CN110345841A - 一种航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置，包括固定测量头和活动测量头，固定测量头不在活动测量头的运动轨迹上，当活动测量头在最小测量点时和固定测量头贴合，固定测量头和活动测量头的侧面分别伸出一块弧形测量板，固定测量头和活动测量头在最小测量位置贴合时连带各自的弧形测量板呈中心对称。本发明特别设计的测量头，可以伸入孔内壁窄环槽中进行检测，并且其形状也适合于环槽的内壁面，使用小孔内壁窄环槽底径精密测量装置进行测量，可以大幅度缩短加工时间、提高生产效率、节省成本。

Description

一种航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量内孔孔径的测量头结构及测量装置。

背景技术

航空发动机的支撑组件中的许多机匣零件都会要求加工φ6、φ8、φ10等不同尺寸的小孔，组件中相连零件的小孔通过转接管连接形成航空发动机的滑油系统油路通道。旧型航空发动机机匣零件上的小孔与转接管联接处的密封胶圈安装槽在转接管上（见图1），而新型航空发动机为了使零组件结构更紧凑、减少组件重量，结构优化后机匣零件上的小孔与转接管联接处的密封胶圈安装槽设计在了机匣小孔内壁面上（见图2），为了保证密封胶圈的密封油路的效果，必须要求密封胶圈完全贴合安装槽的底面及转接管的外圆壁面，转接管的尺寸及公差受安装孔限制，密封胶圈的变形量在一定的范围，所以槽底直径的尺寸及公差要求就是否严格。这类槽都有相同的特点导致了环槽底直径通用量具无法测量。

①小孔的直径特别小：d=8～14mm。

②环槽的宽度特别窄：B=3～5 mm。

③槽底直径φD公差要求精：通常取H7公差，公差范围一般在0～0.02 mm。

正是这三个特点，导致一般的测量工具无法触碰到测量位置。在现场加工过程中采用打样膏投影检测来进行加工过程质量控制，十分浪费时间，而且成本也高。而且打样膏投影检测的结果是否准确，决定于检验人员所切的样膏片是否正确合理及样膏是否变形，检测结果很不稳定，这种方法也只能用于零件试制阶段，无法用于批生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对具有以上三个特点的这一类小孔内壁环槽底径测量困难的问题，设计一种精密测量装置。

本发明的技术方案是：

采用两个半圆形测量头（测量面为球面，即球形中间部分再分为两半），一个固定在测量装置壳体上，一个固定在精密丝杠滑块上为活动测量头，精密丝杆固定在测量装置壳体中，丝杆与微分筒及限力器固定，旋转限力器带动丝杆及微分筒旋转，丝杆旋转带动滑块移动，滑块带动活动测量头移动，测量装置壳体上有标准刻度尺和微分筒零刻线，通过活动测量头和微分筒的位置，可以测量出槽底直径实际值。

具体结构：一种航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置，包括固定测量头和活动测量头，固定测量头不在活动测量头的运动轨迹上，位于运动轨迹的侧面，当活动测量头在最小测量点时和固定测量头贴合合，固定测量头和活动测量头的侧面分别伸出一块弧形测量板，固定测量头和活动测量头在最小测量位置贴合时连带各自的弧形测量板呈中心对称。

固定测量头和活动测量头在最小测量位置贴合时，两块弧形测量板的外轮廓位于同一个圆周上，

固定测量头安装在壳体上，壳体内安装有精密丝杆和丝杆滑块，壳体下侧沿轴线方向开设导槽，活动测量头安装在丝杆滑块并从导槽下方穿出，导槽上有刻度。

壳体为圆筒形状，其左端通过螺纹连接堵盖，并在壳体内部左侧安装前轴承，壳体右端连接后壳体，后壳体内安装后轴承，精密丝杆通过前轴承和后轴承安装，精密丝杆后端伸出后壳体部分为外六方柱并安装微分筒和限力器。

后壳体后端壁面一道刻度线。

壳体右端有螺纹连接外套螺母，外套螺母内壁面有阶梯，后壳体是阶梯形套筒，通过和外套螺母内壁面配合固定在壳体右端。

壳体侧壁面垂直安装定位螺母，定位螺母端部有橡胶部分，用于压紧精密丝杆止转。

本发明的有益效果是：

本发明特别设计的测量头，可以伸入孔内壁窄环槽中进行检测，并且其形状也适合于环槽的内壁面，使用小孔内壁窄环槽底径精密测量装置进行测量，可以大幅度缩短加工时间、提高生产效率、节省成本。并且在加工过程中的质量控制更加稳定。

附图说明

图1为旧型密封结构。

图2为新型密封结构。

图3为待测量的环槽结构。

图4为本发明的整体结构示意图。

图5为本发明的组装结构爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：

小孔内壁窄环槽底径精密测量装置由壳体1、丝杆滑块2、精密丝杆3、微分筒4、限力器5、外套螺母6、后壳体7、后轴承8、堵盖9、前轴承10、定位螺母11组成；以壳体1为主体，壳体1是个筒体结构，其上有测量装置的固定测量头及刻度尺，固定测量头端部连接半圆形的测量块，刻度尺为7.5～18，可读最小单位为0.5mm；壳体1的左端为内螺纹，与堵盖9的外螺纹匹配，堵盖9通过螺纹连接固定在壳体1上，并将前轴承10固定在壳体1上；后轴承8安装在后壳体7上，精密丝杆3的右端穿过后轴承8及后壳体7，并安装在后轴承8上，再将丝杆滑块2安装在精密丝杆3上，然后将精密丝杆3、丝杆滑块2、后壳体7及安装在后壳体7上的后轴承8从壳体1的右边装入壳体1内，使精密丝杆3的左端轴肩安装在前轴承10上；用外套螺母6与壳体1右端的外螺纹连接固定，并将后壳体7固定在壳体1上；精密丝杆3的最右端伸出后壳体7部分为外六方柱，将微分筒4和限力器5安装固定在精密丝杆3的右端外六方柱，旋转限力器5，带动微分筒4和精密丝杆3旋转，伴随精密丝杆3的旋转，丝杆滑块2将左右移动；后壳体7的右端有一条零刻度线，用于微分筒4旋转到位置后，准确读数；最后定位螺母11安装在壳体1上，通过旋转定位螺母11，其上的橡胶部分会压紧精密丝杆3使其不能旋转，从而固定丝杆滑块2的位置；丝杆滑块2上固定有测量装置的活动测量头，活动测量头下端也是半圆形，固定测量头不在活动测量头的运动轨迹上，当活动测量头在最小测量点时和固定测量头贴合，固定测量头和活动测量头的侧面分别伸出一块弧形测量板，固定测量头和活动测量头在最小测量位置贴合时连带各自的弧形测量板呈中心对称。活动测量头与壳体1上的固定测量头合在一起正好组成一个φ7.5mm的球体的中间部分,厚为2mm，测量头的测量面为球面。测量头伸出壳体的长度可调、可定位。

微分筒4转一周，丝杆滑块2滑动0.5mm，微分筒4上平均分配了100条刻线。所以此测量装置能直接读出来的最小刻度为0.5mm/100=0.005mm，再用上估读的方法，此测量装置能满足公差范围在0～0.02 mm内的精密测量要求。

使用步骤：

1、旋转限力器5，使丝杆滑块3上的活动测量头与壳体1上的固定测量头靠在一起，合成一个φ7.5mm的圆；

2、将测量头对准需要测量的小孔内环槽；

3、反向旋转限力器5，使丝杆滑块3上的活动测量头与壳体1上的固定测量头分别抵靠在小孔内环槽的槽底两端；

4、旋转定位螺母11，固定住丝杆滑块3上的活动测量头相对于壳体1上的固定测量头的位置；

5、度数：先读壳体1上刻度尺上的数值：D,然后再读微分筒4上的数值：d。此小孔内环槽底直径为：D+d×0.005。

6、旋转限力器5使丝杆滑块3上的活动测量头与壳体1上的固定测量头靠在一起，合成一个φ7.5mm的圆；

7、取出测量装置，完成测量。

Claims (6)

1.一种航空发动机小孔内壁窄环槽底径测量头结构，包括固定测量头和活动测量头，其特征在于：固定测量头在活动测量头运动轨迹的侧面，当活动测量头在最小测量点时和固定测量头贴合，固定测量头和活动测量头的侧面分别伸出一块弧形测量板，固定测量头和活动测量头在最小测量位置贴合时连带各自的弧形测量板呈中心对称。

2.根据权利要求1所述一种航空发动机小孔内壁窄环槽底径测量头结构，其特征在于：固定测量头和活动测量头在最小测量位置贴合时，两块弧形测量板的外轮廓位于同一个球面上，

一种航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置，包括权利要求1或2所述的测量头结构，其特征在于：固定测量头安装在壳体（1）上，壳体（1）内安装有精密丝杆（3）和丝杆滑块（2），壳体（1）下侧沿轴线方向开设导槽，活动测量头安装在丝杆滑块（2）并从导槽下方穿出，导槽上有刻度。

3.根据权利要求3所述航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置，其特征在于：壳体（1）为圆筒形状，其左端通过螺纹连接堵盖（9），并在壳体（1）内部左侧安装前轴承（10），壳体（1）右端连接后壳体（7），后壳体（7）内安装后轴承（8），精密丝杆（3）通过前轴承（10）和后轴承（8）安装，精密丝杆（3）后端伸出后壳体（7）部分为外六方柱并安装微分筒（4）和限力器（5）。

4.根据权利要求4所述航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置，其特征在于：后壳体（7）后端壁面一道刻度线。

5.根据权利要求4所述航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置，其特征在于：壳体（1）右端有螺纹连接外套螺母（6），外套螺母（6）内壁面有阶梯，后壳体（7）是阶梯形套筒，通过和外套螺母（6）内壁面配合固定在壳体（1）右端。

6.根据权利要求4所述航空发动机小孔内壁窄环槽底径精密测量装置，其特征在于：壳体（1）侧壁面垂直安装定位螺母（11），定位螺母（11）端部有橡胶部分，用于压紧精密丝杆（3）止转。