CN105258599A - 一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置及方法，包括测量本体，测量本体为圆柱体结构，测量本体中心设有通孔，通孔中穿插设有测杆，测杆插入测量本体的一端为用于测量的两个台阶面，另一端为能够和摇臂零件内球面定位的外球面，测杆的中部设有凹槽，所述凹槽通过与穿插设置在测量本体上的紧定螺钉配合来限制测杆的滑动范围。本发明结构简单，检测方便，快捷，并为类似问题提供了可借鉴经验。

Description

一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置及方法

技术领域

本发明属于航空军、民用发动机、燃汽轮机薄壁密封套的机械加工领域，具体涉及一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置及方法。

背景技术

摇臂零件一端为内球面，球直径较小，内球面尺寸精度高，球中心距零件端面尺寸有公差要求，公差较大为±0.1mm,需要边加工边测量(在线测量)；通常情况下，用三坐标测量，由于用三坐标不能实现在线测量，需要反复装卸零件，延长零件加工时间，为了提高效率，需要设计专用测量装置进行在线测量。某零件摇臂见图1，靠近上端面的孔的右边为内球面，球直径为SD1，被测尺寸(球中心距零件右端面尺寸)为H1±tmm，t为被测尺寸偏差值，由于内球面尺寸精度高，对被测尺寸影响很小，可以忽略不计，只能用内球面定位进行间接测量，由于内球面结构的特殊性，孔口直径小于球面直径,不能用固定式外球面测头进行测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置及方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明结构简单，检测方便，快捷，并为类似问题提供了可借鉴经验。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，包括测量本体，测量本体为圆柱体结构，测量本体中心设有通孔，通孔中穿插设有测杆，测杆插入测量本体的一端为用于测量的两个台阶面，另一端为能够和摇臂零件内球面定位的外球面，测杆的中部设有凹槽，所述凹槽通过与穿插设置在测量本体上的紧定螺钉配合来限制测杆的滑动范围。

进一步地，当测杆上的外球面卡在测量本体的端面外侧时，测杆上的外球面所在的球中心与外球面所在的测量本体端面之间的距离为H2，测杆上的两个台阶面高度差为H3，测杆的磨损极限为A，且H2、H3和A满足以下条件：H2＝H1-t+0.1T，H3＝0.85T±0.03T，A＝0.85T±0.05T，其中t表示被测尺寸偏差值，T＝2t。

进一步地，测杆设置外球面的一端中心沿径向设有盲孔，盲孔周围沿径向开有三组均布的槽。

进一步地，盲孔孔径比测杆的引导外径D3小2mm。

进一步地，盲孔周围沿径向开设的槽的宽度为1.2～2mm。

进一步地，测量本体中心的通孔用于插入测杆的一端孔口设有倒角，另一端孔口保持尖边。

进一步地，测杆的台阶面均保持尖边。

一种摇臂零件小直径内球面中心高测量方法，包括以下步骤：

步骤一：将测杆的外球面压入摇臂零件的内球面中，直到测量本体的端面与摇臂零件的端面完全贴合；

步骤二：比较测量本体的另一端面与测杆的两个台阶面的位置关系，当较测量本体的另一端面位于测杆的两个台阶面之间时，所测摇臂零件尺寸合格，否则，所测摇臂零件尺寸不合格。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明装置的测杆上的设有能够与摇臂零件内球面定位的外球面，将不易测量的内球面中心高度转换为通过比较测量本体的另一端面与测杆的两个台阶面的位置关系实现测量。该测量装置将弹性变形与指摸规的设计原理巧妙结合，不但结构简单，检测方便，快捷，解决了摇臂零件内球面中心高在线测量的难题。

进一步的，测杆设置外球面的一端中心沿径向设有盲孔，盲孔周围沿径向开有三组均布的槽，如此将测杆上的外球分割成三个弧段，使其受外力发生弹性变形能够插入孔口直径小于被测摇臂零件的内球面中。

本发明方法将测杆的外球面压入摇臂零件的内球面中，直到测量本体的端面与摇臂零件的端面完全贴合，然后通过比较测量本体的另一端面与测杆的两个台阶面的位置关系，当较测量本体的另一端面位于测杆的两个台阶面之间时，所测摇臂零件尺寸合格，否则，所测摇臂零件尺寸不合格，即可检测摇臂零件合格与否，检测方便，快捷，并为类似问题提供了可借鉴经验。

附图说明

图1是摇臂零件结构示意图；

图2是本发明中测量装置结构示意图；

图3是本发明中测杆的结构示意图；

图4是本发明中测量本体的结构示意图。

其中，1、测杆；2、测量本体；3、紧定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1至图4，一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，包括测量本体2，测量本体2为圆柱体结构，测量本体2中心设有通孔，通孔中穿插设有测杆1，测量本体2中心的通孔用于插入测杆1的一端孔口设有倒角，另一端孔口保持尖边，测杆1插入测量本体2的一端为用于测量的两个台阶面，且两个台阶面均保持尖边，另一端为能够和摇臂零件内球面定位的外球面，测杆1的中部设有凹槽，所述凹槽通过与穿插设置在测量本体2上的紧定螺钉3配合来限制测杆1的滑动范围，测杆1设置外球面的一端中心沿径向设有盲孔，盲孔周围沿径向开有三组均布的槽，盲孔孔径比测杆1的引导外径D3小2mm，盲孔周围沿径向开设的槽的宽度为1.2～2mm，当测杆1上的外球面卡在测量本体2的端面外侧时，测杆1上的外球面所在的球中心与外球面所在的测量本体2端面之间的距离为H2，测杆1上的两个台阶面高度差为H3，测杆1的磨损极限为A，且H2、H3和A满足以下条件：H2＝H1-t+0.1T，H3＝0.85T±0.03T，A＝0.85T±0.05T，其中t表示被测尺寸偏差值，T＝2t。

一种摇臂零件小直径内球面中心高测量方法，包括以下步骤：

步骤一：将测杆1的外球面压入摇臂零件的内球面中，直到测量本体2的端面与摇臂零件的端面完全贴合；

步骤二：比较测量本体2的另一端面与测杆1的两个台阶面的位置关系，当较测量本体2的另一端面位于测杆1的两个台阶面之间时，所测摇臂零件尺寸合格，否则，所测摇臂零件尺寸不合格。

下面对本发明的操作过程做进一步详细描述：

本发明利用弹性变形及指摸规的设计原理设计的摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，如图2所示，测量装置由测杆1、测量本体2及紧定螺钉3组成，同时需要保证当测杆1上的外球面卡在测量本体2的端面外侧时，测杆1上的外球面所在的球中心与外球面所在的测量本体2端面之间的距离为H2，测杆1上的两个台阶面高度差H3，还有测杆1的磨损极限A满足如下关系：

H2＝H1-t+0.1T；

H3＝0.85T±0.03T；

A＝0.85T±0.05T；

其中t表示被测尺寸偏差值，T＝2t。

测杆1为回转体，是本测量装置的关键，如图3所示，它的左前端为定位外球面、直径为SD2，SD2尺寸取被测零件内球面SD1的平均值，公差为±0.01mm，后端引导外径D3，与测量本体2的配合内径D4相同，并保持小间隙滑配，在外径D3上设有一槽，通过紧定螺钉3限制测杆1的滑动范围，右前端为测量台阶面，台阶面高度H3，为了方便测量，台阶面有两处需要保持尖边。由于内球面结构的特殊性，孔口直径小于内球面直径，为了保证外球面与摇臂零件内球面快速准确定位，定位外球面必需发生弹性变形，弹性变形使定位外球面尺寸缩小，能够插入零件内球面中，在测杆1左前端设置盲孔，盲孔孔径比引导外径D3小2mm，并沿径向开有三组均布的槽，槽宽取值范围是1.2～2mm，图中尺寸H4＝H2+H5。如图4所示，测量本体2为空心轴，长度为H5，内径尺寸为D4，内孔左端设有倒角，便于测杆1装入，内孔右端孔口处便于测量需要保持尖边，靠近后端沿径向设有螺纹孔，用于安装紧定螺钉3。

当使用时，用手抓住测量本体2的外圆柱面将测杆1的外球面压入到摇臂零件的内球面中，直到测量本体2的左端面与摇臂零件端面完全贴合，用手指尖触摸测量装置后端，当测量本体2的右端面处于测杆1的两个台阶面之间，即被测尺寸合格。此测量装置结构简单，检测方便，快捷，并为类似问题提供了可借鉴经验。

实施例

某摇臂零件见图1，其内球面直径被测尺寸(球中心距零件右端面尺寸)H1＝1.5±0.1mm，由于孔口直径小于球面直径，不能用固定式外球面测头进行测量，测量装置见图2，H2＝1.42，H3＝0.17±0.006，测杆的磨损极限A＝0.17±0.006；测杆1见图3，SD2＝SΦ7.4975±0.01，H4＝26.42，本体2见图4，H5＝25。

Claims (8)

1.一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，其特征在于，包括测量本体(2)，测量本体(2)为圆柱体结构，测量本体(2)中心设有通孔，通孔中穿插设有测杆(1)，测杆(1)插入测量本体(2)的一端为用于测量的两个台阶面，另一端为能够和摇臂零件内球面定位的外球面，测杆(1)的中部设有凹槽，所述凹槽通过与穿插设置在测量本体(2)上的紧定螺钉(3)配合来限制测杆(1)的滑动范围。

2.根据权利要求1所述的一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，其特征在于，当测杆(1)上的外球面卡在测量本体(2)的端面外侧时，测杆(1)上的外球面所在的球中心与外球面所在的测量本体(2)端面之间的距离为H2，测杆(1)上的两个台阶面高度差为H3，测杆(1)的磨损极限为A，且H2、H3和A满足以下条件：H2＝H1-t+0.1T，H3＝0.85T±0.03T，A＝0.85T±0.05T，其中t表示被测尺寸偏差值，T＝2t。

3.根据权利要求1所述的一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，其特征在于，测杆(1)设置外球面的一端中心沿径向设有盲孔，盲孔周围沿径向开有三组均布的槽。

4.根据权利要求3所述的一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，其特征在于，盲孔孔径比测杆(1)的引导外径D3小2mm。

5.根据权利要求3所述的一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，其特征在于，盲孔周围沿径向开设的槽的宽度为1.2～2mm。

6.根据权利要求1所述的一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，其特征在于，测量本体(2)中心的通孔用于插入测杆(1)的一端孔口设有倒角，另一端孔口保持尖边。

7.根据权利要求1所述的一种摇臂零件小直径内球面中心高测量装置，其特征在于，测杆(1)的台阶面均保持尖边。

8.一种利用权利要求1所述装置的摇臂零件小直径内球面中心高测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将测杆(1)的外球面压入摇臂零件的内球面中，直到测量本体(2)的端面与摇臂零件的端面完全贴合；

步骤二：比较测量本体(2)的另一端面与测杆(1)的两个台阶面的位置关系，当较测量本体(2)的另一端面位于测杆(1)的两个台阶面之间时，所测摇臂零件尺寸合格，否则，所测摇臂零件尺寸不合格。