斜槽深度检测方法与流程

本发明涉及机械加工检测，特别地，涉及一种斜槽深度检测方法。

背景技术：

1、由于高压涡轮导向叶片上的封严槽主要是用于封闭叶片与外缘环之间的间隙，防止气体泄漏以提高涡轮效率。如果封严槽的加工精度不高，会导致封严槽尺寸偏差较大，无法满足设计要求，从而影响叶片与外缘环之间的密封性和机械性能。特别是当涡轮在高速旋转时，叶片与外缘环之间的空隙更容易受到气体动压力的影响，从而加剧气体泄漏的严重程度。此外，封严槽加工精度不高还可能影响涡轮的平衡性和振动噪声等性能指标。因此，为了确保高压涡轮的高效运行和可靠性，对高压涡轮导向叶片封严槽的加工精度要求非常高。

2、封严槽的深度方向不是垂直叶片缘板面的，而是平行于缘板面的。同时，由于该类叶片的缘板面相对定位基准是个空间角度面，因此，该封严槽相对缘板面的夹角也是变化的。若直接采用量具测量槽深，需要根据不同角度的斜槽定制多套量具，且直接使用量具测量，检测精度受限于定制量具的精度，难以满足高精度斜槽加工检测需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种斜槽深度检测方法，以解决现有技术在检测斜槽深度时，需要根据不同角度的斜槽设置多种量具，且检测精度不足的问题。

2、根据本发明的一个方面，提供一种斜槽深度检测方法，包括如下步骤：将已知深度的标准槽内壁长度转化为槽外杆件的长度，将标准槽内壁与定位面的夹角转化为槽外杆件与检测基准面的夹角；记录槽外杆件端部位置为初始位置；将待测斜槽内壁长度转化为槽外杆件的长度，将被测槽内壁与定位面的夹角转化为槽外杆件与检测基准面的夹角；记录槽外杆件端部位置为测量位置；获取槽外杆件端部在初始位置与检测基准面距离和槽外杆件端部在测量位置时与检测基准面距离的差值，记录为偏差值；计算获得斜槽深度，斜槽深度为标准槽深度值与偏差值之和。

3、通过采用上述技术方案，对于任意角度的斜槽，均能够将斜槽的内壁长度和夹角转化为外部杆件和夹角，由全等三角形原则可知，斜槽的深度也就与槽外杆件端部和检测基准面的距离是相等的，在对不同角度的斜槽进行测量时，只需要保持槽外杆件的角度始终与斜槽内壁的角度一致，即可对不同角度的斜槽进行测量，并且由于是通过将槽内的尺寸转化到槽外杆件的尺寸进行测量的，因此对于槽宽较小的斜槽进行检测时，不会出现检测销因为槽口和槽底的错位而接触不到槽底的现象，检测较为准确；

4、通过比较槽外杆件端部在初始位置与检测基准面距离和槽外杆件端部在测量位置时与检测基准面距离来获取斜槽的深度，使用标准槽作为参照物，能够降低检测系统自身误差的影响，提升检测精度。

5、可选的，所述斜槽深度检测方法采用斜槽深度检测装置，所述斜槽检测装置包括底座、旋转座、测量销、转接销、对表件以及同步机构，底座上设置有相互平行的定位基准面和检测基准面；旋转座设置在底座内并与底座转动配合，旋转座的旋转中心线与定位基准面垂直；测量销沿垂直旋转座旋转中心线的方向与旋转座滑动配合，从定位基准面伸出；转接销与测量销平行，沿垂直旋转座旋转中心线的方向与旋转座滑动配合，从检测基准面伸出；同步机构设置于旋转座上，用于同步测量销和转接销的移动，使测量销和转接销的位移关于旋转座的旋转中心线对称；

6、所述使用斜槽检测装置将被测槽内壁长度转化为槽外杆件的长度，将被测槽内壁与定位面的夹角转化为槽外杆件与检测基准面的夹角的步骤包括：转动旋转座，使测量销紧贴被测槽内壁伸入到标准槽内，直到测量销端面接触被测槽槽底；将定位基准面紧贴在被测槽的基准面上，使同步机构同步测量销和转接销的位移。

7、通过采用上述技术方案，定位基准面紧贴在被测槽的基准面上，移动测量销，将测量销伸入到斜槽内，使测量槽与槽底接触，由于同步机构能够同步测量销和转接销的位移，因此测量销相对于定位基准面移动的距离与转接销相对于检测基准面移动的距离是一致的，将被测槽内壁长度转化为了转接销伸出检测基准面的长度，将被测槽内壁与定位面的夹角转化为了转接销与检测基准面的夹角，只需要使用量表检测转接销相对于检测基准面移动的距离即可等同于斜槽的深度。

8、可选的，所述斜槽检测装置还包括用于检测转接销在垂直检测基准面方向上位移的量表；所述记录槽外杆件端部位置为初始位置的步骤包括：使量表接触转接销远离底座一端的端面，使用对表件对量表进行对表，使量表读数为零；所述获取槽外杆件端部在初始位置与检测基准面距离和槽外杆件端部在测量位置时与检测基准面距离的差值，记录为偏差值的步骤包括：使量表接触转接销远离底座一端的端面，记录量表读数为偏差值。

9、通过采用上述技术方案，使用标准槽对量表进行对表，然后再使用量表对待测件进行测量，此时量表的读数就是标准槽深度和被测槽深度的差值，能够直观判断被测槽的深度误差是否在合格范围内，使用较为方便。

10、可选的，所述量表包括：表座，固定于测量基准面上；传递件，沿垂直检测基准面的方向与表座滑动配合，传递件上形成有与检测基准面平行的传递面，所述转接销远离旋转座的一端与所述传递面接触；表头，固定于表座上，用于检测传递件的位移距离；所述传递件与表座之间设置有弹性件，弹性件对传递件施加的作用力朝向底座内侧。所述使用对表件对量表进行对表，使量表读数为零的步骤包括：选择与被测槽深度对应的标准槽，转动旋转座，使测量销紧贴被标准槽内壁伸入到标准槽内，直到测量销端面接触标准槽槽底；将对表件上标准槽的基准面紧贴在定位基准面上；使量表接触转接销远离底座一端的端面，将量表的读数调整为零。

11、通过采用上述技术方案，在弹性件的作用下，传递件能够始终紧贴在检测销上，并对检测销施加预压力，使转接销能够紧贴在同步机构上，能够提升检测结果的准确度。

12、可选的，在转动旋转座，使测量销紧贴标准槽内壁伸入到标准槽内，直到测量销端面接触被测槽槽底的步骤之前还包括如下步骤：向传递件施加推力，使传递件向远离底座的方向滑动，直到传递件与转接销分离，此时弹性件被压缩；在将对表件上标准槽的基准面紧贴在定位基准面上的步骤后还包括如下步骤：取消对传递件施加的推力，弹性件复位推动传递件向靠近底座的方向滑动，直到转接销与传递面接触。通过采用上述技术方案，若在将测量销移动到标准槽内的过程中，传递件与转接销始终接触，当测量销的位移量过大时，会导致转接销的位移量超出量表的检测范围，进而影响到量表的检测精度；因此，在移动测量销之间，首先使传递件和转接销分离，在将测量销移动到被检测槽的槽底后，再使传递件与转接销接触，能够避免量表超出行程范围，对量表起到保护的作用，避免影响检测的精度；同时，还可以减少传递件与转接销之间的摩擦，对转接销的r部分起到保护作用。

13、可选的，所述同步机构包括：凸轮，位于旋转座内并与旋转座转动配合，凸轮的旋转中心线与旋转座的旋转中心线共线，凸轮上形成有关于旋转中心线对称分布两个支撑曲面，支撑曲面上形成有远点和近点，支撑曲面与凸轮旋转中心的距离自近点向远点呈梯度递增，测量销的端部与一个支撑曲面接触，转接销的端部与另一个支撑曲面接触，凸轮与旋转座相对转动过程中，测量销和转接销与凸轮的接触点在支撑曲面上移动，且测量销和转接销与凸轮的接触位置始终关于凸轮旋转中心线对称；凸轮轴，与凸轮固定连接且凸轮轴轴线与凸轮旋转中心共线；凸轮座，固定在底座上，凸轮座沿旋转座的旋转中心线穿入到旋转座内为凸轮轴提供支撑，凸轮座与旋转座转动配合；所述使同步机构同步测量销和转接销的位移的步骤包括：对转接销施加朝向凸轮的作用力，使转接销紧贴凸轮，当测量销在凸轮支撑曲面上滑动，并推动凸轮旋转时，凸轮带动转接销同步移动。

14、通过采用上述技术方案，一方面，凸轮座沿旋转座的旋转中心线伸入到旋转座内为凸轮和凸轮轴提供支撑，凸轮不与旋转座直接接触，使凸轮和旋转座的转动互不干扰，能够分别进行转动，凸轮、凸轮座、旋转座的旋转中心同轴，使在旋转旋转座调节角度的过程中，测量销和转接销的位移能够始终保持中心对称；

15、另一方面，凸轮上的两个支撑曲面中心对称，且测量销和转接销与凸轮的接触位置始终关于凸轮旋转中心线对称，能够保证在凸轮旋转一定角度时，能够将测量销和转接销推动同样的距离；或者，当测量销作为主动件移动时，能够推动凸轮旋转，进而使凸轮带动转接销移动同样的距离。

16、可选的，所述凸轮与凸轮座之间设置有扭转弹簧，扭转弹簧对凸轮施加的扭转力使凸轮有推动测量销和转接销远离凸轮的运动趋势；所述斜槽深度检测方法还包括：在完成一次斜槽检测后，将斜槽深度检测装置与被检测件分离，测量销和转接销在扭转弹簧的作用下复位；将另一待检测件的基准面紧贴在定位基准面上进行另一次检测。

17、通过采用上述技术方案，在不受外力时，在扭转弹簧的作用下，测量销和转接销处于最大量测位置，便于将测量销伸入斜槽内进行检测，同时在检测完成之后，扭转弹簧能够驱使凸轮旋转，进而使测量销和转接销自动复位，便于进行下一次检测，使用较为方便。

18、可选的，所述旋转座包括：旋转主体，内部形成有用于容纳凸轮的空腔，旋转主体外壁上形成有两个与空腔连通的销孔，两个销孔沿同一直线设置，所述测量销和转接销分别滑动设置在一个销孔内；支撑套，呈中空筒状，在旋转主体的两端分别设置有一个，支撑套和旋转主体同轴，支撑套上形成有与底座转动配合的圆柱面，所述凸轮座穿设于支撑套内腔。

19、通过采用上述技术方案，测量销和转接销位于同一直线上能够提升测量的准确度，在支撑套和底座圆柱面配合能够对旋转座进行支撑，使支撑座的旋转不会受到凸轮座的干扰。

20、可选地，所述底座包括座体和与座体可拆卸连接的支靠板，所述定位基准面设置于支靠板远离座体的一侧，所述定位基准面上开设有贯穿支靠板的测量槽，所述测量销包括固定连接的传递杆和量针，传递杆一端与所述凸轮接触，传递杆另一端形成有用于与支靠板接触的限位面，量针穿过测量槽延伸到定位基准面外。

21、通过采用上述技术方案，支靠板能在提供定位基准的同时能够对测量销和同步组件起到保护的作用，通过设置测量槽，使测量销在检测过程中能够自由摆动不受干扰，支靠板可拆卸，便于组装和维护测量销及同步组件。

22、可选地，所述支靠板靠近座体的一侧设置有用于与传递杆配合的定位凹槽，所述传递杆的一端与支撑曲面的远点接触时，传递杆另一端的端面与定位凹槽接触。

23、通过采用上述技术方案，定位凹槽能够保证测量销的测量范围，若定位凹槽过深，凸轮在扭转弹簧的作用下旋转推动传递杆往下行走过多时，测量销就会脱离支撑曲面，导致该检测结构失效，反之定位槽过浅就会阻碍凸轮的旋转，缩小该装置的量程，所以定位凹槽起到限制传递杆行程，它的深度与凸轮的有效工作面长度是对应的。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、通过采用斜槽检测装置，运用全等三角形原理，能够将对槽内尺寸的测量转化为对槽外尺寸的测量，测量较为方便；通过转动旋转座即可带动测量销和转接销转动，以适应不同角度的斜槽，能够对不同角度的斜槽进行测量。

26、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。