CN112556541B - 一种旋转体叉耳衬套测量工装和测量加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种旋转体叉耳衬套测量工装和测量加工方法，工装包括：底板(2)、工艺衬套(4)、基准芯轴(6)、定位芯轴(7)、中心定位块(8)和距离测量装置；底板(2)上定位孔中穿设有中心定位块(8)，用于卡设在旋转体工件(1)的旋转孔中，将旋转体工件(1)固定在底板(2)上；定位芯轴(7)穿设底板(2)上的方向孔和旋转体工件(1)上的方向孔；工艺衬套(4)用于依次穿设在旋转体工件(1)的每一个叉耳的两侧通孔内；距离测量装置用于测量工艺衬套(4)与基准芯轴(6)之间的间隙；每一个叉耳对应的两个间隙值用于指示对旋转体叉耳衬套的加工。可解决衬套安装后旋转体已不具备再次补加工条件的问题。

Description

一种旋转体叉耳衬套测量工装和测量加工方法
技术领域
本发明属于机械装配工艺方法，具体涉及一种旋转体叉耳衬套测量工装和测量加工方法。
背景技术
旋转体叉耳对中轴线的对称度对于叉耳的安装位置有很大影响，因此叉耳安装衬套后如何保证较高精度的对称度就至关重要。为了达到该要求，一般采用衬套安装后在数控机床上二次补加工衬套的方法。
但是该方法存在以下问题：衬套安装后仍需二次补加工占用设备资源；以及若旋转体基准被覆盖或不可浸入冷却液时该方法则不适用。
发明内容
本发明提供一种旋转体叉耳衬套测量工装和测量加工方法，解决现有衬套安装后在数控机床上二次补加工衬套的方法存在占用设备资源以及不适用所有设备的问题。
本发明一方面提供一种旋转体叉耳衬套测量工装，包括：底板2、工艺衬套4、基准芯轴6、定位芯轴7、中心定位块8和距离测量装置；其中，
底板2上设置有圆周状布置的至少一个定位孔、旋转体工件1的各叉耳的基准芯轴6和供定位芯轴7穿设的方向孔；
各定位孔中穿设有一个中心定位块8，中心定位块8用于卡设在旋转体工件1的旋转孔中，将旋转体工件1固定在底板2上；
定位芯轴7穿设底板2上的方向孔和旋转体工件1上的方向孔；
工艺衬套4用于依次穿设在旋转体工件1的每一个叉耳的两侧通孔内；
距离测量装置用于测量工艺衬套4与基准芯轴6之间的间隙；每一个叉耳对应的两个间隙值用于指示对旋转体叉耳衬套的加工。
可选的，测量工装还包括：芯轴3；工艺衬套4包括衬套本体和测量板5；衬套本体和测量板5套设在芯轴3上；
测量板5的长度超过基准芯轴6的中轴线；
距离测量装置具体用于测量测量板5的朝向基准芯轴6的一面与基准芯轴6的外圆面之间的间隙。
可选的，基准芯轴6在底板2上的位置根据旋转体工件1的各叉耳的对称轴确定。
可选的，距离测量装置为塞规。
可选的，基准芯轴6为圆柱体或立方体。
可选的，中心定位块8包括轴和限位部，轴的尺寸与定位孔的尺寸一致；
限位部的外形与旋转体工件1的旋转孔的外形一致。
本发明还提供一种旋转体叉耳衬套的测量加工方法，其特征在于，采用如上一方面中任一项的测量工装，方法包括：
将旋转体工件1放置在底板2上，并将中心定位块8卡设在旋转体工件1的旋转孔中；
旋转旋转体工件1，将定位芯轴7穿设在底板2上的方向孔和旋转体工件1上的方向孔内；
将工艺衬套4分别插入旋转体工件1的每个叉耳的两侧通孔内，采用距离测量装置测量工艺衬套4与叉耳对应的基准芯轴6之间的间隙；
根据距离测量装置测量得到的每个叉耳对应的两个间隙以及叉耳的实际宽度和设计宽度，对待插入叉耳内的两个衬套进行加工。
可选的，根据距离测量装置测量得到的每个叉耳对应的两个间隙以及叉耳的实际宽度和设计宽度，对待插入叉耳内的两个衬套进行加工，包括：
根据距离测量装置测量得到的每个叉耳对应的两个间隙以及所述叉耳的实际宽度和设计宽度，采用如下公式(1)和公式(2)，对待插入所述叉耳内的两个衬套进行加工；
D1＝(L1-L2)/2+(A-B)/2公式(1)；
D2＝(L1-L2)/2-(A-B)/2公式(2)；
其中，D1为插入所述叉耳的第一侧通孔的衬套的端面厚度，D2为插入所述叉耳的第二侧通孔的衬套的端面厚度，L1为所述叉耳的实际宽度，L2为所述叉耳的设计宽度，A为插入所述叉耳的第一侧通孔的工艺衬套4与所述叉耳对应的所述基准芯轴6之间的间隙，B为插入所述叉耳的第二侧通孔的工艺衬套4与所述叉耳对应的所述基准芯轴6之间的间隙。
本发明提供一种旋转体叉耳衬套测量工装和测量加工方法，通过衬套安装前的测量计算保证衬套安装后可直接满足叉耳对中轴线的对称度要求，避免了衬套安装后的二次补加工过带来的资源浪费，也可解决衬套安装后旋转体已不具备再次补加工条件的问题。
附图说明
图1为本发明提供的旋转体叉耳衬套测量工装的轴侧图；
图2为本发明提供的旋转体叉耳衬套测量工装的俯视图；
图3为本发明提供的旋转体叉耳衬套测量工装的侧视图；
图4为图3的局部放大图；
图5为本发明提供的旋转体叉耳衬套测量工装的原理示意图；
附图标记说明：
1-工件、2-底板、3-芯轴、4-工艺衬套、5-测量板、6-基准芯轴、7-定位芯轴、8-中心定位块。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提供的旋转体叉耳衬套测量工装进行解释说明。
参照图1-图5，本发明提供一种旋转体叉耳衬套测量工装，包括：底板2、工艺衬套4、基准芯轴6、定位芯轴7、中心定位块8和距离测量装置；其中，
底板2上设置有圆周状布置的至少一个定位孔、旋转体工件1的各叉耳的基准芯轴6和供定位芯轴7穿设的方向孔；
各定位孔中穿设有一个中心定位块8，中心定位块8用于卡设在旋转体工件1的旋转孔中，将旋转体工件1固定在底板2上；
定位芯轴7穿设底板2上的方向孔和旋转体工件1上的方向孔；
工艺衬套4用于依次穿设在旋转体工件1的每一个叉耳的两侧通孔内；
距离测量装置用于测量工艺衬套4与基准芯轴6之间的间隙；每一个叉耳对应的两个间隙值用于指示对旋转体叉耳衬套的加工。
可选的，测量工装还包括：芯轴3；工艺衬套4包括衬套本体和测量板5；衬套本体和测量板5套设在芯轴3上；
测量板5的长度超过基准芯轴6的中轴线；
距离测量装置具体用于测量测量板5的朝向基准芯轴6的一面与基准芯轴6的外圆面之间的间隙。
可选的，基准芯轴6在底板2上的位置根据旋转体工件1的各叉耳的对称轴确定。
可选的，距离测量装置为塞规。
可选的，基准芯轴6为圆柱体或立方体。
可选的，中心定位块8包括轴和限位部，轴的尺寸与定位孔的尺寸一致；
限位部的外形与旋转体工件1的旋转孔的外形一致。
采用工装辅助测量旋转体叉耳对中轴线的对称度。
通过衬套安装前的测量计算保证衬套安装后可直接满足叉耳对中轴线的对称度要求，避免了衬套安装后的二次补加工过带来的资源浪费，也可解决衬套安装后旋转体已不具备再次补加工条件的问题。
采用如图1-4所示的测量工装的测量加工方法包括：
S1、将工件1放置在底板2上，依次安装中心定位块8来找正中心孔，若中心定位块8安装时有阻碍可通过微调工件1位置解决；
S2、安装定位芯轴7来找准工件1方向，确定基准芯轴6与工件1中的叉耳的相对位置，定位芯轴7应自由无阻碍的穿入底板2及工件1上对应的定位孔中，防止强行安装影响工件1的安装方向；
S3、测量工件1叉耳的宽度距离L1；
S4、在叉耳一侧，如图5中的C1侧孔中安装工艺衬套4、测量板5；
示例性的，穿入芯轴3固定工艺衬套4、测量板5，确保其与叉耳C1侧的内侧面无间隙；
S5、测量基准芯轴6与测量板5间的间隙A；
S6、同理将工艺衬套4、测量板5安装在同一叉耳另一侧，如图5中C2侧衬套孔中，测量基准芯轴6与测量板5间的间隙B；
S7、L2为设计要求衬套安装后需保证的宽度尺寸；
计算方法：
为了补偿旋转体叉耳本身的对称度偏差，衬套端面距离的计算公式如下：
衬套端面距离D1＝(L1-L2)/2+(A-B)/2；
衬套端面距离D2＝(L1-L2)/2-(A-B)/2。

Claims (7)

1.一种旋转体叉耳衬套测量工装，其特征在于，包括：底板(2)、工艺衬套(4)、基准芯轴(6)、定位芯轴(7)、中心定位块(8)和距离测量装置；其中，
所述底板(2)上设置有圆周状布置的三个定位孔、旋转体工件(1)的各叉耳的基准芯轴(6)和供所述定位芯轴(7)穿设的方向孔；
各所述定位孔中穿设有一个所述中心定位块(8)，所述中心定位块(8)用于卡设在旋转体工件(1)的旋转孔中，将所述旋转体工件(1)固定在所述底板(2)上；
所述定位芯轴(7)穿设所述底板(2)上的方向孔和所述旋转体工件(1)上的方向孔；
所述工艺衬套(4)用于依次穿设在所述旋转体工件(1)的每一个叉耳的两侧通孔内；
所述距离测量装置用于测量所述工艺衬套(4)与所述基准芯轴(6)之间的间隙；每一个叉耳对应的两个间隙值用于指示对所述旋转体叉耳衬套的加工；
还包括：芯轴(3)；所述工艺衬套(4)包括衬套本体和测量板(5)；所述衬套本体和所述测量板(5)套设在所述芯轴(3)上；
所述测量板(5)的长度超过所述基准芯轴(6)的中轴线；
所述距离测量装置具体用于测量所述测量板(5)的朝向所述基准芯轴(6)的一面与所述基准芯轴(6)的外圆面之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的测量工装，其特征在于，所述基准芯轴(6)在所述底板(2)上的位置根据所述旋转体工件(1)的各叉耳的对称轴确定。
3.根据权利要求1所述的测量工装，其特征在于，所述距离测量装置为塞规。
4.根据权利要求1所述的测量工装，其特征在于，所述基准芯轴(6)为圆柱体或立方体。
5.根据权利要求1所述的测量工装，其特征在于，所述中心定位块(8)包括轴和限位部，所述轴的尺寸与所述定位孔的尺寸一致；
所述限位部的外形与所述旋转体工件(1)的旋转孔的外形一致。
6.一种旋转体叉耳衬套的测量加工方法，其特征在于，采用如权利要求1-5中任一项所述的测量工装，所述方法包括：
将所述旋转体工件(1)放置在所述底板(2)上，并将所述中心定位块(8)卡设在所述旋转体工件(1)的旋转孔中；
旋转所述旋转体工件(1)，将所述定位芯轴(7)穿设在所述底板(2)上的方向孔和所述旋转体工件(1)上的方向孔内；
将所述工艺衬套(4)分别插入所述旋转体工件(1)的每个叉耳的两侧通孔内，采用所述距离测量装置测量所述工艺衬套(4)与所述叉耳对应的所述基准芯轴(6)之间的间隙；
根据所述距离测量装置测量得到的每个叉耳对应的两个间隙以及所述叉耳的实际宽度和设计宽度，对待插入所述叉耳内的两个衬套进行加工。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离测量装置测量得到的每个叉耳对应的两个间隙以及所述叉耳的实际宽度和设计宽度，对待插入所述叉耳内的两个衬套进行加工，包括：
根据所述距离测量装置测量得到的每个叉耳对应的两个间隙以及所述叉耳的实际宽度和设计宽度，采用D1＝(L1-L2)/2+(A-B)/2和D2＝(L1-L2)/2-(A-B)/2，对待插入所述叉耳内的两个衬套进行加工；
其中，D1为插入所述叉耳的第一侧通孔的衬套的端面厚度，D2为插入所述叉耳的第二侧通孔的衬套的端面厚度，L1为所述叉耳的实际宽度，L2为所述叉耳的设计宽度，A为插入所述叉耳的第一侧通孔的工艺衬套(4)与所述叉耳对应的所述基准芯轴(6)之间的间隙，B为插入所述叉耳的第二侧通孔的工艺衬套(4)与所述叉耳对应的所述基准芯轴(6)之间的间隙。
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大型水轮机组导叶立面间隙调整方法的改进;张围围;《电工技术》;20160810(第08期);79-80、98 *
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