CN102494641B - 一种孔位轴线检测工具及其检测方法 - Google Patents

一种孔位轴线检测工具及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于飞机装配技术，涉及一种飞机装配接头孔端面中心点装配误差和接头孔轴线装配误差的检测工具及其检测方法。本发明的孔轴线检测工具为一根轴，轴的下端与装配接头孔配合，轴的上部以通过轴线的平面为对称面加工两个平面，然后垂直两平面制造两个通孔，通孔中心线与轴的轴线相交。使用时将轴安装到装配后的产品接头衬套孔内，分别测量①②③④点坐标，通过①②③④点坐标计算得出中点A、B的坐标，做出通过A、B点的接头孔的实际轴线，并将接头孔的实际轴线与理论轴线进行对比分析，从而准确分析出装配后接头孔端面中心点和孔轴线的装配误差，进而采取措施保证接头的装配准确度，保证产品质量。

Description

一种孔位轴线检测工具及其检测方法
技术领域
本发明属于飞机装配技术，涉及一种飞机装配接头位置和接头孔轴线的检测工具及其检测方法。
背景技术
现有的飞机装配的接头定位中，在装配后，这些接头的安装位置和接头孔的轴线位置难以检测，很难判断装配结果，因此很难发现可能造成装配误差，从而将增大配合成品的安装难度，甚至造成成品无法安装的情况，提高了飞机装配风险，降低了飞机的可靠性。
发明内容
本发明的目的是：提供一种结构简单、检测方便的孔位轴线检测工具。
另外，本发明还提供一种基于孔位轴线检测工具的检测方法
本发明的技术方案是：一种孔位轴线检测工具为一根轴，轴的下端与装配接头的衬套孔配合连接，轴的上部以通过轴线的平面为对称面加工有两个平面，平面上垂直设置有两个相距一定距离的通孔，通孔的中心线与轴的轴线相交，此两通孔的两端作为光学测量点的基准孔，轴的下端具有与衬套的端面配合的肩。
一种基于孔位轴线检测工具的检测方法，其包括如下步骤：
步骤1：将轴安装在已经装配到机身结构上的装配接头的衬套孔内；
步骤2：通过激光跟踪仪或其他数字测量设备分别测量出轴上点①、②、③、④的空间坐标，然后分别计算出点①、②的中点A及点③、④的中点B的空间坐标，激光跟踪仪或其他数字测量系统坐标系设置与接头的产品坐标系相同；
步骤3：在衬套的产品数模上做出需要的点A、点B、点C、点D、点E；线⑤、线⑥、线⑦；面⑧、面⑨：
其中，点A：实际轴线端点；点B：实际轴线端点；点C：理论轴线⑥与衬套端平面⑨的交点；点D：实际轴线⑤与衬套端平面⑨的交点；点E：点A在衬套端平面⑨上的投影点；
线⑤：通过A、B点的实际轴线；线⑥：衬套的理论轴线；线⑦：衬套的理论轴线⑥在平面⑧上的投影；
面⑧：通过实际轴线⑤并垂直于衬套端面的理论平面；面⑨：衬套端面的理论平面；
步骤4：通过测量点C与点D之间的尺寸得到作为接头孔端面中心点偏移误差的尺寸值δ；
通过测量实际轴线⑤与投影线⑦之间的角度得到作为接头孔轴线的角度误差的角度值α；
步骤4：在CATIA软件上，通过测量，从而知道接头实际的装配误差。
步骤3中做出所需要的点、线、面的流程如下：做出A、B点；做出实际轴线⑤；做出理论轴线⑥；做出理论端平面⑨；做出理论轴线⑥与理论端平面⑨的交点C；做出实际轴线⑤与理论端平面⑨的交点D；做出A投影点E；做出理论平面⑧；做出理论轴线⑥的投影线⑦。
本发明的优点是：本发明通过设计孔轴线检测工具和误差检测方法，能准确检测出装配后接头孔轴线的坐标位置，从而能运用CATIA软件准确测算出接头孔端面中心点和轴线的装配误差，进而根据接头孔端面中心点和轴线的装配误差数据分析产生误差的原因，进而采取纠正措施，减小接头的装配误差，提高了接头的安装准确度，确保配合成品的顺利安装，保证了飞机的产品质量。
附图说明
图1是本发明孔位轴线检测工具示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是装配后接头孔中心点及轴线误差测量方法图；
图4是本发明孔位轴线检测方法的流程示意图，
其中，1-轴，2-衬套，3-装配接头，4-平面、5-通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
请同时参见图1、图2和图3，其中，图1是装配后接头孔位轴线检测工具示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是装配后接头孔中心点及轴线误差分析方法图。本发明轴线检测工具为一根轴1，轴1的主要精度要求为相对于基准A同轴度为0.05mm、对称度为0.05mm(具体请参见图1、图2中的公差标注)，轴1的下端具有与衬套2的端面配合的肩6，与装配接头3的衬套2内孔精密配合。轴1的上部以通过轴线的任意平面为中心加工两个对称平面4，垂直两平面加工有两个通孔5，孔5的中心线与轴线相交，此两通孔5相距一定距离(该距离可以根据实际测量对象的不同作一定的调整)，通孔两端作为光学测量点的基准孔。
请同时参阅图3和图4，下面给出本发明孔位轴线检测方法，其过程如下：
步骤1：将轴1安装在已经装配到机身结构上的接头3的衬套2孔内；
步骤2：通过激光跟踪仪或其他测量设备分别测量出轴1上点①、②、③、④的空间坐标，然后分别计算出点①、②的中点A及点③、④的中点B的坐标数值，其中，测量时，激光跟踪仪或其他数字测量系统坐标系设置与接头3的产品坐标系相同，以保证测量数据的准确性；
步骤3：通过CATIA软件，在衬套2的产品数模上做出需要的点、线和面，详细说明如下：
1)、确定需要的点A、点B、点C、点D、点E；线⑤、线⑥、线⑦；面⑧、面⑨：
其中，点A：实际轴线端点；点B：实际轴线端点；点C：理论轴线⑥与衬套2端平面⑨的交点；点D：实际轴线⑤与衬套2端平面⑨的交点；点E：点A在衬套2端平面⑨上的投影点；
线⑤：通过A、B点的实际轴线；线⑥：衬套2的理论轴线；线⑦：衬套2的理论轴线⑥在平面⑧上的投影；
面⑧：通过实际轴线⑤并垂直于衬套2端面的理论平面；面⑨：衬套2端面的理论平面；
实际检测分析流程如下：做出A、B点；做出实际轴线⑤；做出理论轴线⑥；做出理论端平面⑨；做出理论轴线⑥与理论端平面⑨的交点C；做出实际轴线⑤与理论端平面⑨的交点D；做出A投影点E；做出理论平面⑧；做出理论轴线⑥的投影线⑦。
步骤4：在CATIA软件上，通过测量点C与点D之间的尺寸及实际轴线⑤与投影线⑦之间的角度，可以精确得到尺寸值δ及角度值α，从图3可以看出：δ为接头孔端面中心点的偏移误差，α为接头孔轴线的角度误差。
综上所述，本发明通过设计孔轴线检测工具和误差检测方法，能准确检测出装配后接头孔轴线的坐标位置，从而能运用CATIA软件准确测算出接头孔端面中心点和轴线的装配误差，进而根据接头孔端面中心点和轴线的装配误差数据分析产生误差的原因，并根据所测得的孔位误差和角度误差采取纠正措施，减小接头的装配误差，提高了接头的安装准确度，确保配合成品的顺利安装，保证了飞机的产品质量。

Claims (4)

1.一种孔位轴线检测工具，其特征在于：为一根轴[1]，轴[1]的下端与装配接头[3]的衬套[2]的孔配合连接，轴[1]的上部以通过轴线的平面为对称面加工有两个平面[4]，平面[4]上垂直设置有两个相距一定距离的通孔[5]，通孔[5]的中心线与轴[1]的轴线相交，此两通孔[5]的两端作为光学测量点的基准孔。
2.根据权利要求1所述的孔位轴线检测工具，其特征在于：轴[1]的下端具有与衬套[2]的端面配合的肩[6]。
3.一种基于权利要求1所述的孔位轴线检测工具的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将轴安装在已经装配到机身结构上的装配接头[3]的衬套[2]孔内；
步骤2：测量出轴[1]作为测量基准点的两个通孔两端上的点①、②、③、④的空间坐标，然后分别计算出点①、②的中点A及点③、④的中点B的空间坐标，激光跟踪仪或其他数字测量系统坐标系设置与装配接头[3]的产品坐标系相同；
步骤3：在衬套[2]的产品数模上做出需要的点A、点B、点C、点D、点E；线⑤、线⑥、线⑦；面⑧、面⑨：
其中，点A:实际轴线端点；点B:实际轴线端点；点C:理论轴线⑥与衬套[2]端平面⑨的交点；点D:实际轴线⑤与衬套[2]端平面⑨的交点；点E:点A在衬套[2]端平面⑨上的投影点；
线⑤:通过A、B点的实际轴线；线⑥:衬套[2]的理论轴线；线⑦:衬套[2]的理论轴线⑥在平面⑧上的投影；
面⑧：通过实际轴线⑤并垂直于衬套[2]端面的理论平面；面⑨：衬套[2]端面的理论平面；
步骤4：通过测量点C与点D之间的尺寸得到作为接头孔端面中心点偏移误差的尺寸值δ；
通过测量实际轴线⑤与投影线⑦之间的角度得到作为接头孔轴线角度误差的角度值α。
4.根据权利要求3所述的孔位轴线检测方法，其特征在于，步骤3中做出所需要的点、线、面的流程如下：做出A、B点；做出实际轴线⑤；做出理论轴线⑥；做出理论端平面⑨；做出理论轴线⑥与理论端平面⑨的交点C；做出实际轴线⑤与理论端平面⑨的交点D；做出A投影点E；做出理论平面⑧；做出理论轴线⑥的投影线⑦。
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