CN109238105A - 一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装 - Google Patents

Abstract

一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，在支架的下端面的左右两侧各开设一条等高的T型槽，在左侧的T型槽内设有筒体贴合组件，在右侧的T型槽内设有检验样板连接块，检验样板连接块上设有用于固定检验样板连接块的连接块固定件和用于安装检验样板的样板卡槽，通过对该工装与检验样板固定，工装水平面进行调平，将大型尺寸检验样板定位平面板与工装样板卡槽连接，保证检验样板与被测量回转体基准水平重合，通过推动检验样板在卡槽内的运动，将检验样板线型与被加工回转体线型重合，使用该辅助工装，可降低检验的劳动强度，提高检验效率和检验精度，同时该辅助工装结构简单，操作方便，适宜各种尺寸线形样板的固定应用。

Description

一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装

技术领域

本发明涉及工装技术领域，具体说的是一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装。

背景技术

在日常大尺寸机加工回转体表面曲线产品检验过程中，为保证快速检验的效率与精度，常采用大型随形检验样板检验。大型尺寸线形检验样板由于尺寸长，为保证检验过程中的刚度与加工过程中的刚度，常采用一定厚度的板材制作，同时对样板两侧设计加强筋板、操作人员通过辅助操作手柄以及检验样板基准定位平面板，保证样板检验过程中线形的匹配准确性，检验过程如图1所示。由于现有的样板具有一定的板厚与宽度，并加装有两侧加强筋、手柄以及定位基准，导致检验样板整体重量较大，在实际产品检验过程中，需要同时2-3人将检验样板抬起与被测量曲面进行线形匹配，经常出现无法准确保证样板起始基准定位平面板与产品基准线在测量过程全程稳定保持重合，由于样板线较长，需要对全部线型区域逐一确认误差大小，实际测量过程中，操作人员由于体力不支，需要多次反复支撑样板检测同一区域，重复误差较大，效率较低。在样板的检验配合过程中，样板板厚中平面必须包含测量回转体轴心线，为此在实际的测量过程中，需要提前划出回转体表面的轴心线，测量时检验样板中平面与轴心线重合，采用该方法检验过程中人为造成误差较大，效率较低，同时无法满足检验精度要求。

目前针对大尺寸检验样板测量用辅助工装装置与方法较少，其中《一种样板定位装置及其样板定位方法》专利号【CN104111020.A】，主要为一种针对飞机特定部件曲面成套切面样板的框架式定位装置，通过将多个切面样板通过刻度尺预先固定在定位装置后，将被测量工件放置于定位框架内，通过各切面样板间隙，判定工件型面精度；《加工样板固定装置》专利号【CN204487403U】，设计了一种大型船体建造板材加工后采用检验样板的辅助工装装置，主要采用磁铁将被加工好的平板板材吸附固定，通过卡槽与锁紧螺钉将检验样板固定后，通过该工装装置旋转，对板材轮廓进行检验；《可调式模线样板刚度加强装置》专利号【CN204658421U】，设计了一种大型航空领域模线样板的刚度辅助加强工装装置，该装置主要采用可调整的滑块和导规组合，采用锁紧螺母将样板平面贴紧锁死，为模线样板起到加强筋的作用，保证检验过程样板刚度，确保检验尺寸精度，该装置可适用于不同样板的刚度加强；《一种叶型检验装置》专利号【CN205066652U】，主要针对叶片结构零件的叶型形状的检验辅助装置，采用成套样板固定在装置特定尺寸位置，对各叶片各截面进行同步检验。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，通过对该工装与检验样板固定，工装水平面进行调平，将大型尺寸检验样板定位平面板与工装样板卡槽连接，保证检验样板与被测量回转体基准水平重合，通过推动检验样板在T型槽内的运动，将检验样板线型与被加工回转体线型重合，使用该辅助工装，可降低检验的劳动强度，提高检验效率和检验精度，同时该辅助工装结构简单，操作方便，适宜各种尺寸线形样板的固定应用。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是:一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，设有呈长条型的支架，支架的下端面为平面，支架的上端面上安装有与支架的下端面同水平度的水平仪，在支架的下端面的左右两侧各开设一条等高的T型槽，在左侧的T型槽内设有筒体贴合组件，在右侧的T型槽内设有检验样板连接块，所述的筒体贴合组件包括滑块、筒体贴合架和可拆卸固定件，滑块的上端与左侧的T型槽相匹配，并滑动设置在左侧的T型槽内，滑块的下端通过可拆卸固定件铰接固定筒体贴合架，筒体贴合架具有以滑块的轴线进行对称的弧形贴合面，弧形贴合面与被测回转体外表面相匹配，所述的检验样板连接块的上部与右侧的T型槽相匹配，并滑动设置在右侧的T型槽内，检验样板连接块上设有用于固定检验样板连接块的连接块固定件和用于安装检验样板的样板卡槽，在样板卡槽的一侧设有与支架的下端面相平齐的基准面，随着检验样板固定安装在样板卡槽内，使检验样板的中心面与弧形贴合面的中心面重合，并且使检验样板上标记的基准刻度线与基准面相平行或重合。

本发明所述的筒体贴合架通过高度调节机构与滑块连接。

本发明所述的连接块固定件由垂直于支架下端面并设置在检验样板连接块上的螺栓孔和锁紧螺栓Ⅱ组成。

本发明所述的左侧的T型槽内设有限制滑块不受外力作用下自由移动的限制机构，限制机构包括压板、弹簧和支撑块，左侧的T型槽上表面开设有多个盲孔，在盲孔内设有弹簧，与左侧的T型槽等长度的压板将弹簧压紧在盲孔内，至少两块支撑块设置在左侧的T型槽内并在左右两侧对压板进行支撑，滑块滑动设置在支撑块与压板围成的滑动空间内，滑块的上表面与压板贴合。

本发明有益效果是：

1）利用筒体贴合架的弧形贴合面可快速实现检验样板中心面与被测量产品轴心线重合，提高检测效率与测量精度；2）利用与支架下表面同水平度的水平仪，将整个支架放置在被侧回转体的上方时，可辅助调整被测产品基准面水平度，在测量过程中可监测检测工装装置与被测量基准面的平面贴合度，避免检测过程中由于水平误差，导致样板检测误差；3）将检验样板的基准刻度线与基准面相平行或重合，可保证检验样板基准刻度线与被测量产品基准面的基准平齐，提升基准对齐误差精度；4）利用可检验样板连接块对检验样板进行固定，辅助检验样板在线型检测过程中的平稳移动与产品线型贴合，并具有锁紧固定功能，减低调整过程与测量过程中的劳动作业强度；5），采用该工装通过可调节位置的滑块与检验样板连接块，可调节被测量产品直径大小，并提供了标准的检验样板连接的样板卡槽，只需更换样板即可实现不同直径、线形产品的测量；6）使滑块通过高度调节机构与筒体贴合架连接，实现对不同高度的被测量产品的测量；7）采用限制机构使滑块进行不受外力作用自动移动的限制，防止测量误差，更方便进行限位，无需增加固定件对滑块进行固定。

附图说明

图1是折弯线型筒体利用检验样板进行检验的结构示意图；

图2是图1的检验样板的侧视图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明图3的A向的结构示意图；

图5是本发明图3的B-B剖视结构图；

图6是本发明图3的C-C剖视结构图；

图7是本发明图3的D向结构示意图；

图8是本发明图3的Ⅰ局部结构放大图；

图9是本发明的样板连接块的侧视结构示意图；

图10是本发明图9的E-E剖视结构图；

图11是本发明的检验样板的上部结构示意图；

图12是本发明检验样板的上部与检验样板连接块的装配示意图；

图13是本发明在弯线型回转体检验过程示意图；

图中：1、端盖螺栓，2、左端盖，3、支架，31、T型槽，32、T型槽，4、水平仪，5、弹簧，6、压板，7、支撑块，8、锁紧螺栓Ⅰ，9、右端盖，10、锁紧螺栓Ⅱ，11、锁紧螺母Ⅰ，12、锁紧螺栓Ⅰ，13、检验样板连接块，131、样板卡槽，132、基准面，133、内导向槽边，134、导向头端，14、滑块，15、筒体贴合架，151、弧形贴合面，16、锁紧双头螺柱，17、锁紧螺母Ⅱ，18、筒体贴合组件，19、检验样板，191、样板加强筋板，192、样板操作把手，193、样板连接夹板，194、基准平面板，195、基准刻度线，196、导向边，20、回转体，21、螺栓孔。

具体实施方式

一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，配合检验样板，可对多种型号、大小等异型回转体进行检测，例如图1所示的折弯线型筒体，辅助工装主要设有呈长条型的支架3，支架3的下端面平面，支架3的上端面上安装有与支架3的下端面同水平度的水平仪4，水平仪3可设置三个分别设置在两侧以及中间位置，水平仪4主要起到产品检测前的调平与检测过程中的调平监测。

在支架3的下端面的左右两侧各开设一条等高的T型槽31、32，该处的等高是指T型槽从左至右深度不变，在支架3的两端分别设有断开的两个纵向T型槽结构且左右对称，在左侧的T型槽31内设有筒体贴合组件18，在右侧的T型槽32内设有检验样板连接块13，左端盖2、右端盖9分别通过端盖螺栓 1、锁紧螺栓Ⅰ 8拧紧固定在支架3左、右两端面，拆开左端盖2和右端盖9可将筒体贴合组件18和检验样板连接块13安装在左、右的T型槽内，见图2、图4、图7。

筒体贴合组件18包括滑块14、筒体贴合架15和可拆卸固定件，滑块14的上端与左侧的T型槽31相匹配，并滑动设置在左侧的T型槽31内，滑块的位置与筒体贴合架15所处位置的回转体20的直径大小有关，滑块14的下端通过可拆卸固定件铰接固定筒体贴合架15，即筒体贴合架15在不进行锁紧时，可进行转动，进行锁紧后，被固定在滑块14上，筒体贴合架15具有以滑块14的轴线进行对称的弧形贴合面151，滑块14的轴线应与支架3的下端面相垂直，弧形贴合面151与被测回转体外表面相匹配，滑块14移动到使弧形贴合面151能与被测回转体外表面相贴合的位置为止，此时调节筒体贴合架15的转动，使弧形贴合面151能与回转体的外表面完全贴合，从而辅助支架3快速实现弧形贴合面151的中心面与被测量筒体轴心线的重合，如图2、图12所示。

筒体贴合架15通过高度调节机构与滑块14连接。例如：滑块14下端连接杆开有腰型槽，筒体贴合架15通过锁紧双头螺柱16与锁紧螺母Ⅱ固定，见图5所示，弧形贴合面151为弧面结构，弧面直径（锥型）与被测量产品直径（锥面）匹配贴合，贴合后可快速实现支架T型槽中心对称面包含被测量产品轴心线，从而保证右侧检验样板中心对称面包含被测产品轴心线。使用过程可通过腰型槽上下移动调整配合位置高度，通过旋转调整与被测量产品配合角度，匹配后拧紧锁紧螺母。

检验样板连接块13用于连接检验样板19，检验样板19按所需回转体内表面的理论标准设计形状进行制造，当回转体的内表面符合标准时，检验样板中心对称面包含被测产品轴心线，使检验样板19的的线型与回转体的表面完全贴合。

检验样板连接块13的上部与右侧的T型槽32相匹配，并滑动设置在右侧的T型槽32内，检验样板连接块13上设有用于固定检验样板连接块13的连接块固定件和用于安装检验样板19的样板卡槽131，在样板卡槽131的一侧设有与支架3的下端面相平齐的基准面132，随着检验样板19固定安装在样板卡槽131内，使检验样板19的中心面与弧形贴合面151的中心面重合，并且使检验样板19上标记的基准刻度线195与基准面132相平行或重合。

连接块固定件由垂直于支架3下端面并设置在检验样板连接块13上的螺栓孔21和锁紧螺栓Ⅱ10组成。也可采用夹紧件作为连接块固定件对检验样板连接块13进行固定。

支架3右侧T型槽与检验样板连接块13配合，检验样板连接块13的上部与T型槽配合后,使检验样板连接块13上预留出的基准面132与支架3下表面平齐。检验样板连接块13包含导向头端134、样板卡槽131、基准面132以及内导向槽边133，样板卡槽131两面包含两排腰型孔，见图9、10，检验样板连接块13为样板提供为样板连接提供标准接口尺寸，如图中样板卡槽宽H为检验样板标准板材厚度，标准样板接口在加工时提供基准刻度线195、导向边196以及标准连接孔尺寸A、B、C、D四个尺寸，见图11，标准检验样板19通过检验样板连接块13的样板卡槽131、内导向槽边133、导向边196，基准刻度线195调整对齐后，通过锁紧螺栓Ⅰ 12与锁紧螺母Ⅰ11拧紧固定，见图12。检验样板连接块13与检验样板19首先连接后，再装入支架3右侧T型槽32内，安装过程需要将导向头端134首先装入T型槽32内。使用过程中左右两侧T型槽内需要涂抹润滑油，保证检验样板连接块13、滑块14移动过程的平稳，避免T型槽的过度磨损，影响检测精度。

如图8所示，左侧的T型槽31内设有限制滑块14不受外力作用下自由移动的限制机构，限制机构包括压板6、弹簧5和支撑块7，左侧的T型槽31上表面开设有多个盲孔，在盲孔内设有弹簧5，与左侧的T型槽31等长度的压板6将弹簧5压紧在盲孔内，至少两块支撑块7设置在左侧的T型槽31内并在左右两侧对压板6进行支撑，滑块14滑动设置在支撑块7与压板6围成的滑动空间内，滑块14的上表面与压板6贴合。滑块14在T型槽内高度略高于支撑块7，压板6在弹簧5的作用下，可压紧滑块14，限制滑块14在T型槽内不受外力作用下的自由移动。

在利用辅助工装进行定位检测之前，需保证如下技术已实现：

1、首先通过支架3上的水平仪4将被测量产品调水平，在使用过程中可通过水平仪4对支架3的水平度进行监测，从而保证检验样板在检测过程中的定位准确，从而保证检测精度。

2、需要将检验样板按照样板连接块13的样板卡槽131加工标准接口，保证检验样板19在与样板连接块13装配后基准刻度线与基准面对齐，将样板连接块13装入支架3的右侧T型槽后，可保证检验样板与被测量回转体基准线的重合，从而消除基准对齐过程误差。

3、需要对筒体贴合架15提前加工成与被测量回转体弧面贴合型面，同时筒体贴合件15可在16滑块上旋转运动，保证最佳面贴合后锁定锁紧螺母，从而辅助支架3快速实现中心面与被测量筒体轴心线的重合，支架3的中心面与被测量回转体轴心线重合后，通过检验样板连接块13实现检验样板中心面与被测量筒体轴心线的重合，从而保证检验样板测量过程过回转体直径方向的目的，保证检测过程的准确定位。

4、该方法使用的工装可实现在检测过程中对滑块14与检验样板连接块13的独立调整，调整到检验样板与被测量回转体处于检测状态时，可实现状态锁定并保持，方便操作者观察整体线形的误差情况；

5、使用该方法，只要对支架3上的对滑块14与检验样板连接块13调整直径，根据被测量筒体制造标准接口的检验样板，标准直径的筒体贴合架15，即可实现不同直径大小的回转体（如圆筒体、圆锥体、折弯锥体等回转体）直线面（曲线面）产品的检验。

如图13所示，利用上述辅助工装进行定位检测的方法，包括以下步骤：

步骤一、首先将被检测回转体进行下端面支撑后，将支架3放置于筒体加工好的上端面上，通过水平仪4，将筒体上端面调平。

步骤二、将筒体贴合架15固定在滑块14上再将滑块的上部推入支架3左侧的T型槽内，然后采用端盖螺栓1将左端盖拧紧固定在支架3 上，保证滑块14不从T型槽滑落，然后将筒体贴合架15弧面朝向筒体挂在锁紧双头螺柱上，安装两端锁紧螺母Ⅱ但不拧紧，移动滑块14靠近筒体，将筒体贴合架15调整角度与筒体贴合后，保证支架T型槽对称中心面包含测量筒体轴向线，然后拧紧锁紧螺母Ⅱ。

步骤三、加工好连接接口的检验样板插入检验样板连接块13内，挂在锁紧螺栓Ⅱ10上，调整样板基准刻度线与检验样板连接块13的基准面对齐，保证检验样板的基准刻度线与支架3的下端面水平，然后拧紧锁紧螺母Ⅰ 11，将检验样板19固定在检验样板连接块13上；

步骤四、将检验样板连接块13的导向头端侧推入支架3右侧的T形槽内，然后采用锁紧螺栓Ⅰ 8将右端盖拧紧固定在支架3上，保证检验样板连接块不从T型槽滑落。

步骤五、将锁紧螺栓Ⅱ10安装到样板连接块13上，首先不拧紧，推动样板连接块13向筒体靠近，将样板基准刻度线与筒体基准面对齐，样板线形与筒体线型贴合，拧紧锁紧螺栓Ⅱ10，将检验样板连接块13锁死在支架3上，即可检测筒体外线是否符合标准。

步骤六、检测完一条位置之后，松开锁紧螺栓Ⅱ10和移开滑块14，通过推动支架3改变位置之后，按步骤一至五重新进行测量，直至所有需要测量的位置均检测完毕，反过程进行拆卸。

Claims (4)

1.一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，其特征在于：设有呈长条型的支架（3），支架（3）的下端面为平面，支架（3）的上端面上安装有与支架（3）的下端面同水平度的水平仪（4），在支架（3）的下端面的左右两侧各开设一条等高的T型槽（31、32），在左侧的T型槽（31）内设有筒体贴合组件（18），在右侧的T型槽（32）内设有检验样板连接块（13），所述的筒体贴合组件（18）包括滑块（14）、筒体贴合架（15）和可拆卸固定件，滑块（14）的上端与左侧的T型槽（31）相匹配，并滑动设置在左侧的T型槽（31）内，滑块（14）的下端通过可拆卸固定件铰接固定筒体贴合架（15），筒体贴合架（15）具有以滑块（14）的轴线进行对称的弧形贴合面（151），弧形贴合面（151）与被测回转体外表面相匹配，所述的检验样板连接块（13）的上部与右侧的T型槽（32）相匹配，并滑动设置在右侧的T型槽（32）内，检验样板连接块（13）上设有用于固定检验样板连接块（13）的连接块固定件和用于安装检验样板（19）的样板卡槽（131），在样板卡槽（131）的一侧设有与支架（3）的下端面相平齐的基准面（132），随着检验样板（19）固定安装在样板卡槽（131）内，使检验样板（19）的中心面与弧形贴合面（151）的中心面重合，并且使检验样板（19）上标记的基准刻度线（195）与基准面（132）相平行或重合。

2.如权利要求1所述的一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，其特征在于：所述的筒体贴合架（15）通过高度调节机构与滑块（14）连接。

3.如权利要求1所述的一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，其特征在于：所述的连接块固定件由垂直于支架（3）下端面并设置在检验样板连接块（13）上的螺栓孔（21）和锁紧螺栓Ⅱ（10）组成。

4.如权利要求1所述的一种用于回转体表面曲线检测的大尺寸检验样板辅助工装，其特征在于：所述的左侧的T型槽（31）内设有限制滑块（14）不受外力作用下自由移动的限制机构，限制机构包括压板（6）、弹簧（5）和支撑块（7），左侧的T型槽（31）上表面开设有多个盲孔，在盲孔内设有弹簧（5），与左侧的T型槽（31）等长度的压板（6）将弹簧（5）压紧在盲孔内，至少两块支撑块（7）设置在左侧的T型槽（31）内并在左右两侧对压板（6）进行支撑，滑块（14）滑动设置在支撑块（7）与压板（6）围成的滑动空间内，滑块（14）的上表面与压板（6）贴合。