CN110823061A - 一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置及方法 - Google Patents

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武国栋
申静芳
周佳伟
郑忠俊
刘兴红
李立新
邱树彬
陈昊
叶孟尧
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Abstract

本发明公开了一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置及方法，利用位于薄壁筒体零件外侧的高度测量尺和半径测量尺，分别测量薄壁筒体零件外表面上一个测点到薄壁筒体零件外侧一条直线的垂直距离，以及该直线与薄壁筒体零件轴线之间的垂直距离，两个垂直距离之差的绝对值即为该测点所在截面的半径值，其中，所述直线平行于薄壁筒体零件的轴线。本发明可以准确测量任意高度、不同角向半径，可以快速完成测量，降低工人劳动强度，提高效率。

Description

一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置及方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，特别是大型薄壁筒体截面半径或直径的测量装置及方法。
背景技术
由于大型薄壁筒体经常由焊接成型，对于焊缝较多的筒体零件，易于导致零件变形，对于内涵喷管等零件筒体直径决定着气流面积，进而影响着零件使用性能，因此对于该类零件不同高度直径有着严格的要求，焊接完成后一般需对零件进行不同高度进行测量半径和截面测量，每个截面均布测量6处，由于零件为弧面，且焊接后存在变形，测量时高度圆心不宜掌握，使用三坐标测量存在一定误差，零件结构如图1所示。
发明内容
本发明旨在提供一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置及方法，利用该装置及方法可以快速测量出不同高度截面零件半径，降低工人劳动强度，提高零件的生产效率。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置，包括，
高度测量尺，所述高度测量尺位于薄壁筒体零件的外侧，其表面设置有刻度；
半径测量尺，所述半径测量尺表面设置有刻度并滑动连接在高度测量尺上，且半径测量尺既可沿着高度测量尺高度方向上、下移动，又可沿着垂直于高度测量尺高度方向左、右平移，半径测量尺与高度测量尺连接处设置有锁紧装置，所述锁紧装置用于固定半径测量尺和高度测量尺的相对位置；
旋转平台，所述旋转平台用于放置薄壁筒体零件，且旋转平台的旋转轴线与高度测量尺平行；
固定装置，所述固定装置位于旋转平台上，用于将薄壁筒体零件压紧并固定在旋转平台上使得二者共同旋转。
进一步，所述锁紧装置包括两根与高度测量尺表面垂直的螺栓。
进一步，所述旋转平台上端面开有限位槽。
进一步，所述限位槽外侧且在旋转平台上设置有压板。
进一步，所述固定装置包括位于旋转平台上的分度孔，以及与分度孔配套使用的插销，分度孔位于与旋转平台同轴的圆周上。
进一步，所述分度孔的数量等于测量点的数量。
一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的方法，包括，分别测量薄壁筒体零件外表面上一个测点到薄壁筒体零件外侧一条直线的垂直距离，以及该直线与薄壁筒体零件轴线之间的垂直距离，两个垂直距离之差的绝对值即为该测点所在截面的半径值，其中，所述直线平行于薄壁筒体零件的轴线。
上述测量方法中，当测量薄壁筒体零件上同一高度截面的半径时，通过绕薄壁筒体零件的轴线旋转薄壁筒体零件从而获得同一高度截面上不同位置的外表面测点；当测量薄壁筒体零件上不同高度截面的半径时，保持薄壁筒体零件与直线的相对位置不变，以薄壁筒体零件上待测截面所在平面与直线的交点作为基准点，基准点与薄壁筒体零件外表面测点之间的距离为该高度截面的半径值。
本发明提供了用于大型薄壁筒体零件不同截面半径(直径)测量的装置及方法，利用此测量装置，可以快速解决内涵喷管不同高度截面半径难以测量的问题，其使用方法如下：固定零件→调节高度尺至待测量高度→调节半径尺测量半径→旋转转盘改变周向测量位置，最终达到可以测量任意高度不同角向的半径的目的。
与现有技术相比，本发明具备以下优势：
1)采用此测量装置及方法，可以准确测量任意高度、不同角向半径；
2)采用此测量装置及方法，可以快速完成测量，降低工人劳动强度，提高效率。
附图说明
图1为零件设计示意图
图2为测量装置意图；
图3为图2的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述。
如图2和图3，测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置包括高度测量尺1，半径测量尺2，旋转平台3，插销4，限位槽5，压板6，分度孔7，螺栓8和底座。
其中，高度测量尺1，旋转平台3均连接在底座上，底座上开有多个底座分度孔。高度测量尺1位于薄壁筒体零件的外侧，其表面设置有长度刻度；半径测量尺2表面设置有长度刻度并滑动连接在高度测量尺1上，且半径测量尺2既可沿着高度测量尺1高度方向上、下移动，又可沿着垂直于高度测量尺1高度方向左、右平移，半径测量尺2与高度测量尺1连接处设置有锁紧装置，用于固定半径测量尺2和高度测量尺1的相对位置，锁紧装置为一滑块，滑块本身可在高度测量尺1表面滑动，其上开有滑槽，半径测量尺2通过滑槽与滑块滑动连接，锁紧装置两个侧端面各螺纹连接有螺栓8(螺栓8与半径测量尺2不干涉)，通过拧紧或拧松螺栓8实现滑块与高度测量尺1的固定，从而可以固定半径测量尺2与高度测量尺1的相对位置。旋转平台3用于放置薄壁筒体零件，且旋转平台的旋转轴线与高度测量尺1平行；固定装置位于旋转平台3上，用于将薄壁筒体零件压紧并固定在旋转平台3上使得二者共同旋转。具体来说，固定装置包括位于旋转平台3上的分度孔7，分度孔7均布于旋转平台3上端面的圆周上，且该圆周与旋转平台3的轴线同心。相邻的分度孔7之间设置有压板6，压板6的数量确保能将薄壁筒体零件均匀压紧。旋转平台3上端面还设置有限位槽5，用于放置薄壁筒体零件的机加工端面，配合压板6进行压紧。测量装置加工时，高度测量尺1到旋转平台3的旋转轴线的垂直距离L已确定，并保持不变。
使用上述装置进行不同截面的半径(直径)值测量时，按照下述步骤执行：
1.将大型薄壁筒体零件机械加工端面放入限位槽5内；
2.利用压板6固定零件底面与限位槽5表面贴紧；
3.转动旋转平台3，使得旋转平台3的分度孔7与底座分度孔重合，插入固定插销4；
4.调节半径测量尺2：调节该高度尺至待测量截面的高度H1；
5.测量半径：利用半径测量尺2测量出距离X,利用L-X＝R公式计算出R1；
6.测量整圈半径：顺时针转动旋转平台60°，测量出R2，以此类推测出R3、R4、R5、R6；
7.测量不同高度半径：调节半径测量尺2到高度测量尺1上的待测高度H2、H3、H4并按照4、5步骤测量所有半径。

Claims (8)

1.一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置，其特征在于：包括，
高度测量尺，所述高度测量尺位于薄壁筒体零件的外侧，其表面设置有刻度；
半径测量尺，所述半径测量尺表面设置有刻度并滑动连接在高度测量尺上，且半径测量尺既可沿着高度测量尺高度方向上、下移动，又可沿着垂直于高度测量尺高度方向左、右平移，半径测量尺与高度测量尺连接处设置有锁紧装置，所述锁紧装置用于固定半径测量尺和高度测量尺的相对位置；
旋转平台，所述旋转平台用于放置薄壁筒体零件，且旋转平台的旋转轴线与高度测量尺平行；
固定装置，所述固定装置位于旋转平台上，用于将薄壁筒体零件压紧并固定在旋转平台上使得二者共同旋转。
2.根据权利要求1所述的一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置，其特征在于：所述锁紧装置包括两根与高度测量尺表面垂直的螺栓。
3.根据权利要求1所述的一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置，其特征在于：所述旋转平台上端面开有限位槽。
4.根据权利要求3所述的一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置，其特征在于：所述限位槽外侧且在旋转平台上设置有压板。
5.根据权利要求1所述的一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置，其特征在于：所述固定装置包括位于旋转平台上的分度孔，以及与分度孔配套使用的插销，分度孔位于与旋转平台同轴的圆周上。
6.根据权利要求5所述的一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的装置，其特征在于：所述分度孔的数量等于测量点的数量。
7.一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的方法，其特征在于：包括，分别测量薄壁筒体零件外表面上一个测点到薄壁筒体零件外侧一条直线的垂直距离，以及该直线与薄壁筒体零件轴线之间的垂直距离，两个垂直距离之差的绝对值即为该测点所在截面的半径值，其中，所述直线平行于薄壁筒体零件的轴线。
8.根据权利要求7所述的一种测量大型薄壁筒体零件不同截面半径的方法，其特征在于：包括，
测量薄壁筒体零件上同一高度截面的半径时，通过绕薄壁筒体零件的轴线旋转薄壁筒体零件从而获得同一高度截面上不同位置的外表面测点；
测量薄壁筒体零件上不同高度截面的半径时，保持薄壁筒体零件与直线的相对位置不变，以薄壁筒体零件上待测截面所在平面与直线的交点作为基准点，基准点与薄壁筒体零件外表面测点之间的距离为该高度截面的半径值。
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