CN110631447A - 一种异形零件空间尺寸的检测系统及方法 - Google Patents

一种异形零件空间尺寸的检测系统及方法 Download PDF

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刘宏刚
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Abstract

本发明公开了一种异形零件空间尺寸的检测系统及方法,包括异形零件、基准工作平台、基座、芯轴、垫块和尺寸检测组件,异形零件包括异形零件板面,基准工作平台顶部左侧设有基座,尺寸检测组件包括支撑滑动座和百分表,支撑滑动座滑动安装于基准工作平台顶部右侧,垫块设于基准工作平台顶部;位于两个轴套部之间的芯轴配合定位安装于基座的半圆形槽中,异形零件板面的板面边缘接触放置于垫块顶部,百分表的测针端部与异形零件板面表面对应接触。本发明通过基座、芯轴、垫块、基准工作平台标准化地定位异形零件,然后通过移动支撑滑动座并带动百分表移动实现对异形零件的异形零件板面的外表面空间尺寸检测。

Description

一种异形零件空间尺寸的检测系统及方法
技术领域
本发明涉及异形零件检测技术领域,尤其涉及一种异形零件空间尺寸的检测系统及方法。
背景技术
在机械加工行业,随着航空、航天事业的不断发展,对零件精度和加工的复杂程度要求越来越高,对数控机床加工来说还好,只需要有三维数学模型就能加工出需要的形状,但对于不易找出检测基准的异形零件,特别是涉及到空间尺寸的零件(空间尺寸:没有直接测量基准的尺寸),例如飞机机翼的尾座,三座标检测设备也有很大弊端,1)投入大,效率低;2)检测基准不容易确定,一旦基准不准确,检测出来的数据也不准确。异形零件空间尺寸的加工和检测手段的匮乏,已成为了异形零件空间尺寸检测的瓶颈。
如图1所示,飞机机翼的尾座包括包括异形零件板面1,异形零件板面1第一侧的左右两端位置分别设有轴套部2,轴套部2中部贯穿开有轴孔21,异形零件板面1第二侧边缘为板面边缘11,飞机机翼尾座的异形零件板面1的外弧面母线需平行于基准E的空间技术要求(即异形零件板面1外弧面母线以及外弧面的平整度有着较高的尺寸要求,需要对加工后的产品进行是否合格的检验)。常规情况下,此种形状的零件因无检测基准,普通量具根本不能测量,也无从下手;因为飞机机翼尾座为异形形状,检测时基准及不易确定,导致检测数据不准确、不稳定。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处,本发明的目的在于提供一种异形零件空间尺寸的检测系统及方法,通过基座、芯轴、垫块、基准工作平台标准化地定位异形零件,然后通过移动支撑滑动座并带动百分表移动实现对异形零件的异形零件板面的外表面空间尺寸检测,结构简单、操作便捷,也无需占用其它检测资源。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种异形零件空间尺寸的检测系统,包括异形零件、基准工作平台、基座、芯轴、垫块和尺寸检测组件,所述异形零件包括异形零件板面,所述异形零件板面为弧形板面,所述异形零件板面第一侧的左右两端位置分别设有轴套部,所述轴套部中部贯穿开有轴孔,所述异形零件板面第二侧边缘为板面边缘。所述基准工作平台顶部左侧设有基座,所述基座顶部开有用于定位芯轴的半圆形槽,所述尺寸检测组件包括支撑滑动座和安装于支撑滑动座上的百分表,所述支撑滑动座滑动安装于基准工作平台顶部右侧,所述垫块设于基准工作平台顶部且位于基座、支撑滑动座之间;所述芯轴配合穿过异形零件的两个轴套部,位于两个轴套部之间的芯轴配合定位安装于基座的半圆形槽中,所述异形零件板面的板面边缘接触放置于垫块顶部,所述百分表具有测针,所述百分表的测针端部与异形零件板面表面对应接触。
为了更好地实现本发明,所述支撑滑动座包括滑动表座、竖向支撑杆和可调横杆,所述滑动表座滑动安装于基准工作平台顶部右侧,所述竖向支撑杆竖向固定于滑动表座顶部,所述可调横杆一端通过锁紧调节旋钮A连接于竖向支撑杆顶端,所述可调横杆另一端与百分表连接。
作为优选,本发明还包括滑动驱动系统,所述滑动驱动系统用于驱动支撑滑动座的滑动表座在基准工作平台顶部水平滑动。
作为优选,所述基准工作平台顶部开有与滑动表座相对应的滑槽,所述滑动表座底部限位滑动安装于基准工作平台的滑槽中。
作为优选,所述可调横杆另一端与百分表通过锁紧调节旋钮B连接。
作为优选,所述滑动驱动系统为气缸。
作为优选,所述基座左右滑动安装于基准工作平台顶部。
一种异形零件空间尺寸的检测方法,其方法步骤如下:
A、确定异形零件的异形零件板面的检测位置,其检测位置为异形零件板面从第一顶点至第二顶点的直线;对芯轴外部直线度进行检测,确保芯轴的外部直线度<0.01mm(用百分表在芯轴上采集左、中、右三点数据,确认芯轴外部直线度或水平度<0.01mm);对基准工作平台进行基准水平面检测,对布置于基准工作平台左侧的基座的半圆形槽水平直线度进行检测;
B、让芯轴配合穿过异形零件的两个轴套部中,并将位于轴套部之间的芯轴配合定位安装于基座的半圆形槽中,然后将异形零件板面的板面边缘接触放置于垫块顶部,通过锁紧调节旋钮A对可调横杆的倾斜角度调节,直到百分表的测针端部与异形零件板面表面对应接触,通过锁紧调节旋钮A对可调横杆的倾斜角度位置锁定;
C、移动滑动表座,让百分表的测针端部滑动至第一顶点,在第一顶点的检测点位置处,将百分表的读书调零;
D、移动滑动表座以使得百分表的测针端部从第一顶点滑动至第二顶点,在滑动过程中记录百分表的读数,即可得出异形零件板面在第一顶点、第二顶点之间的空间平行度。
本发明较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明不仅成本投入小,检测工作简单且易掌握,相对其它检测形式效率更高,更易进行推广和普及。
(2)本发明通过基座、芯轴、垫块、基准工作平台标准化地定位异形零件,然后通过移动支撑滑动座并带动百分表移动实现对异形零件的异形零件板面的外表面空间尺寸检测,结构简单、操作便捷,也无需占用其它检测资源。
(3)本发明的百分表可以采用数显百分表,然后通过导线将百分表与计算机连接,计算机内部设置有统计系统,通过统计系统记录百分表的实时读数并按照异形零件标准的空间平行度数据进行校正和判断。
附图说明
图1为本发明异形零件侧视方向的结构示意图;
图2为本发明异形零件俯视方向的结构示意图;
图3为本发明基座、芯轴、垫块组合装配示意图;
图4为本发明检测时侧视方向的结构示意图;
图5为图4俯视方向的结构示意图。
其中,附图中的附图标记所对应的名称为:
1-异形零件板面,2-轴套部,21-轴孔,3-基座,31-半圆形槽,4-芯轴,5-垫块,6-基准工作平台,7-滑动表座,8-竖向支撑杆,9-可调横杆,10-百分表,101-测针,11-板面边缘,12-第一顶点,13-第二顶点,14-测针路径线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明:
实施例
如图1~图5所示,一种异形零件空间尺寸的检测系统,包括异形零件、基准工作平台6、基座3、芯轴4、垫块5和尺寸检测组件,异形零件包括异形零件板面1,异形零件板面1为弧形板面,异形零件板面1第一侧的左右两端位置分别设有轴套部2,轴套部2中部贯穿开有轴孔21,异形零件板面1第二侧边缘为板面边缘11,基准工作平台6顶部左侧设有基座3,基座3顶部开有用于定位芯轴4的半圆形槽31,尺寸检测组件包括支撑滑动座和安装于支撑滑动座上的百分表10,支撑滑动座滑动安装于基准工作平台6顶部右侧,垫块5设于基准工作平台6顶部且位于基座3、支撑滑动座之间(即垫块5设于基准工作平台6顶部,垫块5位于基座3、支撑滑动座之间)。芯轴4配合穿过异形零件的两个轴套部2,位于两个轴套部2之间的芯轴4配合定位安装于基座3的半圆形槽31中,异形零件板面1的板面边缘11接触放置于垫块5顶部,百分表10具有测针101,百分表10的测针101端部与异形零件板面1表面对应接触。
如图4所示,支撑滑动座包括滑动表座7、竖向支撑杆8和可调横杆9,滑动表座7滑动安装于基准工作平台6顶部右侧,竖向支撑杆8竖向固定于滑动表座7顶部,可调横杆9一端通过锁紧调节旋钮A连接于竖向支撑杆8顶端,可调横杆9另一端与百分表10连接。如图4所示,本发明优选的可调横杆9另一端与百分表10通过锁紧调节旋钮B连接。
本发明还包括滑动驱动系统,本发明优选的滑动驱动系统为气缸。滑动驱动系统用于驱动支撑滑动座的滑动表座7在基准工作平台6顶部水平滑动。基准工作平台6顶部开有与滑动表座7相对应的滑槽,滑动表座7底部限位滑动安装于基准工作平台6的滑槽中。
本发明优选的基座3左右滑动安装于基准工作平台6顶部。
一种异形零件空间尺寸的检测方法,其方法步骤如下:
A、确定异形零件的异形零件板面1的检测位置,其检测位置为异形零件板面1从第一顶点12至第二顶点13的直线。对芯轴4外部直线度进行检测,确保芯轴4的外部直线度<0.01mm(芯轴4外部直线度为芯轴4外部是否成水平直线,且芯轴4外部两端端部之间的直线度<0.01mm),用百分表10在芯轴4上采集左、中、右三点数据,确认芯轴4外部直线度或水平度<0.01mm。对基准工作平台6进行基准水平面检测,对布置于基准工作平台6左侧的基座3的半圆形槽31水平直线度进行检测。
B、让芯轴4配合穿过异形零件的两个轴套部2中,并将位于轴套部2之间的芯轴4配合定位安装于基座3的半圆形槽31中,然后将异形零件板面1的板面边缘11接触放置于垫块5顶部,通过锁紧调节旋钮A对可调横杆9的倾斜角度调节,直到百分表10的测针101端部与异形零件板面1表面对应接触,通过锁紧调节旋钮A对可调横杆9的倾斜角度位置锁定。
C、移动滑动表座7,让百分表10的测针101端部滑动至第一顶点12,在第一顶点12的检测点位置处,将百分表10的读书调零。
D、移动滑动表座7以使得百分表10的测针101端部从第一顶点12滑动至第二顶点13,在滑动过程中记录百分表10的读数(即百分表10的测针101端部从第一顶点12滑动至第二顶点13并在异形零件板面1外表面形成测针路径线14,百分表10可以完成测针路径线14整条直线的测量并记录),即可得出异形零件板面1在第一顶点12、第二顶点13之间的空间平行度(即测针路径线14的直线度是否达到所需要求),这样本发明既可以测量第一顶点12、第二顶点13两个关键点的空间平行度,也可以测量出测针路径线14整条直线的空间平行度,通过与异形零件标准的空间平行度进行比较,以判断出第一顶点12、第二顶点13两个关键点以及测针路径线14的空间平行度是否达到要求。
E、按照步骤D的方法可以在异形零件板面1定出另外的第三顶点、第四顶点,这样可以记录第三顶点、第四顶点两个关键点以及第三顶点、第四顶点之间的测针路径线的百分表读数,进而判断第三顶点、第四顶点两个关键点以及第三顶点、第四顶点之间的测针路径线的空间平行度是否达到要求。同理,可以测量其他两个顶点位置以及两个顶点位置之间直线的空间平行度。
本发明的百分表10可以采用数显百分表,然后通过导线将百分表10与计算机连接,计算机内部设置有统计系统,通过统计系统记录百分表10的实时读数并按照异形零件标准的空间平行度数据进行校正和判断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种异形零件空间尺寸的检测系统,包括异形零件,所述异形零件包括异形零件板面(1),所述异形零件板面(1)第一侧的左右两端位置分别设有轴套部(2),所述轴套部(2)中部贯穿开有轴孔(21),所述异形零件板面(1)第二侧边缘为板面边缘(11),其特征在于:还包括基准工作平台(6)、基座(3)、芯轴(4)、垫块(5)和尺寸检测组件,所述基准工作平台(6)顶部左侧设有基座(3),所述基座(3)顶部开有用于定位芯轴(4)的半圆形槽(31),所述尺寸检测组件包括支撑滑动座和安装于支撑滑动座上的百分表(10),所述支撑滑动座滑动安装于基准工作平台(6)顶部右侧,所述垫块(5)设于基准工作平台(6)顶部且位于基座(3)、支撑滑动座之间;所述芯轴(4)配合穿过异形零件的两个轴套部(2),位于两个轴套部(2)之间的芯轴(4)配合定位安装于基座(3)的半圆形槽(31)中,所述异形零件板面(1)的板面边缘(11)接触放置于垫块(5)顶部,所述百分表(10)具有测针(101),所述百分表(10)的测针(101)端部与异形零件板面(1)表面对应接触。
2.按照权利要求1所述的一种异形零件空间尺寸的检测系统,其特征在于:所述支撑滑动座包括滑动表座(7)、竖向支撑杆(8)和可调横杆(9),所述滑动表座(7)滑动安装于基准工作平台(6)顶部右侧,所述竖向支撑杆(8)竖向固定于滑动表座(7)顶部,所述可调横杆(9)一端通过锁紧调节旋钮A连接于竖向支撑杆(8)顶端,所述可调横杆(9)另一端与百分表(10)连接。
3.按照权利要求2所述的一种异形零件空间尺寸的检测系统,其特征在于:还包括滑动驱动系统,所述滑动驱动系统用于驱动支撑滑动座的滑动表座(7)在基准工作平台(6)顶部水平滑动。
4.按照权利要求3所述的一种异形零件空间尺寸的检测系统,其特征在于:所述基准工作平台(6)顶部开有与滑动表座(7)相对应的滑槽,所述滑动表座(7)底部限位滑动安装于基准工作平台(6)的滑槽中。
5.按照权利要求2所述的一种异形零件空间尺寸的检测系统,其特征在于:所述可调横杆(9)另一端与百分表(10)通过锁紧调节旋钮B连接。
6.按照权利要求3或4所述的一种异形零件空间尺寸的检测系统,其特征在于:所述滑动驱动系统为气缸。
7.按照权利要求1所述的一种异形零件空间尺寸的检测系统,其特征在于:所述基座(3)左右滑动安装于基准工作平台(6)顶部。
8.一种异形零件空间尺寸的检测方法,其特征在于:其方法步骤如下:
A、确定异形零件的异形零件板面(1)的检测位置,其检测位置为异形零件板面(1)从第一顶点(12)至第二顶点(13)的直线;对芯轴(4)外部直线度进行检测,确保芯轴(4)的外部直线度<0.01mm;
B、让芯轴(4)配合穿过异形零件的两个轴套部(2)中,并将位于轴套部(2)之间的芯轴(4)配合定位安装于基座(3)的半圆形槽(31)中,然后将异形零件板面(1)的板面边缘(11)接触放置于垫块(5)顶部,通过锁紧调节旋钮A对可调横杆(9)的倾斜角度调节,直到百分表(10)的测针(101)端部与异形零件板面(1)表面对应接触,通过锁紧调节旋钮A对可调横杆(9)的倾斜角度位置锁定;
C、移动滑动表座(7),让百分表(10)的测针(101)端部滑动至第一顶点(12),在第一顶点(12)的检测点位置处,将百分表(10)的读书调零;
D、移动滑动表座(7)以使得百分表(10)的测针(101)端部从第一顶点(12)滑动至第二顶点(13),在滑动过程中记录百分表(10)的读数,即可得出异形零件板面(1)在第一顶点(12)、第二顶点(13)之间的空间平行度。
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