CN103591869A - 一种航空环形薄壁类零件外圆尺寸测量方法及其专用夹具 - Google Patents

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Abstract

一种航空领域中环形薄壁类零件外圆尺寸的测量方法，包括如下步骤：在测量平台上放置一个夹具和一个杠杆千分表；根据所述零件的设计参数，调整夹具和杠杆千分表的位置和高度；将所述零件放置于测量平台上，推动所述航空环形薄壁类零件紧贴所述夹具穿过夹具和千分表之间的间隔通道将杠杆千分表挤开，所述杠杆千分表测量获得的所述间隔通道的最大值即为所述航空环形薄壁类零件的外圆尺寸。本发明还提供了一种专用于上述方法的夹具。本发明的测量方法能够避免外力影响导致零件变形，造成测量不准的现象，而且测力较小，仅仅是千分表的测头弹力，测量获得的尺寸再现性强，测量精度高，操作方便且效率极高，能满足批量生产需要。

Description

一种航空环形薄壁类零件外圆尺寸测量方法及其专用夹具
技术领域
本发明涉及一种航空领域中零件的测量方法，尤其是一种航空领域中环形薄壁类零件外圆尺寸的测量方法。本发明还涉及一种专用于上述方法的夹具。
背景技术
众所周知，航空领域中所用到的零件往往由优质合金例如钛合金、镍基合金之类制成，其精度要求非常高，往往需要加工之后反复测量，以获得精确的尺寸数据，用于控制整体质量。例如，图1显示的是一种航空发动机的环形薄壁类零件1的剖视图，其精度要求为：外圆尺寸D1为Φ70.866mm～Φ70.878mm，内孔尺寸D2为Φ68.174mm～Φ68.274mm，壁厚d为1.297mm～1.352mm。
从上述参数可见，这种环形零件的壁厚d非常薄，而外圆尺寸D1相对壁厚d来说要大得多，亦即，其外圆尺寸D1通常可以到达壁厚d的50～60倍，重量只有0.1～5公斤，因此这种零件在测量外圆尺寸D1的时候，很容易由于测量仪器的压力导致零件变形而测量不准。
例如，如果采用规格为50mm～75mm的外径千分尺直接测量，由于零件壁厚d较薄，采用外径千分尺直接测量，其棘轮的测力已经使零件变形，不能准确测量，如用手感测量，对操作要求较高，且尺寸检查再现差，效率低，不能满足批生产需要。
又或者可以采用如图2、3所示的坐标测量方法测量其外圆尺寸D1，其中，图2显示的是坐标测量方法中零件测量剖视图，图3显示的是图2所示零件测量的俯视图。由于零件较轻，测量时需将零件1通过橡皮泥2固定在坐标机平台3上，如图2所示。固定时由于人为操作将产生了向下的分力F1和向内的分力F2，而向内的分力F2可能产生零件不同程度的变形，如图3所示。因此同样的，零件经测量后尺寸再现差，对固定操作要求高。不能满足批生产需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种航空环形薄壁类零件外圆尺寸测量方法及其专用夹具，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种航空环形薄壁类零件外圆尺寸测量方法，所述航空环形薄壁类零件重量为0.1～5公斤，其外圆尺寸为壁厚的50～60倍，所述测量方法包括如下步骤：
提供一个水平放置的测量平台，在所述测量平台上放置一个夹具和一个杠杆千分表，所述夹具和所述杠杆千分表相对设置，且二者之间具有一个间隔通道；所述夹具重量为10～20公斤；
根据所述航空环形薄壁类零件的设计参数，调整所述夹具和杠杆千分表的位置和高度；
将所述航空环形薄壁类零件放置于所述测量平台上，推动所述航空环形薄壁类零件紧贴所述夹具穿过所述间隔通道将所述杠杆千分表挤开，所述杠杆千分表测量获得的所述间隔通道的最大值即为所述航空环形薄壁类零件的外圆尺寸。
优选地，推动所述航空环形薄壁类零件穿过所述间隔通道的时候，转动所述零件进行多点测量，将测量获得的多个所述间隔通道的最大值取平均作为所述航空环形薄壁类零件的外圆尺寸。
优选地，所述方法进一步包括校正所述杠杆千分表的步骤：在调整所述夹具和杠杆千分表的位置和高度之后，在所述测量平台上放置一个块规，选配所述块规的尺寸等于所述航空环形薄壁类零件的外圆尺寸的设计值，推动所述块规往复穿过所述间隔通道，在获得最小间隔通道尺寸的情况下，将所述杠杆千分表调整至零点位置。
本发明还提供了一种专用于上述方法的夹具，所述夹具具有一个方形箱体，所述方形箱体一侧具有一个竖直的狭缝，所述狭缝中设置有一个可移动测量头，所述可移动测量头可通过一个设置于所述方形箱体内部的固定螺母定位于所述狭缝的任意高度位置。
优选地，所述可移动测量头上设置有一个突出的圆弧测头。
本发明的测量方法与采用三坐标测量相比，能够避免外力影响导致零件变形，造成测量不准的现象，而且测力较小，仅仅是千分表的测头弹力，测量获得的尺寸再现性强，测量精度高，操作方便且效率极高，能满足批量生产需要。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是一种航空发动机的环形薄壁类零件的剖视图；
图2显示的是坐标测量方法中零件测量剖视图；
图3显示的是图2所示零件测量的俯视图；
图4显示的是根据本发明的一个具体实施例的航空环形薄壁类零件外圆尺寸测量方法的零件测量剖视图；
图5显示的是图4中夹具的立体图；
图6显示的是本发明的测量过程俯视示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
如图4所示，其中显示的是根据本发明的一个具体实施例的航空环形薄壁类零件外圆尺寸测量方法的零件测量剖视图，其中，所述方法专门针对的航空环形薄壁类零件的重量为0.1～5公斤，其外圆尺寸为壁厚的50～60倍。正如背景技术部分所述，上述这种零件重量非常轻、壁厚很薄而尺寸相对较大，采用常规的测量方法很容易使零件变形导致测量不准，无法满足批生产的需要，因此，本发明特别提供了一种如图4所示的测量方法，具体说明如下。
如图4所示，所述测量方法包括如下步骤：
首先，提供一个水平放置的测量平台4，在所述测量平台4上放置一个夹具5和一个杠杆千分表6，所述夹具5和所述杠杆千分表6相对设置，且二者之间具有一个间隔通道7。
图中所示夹具5是专用于本发明的方法的夹具，在一个具体实施例中，夹具5由方箱改造而成，重量为10～20公斤，以满足在测量时其足够的自重量不产生窜动。具体如图5所示，其中图5显示的是图4中夹具5的立体图。如图所示，所述夹具5具有一个方形箱体51，所述方形箱体51一侧具有一个竖直的狭缝52，所述狭缝52中设置有一个可移动测量头53，所述可移动测量头53可通过一个设置于所述方形箱体51内部的固定螺母54定位于所述狭缝52的任意高度位置。另外，在一个具体实施例中，所述可移动测量头53上设置有一个突出的圆弧测头55，以保证测量时为点接触，提高测量精度。
然后，根据所述航空环形薄壁类零件1的设计参数，调整所述夹具5和杠杆千分表6的位置和高度。亦即，根据零件1需要测量外圆尺寸的部位，调整好夹具5的圆弧测头55的高度，并将杠杆千分表6的测头也保持同样高度。在一个具体实施例中，在正式测量零件1的外圆尺寸之前，还可以先对杠杆千分表6进行一个校正，如图6所示，其中显示了块规6以及后续的测量过程俯视示意图，所述校正步骤如下：
在调整所述夹具5和杠杆千分表6的位置和高度之后，在所述测量平台4上放置一个块规8，选配所述块规8的尺寸等于所述航空环形薄壁类零件1的外圆尺寸的设计值，推动所述块规8往复穿过所述间隔通道7，在获得最小间隔通道尺寸的情况下，将所述杠杆千分表调整至零点位置。
之后就是正式的测量过程：将所述航空环形薄壁类零件1放置于所述测量平台4上，推动所述航空环形薄壁类零件1紧贴所述夹具5穿过所述间隔通道7将所述杠杆千分表6挤开，所述杠杆千分表6测量获得的所述间隔通道7的最大值即为所述航空环形薄壁类零件1的外圆尺寸。
在一个具体实施例中，为了避免测量误差，还可以在推动所述航空环形薄壁类零件1穿过所述间隔通道7的时候，转动所述零件1进行多点测量，将测量获得的多个所述间隔通道7的最大值取平均作为所述航空环形薄壁类零件1的外圆尺寸。
本发明的测量方法与采用三坐标测量相比，能够避免外力影响导致零件变形，造成测量不准的现象，而且测力较小（仅仅是千分表的测头弹力），测量获得的尺寸再现性强，测量精度高，操作方便且效率极高，能满足批量生产需要。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种航空环形薄壁类零件外圆尺寸测量方法，所述航空环形薄壁类零件重量为0.1～5公斤，其外圆尺寸为壁厚的50～60倍，所述测量方法包括如下步骤：
提供一个水平放置的测量平台，在所述测量平台上放置一个夹具和一个杠杆千分表，所述夹具和所述杠杆千分表相对设置，且二者之间具有一个间隔通道；所述夹具重量为10～20公斤；
根据所述航空环形薄壁类零件的设计参数，调整所述夹具和杠杆千分表的位置和高度；
将所述航空环形薄壁类零件放置于所述测量平台上，推动所述航空环形薄壁类零件紧贴所述夹具穿过所述间隔通道将所述杠杆千分表挤开，所述杠杆千分表测量获得的所述间隔通道的最大值即为所述航空环形薄壁类零件的外圆尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，推动所述航空环形薄壁类零件穿过所述间隔通道的时候，转动所述零件进行多点测量，将测量获得的多个所述间隔通道的最大值取平均作为所述航空环形薄壁类零件的外圆尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括校正所述杠杆千分表的步骤：在调整所述夹具和杠杆千分表的位置和高度之后，在所述测量平台上放置一个块规，选配所述块规的尺寸等于所述航空环形薄壁类零件的外圆尺寸的设计值，推动所述块规往复穿过所述间隔通道，在获得最小间隔通道尺寸的情况下，将所述杠杆千分表调整至零点位置。
4.一种专用于权利要求1-3之一所述的方法的夹具，所述夹具具有一个方形箱体，所述方形箱体一侧具有一个竖直的狭缝，所述狭缝中设置有一个可移动测量头，所述可移动测量头可通过一个设置于所述方形箱体内部的固定螺母定位于所述狭缝的任意高度位置。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述可移动测量头上设置有一个突出的圆弧测头。
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