CN117029628A - 一种飞机零件圆弧半径快速检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机零件圆弧半径快速检测装置及检测方法，检测装置包括百分表、固定螺钉、检测架、两个测量柱，检测架为左右对称结构，其中部设有固定螺钉可穿过的通孔，其两侧底部设有两处对称槽，两测量柱可分别卡嵌在槽内，检测架通过固定螺钉固定在百分表的测量杆中部，检测方法包括组装和调零、测量零件圆弧。本发明为手持式圆弧半径检测装置，操作方便且易于现场在线操作，在批产累零件检测中，代替了三坐标测量机在线测量，同时减少了不同尺寸R规样板的制作计量和保存管理。由一种基于百分表的圆弧半径快速测量装置代替了大部分的R规样板，降低使用成本近80％。

Description

一种飞机零件圆弧半径快速检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种飞机零件圆弧半径的快速检测装置及检测方法。

背景技术

在飞机零件的制造和检测过程中，经常会遇到无法直接测量的圆弧半径检测问题，如超过R规范围大小的大圆、小于1/2圆周的非完整圆，以及扇形齿轮等。对于这些圆弧类零件的半径测量需要借助三坐标测量机或制作相对应尺寸的样板进行检测。在使用三坐标测量机进行检测时，需要将零件从生产现场搬运至测量机检测平台上进行检测，检测过程耗时耗力，检测效率低，特别是对于批产的圆弧类零件，使用测量机检测的周期严重影响产品按期交付；此外对于此类圆弧类零件使用圆弧样板(R规)进行检测时，受圆弧样板制造数量的限制，大部分圆弧都找不到与其尺寸完全对应的圆弧样板，无法实现无级测量。在零件制造过程中发现，当检测圆弧R(凹凸)区域时，对于R1mm-R25mm的圆弧尺寸可以用R规进行检测，而对于大于R25mm的圆弧尺寸需要制作与产品的理论尺寸相对应的圆弧样板进行检测，由于不同零件的尺寸要求不同，所以需要制造的样板尺寸各异，造成R规样板大量生产，给后期样板使用定检保存管理带来很大困难，同时在检测时，需要将样板从工具库借出，检测结束后归还，检测流程复杂，大幅度增加检测周期，严重影响检测效率。

现急需提供一种在生产现场可直接测量圆弧半径的检测装置，检测装置的测量精度高，范围大，结构简单，体积小，成本低，以弥补目前圆弧半径测量方法的不足。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提供了一种基于百分表的可在生产现场直接测量圆弧半径的快速检测装置及检测方法。

一种飞机零件圆弧半径快速检测装置，包括百分表、固定螺钉、检测架、两个测量柱，检测架为左右对称结构，其中部设有固定螺钉可穿过的通孔，其两侧底部设有两处对称槽，两测量柱可分别卡嵌在槽内，检测架通过固定螺钉固定在百分表的测量杆中部。

使用该检测装置进行检测的方法，具体实施步骤如下：

1.组装和调零：将百分表的测量杆垂直穿过检测架中间的通孔，通过固定螺钉将检测架与百分表锁紧，将百分表测量杆和两测量柱同时抵在校准平台上，转动百分表刻度盘，使指针与零位重合，完成测量装置调零；

2.测量零件圆弧：调零后，将百分表测头和两测量柱同时紧贴圆弧半径被测面，百分表测头可直接检测圆弧半径被测面，此时表盘的读数为测量杆的位移H，被测圆弧半径为R，两测量柱的半径为r，中心距为S，采用弓弦法测量原理，可求得被测的凸圆弧或凹圆弧半径R。

当检测的圆弧面为凸圆弧时，将两测量柱贴合在被测凸圆弧面上，依据弓弦法原理可得：

则凸圆弧半径的计算公式为：

当检测的圆弧面为凹圆弧时，将两测量柱贴合在被测凸圆弧面上，依据弓弦法原理可得：

则凹圆弧半径的计算公式为：

发明的有益效果：本发明为手持式圆弧半径检测装置，操作方便且易于现场在线操作，在批产累零件检测中，代替了三坐标测量机在线测量，同时减少了不同尺寸R规样板的制作计量和保存管理。由一种基于百分表的圆弧半径快速测量装置代替了大部分的R规样板，降低使用成本近80％。

1)飞机零件大多存在需要测量的小于1/2圆周的非整圆半径，本发明对于测量“小圆弧大半径”的零件具有广泛的实用性。

2)本发明将过去的比较法测量判别产品的符合性变成间接测量，准确测算出被测尺寸的实际圆弧半径，减少了人为判别的误差，提高检测精度。

3)本发明装置里两侧的测爪为柱状，能与圆弧被测面紧密贴合，于球状测头相比更不易磨损，且在使用时装置固定稳固，读数精准，有较好的测量稳定性。

4)本发明可更换不同跨距的检测架，且对测量零件内圆弧和外圆弧均适用。检测架和测量柱均为自制件，检测架底部呈微圆弧拱形，跨越能力大，结构稳固，使得测量过程中各部分受力均匀，经久耐用，不易损坏，这种结构与现有的圆弧检测技术相比，提高了测量的稳定性。

附图说明

图1圆弧半径快速检测装置结构示意图

图2检测架结构图

图3固定螺钉安装示意图

图4凸圆弧测量原理

图5凹圆弧测量原理

图中编号说明：1、百分表；2、固定螺钉；3、检测架；4、测量柱

具体实施方式

本发明提供了一种基于百分表的圆弧半径快速检测装置，如图1-图3所示，一种飞机零件圆弧半径快速检测装置，包括百分表1、固定螺钉2、检测架3、两个测量柱4，百分表1带有测量杆，测量杆前端设有测头，检测架3为左右对称结构，其中部设有固定螺钉2可穿过的通孔，其两侧底部设有两处对称槽，两测量柱4可分别卡嵌在槽内，将测量杆垂直穿过通孔，检测架3通过固定螺钉2固定在百分表1的测量杆中部。检测架3和测量柱4为自制件，检测架底部呈微圆弧拱形，跨越能力大，结构稳固，不易损坏，这种结构与现有的圆弧检测技术相比，提高了测量的稳定性。

使用飞机零件圆弧半径快速检测装置采取的检测方法，具体实施步骤如下：

在测量前,先将百分表1测量杆垂直装入检测架3中间的通孔中，通过固定螺钉2将检测架3与百分表1锁紧，在标准平台上将两测量柱4和百分表测量头调在同一直线上，转动百分表刻盘使指针与零位重合，完成测量装置调零；调零后，对两测量柱4半径以及两测量柱4之间的中心距进行测量，得到两测量柱4的半径和中心距实际尺寸；再将百分表测头和两测量柱4同时紧贴圆弧半径被测面，百分表测头可直接检测圆弧半径被测面，探头的伸缩量可通过百分表进行读书，读出的数值即为测量杆的位移；如图4和图5所示，测量圆弧被测面时，两测量柱及百分表测量头与被测圆弧面紧密贴合，百分表的变化值就是H，两测量柱间距离为S，测量柱的半径为r，利用如图4和图5所示弓弦法测量原理，根据几何关系可求得被测圆弧半径R。

当检测的圆弧面为凸圆弧时，将两测量柱贴合在被测凸圆弧面上，依据弓弦法原理可得：

则凸圆弧半径的计算公式为：

当检测的圆弧面为凹圆弧时，将两测量柱贴合在被测凸圆弧面上，依据弓弦法原理可得：

则凹圆弧半径的计算公式为：

因此，已知两测量柱中心距S和半径r，通过百分表测得测杆位移H，即可通过公式计算得到零件圆弧的半径。

示例：某飞机零件需检测的圆弧半径的理论尺寸R为74，该圆弧半径为转接凸R，尺寸公差为±3，使用圆弧半径检测装置进行检测，检测前先进行测量装置组装、调零，再对两测量柱之间的中心距以及两测量柱半径进行测量，得到两测量柱的半径r均为4，两测量柱之间的中心距S为26.624，再将快速检测装置贴合在圆弧被测面上，读出表盘上的测量杆的位移H为1.145，由此计算出该零件需要检测的圆弧半径实际尺寸为(单位：mm)：

因为圆弧半径实际尺寸R73.96符合理论尺寸R74±3的公差范围要求，所以该零件的圆弧半径尺寸合格，符合设计要求。

Claims (4)

1.一种飞机零件圆弧半径快速检测装置，其特征在于包括百分表、固定螺钉、检测架、两个测量柱，检测架为左右对称结构，其中部设有固定螺钉可穿过的通孔，其两侧底部设有两处对称槽，两测量柱可分别卡嵌在槽内，检测架通过固定螺钉固定在百分表的测量杆中部。

2.一种飞机零件圆弧半径快速检测方法，其特征在于使用权利要求1所述的一种飞机零件圆弧半径快速检测装置，具体实施步骤如下：

2-1组装和调零：将百分表的测量杆垂直穿过检测架中间的通孔，通过固定螺钉将检测架与百分表锁紧，将百分表测量杆和两测量柱同时抵在校准平台上，转动百分表刻度盘，使指针与零位重合，完成测量装置调零；

2-2测量零件圆弧：调零后，将百分表测头和两测量柱同时紧贴圆弧半径被测面，百分表测头可直接检测圆弧半径被测面，此时表盘的读数为测量杆的位移H，被测圆弧半径为R，两测量柱的半径为r，中心距为S，采用弓弦法测量原理，可求得被测的凸圆弧或凹圆弧半径R。

3.根据权利要求2所述的一种飞机零件圆弧半径快速检测方法，其特征在于当检测的圆弧面为凸圆弧时，将两测量柱贴合在被测凸圆弧面上，依据弓弦法原理可得：

则凸圆弧半径的计算公式为：

4.根据权利要求2所述的一种飞机零件圆弧半径快速检测方法，其特征在于当检测的圆弧面为凹圆弧时，将两测量柱贴合在被测凸圆弧面上，依据弓弦法原理可得：

则凹圆弧半径的计算公式为：