CN110645864A - 一种曲面阶差的测量工具及测量方法 - Google Patents

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董卫萍
宦景亮
阎文利
王伟
孔繁锦
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Abstract

本申请公开了一种曲面阶差的测量工具和测量方法，测量工具的主要结构包括主尺、副尺、垂直气泡、水平气泡、转轴、限位销。主尺一侧分别设有垂直气泡、水平气泡，主尺上设有刻度线，副尺通过转轴安装在主尺上，并可绕转轴旋转，限位销固定在主尺上控制副尺的旋转范围，通过旋转副尺读取与主尺对应的刻度值获得两个曲面之间的阶差值。

Description

一种曲面阶差的测量工具及测量方法
技术领域
本申请涉及飞机的测量技术领域，特别是一种适用于测量飞机蒙皮表面、舱门表面等曲面之间阶差的测量工具及测量方法。
背景技术
在飞机全机气动系统中，飞机表面质量是系统中一个最为重要的因素，飞机表面质量是通过蒙皮曲面之间的阶差、舱门曲面之间的阶差等飞机表面的曲面之间阶差值来控制。阶差指的是两块或多块蒙皮、或舱门连接处的名义差(即理论阶差)，即为两块蒙皮、或连接处厚度之差，阶差理论为零，但实际生产过程中阶差值是不为零的。根据飞机气动外缘公差的要求，在气流方向一定时，垂直航向的阶差分为逆差和顺差两种，如果逆差和顺差的测量值控制在一定范围内，则不影响飞机的表面质量。
目前在测量飞机表面曲面之间阶差时存在两个问题：一、曲面之间测量定位方法问题；由于曲面之间弧度大，测量时难以定位基准，造成测量的局限性；二、缺少专用的测量的工具，只是用钢板尺、卡板、卷尺等工具替代，不能实现测量表面阶差是顺差还是逆差的功能，而且不能测量出准确的数值。因此这就造成飞机表面曲面之间阶差测量误差大，测量精度低，使飞机表面质量存在隐患。
针对这种情况，急需形成曲面之间测量方法，找到一种曲面之间测量工具，来满足现场检测的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种曲面阶差的测量工具及测量方法，这种测量工具使用简单，既能满足飞机表面顺差与逆差的功能性测量，而且测量值易读取，测量准确性高。
为达到以上目的，本发明采取如下技术方案予以实现：
一种曲面阶差的测量工具，其结构主要包括主尺、副尺、垂直气泡、水平气泡、转轴、限位销，主尺为长方体结构，一侧分别设有垂直气泡、水平气泡，水平气泡镶嵌在主尺的右下方，垂直气泡镶嵌在主尺的右上方。主尺上设有刻度线，刻度线为左右对称分布，0刻度线在中间，0刻度线两边分别为顺差或逆差值，刻度线的分度值为1mm(1/16”)，测量精度±0.1mm，主尺的底端有两个锥形基准面，为测量工具的基准面。副尺为扇形结构，扇形结构一端为测量端，测量端为球头形状。扇形结构的中间设有与限位销配合的限位槽，副尺的中间有一条基准线，该基准线与主尺的0刻度线对齐时，副尺的测量端与基准面在同一水平面。副尺通过转轴安装在主尺上，并可绕转轴旋转，限位销固定在主尺上控制副尺的旋转范围，通过旋转副尺读取与主尺对应的刻度值获得两个曲面之间的阶差值。
测量方法，包括以下步骤：
步骤1设定测量基准；将基准面贴在第一个待测曲面的表面，调节主尺位置使水平气泡和垂直气泡中的气泡均处在中间位置，并将副尺基准线与主尺0刻度线对齐，将此位置作为测量基准。
步骤2判断阶差方向并进行测量：
1在测量基准状态下转动副尺，将副尺的测量端与第二个待测曲面的表面贴合，根据副尺的基准线偏转方向与飞机的气流方向相同或相反判断阶差为顺差或逆差；
2通过副尺的基准线在主尺刻度线上的指示位置，得到两个曲面的顺差或逆差值。
本发明利用水平气泡和垂直气泡的气泡定位原理，可以满足飞机表面的曲面阶差测量，从而保证曲面测量定位的准确性，解决了目前飞机表面曲面多无法定位测量的问题。其次该测量工具的测量尺为扇形，外形尺寸小，使用与携带方便，可以在飞机表面的狭小空间等不同区域测量使用，使用的局限性小。该测量工具不仅可以实现测量读数的准确性，还可以实现表面顺差和表面逆差两种阶差的测量功能性。
附图说明
图1测量工具的轴侧图
图2测量工具的测量基准状态图
图3测量工具测量表面逆差状态图
图4测量工具测量表面顺差状态图
图中编号说明：1、主尺；2、零基准线；3、刻度线；4、限位销；5、限位槽；6、副尺；7、转轴；8、测量端；9、第二被测曲面；10、第一被测曲面；11、锥形基准面；12、水平气泡；13、垂直气泡；14、气流方向。
具体实施方式
参见图1，一种曲面阶差的测量工具，其结构主要包括主尺1、副尺6、垂直气泡13、水平气泡12、转轴7、限位销4，主尺1为长方体结构，一侧分别设有垂直气泡13、水平气泡12，水平气泡12镶嵌在主尺1的右下方，用来判定测量工具的水平状态。垂直气泡13镶嵌在主尺1的右上方，用来判定测量工具的垂直状态。主尺1上设有刻度线3，刻度线3为左右对称分布，0刻度线在中间，0刻度线两边分别为顺差或逆差值，刻度线3的分度值为1mm(1/16”)，测量精度±0.1mm，主尺1的底端有两个锥形基准面11，为测量工具的基准面。副尺6为扇形结构，扇形结构一端为测量端8，测量端为球头形状。扇形结构的中间设有与限位销4配合的限位槽5，副尺6的中间有一条零基准线2，该零基准线2与主尺的0刻度线对齐时，副尺6的测量端8与主尺1的锥形基准面11在同一水平面。副尺6通过转轴7连接在主尺1上，并可绕转轴7旋转，限位销4固定在主尺1上控制副尺6的旋转范围，通过旋转副尺6读取与主尺1对应的刻度值3获得两个曲面之间的阶差值。
参见图2，定位测量基准，首先将主尺1的锥形基准面11贴在第一被测曲面10的表面上，调节主尺1使其水平气泡12和垂直气泡13中的气泡处在中间位置；转动副尺6，将副尺6的零基准线与主尺1的0刻度线对齐，完成基准的定位。
参见图3，完成基准定位后转动副尺6，将测量端8与第二被测曲面9的表面贴合，副尺6零基准线2摆动方向气流方向14相反，由此判断出该阶差为逆差；副尺6零基准线2与主尺1右侧刻度为1的刻度线对齐，表示第一被测曲面10与第二被测曲面之间的阶差为1，得出逆差值为1。
参见图4，完成基准定位后转动副尺6，将测量端8与第二被测曲面9的表面贴合，副尺6零基准线2摆动方向气流方向14相同，由此判断出该阶差为顺差；副尺6零基准线2与主尺1左侧刻度为1的刻度线对齐，表示第一被测曲面10与第二被测曲面之间的阶差为1，得出顺差值为1。
这种测量工具和测量方法不仅可以用于飞机表面曲面之间的阶差测量，也可以为除飞机外的曲面之间测量提供测量工具和方法。

Claims (12)

1.一种曲面阶差的测量工具，其特征在于包括主尺、副尺、垂直气泡、水平气泡、转轴、限位销，主尺一侧分别设有垂直气泡、水平气泡，主尺上设有刻度线，副尺通过转轴安装在主尺上，并可绕转轴旋转，限位销固定在主尺上控制副尺的旋转范围，通过旋转副尺读取与主尺对应的刻度值获得两个曲面之间的阶差值。
2.根据权利要求1所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的主尺为长方体结构。
3.根据权利要求1所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的主尺上刻度线为左右对称分布，0刻度线在中间，0刻度线两边分别为顺差或逆差值。
4.根据权利要求1所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的刻度线的分度值为1mm(1/16”)，测量精度±0.1mm。
5.根据权利要求1所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的主尺的底端有两个锥形基准面，为测量工具的基准面。
6.根据权利要求1所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的副尺为扇形结构，扇形结构一端为测量端，扇形结构的中间设有与限位销配合的限位槽，副尺的中间有一条基准线，该基准线与主尺的0刻度线对齐时，副尺的测量端与基准面在同一水平面。
7.根据权利要求6所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的测量端为球头形状。
8.根据权利要求1所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的水平气泡，镶嵌在主尺的右下方。
9.根据权利要求1所述的一种曲面阶差的测量工具，其特征在于所述的垂直气泡镶嵌在主尺的右上方。
10.一种曲面阶差的测量方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1设定测量基准；
步骤2判断阶差方向并进行测量。
11.根据权利要求10所述的一种曲面阶差的测量方法，其特征在于所述的步骤1具体过程为：将基准面贴在第一个待测曲面的表面，调节主尺位置使水平气泡和垂直气泡中的气泡均处在中间位置，并将副尺基准线与主尺0刻度线对齐，将此位置做为测量基准。
12.根据权利要求10所述的一种曲面阶差的测量方法，其特征在于所述的步骤2具体过程为：
12－1在测量基准状态下转动副尺，将副尺的测量端与第二个待测曲面的表面贴合，根据副尺的基准线偏转方向与飞机的气流方向相同或相反判断阶差为顺差或逆差；
12－2通过副尺的基准线在主尺刻度线上的指示位置，得到两个曲面的顺差或逆差值。
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