CN108008694B - 一种空间点的在线测量装置的测量方法 - Google Patents

一种空间点的在线测量装置的测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108008694B
CN108008694B CN201711187634.2A CN201711187634A CN108008694B CN 108008694 B CN108008694 B CN 108008694B CN 201711187634 A CN201711187634 A CN 201711187634A CN 108008694 B CN108008694 B CN 108008694B
Authority
CN
China
Prior art keywords
measuring
machine tool
measurement
standard
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711187634.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108008694A (zh
Inventor
郑振华
侯波
王欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Original Assignee
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd filed Critical AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Priority to CN201711187634.2A priority Critical patent/CN108008694B/zh
Publication of CN108008694A publication Critical patent/CN108008694A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108008694B publication Critical patent/CN108008694B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34242—For measurement only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

本发明涉及航空发动机机匣的安装座型面的数控铣加工的实际测量领域，具体涉及一种空间点的在线测量装置及测量方法，包括标准测量块、标准测量杆、标准工艺球以及一套可选择角度的标准测量座，标准测量座上固定多角度安装槽，通过对比测量实际值与理论计算值差值确定加工的实际余量，即后续加工将要加工的真实量。本发明采用在线测量，可以减少脱机测量的周转时间，同时避免了因脱机测量使加工零件多次装夹找正所带来的误差，大幅减少机匣零件安装座型面铣加工中产生的质量问题，显著降低因测量问题产生的超差及废品；提供多种角度可选择的标准测量座，可用于各类型机匣不同实际形状的零件测量，避免仅用单一角度造成的实际测量干涉现象的发生。

Description

一种空间点的在线测量装置的测量方法
技术领域
本发明涉及航空发动机机匣的安装座型面的数控铣加工的实际测量领域，具体涉及一种空间点的在线测量装置，适用于类似结构所有零件的加工测量。
背景技术
航空发动机机匣属于结构复杂类零件，机匣分为高、低压压气机机匣，高、低压涡轮机匣，燃烧室机匣，燃烧室机匣，传动机匣等。由于机匣型面结构复杂，型腔上存在大量安装座，且精度要求很高，甚至达到±0.02mm。在加工安装座时，由于设计图给定的安装座的定位尺寸往往是空间的，定位尺寸所指定部位没有金属实体材料，因悬空而无法实现加工的直接测量。
目前现行的做法是，不直接将零件加工到尺寸，通常预留出少量的理论余量，然后将零件卸下，采用三坐标测量机进行检测，对比图纸理论值和三座标实测值进行，计算出加工零件的实际余量，然后重新装夹零件，再依据测量的实际余量进行加工，从而保证图纸要求。但是此法加工需反复多次装夹零件，加工效率低下，而且二次安装存在一定的误差，无法保证二次安装的零件精度，极易造成超差甚至出现报废。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种空间点的在线测量装置，包含测量块、测量杆、工艺球以及一套包含0°、30°、60°、90°四种可选择角度的标准测量座。加工零件时，根据零件的实际形状，选择适合角度，安装上测量杆和工艺球，由于测量杆与工艺球的尺寸精度是固定的，一旦安装后，工艺球中心距离机床主轴的尺寸即已确定，保持所测安装座角向与X轴一致，将工艺球心Z向定位在图纸要求位置上，沿X轴方向移动工艺球，逐渐接近安装座，反复尝试在安装座和工艺球之间插入测量块，如此，直到测量块处于非挤压的接触状态。对比测量实际值和理论值，二者差值即为加工留量，从而解决了机床上空间点的在线测量问题，提高了加工效率和加工质量。
具体技术方案如下：
一种空间点的在线测量装置，包括标准测量块、标准测量杆、标准工艺球以及一套可选择角度的标准测量座，所述标准测量座上固定多角度安装槽。
所述多角度安装槽包括0°、30°、60°、90°四种角度安装槽。
空间点的在线测量装置的测量方法，具体测量方法如下：
(1)根据零件的实际形状，选择适合角度安装槽，在机床夹持系统上安装标准测量杆和标准工艺球，进行装夹找正，机床的主轴的X、Y方向的坐标原点已经与零件的X、Y方向的坐标原点保持一致，将主轴中心移到(X0，Y0)的点位时，机床主轴中心正好与零件的坐标原点一致，此时机床主轴中心已经在零件XY方向的中心点上；
(2)将工艺球心Z向定位在图纸要求位置上，沿X轴方向移动工艺球，逐渐接近安装座，反复尝试在安装座和工艺球之间插入测量块，直到测量块处于非挤压的接触状态，操作屏幕上显示的数据即是机床主轴中心在X方向的真实移动量；
(3)经过步骤(2)的调整，在调整过程中，由于主轴不断移动，操作屏幕上显示的数据也随之不断变化，直到调整到测量块处于非挤压的接触状态时，调整结束，机床屏幕显示的数据就是测量实际值；
(4)根据图纸计算出应该到位的理论计算值；
(5)将此测量实际值与理论计算值进行对比，二者差值为加工的实际余量，即后续加工将要加工的真实量。
本方法的优点是：
1、本发明无需将零件卸下测量，而是采用在线测量的方法，可以减少脱机测量的周转时间，同时避免了因脱机测量使加工零件多次装夹找正所带来的误差。有效避免因拆卸后二次安装带来的误差，可以大幅减少机匣零件安装座型面铣加工中产生的质量问题，显著降低因测量问题产生的超差及废品。
2、本发明提供了多种角度可选择的标准测量座，可用于各类型机匣的加工，可应用于各种不同实际形状的零件测量，避免仅用单一角度造成的实际测量干涉现象的发生，局限性小，适用范围更广；
3、本发明读取X轴机床显示数据即是测量真实值，根据图纸计算应该到位的理论数值，将理论数据和测量真实值进行对比，二者的差值即为加工留量。
附图说明
图1为本发明测量装置示意图；
图2为本发明测量工作示意图；
图3为本发明机床XYZ轴示意图。
图中，1—机床夹持系统；2—标准测量座；3—标准测量杆；4—标准工艺球；5—标准测量块；6—机匣；7—安装座，8-多角度安装槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受附图所限。
一种空间点的在线测量装置，包含标准测量块5、标准测量杆3、标准工艺球4以及一套可选择角度的标准测量座2，标准测量座2上固定多角度安装槽8，多角度安装槽包括0°、30°、60°、90°四种角度安装槽。
空间点的在线测量装置的测量方法，具体测量方法如下：
(1)根据零件的实际形状，选择适合角度的安装槽，在机床夹持系统1上安装上标准测量杆3和标准工艺球4，进行装夹找正，机床的主轴的坐标原点(X0，Y0)已经与零件坐标原点对正，此时零件坐标原点即为(X0，Y0)；
(2)将工艺球心Z向定位在图纸要求位置上，沿X轴方向移动工艺球，逐渐接近安装座，反复尝试在安装座和工艺球之间插入测量块，直到测量块处于非挤压的接触状态，操作屏幕上显示的数据即是机床主轴中心在X方向的真实移动量；
(3)经过步骤(2)的调整，在调整过程中，由于主轴不断移动，操作屏幕上显示的数据也随之不断变化，直到调整到测量块处于非挤压的接触状态时，调整结束，机床屏幕显示的数据就是测量实际值；
(4)根据图纸计算出应该到位的理论计算值；
(5)将此测量实际值与理论计算值进行对比，二者差值为加工的实际余量，即后续加工，测量出将要加工的真实量。

Claims (1)

1.一种空间点的在线测量装置的测量方法，所述在线测量装置包括标准测量块、标准测量杆、标准工艺球以及一套可选择角度的标准测量座，所述标准测量座上固定多角度安装槽，所述多角度安装槽包括0°、30°、60°、90°四种角度安装槽，具体测量方法如下：
(1)根据零件的实际形状，选择适合角度安装槽，在机床夹持系统上安装标准测量杆和标准工艺球，进行装夹找正，机床的主轴的X、Y方向的坐标原点已经与零件的X、Y方向的坐标原点保持一致，将主轴中心移到(X0，Y0)的点位时，机床主轴中心正好与零件的坐标原点一致，此时机床主轴中心已经在零件XY方向的中心点上；
(2)将工艺球心Z向定位在图纸要求位置上，沿X轴方向移动工艺球，逐渐接近安装座，反复尝试在安装座和工艺球之间插入测量块，直到测量块处于非挤压的接触状态，操作屏幕上显示的数据即是机床主轴中心在X方向的真实移动量；
(3)经过步骤(2)的调整，在调整过程中，由于主轴不断移动，操作屏幕上显示的数据也随之不断变化，直到调整到测量块处于非挤压的接触状态时，调整结束，机床屏幕显示的数据就是测量实际值；
(4)根据图纸计算出应该到位的理论计算值；
(5)将此测量实际值与理论计算值进行对比，二者差值为加工的实际余量，即后续加工将要加工的真实量。
CN201711187634.2A 2017-11-24 2017-11-24 一种空间点的在线测量装置的测量方法 Active CN108008694B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711187634.2A CN108008694B (zh) 2017-11-24 2017-11-24 一种空间点的在线测量装置的测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711187634.2A CN108008694B (zh) 2017-11-24 2017-11-24 一种空间点的在线测量装置的测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108008694A CN108008694A (zh) 2018-05-08
CN108008694B true CN108008694B (zh) 2020-05-01

Family

ID=62053330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711187634.2A Active CN108008694B (zh) 2017-11-24 2017-11-24 一种空间点的在线测量装置的测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108008694B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101936695A (zh) * 2009-12-25 2011-01-05 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种汽车车门与侧围的密封间隙测量仪及其测量方法
CN102259278A (zh) * 2011-07-20 2011-11-30 沈阳飞机工业（集团）有限公司 零件几何形位公差在线检测方法
CN104344778A (zh) * 2014-10-28 2015-02-11 重庆佳速汽车零部件有限公司 换挡杆综合检测装置
CN104772656A (zh) * 2015-04-02 2015-07-15 西安交通大学 一种用于车床的回转体零件在线测量系统及方法
CN206095188U (zh) * 2016-10-21 2017-04-12 河北稳控科技有限公司 具备测点姿态纠正的位移测量装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10030963B2 (en) * 2015-10-01 2018-07-24 Raytheon Company Multidimensional angle determination using fine position sensors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101936695A (zh) * 2009-12-25 2011-01-05 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种汽车车门与侧围的密封间隙测量仪及其测量方法
CN102259278A (zh) * 2011-07-20 2011-11-30 沈阳飞机工业（集团）有限公司 零件几何形位公差在线检测方法
CN104344778A (zh) * 2014-10-28 2015-02-11 重庆佳速汽车零部件有限公司 换挡杆综合检测装置
CN104772656A (zh) * 2015-04-02 2015-07-15 西安交通大学 一种用于车床的回转体零件在线测量系统及方法
CN206095188U (zh) * 2016-10-21 2017-04-12 河北稳控科技有限公司 具备测点姿态纠正的位移测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108008694A (zh) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109489580B (zh) 一种航空发动机叶片表面加工的在机点云检测及补偿方法
CN102814512B (zh) 一种针对发动机压气机盘类零件辐板型面的在线测量方法
CN103777570B (zh) 基于nurbs曲面的加工误差快速检测补偿方法
CN103586513B (zh) 一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法
CN105312864A (zh) 涡轮工作叶片的加工方法
CN103760821A (zh) 复杂铸件机加工艺基准确定方法
CN105397549A (zh) 机床加工孔面工件的找零点方法
CN111069642B (zh) 三维空间中斜孔加工工艺
Józwik et al. Angular positioning accuracy of rotary table and repeatability of five-axis machining centre DMU 65 MonoBlock
EP2965158A1 (en) Adaptive machining of components
CN104625876A (zh) 基于在机测量的增压器叶轮叶片加工方法
CN106874624B (zh) 对超薄壁易变形筒形件成型质量在线虚拟检测评价的方法
CN115682989A (zh) 一种涡轮叶片基于六点定位的形面测量方法
Yuan et al. Prediction of dimension error based on the deflection of cutting tool in micro ball-end milling
CN111266928A (zh) 一种检测机床精度及其薄壁件加工能力的试件及检测方法
CN113985813B (zh) 一种基于在机检测的机床原点误差补偿方法
CN107900781B (zh) 用于车床的接触式在线检测系统的标定装置和标定方法
CN105108580B (zh) 五轴数控机床开闭角区域加工能力检测方法
CN114185307B (zh) 一种大型薄壁件加工变形分区补偿方法
CN109227224B (zh) 轴流压缩机的静叶磨削方法
CN112526925B (zh) 基于三维凸轮型面实体化模型偏差补偿的型面精加工方法
CN108008694B (zh) 一种空间点的在线测量装置的测量方法
Chu et al. Spline-constrained tool-path planning in five-axis flank machining of ruled surfaces
Nishiguchi et al. Improvement of productivity in aspherical precision machining with in-situ metrology
CN103934629B (zh) 一种基于软胎贴合装夹的薄壁膜盘加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant