CN112504089A - 球面轴线对外圆轴线的对称度测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精密偶件测量装置，本发明涉及一种球面轴线对外圆轴线的对称度测量方法及装置，包括测量头部组件以及测量主体；测量头部组件包括球头杠杆；所述球头杠杆包括杠杆以及置于杠杆下端的球头；杠杆贯穿测量主体，杠杆上端置于测量主体上方；球头球面与固定在测量主体上的待测零件球面相配合；还包括测量对表件；所述测量对表件置于安装座上且与球头杠杆球头球面装配。本发明易拆装，操作性高；用对比测量的方法测量零件球面轴向对外圆轴向的对称度，测量方法简单、时间短、测量结果稳定、灵敏度高。
Description
技术领域
本发明属于精密偶件测量领域，涉及一种对称度测量方法及装置，尤其涉及一种球面轴线对外圆轴线的对称度测量方法及装置。
背景技术
在航空发动机控制系统中，通常要对精密偶件进行测量，以保证设备的精密度，例如，摆锤活门组件，如图1所示(图(1a)为摆锤活门组件主视图；图(1b)为摆锤活门组件俯视图)，其由16个零件组成，由于摆锤活门组件功能及装配的需求，在完成摆锤活门组件安装后，需要100％检查摆锤活门组件的摆锤1的球面在沿支撑小轴3的轴向方向上对摆锤安装座2的外圆Φ轴线的对称度，目前该组件在三坐标测量机上进行测量，由于件1可绕件3进行旋转，没测测量需要将件1固定，并且测量装夹复杂，要让开球面及件2外圆Φ保证测头不干涉，此对称度的测量时间较长，测量后若不合格，需要装配工人拆卸、重新调整、安装、再测量，如此反复，零件的加工周期太长。
发明内容
针对现有球面轴线对外圆轴线对称度测量存在的问题，本发明提供一种球面轴线对外圆轴线的对称度测量方法及装置，易拆装，操作性高；测量方法简单、时间短、测量结果稳定、灵敏度高。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置包括测量头部组件以及测量主体；所述测量头部组件包括球头杠杆；所述球头杠杆包括杠杆以及置于杠杆下端的球头；所述杠杆贯穿测量主体，所述杠杆上端置于测量主体上方；所述球头球面与固定在测量主体上的待测零件球面相配合。
上述测量头部组件还包括头部主体以及置于头部主体下方且与头部主体相连的套管；所述套管轴向穿过测量主体；所述头部主体置于测量主体上方；所述球头杠杆轴向放置于套管内；所述套管与球头杠杆之间设置T形衬套。
上述测量头部组件还包括百分表和L形固定架；所述L形固定架置于头部主体上方且与头部主体相连；百分表穿过杠杆上端与L形固定架活动连接。
上述测量主体包括底板、安装座、固定板和连接套筒；所述固定板置于底板上方通过连接板与底板相连；待测零件固定在安装座上；所述安装座置于底板上，所述连接套筒置于固定板上方且与固定板相贯通；所述头部主体置于连接套筒上方；所述套管轴向贯穿连接套筒。
上述连接板为弧形。
上述安装座轴向设置通孔；所述通孔与连接套筒同轴度不大于0.01。
上述球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置还包括测量对表件；所述测量对表件置于安装座上且与球头杠杆球头球面装配。
一种球面轴线对外圆轴线的对称度测量方法，包括以下步骤：
1)将测量头部组件固定于测量主体上，将测量对表件置于测量主体上，将球头装入测量对表件中，球头球面与测量对表件球面接触配合，在测量组合体上安装百分表，并调整百分表指针指向0刻度；
2)取下测量对表件，将待测零件置于测量主体上，将球头装入待测零件中，球头球面与待测零件球面接触配合，此时记录百分表指针读数V1；
3向上提起球头杠杆将测量头部组件顶部旋转180°，放下测量头部组件，使球头再次装入待测零件中，球头球面与待测零件球面接触配合，此时记录百分表指针读数V2；
4)比较V1和V2，若两次读数均在百分表零位的同侧，则对称度值为V1-V2，若两次读数在百分表零位的不同侧，则对称度值为V1+V2。
上述步骤1)中，测量对表件安装在安装座上，测量对表件下端外圆与安装座通孔小间隙配合，测量对表件上端球面与待测零件球面尺寸一致，测量对表件上端球面中心与下端外圆轴线的对称度不大于0.01。
本发明的有益效果是：
1、将测量头部组件固定于测量主体上，将测量对表件置于测量主体上，将球头装入测量对表件中，球头球面与测量对表件球面接触配合，在测量组合体上安装百分表，并调整百分表指针指向0刻度；以测量对表件的球面作为基准，用对比测量的方法测量待测零件球面轴线对外圆轴线的对称度，测量方法简单易学，对于手工装配可操作性高。
2、本实施例在测量零件对称度时，比较百分表两侧读数V1和V2，若两次读数均在百分表零位的同侧，则对称度值为V1-V2，若两次读数在百分表零位的不同侧，则对称度值为V1+V2。根据百分表指针偏摆的方向，可以明确判断球面轴向相对外圆轴线的偏离方向，方便装配调整；可依据百分表的指针方向调节垫片尺寸，从而保证对称度。
4、本发明测量主体包括底板、安装座、固定板和连接套筒；所述固定板置于底板上方通过连接板与底板相连；待测零件固定在安装座上；所述安装座置于底板上，所述连接套筒置于固定板上方且与固定板相贯通；所述头部主体置于连接套筒上方；所述套管轴向贯穿连接套筒，上述连接板为弧形。使得测量主体前端开放，后端封闭，方便安装零件，测量主体设计巧妙，测量主体上设置的定位销、紧固螺杆和定位轴能限定待测零件转动，方便测量。
5、本发明测量头部组件包括球头杠杆；球头杠杆包括杠杆以及置于杠杆下端的球头；杠杆贯穿测量主体，杠杆上端置于测量主体上方；球头球面与固定在测量主体上的待测零件球面相配合。测量头部组件还包括头部主体以及置于头部主体下方且与头部主体相连的套管；套管轴向穿过测量主体；头部主体置于测量主体上方；球头杠杆轴向放置于套管内；套管与球头杠杆之间设置T形衬套。测量头部组件采用球头杠杆，测量接触稳定、灵敏，能够准确反映出零件球面轴线的偏移量；头部主体与球头杠杆配合的T形衬套，采用了两端圆孔中间方孔的结构，防止球头杠杆在安装定位销后，在摆动方向的法向上有窜动；球头杠杆的摆动范围有限，为了防止在测量时发生碰撞，在球头杠杆上设置防撞螺钉。
附图说明
图1为现有的摆锤活门组件结构示意图；
图2为本发明提供的对称度测量装置整体主视示意图；
图3为图1的左视示意图；
图4为本发明测量头部组件4的主视示意图；
图5为图3的俯视示意图；
图6为本发明测量主体5的主视示意图；
图7为图6的俯视示意图；
图8为本发明测量对表件6的主视示意图；
其中：
1—摆锤；2—摆锤安装座；3—支撑小轴；4—测量头部组件；401—L形固定架；402—头部主体；403—套管；404—T形衬套；405—球头杠杆；406—防撞螺钉；407—固定小轴；408—第一定位销；409—螺栓；410—百分表锁紧螺钉；411—螺钉；5—测量主体；501—底板；502—安装座；503—固定板；504—连接套筒；505—定位轴；506—紧固螺杆；507—第二定位销；508—第三定位销；6—测量对表件。
具体实施方式
现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。
实施例
参见图2、图3，本实施例提供的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置包括测量头部组件4以及测量主体5；测量头部组件4底部穿过测量主体5，且与测量主体5底面上的待测零件相装配。
参见图4和图5，测量头部组件4包括球头杠杆405；球头杠杆405包括杠杆以及置于杠杆下端的球头；杠杆贯穿测量主体5，杠杆上端置于测量主体5上方；球头球面与固定在测量主体5上的待测零件球面相配合。测量头部组件4还包括头部主体402以及置于头部主体402下方且与头部主体402相连的套管403；套管403轴向穿过测量主体5；头部主体402置于测量主体5上方；球头杠杆405轴向放置于套管403内；套管403与球头杠杆405之间设置T形衬套404。测量头部组件4还包括百分表锁紧螺钉410和L形固定架401；L形固定架401置于头部主体402上方且与头部主体402相连；百分表410穿过杠杆上端与L形固定架401活动连接。
具体的，L形固定架401置于头部主体402一端的表面上且通过螺栓409与头部主体402固定，固定小轴407贯穿，百分表锁紧螺钉410的轴穿过球头杠杆405的杠杆顶端与L形固定架401活动连接，头部主体402另一端上设置卡槽，百分表锁紧螺钉410的轴可卡入卡槽内，并通过第一定位销408紧固；头部主体402与套管403之间是间隙配合，套管403与T形衬套404之间为间隙配合，防止套管403与T形衬套404之间发生转动，头部主体402与第一定位销408之间过盈配；球头杠杆405、T形衬套404和套管403由内向外依次套装，且顶端通过螺钉411固定；且固定小轴固定小轴407贯穿套管403且为小间隙配合，工作过程中球头杠杆405可以摆动；防撞螺钉406通过螺纹连接安装在L形固定架401上，球头杠杆405的摆动范围有限，通过调节防撞螺钉406使得件5摆动上端向左摆动使不要碰到T形衬套404的孔壁甚至折弯球头杠杆405。头部主体402右端小孔安装百分表，百分表的测头与球头杠杆405上端的平面接触；百分表锁紧螺钉410与头部主体402之间通过螺纹连接可以夹紧百分表表杆。
参见图6和图7，测量主体5包括底板501、安装座502、固定板503和连接套筒504；固定板503置于底板501上方通过连接板与底板501相连；待测零件固定在安装座502上；安装座502置于底板501上，连接套筒504置于固定板503上方且与固定板503相贯通；头部主体402置于连接套筒504上方；套管403轴向贯穿连接套筒504。连接板为弧形。安装座502轴向设置通孔；通孔与连接套筒504同轴度不大于0.01。定位轴505固定在底板501上。
具体的，测量主体5中，安装座502、定位轴505、定位销第二定位销507与底板501为过盈配合连接，连接套筒504、第三定位销508与固定板503过盈配合连接，第三定位销508与连接套筒504槽通过间隙配合保证连接套筒504上端槽的方向；通过配钻的方法保证安装座502、连接套筒504孔同轴，定位第二定位销507(2个)与固定板503上孔为间隙配合，固定板503通过螺纹和连接板安装在底板501上；连接套筒504与安装座502孔的同轴度不大于0.01；定位轴505上端与待测零件上的孔为间隙配合，在测量过程中防止零件转动。
本实施例中，连接板为弧形连接板，底板501水平置于最底端，弧形连接板轴向固定于底板501上，支撑板503水平放置在弧形连接板上方，且与底板501相平行，测量主体5的前端开放，后端封闭，方便安装零件，测量主体5设计巧妙，测量主体5上设置的第二定位销507、紧固螺杆506和定位轴505能限定待测零件转动，方便测量。
球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置还包括测量对表件6；所述测量对表件6置于安装座502上且与球头杠杆405球头球面装配。
参见图8，测量对表件6包括下端的外圆以及上端球面，且测量对表件6上端面设置通孔，下端外圆与测量主体5的安装座502内孔之间为小间隙配合，测量对表件6上端面上的球面与待测零件球面尺寸一致，测量对表件6球面中心与下端外圆轴线的对称度不大于0.01。
本实施例提供的球面轴线对外圆轴线的对称度测量方法，包括以下步骤：
1)将测量头部组件4固定于测量主体5上，将测量对表件6置于测量主体5上，将球头装入测量对表件6中，球头球面与测量对表件6球面接触配合，在测量组合体5上安装百分表，并调整百分表指针指向0刻度；
具体的，测量头部组件4底端的球头杠杆405穿过连接套筒504，直至套管403恰好套在连接套筒504上，测量对表件6固定在安装板502上，且与定位轴505相连，百分表锁紧螺钉410安装在头部主体402上；测量对表件6下端外圆与安装座502通孔小间隙配合，测量对表件6上端球面与待测零件球面尺寸一致，测量对表件6下端外圆轴线的对称度不大于0.01；
2)取下测量对表件6，将待测零件置于测量主体5上，将球头装入待测零件中，球头球面与待测零件球面接触配合，此时记录百分表指针读数V1；
待测零件固定在安装板502上，且与定位轴505相连，
3向上提起球头杠杆405将测量头部组件4顶部旋转180°，放下测量头部组件4，使球头再次装入待测零件中，球头球面与待测零件球面接触配合，此时记录百分表指针读数V2；4)比较V1和V2，若两次读数均在百分表零位的同侧，则对称度值为V1-V2，若两次读数在百分表零位的不同侧，则对称度值为V1+V2。
本发明，测量对表件6下端球面作为基准，用对比测量的方法测量零件球面轴向对外圆轴向的对称度，根据百分表指针偏摆的方向，可以明确判断球窝轴向相对外圆轴线的偏离方向，方便装配调整；测量方法简单易学，对于手工装配可操作性高。测量接触稳定、灵敏，能够准确反映出零件球面轴线的偏移量。
Claims (9)
1.一种球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置，其特征在于：所述球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置包括测量头部组件(4)以及测量主体(5)；所述测量头部组件(4)包括球头杠杆(405)；所述球头杠杆(405)包括杠杆以及置于杠杆下端的球头；所述杠杆贯穿测量主体(5)，所述杠杆上端置于测量主体(5)上方；所述球头球面与固定在测量主体(5)上的待测零件球面相配合。
2.根据权利要求1所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置，其特征在于：所述测量头部组件(4)还包括头部主体(402)以及置于头部主体(402)下方且与头部主体(402)相连的套管(403)；所述套管(403)轴向穿过测量主体(5)；所述头部主体(402)置于测量主体(5)上方；所述球头杠杆(405)轴向放置于套管(403)内；所述套管(403)与球头杠杆(405)之间设置T形衬套(404)。
3.根据权利要求2所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置，其特征在于：所述测量头部组件(4)还包括百分表锁紧螺钉(410)和L形固定架(401)；所述L形固定架(401)置于头部主体(402)上方且与头部主体(402)相连；百分表锁紧螺钉(410)穿过杠杆上端与L形固定架(401)活动连接。
4.根据权利要求3所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置，其特征在于：所述测量主体(5)包括底板(501)、安装座(502)、固定板(503)和连接套筒(504)；所述固定板(503)置于底板(501)上方通过连接板与底板(501)相连；待测零件固定在安装座(502)上；所述安装座(502)置于底板(501)上，所述连接套筒(504)置于固定板(503)上方且与固定板(503)相贯通；所述头部主体(402)置于连接套筒(504)上方；所述套管(403)轴向贯穿连接套筒(504)。
5.根据权利要求4所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置，其特征在于：所述连接板为弧形。
6.根据权利要求5所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置，其特征在于：所述安装座(502)轴向设置通孔；所述通孔与连接套筒(504)同轴度不大于0.01。
7.根据权利要求6所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置，其特征在于：所述球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置还包括测量对表件(6)；所述测量对表件(6)置于安装座(502)上且与球头杠杆(405)球头球面装配。
8.一种基于权利要求7所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量装置的测量方法，其特征在于：所述测量方法包括以下步骤：
1)将测量头部组件(4)固定于测量主体(5)上，将测量对表件(6)置于测量主体(5)上，将球头装入测量对表件(6)中，球头球面与测量对表件(6)球面接触配合，在测量组合体(5)上安装百分表，并调整百分表指针指向0刻度；
2)取下测量对表件(6)，将待测零件置于测量主体(5)上，将球头装入待测零件中，球头球面与待测零件球面接触配合，此时记录百分表指针读数V1；
3向上提起球头杠杆(405)将测量头部组件(4)顶部旋转180°，放下测量头部组件(4)，使球头再次装入待测零件中，球头球面与待测零件球面接触配合，此时记录百分表指针读数V2；
4)比较V1和V2，若两次读数均在百分表零位的同侧，则对称度值为V1-V2，若两次读数在百分表零位的不同侧，则对称度值为V1+V2。
9.根据权利要求8所述的球面轴线对外圆轴线的对称度测量方法，其特征在于：所述步骤1)中，测量对表件(6)安装在安装座(502)上，测量对表件(6)下端外圆与安装座(502)通孔小间隙配合，测量对表件(6)上端球面与待测零件球面尺寸一致，测量对表件(6)上端球面与下端外圆轴线的对称度不大于0.01。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210316 |