一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具与流程

1.本发明涉及机匣流道面轮廓度测量技术领域，具体为一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具。


背景技术：

2.钣金焊接零件因其材料利用率高，重量轻，可以制成各种复杂的薄壁组件而广泛应用于航空发动机机身外壳、排气装置等主体结构件，在满足机体强度、刚性的同时轻量化效果也非常突出，具有纯机械切削零件无法比拟的优势。
3.某航空发动机排气机匣属于典型的钣金焊接环筒状薄壁机匣，整体壁厚在0.6mm~0.8mm，其剖视截面形状如附图1所示件（15），外锥筒焊接有一个法兰安装边，外锥筒与内锥筒通过两者之间的4个均匀分布叶片状空心支板焊接在一起，形成一个整体组件，外锥筒与内锥筒之间的通道称为流道面，被4个空心支板一分为四。
4.但现有处理设备存在以下不足：目前大多测量工具，如cn109489543b，考虑到该零件在发动机中的装配位置，为防止在发动机工作时与其它转动部件发生挤压、刮磨事故，该零件筒状内外壁有三处型面需满足一定的面轮廓度要求。由于壁厚薄，该机匣内外筒单独成件时刚性弱，在组装、焊接加工时存在装配误差和难以控制的焊接变形，需要进行反复的手工校正－型面计量－再校正作业，就曲面轮廓计量而言需采用三坐标测量设备取点、拟合型面、模型比对等操作，耗时长、对人员技能要求高、成本高。此外，对于本发明所测量之机匣，其轮廓度的测量基准为外锥筒法兰安装边端面及其上面的三个定位销孔，采用三坐标设备对该类钣金零件测量存在很大的测量误差，其一是零件自身法兰面基准平面度误差大；其二是零件壁厚薄，三坐标设备测头在0.6mm~0.8mm厚度板料上找准定位孔基准中心较为费时且困难，所测数据波动很大，可靠性差，容易失真。
5.所以我们提出了一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具，通过可转动横梁为活动件，可避开连接内外锥筒的叶片状空心支板，可对内锥筒四个流道腔面轮廓进行成对测量，测量效率高，以解决上述背景技术提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具，包括底座、被测工件和可转动横梁，所述可转动横梁位于被测工件的上方，所述被测工件位于底座和可转动横梁之间，所述底座的内壁固定连接有销孔衬套，所述销孔衬套中插设有立柱，所述立柱的上方放置有第一量块，所述第一量块的内壁插设有第一内六角螺钉，所述第一内六角螺钉的一端插入立柱中，所述第一内六角螺钉的一端与立柱螺纹连接，使用本发明的测量方法和测量工具，测量结果准确度高、一致性好，操作简单方
便，由于可转动横梁为活动件，可避开连接内外锥筒的叶片状空心支板，可对内锥筒四个流道腔面轮廓进行成对测量，测量效率高。
8.优选的，所述底座的内壁固定连接有第一定位插销，所述第一定位插销中插设有第二定位插销，所述第二定位插销配合第一定位插销可将被测工件定位。
9.优选的，所述第一量块的表面设置有限位槽，所述可转动横梁插入限位槽中。
10.优选的，所述可转动横梁的下方设置有第二量块，所述第二量块的内壁插设有第二内六角螺钉，所述第二内六角螺钉的一端插入可转动横梁中，所述第二内六角螺钉的一端与可转动横梁的内壁螺纹连接，将可转动横梁架设于第一量块的c、d基准面上，利用通止量球在被测工件与第一量块和可转动横梁之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的轮廓是否合格。
11.优选的，所述第一量块的内壁插设有第一圆柱销，所述第一圆柱销的一端插入立柱中。
12.优选的，所述可转动横梁的内壁插设有第二圆柱销，所述第二圆柱销的一端插入第二量块中，通过转动可转动横梁可以测量被测工件的任意不同截面，由于可转动横梁上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量。
13.优选的，所述被测工件与第二量块间设置有通止量球。
14.优选的，所述通止量球的表面固定连接有圆杆，所述圆杆的一端固定连接有手柄，便于设备的正常使用。
15.优选的，包括以下步骤：s1、用第二定位插销配合第一定位插销使被测工件准确定位固定在底座上，将第一量块架设于立柱之上后以三个第一圆柱销进行固定并确定其轴心，使其与底座保持同轴，从而保证了可转动横梁的旋转中心与被测工件同轴，当被测工件安装到该测量工具上后，原被测工件的基准面a、b被转换至第一量块的c、d基准面上；s2、将可转动横梁架设于第一量块的c、d基准面上，利用通止量球在被测工件与第一量块和可转动横梁之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的轮廓是否合格；s3、通过转动可转动横梁可以测量被测工件的任意不同截面，由于可转动横梁上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明根据模拟装配法，用第二定位插销配合第一定位插销使被测工件准确定位固定在底座上，将第一量块架设于立柱之上后以三个第一圆柱销进行固定并确定其轴心，使其与底座保持同轴，从而保证了可转动横梁的旋转中心与被测工件同轴，当被测工件安装到该测量工具上后，原被测工件的基准面a、b被转换至第一量块的c、d基准面上，将可转动横梁架设于第一量块的c、d基准面上，利用通止量球在被测工件与第一量块和可转动横梁之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的
轮廓是否合格，通过转动可转动横梁可以测量被测工件的任意不同截面，由于可转动横梁上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量，使用本发明的测量方法和测量工具，测量结果准确度高、一致性好，操作简单方便，由于可转动横梁为活动件，可避开连接内外锥筒的叶片状空心支板，可对内锥筒四个流道腔面轮廓进行成对测量，测量效率高。
附图说明
17.图1为本发明一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具中主视结构立体图；图2为本发明一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具的剖视结构立体图；图3为本发明一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具的局部结构立体图；图4为本发明一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具的局部结构立体图；图5为本发明一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具中第一定位插销与第二定位插销的连接示意图；图6为本发明一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具中通止量球的结果示意图。
18.图中：1、底座；2、销孔衬套；3、立柱；4、第一内六角螺钉；5、第二量块；6、可转动横梁；7、第二圆柱销；8、第二内六角螺钉；9、第一量块；10、第一圆柱销；11、第一定位插销；12、第二定位插销；13、通止量球；14、手柄；15、被测工件；16、圆杆。
具体实施方式
19.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，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。
20.请参阅图1-6所示，本发明提供一种薄壁机匣流道面轮廓度测量方法及测量工具，包括底座1、被测工件15和可转动横梁6，可转动横梁6位于被测工件15的上方，被测工件15位于底座1和可转动横梁6之间，底座1的内壁固定连接有销孔衬套2，销孔衬套2中插设有立柱3，立柱3的上方放置有第一量块9，第一量块9的内壁插设有第一内六角螺钉4，第一内六角螺钉4的一端插入立柱3中，第一内六角螺钉4的一端与立柱3螺纹连接，使用本发明的测量方法和测量工具，测量结果准确度高、一致性好，操作简单方便，由于可转动横梁6为活动件，可避开连接内外锥筒的叶片状空心支板，可对内锥筒四个流道腔面轮廓进行成对测量，测量效率高。
21.优选的，底座1的内壁固定连接有第一定位插销11，第一定位插销11中插设有第二定位插销12，第二定位插销12配合第一定位插销11可将被测工件15定位。
22.优选的，第一量块9的表面设置有限位槽，可转动横梁6插入限位槽中。
23.优选的，可转动横梁6的下方设置有第二量块5，第二量块5的内壁插设有第二内六角螺钉8，第二内六角螺钉8的一端插入可转动横梁6中，第二内六角螺钉8的一端与可转动横梁6的内壁螺纹连接，将可转动横梁6架设于第一量块9的c、d基准面上，利用通止量球13在被测工件15与第一量块9和可转动横梁6之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的轮廓是否合格。
24.优选的，第一量块9的内壁插设有第一圆柱销10，第一圆柱销10的一端插入立柱3中，根据模拟装配法，用第二定位插销12配合第一定位插销11使被测工件15准确定位固定在底座1上，将第一量块9架设于立柱3之上后以三个第一圆柱销10进行固定并确定其轴心，使其与底座1保持同轴，从而保证了可转动横梁6的旋转中心与被测工件15同轴，当被测工件15安装到该测量工具上后，原被测工件15的基准面a、b被转换至第一量块9的c、d基准面上，将可转动横梁6架设于第一量块9的c、d基准面上，利用通止量球13在被测工件15与第一量块9和可转动横梁6之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的轮廓是否合格，通过转动可转动横梁6可以测量被测工件15的任意不同截面，由于可转动横梁6上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁6可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件15内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量，使用本发明的测量方法和测量工具，测量结果准确度高、一致性好，操作简单方便，由于可转动横梁6为活动件，可避开连接内外锥筒的叶片状空心支板，可对内锥筒四个流道腔面轮廓进行成对测量，测量效率高。
25.优选的，可转动横梁6的内壁插设有第二圆柱销7，第二圆柱销7的一端插入第二量块5中，通过转动可转动横梁6可以测量被测工件15的任意不同截面，由于可转动横梁6上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁6可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件15内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量。
26.优选的，被测工件15与第二量块5间设置有通止量球13。
27.优选的，通止量球13的表面固定连接有圆杆16，圆杆16的一端固定连接有手柄14，便于设备的正常使用，根据模拟装配法，用第二定位插销12配合第一定位插销11使被测工件15准确定位固定在底座1上，将第一量块9架设于立柱3之上后以三个第一圆柱销10进行固定并确定其轴心，使其与底座1保持同轴，从而保证了可转动横梁6的旋转中心与被测工件15同轴，当被测工件15安装到该测量工具上后，原被测工件15的基准面a、b被转换至第一量块9的c、d基准面上，将可转动横梁6架设于第一量块9的c、d基准面上，利用通止量球13在被测工件15与第一量块9和可转动横梁6之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的轮廓是否合格，通过转动可转动横梁6可以测量被测工件15的任意不同截面，由于可转动横梁6上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁6可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件15内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量，使用本发明的测量方法和测量工具，测量结果准确度高、一致性好，操作简单方便，由于可转动横梁6为活动件，可避开连接内外锥筒的叶片状空心支板，可对内锥筒四个流道腔面轮廓进行成对测量，测量效率高。
28.优选的，包括以下步骤：s1、用第二定位插销12配合第一定位插销11使被测工件15准确定位固定在底座1上，将第一量块9架设于立柱3之上后以三个第一圆柱销10进行固定并确定其轴心，使其与底座1保持同轴，从而保证了可转动横梁6的旋转中心与被测工件15同轴，当被测工件15安装到该测量工具上后，原被测工件15的基准面a、b被转换至第一量块9的c、d基准面上；s2、将可转动横梁6架设于第一量块9的c、d基准面上，利用通止量球13在被测工件15与第一量块9和可转动横梁6之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的轮廓是否合格；s3、通过转动可转动横梁6可以测量被测工件15的任意不同截面，由于可转动横梁6上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁6可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件15内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量。
29.工作原理：根据模拟装配法，用第二定位插销12配合第一定位插销11使被测工件15准确定位固定在底座1上，将第一量块9架设于立柱3之上后以三个第一圆柱销10进行固定并确定其轴心，使其与底座1保持同轴，从而保证了可转动横梁6的旋转中心与被测工件15同轴，当被测工件15安装到该测量工具上后，原被测工件15的基准面a、b被转换至第一量块9的c、d基准面上，将可转动横梁6架设于第一量块9的c、d基准面上，利用通止量球13在被测工件15与第一量块9和可转动横梁6之间形成的间隙内进行取点测量，根据量球的通止规特性就可以直观判断出该点位的轮廓是否合格，通过转动可转动横梁6可以测量被测工件15的任意不同截面，由于可转动横梁6上的样板是轴对称布置，转动一次可转动横梁6可以同时测量内锥筒上的两条对称母线轮廓度，如此以点成线、以线成面组成一张测量点网格面，即可实现被测工件15内外锥筒及内锥底端翻边的面轮廓度测量，使用本发明的测量方法和测量工具，测量结果准确度高、一致性好，操作简单方便，由于可转动横梁6为活动件，可避开连接内外锥筒的叶片状空心支板，可对内锥筒四个流道腔面轮廓进行成对测量，测量效率高。
30.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。