, are the same, and a detection tapered hole or a semi-tapered groove is arranged on the detection sample plate; according to the invention, the wall thickness to be detected at the hollow blade Shank is positioned at a fixed point by the blade back side positioning tool and the blade basin side positioning tool, the Shank part can be quickly and effectively measured and controlled in a wax mold stage and a casting stage, the accuracy of selecting a measuring point is improved, and the consistency, stability and credibility of data are improved by using the same tool for control.)

一种空心叶片Shank处壁厚的测量定位工装及测量方法

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，特别涉及一种空心叶片Shank处壁厚的测量定位工装及测量方法。

背景技术

在航空航天领域，空心叶片铸件适用于高端航空发动机与燃汽轮机，是必不可少的一种精密铸件。因为在航空发动机与燃气轮机工作的过程中，将会产生大量的高温高压气体，由于材料限制叶片造型必须可以快速的达到冷却效果。所以采用壁厚均匀的空心叶片，空心叶片引来压气机的气体从空腔通过，从而起到冷却的效果。当气流通过叶片内腔，如果空心叶片的壁厚不均匀，会直接影响叶片在转动时出现偏心，从而影响整个涡轮盘的动平衡。所以在空心叶片铸件铸造过程中，对其壁厚的测量及控制尤为重要，在测量空心叶片壁厚过程中需要对指定定位点进行壁厚测量，而测量点的选取难以实现精度保证。现有的空心叶片壁厚测量是由超声波测量仪对指定点进行测量的，测量点需要均匀分布并且壁厚值符合指定值公差内。对于测量点的选取通常采用壁厚卡板进行定位，但空心叶片的Shank处比较狭小，其定位及抽取都比较麻烦，而且Shank处还有铸件信息的铸字及LOGO等凸起，这对壁厚卡板的定位有干扰，从而使得卡板不能精确定位出测量点。本专利针对这些问题对Shank处壁厚卡板进行改进创新。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空心叶片Shank处壁厚的测量定位工装及测量方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种空心叶片Shank处壁厚的测量定位工装，包括叶背侧定位工装和叶盆侧定位工装；

所述叶背侧定位工装包括检测样板一、上定位板一和侧定位板一，所述上定位板一和侧定位板一与检测样板一为一体设置，所述上定位板一和侧定位板一与检测样板一靠近空心叶片Shank处叶背侧的一面为弧形连接，所述检测样板一与空心叶片Shank处叶背侧的表面弧度相同设置，所述检测样板一上设有检测锥形孔以及检测样板一的侧边设有半圆锥形槽一；

所述叶盆侧定位工装包括检测样板二、上定位板二和侧定位板二，所述上定位板二和侧定位板二与检测样板二为一体设置，所述上定位板二和侧定位板二与检测样板二靠近空心叶片Shank处叶盆侧的一面为弧形连接，所述检测样板二与空心叶片Shank处叶盆侧的表面弧度相同设置，所述检测样板二的侧边设有半圆锥形槽二。

优选的，所述锥形孔、半圆锥形槽一与空心叶片Shank处叶背侧的检测定位点一致，所述半圆锥形槽二与空心叶片Shank处叶盆侧的检测定位点一致。

优选的，所述检测样板一远离空心叶片的一侧面固定连接手柄一，所述检测样板二远离空心叶片的一侧面固定连接手柄二。

优选的，所述检测样板一和检测样板二的厚度均为1-3mm。

优选的，所述检测样板一靠近空心叶片的一侧面开设logo浅槽，所述检测样板二靠近空心叶片的一侧面开设铸字浅槽，所述logo浅槽和铸字浅槽的深度均为0.5-1mm。

优选的，所述锥形孔、半圆锥形槽一和半圆锥形槽二的直径均为1.5至2mm。

一种空心叶片Shank处壁厚的测量方法，包括如下步骤：

1、采用光敏树脂3D打印技术制作叶背侧定位工装和叶盆侧定位工装；

2、把叶背侧定位工装中的检测样板一与空心叶片Shank处的叶背侧完全贴合，并把上定位板一和侧定位板一与空心叶片Shank处的内壁贴合对检测样板一进行定位；

3、采用超声波测量仪对检测样板一上锥形孔和半圆锥形槽一处进行超声壁厚测量，测量空心叶片Shank叶背侧的定点定位壁厚并与标准值比较；

4、把叶盆侧定位工装中的检测样板二与空心叶片Shank处的叶盆侧完全贴合，并把上定位板二和侧定位板二与空心叶片Shank处的内壁贴合对检测样板二进行定位；

5、采用超声波测量仪对检测样板一上半圆锥形槽二处进行超声壁厚测量，测量空心叶片Shank叶盆侧的定点定位壁厚并与标准值比较；

6、根据3和5中定点定位检测的壁厚与标准值比较的结果，判定空心叶片Shank处的壁厚是否合格。

与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明通过叶背侧定位工装和叶盆侧定位工装对空心叶片Shank处待检测的壁厚进行定点定位，在蜡模阶段和铸件阶段都可以对Shank部位进行快速有效的测量控制，对测量点选取的精准度也得到提高，使用相同的工装控制也使得数据的一致性、稳定性和可信性得到提高。

附图说明

图1为本发明的叶背侧定位工装立体示意图一；

图2为本发明的叶背侧定位工装立体示意图二；

图3为本发明的叶盆侧定位工装立体示意图一；

图4为本发明的叶盆侧定位工装立体示意图二；

图5为本发明的叶背侧定位工装与空心叶片Shank处定位贴合示意图；

图6为本发明的叶盆侧定位工装与空心叶片Shank处定位贴合示意图；

图7为本发明的叶背侧定位工装、叶盆侧定位工装与空心叶片Shank处定位贴合剖面示意图。

图中：100、叶背侧定位工装；200、叶盆侧定位工装；1、检测样板一；2、上定位板一；3、侧定位板一；4、锥形孔；5、半圆锥形槽一；6、手柄一；7、logo浅槽；8、检测样板二；9、上定位板二；10、侧定位板二；11、半圆锥形槽二；12、手柄二；13、铸字浅槽。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1-4所示，一种空心叶片Shank处壁厚的测量定位工装，包括叶背侧定位工装100和叶盆侧定位工装200；

所述叶背侧定位工装100包括检测样板一1、上定位板一2和侧定位板一3，所述上定位板一2和侧定位板一3与检测样板一1为一体设置，所述上定位板一2和侧定位板一3与检测样板一1靠近空心叶片Shank处叶背侧的一面为弧形连接，所述检测样板一1与空心叶片Shank处叶背侧的表面弧度相同设置，所述检测样板一1上设有检测锥形孔4以及检测样板一1的侧边设有半圆锥形槽一5；

所述叶盆侧定位工装200包括检测样板二8、上定位板二9和侧定位板二10，所述上定位板二9和侧定位板二10与检测样板二8为一体设置，所述上定位板二9和侧定位板二10与检测样板二8靠近空心叶片Shank处叶盆侧的一面为弧形连接，所述检测样板二8与空心叶片Shank处叶盆侧的表面弧度相同设置，所述检测样板二8的侧边设有半圆锥形槽二11。

本实施例中，所述叶背侧定位工装和叶盆侧定位工装均采用光敏树脂3D打印技术根据图纸制作而成。

本实施例中，所述锥形孔4、半圆锥形槽一5与空心叶片Shank处叶背侧的检测定位点一致，所述半圆锥形槽二11与空心叶片Shank处叶盆侧的检测定位点一致。

本实施例中，所述检测样板一1远离空心叶片的一侧面固定连接手柄一6，所述检测样板二8远离空心叶片的一侧面固定连接手柄二12，有利于狭小位置放置。

本实施例中，所述检测样板一1和检测样板二8的厚度均为1-3mm。

本实施例中，所述检测样板一1靠近空心叶片的一侧面开设logo浅槽7，所述检测样板二8靠近空心叶片的一侧面开设铸字浅槽13，所述logo浅槽7和铸字浅槽13的深度均为0.5-1mm，用于避开铸字及LOGO，以免凸起对测量点选取的影响。

本实施例中，所述锥形孔4、半圆锥形槽一5和半圆锥形槽二11的直径均为1.5至2mm，贴合空心叶片的一侧直径为1.5mm，远离空心叶片的一侧直径为2mm。

实施例2

一种空心叶片Shank处壁厚的测量方法，包括如下步骤：

1、根据图纸采用光敏树脂3D打印技术制作叶背侧定位工装和叶盆侧定位工装；

2、把叶背侧定位工装中的检测样板一1与空心叶片Shank处的叶背侧完全贴合，并把上定位板一2和侧定位板一3与空心叶片Shank处的内壁贴合对检测样板一1进行定位，如图5、7所示；

3、采用超声波测量仪对检测样板一1上锥形孔4和半圆锥形槽一5处进行超声壁厚测量，测量空心叶片Shank叶背侧的定点定位壁厚并与标准值比较；

4、把叶盆侧定位工装中的检测样板二8与空心叶片Shank处的叶盆侧完全贴合，并把上定位板二9和侧定位板二10与空心叶片Shank处的内壁贴合对检测样板二8进行定位，如图6、7所示；

5、采用超声波测量仪对检测样板一1上半圆锥形槽二11处进行超声壁厚测量，测量空心叶片Shank叶盆侧的定点定位壁厚并与标准值比较；

6、根据3和5中定点定位检测的壁厚与标准值比较的结果，判定空心叶片Shank处的壁厚是否合格。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。