細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置及測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置及測(cè)量方法。該細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，包括：底座；安裝組件，包括用于安裝待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的支撐座；檢測(cè)組件，包括安裝座、測(cè)量桿、檢測(cè)件以及處理器，其中，安裝座沿底座的長(zhǎng)度方向可移動(dòng)地設(shè)置；測(cè)量桿可沿第一方向運(yùn)動(dòng)，該第一方向?yàn)榇怪庇诜胖迷谥巫系拇郎y(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的軸線的方向；檢測(cè)件用于檢測(cè)待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)和待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的外表面上的與該多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)；處理器與檢測(cè)件連接以對(duì)檢測(cè)件檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以確定待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸深孔的壁厚。本發(fā)明的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置及測(cè)量方法的測(cè)量精度高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，便于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置及測(cè)量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及深孔內(nèi)型腔測(cè)量裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力渦輪傳動(dòng)軸為代表的柔性細(xì)長(zhǎng)軸具有深徑比大(大于30)、壁薄、高速動(dòng)平衡要求高等特點(diǎn)，是發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)工作條件下的主要承力件，傳遞載荷，與盤、葉片等組成轉(zhuǎn)子，支承在軸承上做高速旋轉(zhuǎn)，為渦軸航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零件。
[0003]柔性細(xì)長(zhǎng)軸一般都是薄壁空心軸，其內(nèi)型腔表面設(shè)計(jì)成通孔或臺(tái)階孔，并帶有內(nèi)花鍵、螺紋等。內(nèi)孔圓周跳動(dòng)及直線度要求高達(dá)0.03_，壁厚差不大于0.05_，為了檢測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的合格率，現(xiàn)有技術(shù)中采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量方法檢測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的各個(gè)率，具體步驟為:將細(xì)長(zhǎng)軸臥式安裝在放置三坐標(biāo)平臺(tái)上的兩個(gè)V形鐵上，測(cè)頭接細(xì)長(zhǎng)加長(zhǎng)桿深入深孔內(nèi)腔進(jìn)行檢測(cè)?，F(xiàn)有的檢測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的合格率的方法有如下幾個(gè)缺點(diǎn):
[0004](I)由于三坐標(biāo)測(cè)頭傳感器連接的加長(zhǎng)桿較長(zhǎng)，測(cè)頭的負(fù)重大，造成測(cè)頭不平衡，測(cè)量精度及重復(fù)精度成急劇下降趨勢(shì)，坐標(biāo)機(jī)接長(zhǎng)桿最長(zhǎng)極限值為300_，無(wú)法檢測(cè)到深孔內(nèi)腔的全程。
[0005](2)無(wú)專用的測(cè)量裝夾輔助工裝，長(zhǎng)軸的軸線靠人工調(diào)整無(wú)法保證與三坐標(biāo)機(jī)械坐標(biāo)系平行，在測(cè)量的過程中經(jīng)常發(fā)生測(cè)頭碰撞故障。
[0006](3)三坐標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)是通過計(jì)算機(jī)計(jì)算后得到的長(zhǎng)軸的中心軸線的數(shù)據(jù)反映，并非長(zhǎng)軸母線上的真實(shí)數(shù)據(jù)反映。
[0007](4)三坐標(biāo)測(cè)量壁厚差是通過中心、內(nèi)外徑進(jìn)行間接計(jì)算得出的，存在測(cè)量誤差。
[0008](5)在平臺(tái)上測(cè)量?jī)?nèi)孔的跳動(dòng)，只能檢測(cè)到孔口的跳動(dòng)，深孔內(nèi)部的跳動(dòng)無(wú)法檢測(cè)到。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的主要目的在于提供一種便于對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚進(jìn)行檢測(cè)的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置及測(cè)量方法。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，包括:底座；安裝組件，安裝組件包括用于安裝待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的支撐座；檢測(cè)組件，檢測(cè)組件包括安裝座、測(cè)量桿、檢測(cè)件以及處理器，其中，安裝座設(shè)置在底座上，安裝座沿底座的長(zhǎng)度方向可移動(dòng)地設(shè)置；測(cè)量桿的第一端設(shè)置在安裝座上，測(cè)量桿平行于底座，且測(cè)量桿的軸線與放置在支撐座上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的軸線方向一致，測(cè)量桿可沿第一方向運(yùn)動(dòng)，該第一方向?yàn)榇怪庇诜胖迷谥巫系拇郎y(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的軸線的方向；檢測(cè)件設(shè)置在測(cè)量桿的靠近支撐座的一端以檢測(cè)待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)和待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的外表面上的與該多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)；處理器與檢測(cè)件連接以對(duì)檢測(cè)件檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以確定待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸深孔的壁厚。進(jìn)一步地，底座上設(shè)置有沿底座的長(zhǎng)度方向延伸的軌道，支撐座沿軌道的長(zhǎng)度方向可移動(dòng)地設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步地，支撐座至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)支撐座間隔設(shè)置在軌道上。
[0012]進(jìn)一步地，支撐座包括:底板，底板可移動(dòng)地設(shè)置在軌道上；螺桿，螺桿固定在底板上，螺桿垂直于底座；螺母，螺母套設(shè)在螺桿上，并可沿螺桿的長(zhǎng)度方向移動(dòng)；支撐板，支撐板上設(shè)置有與螺桿相適配的通孔，且支撐板位于螺母的遠(yuǎn)離底板的一側(cè)。
[0013]進(jìn)一步地，支撐板上設(shè)置有V型定位槽。
[0014]進(jìn)一步地，測(cè)量桿由碳纖維材料制成。
[0015]進(jìn)一步地，細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置還包括校準(zhǔn)組件，校準(zhǔn)組件包括:支架，支架固定設(shè)置在底座上；標(biāo)準(zhǔn)塊，標(biāo)準(zhǔn)塊固定設(shè)置在支架上以校準(zhǔn)測(cè)量桿和檢測(cè)件。
[0016]進(jìn)一步地，檢測(cè)件為T型雙向掃描傳感器。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法，細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法由上述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)，包括:放置步驟:將待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸放置在支撐座上，并使測(cè)量桿的軸線與放置在支撐座上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的軸線方向一致；檢測(cè)步驟:使安裝座沿底座的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，然后使測(cè)量桿沿垂直于放置在支撐座上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的軸線的第一方向移動(dòng)，并利用檢測(cè)件檢測(cè)待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)和待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的外表面上的與該多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)；計(jì)算步驟:根據(jù)檢測(cè)件的測(cè)量結(jié)果，利用處理器計(jì)算待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的深孔的壁厚。
[0018]進(jìn)一步地，在放置步驟之前，細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法的還包括校準(zhǔn)步驟，校準(zhǔn)步驟包括:利用細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置的校準(zhǔn)組件對(duì)測(cè)量桿和檢測(cè)件進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0019]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，當(dāng)需要對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸深孔的壁厚進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先將待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸放置在安裝組件上，并保證待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的軸線方向與測(cè)量桿的軸向方向一致，然后使安裝座沿底座的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，由于測(cè)量桿可沿垂直于待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的軸向方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安裝座運(yùn)動(dòng)的過程中，測(cè)量桿可以伸入到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的深孔內(nèi)，隨測(cè)量桿的運(yùn)動(dòng)，可以帶動(dòng)設(shè)置在測(cè)量桿上的檢測(cè)件的運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)件沿待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸軸線方向運(yùn)動(dòng)的過程中，可以檢測(cè)得到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)，并將多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)傳遞給處理器；同樣地，當(dāng)安裝座運(yùn)動(dòng)的過程時(shí)，可以調(diào)整測(cè)量桿的位置，使測(cè)量桿移動(dòng)到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的外周，此時(shí)，通過檢測(cè)件的作用，可以得到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸外表面上的與前述的多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)，并將該外表面坐標(biāo)傳遞至處理器，最后，通過處理器的作用，將相對(duì)應(yīng)的外表面坐標(biāo)和孔壁坐標(biāo)相減，即可得到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸的深孔孔壁的厚度。測(cè)量的過程中，可以旋轉(zhuǎn)放置在支撐座上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸，得到多組數(shù)據(jù)，如果經(jīng)處理器處理后的壁厚值的波動(dòng)范圍在0.05mm內(nèi)，則說明該細(xì)長(zhǎng)軸為合格的細(xì)長(zhǎng)軸，反之則為不合格的細(xì)長(zhǎng)軸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1示意性示出了本發(fā)明的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置的主視圖；
[0022]圖2示意性示出了本發(fā)明的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置的俯視圖；以及
[0023]圖3示意性示出了本發(fā)明的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置的左視圖。
[0024]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0025]10、底座；11、軌道；20、安裝組件；21、支撐座；211、底板；212、螺桿；213、支撐板；2131、V型定位槽；30、檢測(cè)組件；31、安裝座；32、測(cè)量桿；33、檢測(cè)件；40、校準(zhǔn)組件；41、支架；42、標(biāo)準(zhǔn)塊；50、待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸。

【具體實(shí)施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0027]參見圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔孔壁測(cè)量裝置。該細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置包括底座10、安裝組件20以及檢測(cè)組件30。
[0028]其中，安裝組件20包括用于安裝待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的支撐座21 ;檢測(cè)組件30包括安裝座31、測(cè)量桿32、檢測(cè)件33以及處理器(圖中未示出)，安裝座31設(shè)置在底座10上，安裝座31沿底座10的長(zhǎng)度方向可移動(dòng)地設(shè)置；測(cè)量桿32的第一端設(shè)置在安裝座31上，測(cè)量桿32平行于底座10，且測(cè)量桿32的軸線與放置在支撐座21上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸線方向一致，測(cè)量桿32可沿第一方向運(yùn)動(dòng)，該第一方向?yàn)榇怪庇诜胖迷谥巫?1上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸線方向；檢測(cè)件33設(shè)置在測(cè)量桿32的靠近支撐座21的一端以檢測(cè)待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)和待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的外表面上的與該多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)；處理器與檢測(cè)件33連接以對(duì)檢測(cè)件33檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以確定待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50深孔的壁厚。
[0029]根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)需要對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸深孔的壁厚進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先將待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50放置在安裝組件20上，并保證待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸線方向與測(cè)量桿32的軸向方向一致，然后使安裝座31沿底座10的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，由于測(cè)量桿32可沿垂直于待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸向方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安裝座31運(yùn)動(dòng)的過程中，測(cè)量桿32可以伸入到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔內(nèi)，隨測(cè)量桿32的運(yùn)動(dòng)，可以帶動(dòng)設(shè)置在測(cè)量桿32上的檢測(cè)件33的運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)件33沿待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50軸線方向運(yùn)動(dòng)的過程中，可以檢測(cè)得到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)，并將多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)傳遞給處理器；同樣地，當(dāng)安裝座31運(yùn)動(dòng)的過程時(shí)，可以調(diào)整測(cè)量桿32的位置，使測(cè)量桿32移動(dòng)到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的外周，此時(shí)，通過檢測(cè)件33的作用，可以得到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50外表面上的與前述的多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)，并將該外表面坐標(biāo)傳遞至處理器，最后，通過處理器的作用，將相對(duì)應(yīng)的外表面坐標(biāo)和孔壁坐標(biāo)相減，即可得到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔孔壁的厚度。測(cè)量的過程中，可以旋轉(zhuǎn)放置在支撐座21上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50，得到多組數(shù)據(jù)，如果經(jīng)處理器處理后的壁厚值的波動(dòng)范圍在0.05mm內(nèi)，則說明該細(xì)長(zhǎng)軸為合格的細(xì)長(zhǎng)軸，反之則為不合格的細(xì)長(zhǎng)軸。
[0030]本實(shí)施例中裝置還包括數(shù)據(jù)采集器(圖中未示出)，數(shù)據(jù)采集器與檢測(cè)件33連接以采集檢測(cè)件33檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集器將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給處理器處理得到細(xì)長(zhǎng)軸深孔的壁厚，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)。
[0031]根據(jù)本實(shí)施例，由于本實(shí)施例中確定的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚的因素僅包括孔壁坐標(biāo)和外邊坐標(biāo)，且僅需要一個(gè)方向上的坐標(biāo)即可確定，相對(duì)于以往采用三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚的方式，本實(shí)施例的裝置的測(cè)量精度高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，便于實(shí)現(xiàn)。
[0032]此外，本實(shí)施例中檢測(cè)件33設(shè)置在測(cè)量桿32的靠近安裝組件20的一端，能夠伸入到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔內(nèi)，便于提高本實(shí)施例的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度。
[0033]針對(duì)長(zhǎng)軸類零件的內(nèi)孔直徑、跳動(dòng)、直線度、輪廓度和壁厚差的檢測(cè)要求，編制專用的長(zhǎng)軸深孔檢測(cè)及數(shù)據(jù)處理的處理器，允許用戶自由進(jìn)行零件的相關(guān)尺寸和公差計(jì)算。處理器可自動(dòng)識(shí)別不同的零件，也可以識(shí)別指定的輪廓特征從而調(diào)用最合適的測(cè)量程序，對(duì)已經(jīng)定義的輪廓進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。處理器可以運(yùn)用輸入的理論數(shù)據(jù)或?qū)嶓w圖形跟蹤檢測(cè)被測(cè)輪廓，并與其進(jìn)行精確地自動(dòng)比較和數(shù)據(jù)處理。報(bào)告形式分圖形報(bào)告和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)文本報(bào)告兩種形式。
[0034]參見圖3所示，本實(shí)施例中的底座10上設(shè)置有沿底座10的長(zhǎng)度方向延伸的軌道11，支撐座21沿軌道11的長(zhǎng)度方向可移動(dòng)地設(shè)置，便于根據(jù)待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的長(zhǎng)度調(diào)整支撐座21的支撐點(diǎn)，保證待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50軸線與測(cè)量桿32的軸線方向的一致性。
[0035]優(yōu)選地，支撐座21至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)支撐座21間隔設(shè)置在軌道11上，便于支撐待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50。
[0036]在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例中，支撐座21包括底板211、螺桿212、螺母(圖中未示出)以及支撐板213。其中，底板211可移動(dòng)地設(shè)置在軌道11上，便于適應(yīng)不同長(zhǎng)度的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50 ;螺桿212固定在底板211上，螺桿212垂直于底座10 ;螺母套設(shè)在螺桿212上，并可沿螺桿212的長(zhǎng)度方向移動(dòng)；支撐板213上設(shè)置有與螺桿212相適配的通孔，支撐板213通過該通孔定位在螺桿212上，且該支撐板213位于螺母的遠(yuǎn)離底板211的一側(cè)，通過螺母支撐在支撐座21上。在放置待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的過程中，為了保證待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50與測(cè)量桿32的軸向方向的一致性，由于螺母可沿螺桿212的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，使得支撐板213的高度可調(diào)，通過螺母的調(diào)節(jié)作用，能夠在待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸線方向與測(cè)量桿32的軸線方向不一致時(shí)對(duì)待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而提高本實(shí)施例的測(cè)量裝置的檢測(cè)精度。
[0037]優(yōu)選地，支撐板213上設(shè)置有V型定位槽2131，便于放置待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)V型定位槽2131的過程中，在V型定位槽2131配合雙向參考基準(zhǔn)，便于保證待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的安裝精度。
[0038]由于測(cè)量桿32為細(xì)長(zhǎng)桿，受重力的作用，細(xì)長(zhǎng)的測(cè)量桿32的安裝有檢測(cè)件33的一端的負(fù)重大，容易出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，本實(shí)施例中的測(cè)量桿32由碳纖維材料制成，其長(zhǎng)度可達(dá)1200_，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，變形小。
[0039]再次結(jié)合圖1至3所示，本實(shí)施例中的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置還包括校準(zhǔn)組件40，該校準(zhǔn)組件40包括支架41和標(biāo)準(zhǔn)塊42。其中，支架41固定設(shè)置在底座10上；標(biāo)準(zhǔn)塊42固定設(shè)置在支架41上以校準(zhǔn)測(cè)量桿32和檢測(cè)件33。校準(zhǔn)時(shí)，使安裝座31沿底座10的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，在標(biāo)準(zhǔn)塊42的上表面和下表面分別檢測(cè)一組數(shù)據(jù)，利用處理器將兩組數(shù)據(jù)相減，得到數(shù)值如為標(biāo)準(zhǔn)塊42的標(biāo)準(zhǔn)厚度，則說明測(cè)量桿32和檢測(cè)件33的安裝準(zhǔn)確，否則調(diào)整后重新校準(zhǔn)。
[0040]優(yōu)選地，檢測(cè)件33為T型雙向掃描傳感器，其精度可滿足內(nèi)腔形狀誤差的檢測(cè)，從功能上還能一并完成壁厚差的檢測(cè)。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提高了一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法，細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法由上述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)。
[0042]本實(shí)施例的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法包括校準(zhǔn)步驟、放置步驟、檢測(cè)步驟以及計(jì)算步驟。
[0043]在實(shí)際測(cè)量的過程中，校準(zhǔn)步驟和放置步驟可以相互交換。下面具體介紹各個(gè)步驟的具體操作過程。
[0044]校準(zhǔn)步驟:利用細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置的校準(zhǔn)組件40對(duì)測(cè)量桿32和檢測(cè)件33進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)，使安裝座31沿底座10的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，在標(biāo)準(zhǔn)塊42的上表面和下表面分別檢測(cè)一組數(shù)據(jù)，利用處理器將兩組數(shù)據(jù)相減，得到數(shù)值如為標(biāo)準(zhǔn)塊42的標(biāo)準(zhǔn)厚度，則說明測(cè)量桿32和檢測(cè)件33的安裝準(zhǔn)確，否則調(diào)整后重新校準(zhǔn)。
[0045]放置步驟:將待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50放置在支撐座21上，并使測(cè)量桿32的軸線與放置在支撐座21上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸線方向一致，如果不一致，可以調(diào)節(jié)支撐座21，使支撐座21上的螺母沿螺桿212的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)以調(diào)整支撐板213，進(jìn)而使測(cè)量桿32的軸線與放置在支撐座21上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸線方向一致。
[0046]檢測(cè)步驟:使安裝座31沿底座10的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，然后使測(cè)量桿32測(cè)量桿32沿垂直于放置在支撐座21上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的軸線的第一方向移動(dòng)，并利用檢測(cè)件33檢測(cè)待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)和待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的外表面上的與該多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)，在測(cè)量的過程中，為了提高檢測(cè)的檢測(cè)精度，可以旋轉(zhuǎn)細(xì)長(zhǎng)軸，測(cè)量多組數(shù)據(jù)。
[0047]計(jì)算步驟:根據(jù)檢測(cè)件33的測(cè)量結(jié)果，利用處理器計(jì)算待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔的壁厚。將相對(duì)應(yīng)的外表面坐標(biāo)和孔壁坐標(biāo)相減，即可得到待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸50的深孔孔壁的厚度。如果經(jīng)處理器處理后的壁厚值的波動(dòng)范圍在0.05mm內(nèi)，則說明該細(xì)長(zhǎng)軸為合格的細(xì)長(zhǎng)軸。
[0048]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0049](I)測(cè)量精度由原有的0.03提高到0.005，測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，測(cè)量重復(fù)性好；
[0050](2)能完成長(zhǎng)度至1000mm、直徑小至Φ 15mm的深孔長(zhǎng)軸內(nèi)孔尺寸的全量程檢測(cè)，能精準(zhǔn)的測(cè)量出長(zhǎng)軸內(nèi)孔母線輪廓、任意截面跳動(dòng)和壁厚差。在加工過程中可根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)將長(zhǎng)軸深孔偏尚狀態(tài)修正合格。
[0051](3)測(cè)量方法容易掌握，方便推廣；
[0052](4)裝夾、找正方法簡(jiǎn)單，測(cè)量和數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)程序化批量測(cè)量效率極高，每批只需找正一件后，余下的零件直接執(zhí)行程序開始測(cè)量即可。測(cè)量效率由原有的2小時(shí)/件提高到0.5小時(shí)/件；
[0053](5)用3D測(cè)量軟件處理數(shù)據(jù)方便直觀，也可使用工件CAD圖形與測(cè)量輪廓精確比較。
[0054](6)大大地提高了檢測(cè)精度和工作效率，不僅為細(xì)長(zhǎng)軸類零件的按時(shí)交付起到了關(guān)鍵性作用，而且為公司全年的航機(jī)交付爭(zhēng)取了大量的寶貴時(shí)間，效果很好。
[0055]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，包括: 底座(10)； 安裝組件(20)，所述安裝組件(20)包括用于安裝待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的支撐座(21)； 檢測(cè)組件(30)，所述檢測(cè)組件(30)包括安裝座(31)、測(cè)量桿(32)、檢測(cè)件(33)以及處理器，其中， 所述安裝座(31)設(shè)置在所述底座(10)上，所述安裝座(31)沿所述底座(10)的長(zhǎng)度方向可移動(dòng)地設(shè)置； 所述測(cè)量桿(32)的第一端設(shè)置在所述安裝座(31)上，所述測(cè)量桿(32)平行于所述底座(10)，且所述測(cè)量桿(32)的軸線與放置在所述支撐座(21)上的所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的軸線方向一致，所述測(cè)量桿(32)可沿第一方向運(yùn)動(dòng)，該第一方向?yàn)榇怪庇诜胖迷谒鲋巫?21)上的所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的軸線的方向； 所述檢測(cè)件(33)設(shè)置在所述測(cè)量桿(32)的靠近所述支撐座(21)的一端以檢測(cè)所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)和所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的外表面上的與該多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)； 所述處理器與所述檢測(cè)件(33)連接以對(duì)所述檢測(cè)件(33)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以確定所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)深孔的壁厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，所述底座(10)上設(shè)置有沿所述底座(10)的長(zhǎng)度方向延伸的軌道(11)，所述支撐座(21)沿所述軌道(11)的長(zhǎng)度方向可移動(dòng)地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，所述支撐座(21)至少為兩個(gè)，所述至少兩個(gè)支撐座(21)間隔設(shè)置在所述軌道(11)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，所述支撐座(21)包括: 底板(211)，所述底板(211)可移動(dòng)地設(shè)置在所述軌道(11)上； 螺桿(212)，所述螺桿(212)固定在所述底板(211)上，所述螺桿(212)垂直于底座(10)； 螺母，所述螺母套設(shè)在所述螺桿(212)上，并可沿所述螺桿(212)的長(zhǎng)度方向移動(dòng)； 支撐板(213)，所述支撐板(213)上設(shè)置有與所述螺桿(212)相適配的通孔，且所述支撐板(213)位于所述螺母的遠(yuǎn)離所述底板(211)的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，所述支撐板(213)上設(shè)置有V型定位槽(231)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量桿(32)由碳纖維材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，所述細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置還包括校準(zhǔn)組件(40)，所述校準(zhǔn)組件(40)包括: 支架(41)，所述支架(41)固定設(shè)置在所述底座(10)上； 標(biāo)準(zhǔn)塊(42)，所述標(biāo)準(zhǔn)塊(42)固定設(shè)置在所述支架(41)上以校準(zhǔn)所述測(cè)量桿(32)和所述檢測(cè)件(33)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置，其特征在于，所述檢測(cè)件(33)為T型雙向掃描傳感器。
9.一種細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法，其特征在于，所述細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法由權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)，包括: 放置步驟:將待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)放置在所述支撐座(21)上，并使所述測(cè)量桿(32)的軸線與放置在所述支撐座(21)上的所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的軸線方向一致； 檢測(cè)步驟:使所述安裝座(31)沿所述底座(10)的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，然后使所述測(cè)量桿(32)沿垂直于放置在所述支撐座(21)上的待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的軸線的第一方向移動(dòng)，并利用所述檢測(cè)件(33)檢測(cè)所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的深孔的孔壁上的多個(gè)第一點(diǎn)處的孔壁坐標(biāo)和所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的外表面上的與該多個(gè)第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二點(diǎn)處的外表面坐標(biāo)； 計(jì)算步驟:根據(jù)所述檢測(cè)件(33)的測(cè)量結(jié)果，利用所述處理器計(jì)算所述待測(cè)細(xì)長(zhǎng)軸(50)的深孔的壁厚。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法，其特征在于，在所述放置步驟之前，所述細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量方法的還包括校準(zhǔn)步驟，所述校準(zhǔn)步驟包括: 利用所述細(xì)長(zhǎng)軸深孔壁厚測(cè)量裝置的校準(zhǔn)組件(40)對(duì)所述測(cè)量桿(32)和所述檢測(cè)件(33)進(jìn)行校準(zhǔn)。
【文檔編號(hào)】G01B21/08GK104457667SQ201410788152
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】袁園, 何莉, 廖振幫 申請(qǐng)人:中國(guó)南方航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司