CN117329949A - 一种高精度凹槽深度的检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种高精度凹槽深度的检测方法，利用基准重合原则，通过测具将测量采集到的深度值经测具内在的杠杆机构放大，再通过千分表显示。测具包括测座和杠杆；测座的下端面设置为基准面；在测座其中一端靠近端部位置处设置有竖直的矩形通槽；杠杆呈L形状，包括水平臂和垂直臂，杠杆在其拐角处通过转轴安装在矩形通槽内；水平臂端头的下表面设置有半球状的触头；水平臂的长度小于垂直臂的长度；千分表的测头与垂直臂的上部相抵触；在矩形通槽侧壁上设置有弹簧，该弹簧的端部抵靠在垂直臂上端。本发明有效克服现有技术中由于测量基准不重合带来的误差大的问题,且解决凹槽深度公差很小、直接测量千分表指针显示范围小而无法读数，即无法判断的难题。
Description
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种高精度凹槽深度的检测方法。
背景技术
被测零件为某型航空发动机止动螺母，参见图1，螺母左端面设置有8个深度为的均布的矩形凹槽，其公差较小，只有0.0045，止动螺母的功用是存储润滑油，工作中，之与配合件做相对转动时，形成油膜层，润滑零件，减小摩擦。目前生产现场采用检测方法主要包括如下两种：
方法1：平台推表检测法，将零件置于平台上，右端面向下，与平台贴合，同时在平台上安置磁力表架，使用钟式千分表，调整目视千分表测量杆与平台面垂直，以左端面A对表测量。
方法2：使用三坐标测量仪。
采用上述两种方法测量，主要存在的问题如下：
方法1凹槽深度的测量基准是左端面A，而测量应用的基准是右端面B,基准不重合，而且目视测量杆与表面A的垂直，误差大。测量精度计算和选取原则一般按零件精度的1/5～1/10选取。平台推表法，基准采用右端B面支撑，虽然每件以左端面对表，但是右端面对基准面存在平行度误差0.0025，千分表误差为0.001,未计千分表测量杆直接测量误差，两项和就达到0.0035，是零件精度0.0045的78％，约4/5，远大于1/5，显然这种测量方法，精度不能满足要求。
方法2采用三坐标测量仪测量，三坐标测量仪分工作型和计量型，工作型的精度为0.003，是零件精度0.0045的66.7％，约2/3，也大于1/5，显然工作型三坐标测量仪精度也不能满足测量精度要求；计量型为0.00025，是零件精度0.0045的5.5％，小于1/10，计量型三坐标测量仪的精度能满足要求，但是计量型三坐标测量仪因设备精度高，通常用于计量器具的检测，一般不能直接运用于零件的检查，况且计量型三坐标测量仪，有防震、温湿度的安装的安装要去，通常远离生产现场，生产与检测异地实施，造成带来零件周转，信息的传递等管理问题，一方面增加成本，另一方面加大生产难度。
因此本发明提出了一种检测方法及测具，解决高精度凹槽深度工程化检测的技术难题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种高精度凹槽深度的检测方法,在生产现场就可以实施检测，测量精度满足要求，旨在解决现有测量方法存在的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种高精度凹槽深度的检测方法，利用基准重合原则，通过测具将测量采集到的深度值经测具内在的杠杆机构放大，再通过千分表显示。
优选的，所述测具包括测座和杠杆；测座呈长方体形状，测座的下端面设置为基准面；在测座其中一端靠近端部位置处设置有竖直的矩形通槽；杠杆呈L形状，包括水平臂和垂直臂，杠杆在其拐角处通过转轴安装在矩形通槽内；水平臂端头的下表面设置有半球状的触头；水平臂的长度小于垂直臂的长度；所述千分表安装在矩形通槽侧壁的通孔上，且千分表的测头与垂直臂的上部相抵触；在所述矩形通槽侧壁上设置有弹簧，该弹簧的端部抵靠在垂直臂用于推动杠杆使得触头与被测零件的凹槽充分接触。
优选的，所述测具还包括对表件，对表件的顶面设置为基准面，在对表件的顶面设置有深度与被测零件凹槽深度基本尺寸相同的对表槽，对表槽的实际深度通过计量标定为F标。
优选的，所述高精度凹槽深度的检测方法包括以下步骤：
S1、校对测具：将测具放置在对表件上，测座的底面与对表件的顶面重合，杠杆的触头与对表槽的槽底接触，然后将千分表调零；
S2、测量零件：将测具放置在被测零件上，测座的底面与被测零件的测量基准重合，杠杆的触头与被测零件的凹槽的槽底接触；根据千分表的指针偏离零位读出正负数，读数为F读；
S3、数据处理：被测零件凹槽实际深度值L＝F标+F读。
优选的，在所述测座的底面上插设有限位销，限位销的外周面用于抵靠在被测零件的内孔上。
优选的，所述触头中心至转轴的轴线的水平距离为LS，垂直臂上与千分表接触的点距离转轴的轴线的高度为LC,其中：LC＝2.5×LS。
优选的，在所述测座上远离千分表的一端的两侧向外突出形成配重块。
优选的，所述转轴的直径φ4mm，所述杠杆的拐角开设有转动孔，所述转轴与该转动孔采用H7/h6的配合；转动孔的孔面、以及转轴的外周面粗糙度为Ra0.4；所述转轴的两端与所述测座采用过盈配合。
优选的，所述弹簧对所述垂直臂形成的水平推力不小于1N。
优选的，在所述矩形通槽侧壁上设置有安装孔，所述弹簧设置在安装孔内，在安装孔上设置有调节螺钉用于调节所述弹簧的弹力。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：
(1)本发明遵循基准重合原则，有效克服现有技术中由于测量基准不重合带来的误差大的问题。
(2)在本发明中，所采用的测具的测量基准测座的下端面，在对航空发动机止动螺母进行实际测量时，可以以止动螺母的左端面A为基准，测具的触头触及凹槽底部，利用杠杆将测量值放大的同时，被测尺寸公差也被放大，此时利用千分表即可满足测量要求。具体地，在本发明中利用杠杆将深度值放大2.5倍，配置千分表，被测尺寸公差0.0045放大后的公差变为0.01125，测具的测误差是千分表的示值误差0.001，是放大后的公差0.01125的8.9％，符合原则的1/5～1/10，测量精度满足要求。
(3)本发明提出了一种高精度凹槽深度的检测方法及测具，能在生产现场实施检测精度满足要求，优化管理，减少成本，并且无需要求很高精度的平台。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是某型航空发动机止动螺母结构示意图；
图2是本发明测具测量止动螺母槽深主视图；
图3是本发明测具测量止动螺母槽深俯视图；
图4是本发明测具测量校对示意图。
附图标号说明：1、测座；1a、矩形通槽；1b、配重块；1c、安装孔；2、杠杆；2a、水平臂；2b、垂直臂；2c、触头；3、转轴；4、弹簧；5、限位销；6、千分表；7、对表件；7a、对表槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
结合图1所示，为某型发动机止动螺母结构示意图，该螺母为被测零件。螺母左端面是深度为的8个均布的矩形凹槽，公差为0.0045，需要对该止动螺母高精度凹槽深度进行测量。
本实施例提供一种高精度凹槽深度的检测方法，利用基准重合原则，通过测具将测量采集到的深度值经测具内在的杠杆机构放大，再通过千分表6显示。具体地，结合图2所示，在对发动机止动螺母的凹槽深度进行检测时，测具的检测检准与发动机止动螺母的A面相重合，利用杠杆机构将深度值放大反馈到千分表6上进行显示。
结合图2所示，所述测具包括测座1和杠杆2；测座1呈长方体形状，测座1的下端面设置为基准面；在测座1其中一端靠近端部位置处设置有竖直的矩形通槽1a；杠杆2呈L形状，包括水平臂2a和垂直臂2b，杠杆2在其拐角处通过转轴3安装在矩形通槽1a内；水平臂2a端头的下表面设置有半球状的触头2c；所述千分表6安装在矩形通槽1a侧壁的通孔上，且千分表6的测头与垂直臂2b的上部相抵触；在所述矩形通槽1a侧壁上设置有弹簧4，该弹簧4的端部抵靠在垂直臂2b用于推动杠杆2使得触头2c与被测零件的凹槽充分接触。
水平臂2a形成触动臂，垂直臂2b形成从动臂；水平臂2a的长度小于垂直臂2b的长度；杠杆2可绕着转轴3的轴线转动；在进行检测时，测座1的下端面与发动机止动螺母的A面相接触重合，触头2c抵靠在发动机止动螺母的待检测凹槽内，由于水平臂2a的长度小于垂直臂2b的长度，因此杠杆2将深度值放大反馈到千分表6上进行显示。
结合图4所示，所述测具还包括对表件7，对表件7的顶面设置为基准面，在对表件7的顶面设置有深度与被测零件凹槽深度基本尺寸相同的对表槽7a，对表槽7a深度为0.018mm，对表槽7a的实际深度通过计量标定为F标。
采用上述的测具后，本实施例提供的检测方法具体包括以下步骤：
S1、校对测具：将测具放置在对表件7上，测座1的底面与对表件7的顶面重合，杠杆2的触头2c与对表槽7a的槽底接触，此时千分表6的表盘显示18格，然后将千分表调零；
S2、测量零件：将测具放置在被测零件上，测座1的底面与被测零件的测量基准重合，杠杆2的触头2c与被测零件的凹槽的槽底接触；根据千分表6的指针偏离零位读出正负数，读数为F读；
S3、数据处理：被测零件凹槽实际深度值L＝F标+F读。
结合图2所示，在所述测座1的底面上插设有限位销5，在检测时，限位销5的外周面可以抵靠在被测零件的内孔上，对测具形成径向限位的作用，确保测量过程中水平杠杆侧头的位置，快、准地进入凹槽中。
结合图2所示，在本实施例中，所述触头2c中心至转轴3的轴线的水平距离为LS，垂直臂2b上与千分表接触的点距离转轴3的轴线的高度为LC,其中：LC＝2.5×LS。即杠杆将深度值放大2.5倍，被测尺寸公差0.0045放大后的公差变为0.01125，测具的测误差是千分表的示值误差0.001，是放大后的公差0.01125的8.9％，符合原则的1/5～1/10，测量精度满足要求。
结合图2、图3所示，在所述测座1上远离千分表6的一端的两侧向外突出形成配重块1b，该配重块1b可以起到平衡千分表6的作用，在测量时避免测具发生翻转。测座1的宽度根据需要设计，以满足杠杆2、转轴3的安装要求即可，按最小原则设计，使测具小巧。
在本实施例中，所述转轴3的直径φ4mm，所述杠杆2的拐角开设有转动孔，所述转轴3与该转动孔采用H7/h6的配合；转动孔的孔面、以及转轴3的外周面粗糙度为Ra0.4，保证杠杆2的转动灵活。所述转轴3的两端与所述测座1采用过盈配合。
检测时，为了保证杠杆2的触头2c与被测零件槽底接触充分接触，要求所述弹簧4对所述垂直臂2b形成的水平推力不小于1N。结合图2所示，弹簧4对垂直臂2b形成向右的水平推力，形成推动杠杆2绕着转轴3的轴线旋转的趋势，进而保证触头2c与被测零件的槽底充分基础。
结合图2所示，在所述矩形通槽1a侧壁上设置有安装孔1c，所述弹簧4设置在安装孔1c内，在安装孔1c上设置有调节螺钉8，通过调整调节螺钉8的旋入深度，进而可以调节所述弹簧4的作用在杠杆2的垂直臂2b上的作用力大小。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种高精度凹槽深度的检测方法，其特征在于，利用基准重合原则，通过测具将测量采集到的深度值经测具内在的杠杆机构放大，再通过千分表(6)显示。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述测具包括测座(1)和杠杆(2)；测座(1)呈长方体形状，测座(1)的下端面设置为基准面；在测座(1)其中一端靠近端部位置处设置有竖直的矩形通槽(1a)；
杠杆(2)呈L形状，包括水平臂(2a)和垂直臂(2b)，杠杆(2)在其拐角处通过转轴(3)安装在矩形通槽(1a)内；水平臂(2a)端头的下表面设置有半球状的触头(2c)；水平臂(2a)的长度小于垂直臂(2b)的长度；
所述千分表(6)安装在矩形通槽(1a)侧壁的通孔上，且千分表(6)的测头与垂直臂(2b)的上部相抵触；
在所述矩形通槽(1a)侧壁上设置有弹簧(4)，该弹簧(4)的端部抵靠在垂直臂(2b)用于推动杠杆(2)使得触头(2c)与被测零件的凹槽充分接触。
3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：所述测具还包括对表件(7)，对表件(7)的顶面设置为基准面，在对表件(7)的顶面设置有深度与被测零件凹槽深度基本尺寸相同的对表槽(7a)，对表槽(7a)的实际深度通过计量标定为F标。
4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、校对测具：将测具放置在对表件(7)上，测座(1)的底面与对表件(7)的顶面重合，杠杆(2)的触头(2c)与对表槽(7a)的槽底接触，然后将千分表调零；
S2、测量零件：将测具放置在被测零件上，测座(1)的底面与被测零件的测量基准重合，杠杆(2)的触头(2c)与被测零件的凹槽的槽底接触；根据千分表(6)的指针偏离零位读出正负数，读数为F读；
S3、数据处理：被测零件凹槽实际深度值L＝F标+F读。
5.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：在所述测座(1)的底面上插设有限位销(5)，限位销(5)的外周面用于抵靠在被测零件的内孔上。
6.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：所述触头(2c)中心至转轴(3)的轴线的水平距离为LS，垂直臂(2b)上与千分表接触的点距离转轴(3)的轴线的高度为LC,其中：LC＝2.5×LS。
7.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：在所述测座(1)上远离千分表(6)的一端的两侧向外突出形成配重块(1b)。
8.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：所述转轴(3)的直径φ4mm，所述杠杆(2)的拐角开设有转动孔，所述转轴(3)与该转动孔采用H7/h6的配合；转动孔的孔面、以及转轴(3)的外周面粗糙度为Ra0.4；所述转轴(3)的两端与所述测座(1)采用过盈配合。
9.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：所述弹簧(4)对所述垂直臂(2b)形成的水平推力不小于1N。
10.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：在所述矩形通槽(1a)侧壁上设置有安装孔(1c)，所述弹簧(4)设置在安装孔(1c)内，在安装孔(1c)上设置有调节螺钉(8)用于调节所述弹簧(4)的弹力。
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| CN202311367455.2A CN117329949A (zh) | 2023-10-21 | 2023-10-21 | 一种高精度凹槽深度的检测方法 |
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| CN (1) | CN117329949A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117739777A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 成都航利航空科技有限责任公司 | 一种航空发动机蜂窝组合件快速测量装置及其测量方法 |
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2023
- 2023-10-21 CN CN202311367455.2A patent/CN117329949A/zh active Pending
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| CN117739777A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 成都航利航空科技有限责任公司 | 一种航空发动机蜂窝组合件快速测量装置及其测量方法 |
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