孔垂直度测量装置制造方法及图纸

孔垂直度测量装置，包括：膨胀芯轴，其包括：操作部段，其呈柱状并限定芯轴轴线；以及插入部段，其连接到操作部段并且用于沿插入方向插入被测孔中，插入部段通过与被测孔的孔壁贴合而保持芯轴轴线与被测孔的轴线重合；轴套，轴其套设在操作部段上并且能够在操作部段上自由滑动而搁置在设有被测孔的表面上，轴套提供与芯轴轴线垂直的测量表面；以及标尺，其设置在轴套的外周缘上且与芯轴轴线保持平行，以指示外周缘处的测量表面沿芯轴轴线的方向至设有被测孔的表面的距离。本实用新型专利技术的孔垂直度测量装置适用于不同孔径孔的精确垂直度测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
孔垂直度测量装置


[0001]本技术涉及机械加工制造领域，具体涉及一种用于测量孔垂直度的测量装置。

技术介绍

[0002]孔、尤其是连接孔常常开设于需要相互连接的不同部件或不同部分上，以便在其中设置诸如螺纹紧固件之类的连接件、例如螺钉而将所需连接的部分彼此连接。
[0003]连接孔的垂直度误差往往会导致力的传载路径变化，使得诸如钉载之类的载荷分配不均，从而降低诸如紧固件之类的连接件的承载能力，并进而降低连接疲劳寿命。
[0004]在飞机设计制造领域中也常用连接孔进行不同部件或不同部分之间的连接。为了避免由于连接孔的垂直度误差而导致的上述不利后果，国内民用飞机的连接孔的孔垂直度要求为90
°±
0.5
°
。这意味着在飞机制造领域中，制孔精度要求高，并且制造商对其关注度也会较高。
[0005]然而，在飞机生产制造现场，经常会不可避免地出现紧固件孔垂直度超差现象，有时甚至回达到约93
°
至94
°
。
[0006]此外，飞机装配中紧固件孔数量巨大、孔径不一，考虑到累积误差，一个或多个孔的垂直度超差甚至会影响整架飞机的结构强度和安全使用寿命。故而，往往需要在生产制造现场大量地和/或反复地测量这些孔的垂直度。
[0007]然而，目前还没有适合在飞机生产制造领域中使用的孔垂直度测量工具。
[0008]现有的垂直度测量仪仅能测量工件表面的平面的垂直度，并不能测量工件内孔的垂直度。对于孔垂直度测量，大多采用测量棒、直角尺/百分表和塞尺配合进行测量。
[0009]现有技术测量不同直径的孔时，不能及时更换不同直径的测量棒，测量效率低，且无法保证测量装置与被测孔壁完全贴合，测量芯棒沿被测孔的径向能晃动，就会造成测量结果不准确，测量误差大的问题。同时，对于较小的用肉眼看不出倾斜方向的垂直度偏差，在某位置的检测结果不一定是真实的垂直度偏差。
[0010]例如，在中国技术专利CN207649533U中提出了一种孔垂直度测量器。它包括测量器本体。测量器本体上部设有刻度盘。摆动部件通过活动轴与测量器本体相连接，底部插有探针。该技术方案解决现有技术中存在的孔垂直度不容易检测问题，避免结构孔加工精度低对后续加工质量造成的不利影响。
[0011]然而，该技术方案对于不同待测孔径，需要更换与待检测孔尺寸相同的探针圆柱体，也就是说，当检测不同尺寸的待检测孔时，需要更换不同尺寸的探针，测量效率低。此外，该技术方案使用时也无法保证测量装置与孔壁完全贴合。并且，对于较小的用肉眼看不出倾斜方向的垂直度偏差，在某位置的检测结果不一定是真实的垂直度偏差，造成了测量不准确，测量误差大的问题。
[0012]在中国技术专利CN204944407U中提供了一种管板深孔垂直度测量工装。它包括：支架、手柄、芯棒、顶针、百分表。其优点是：能快捷地对准多个待测量的深孔并逐一完成
测量，无需调整和额外固定，操作便捷。
[0013]然而，该技术方案只能测量某个固定直径孔的垂直度。但在实际生产场景中，孔有公差存在，使用时无法保证该测量装置与孔壁完全贴合。一旦测量芯棒沿被测孔的径向能晃动，测量结果就有偏差。
[0014]由于没有合适的孔垂直度测量工具，在部分或部件上制孔时不能有效测量，故而通常做法是要在紧固件安装后，才能发现紧固件与孔壁有间隙或者紧固件齐平度超差等。此时，就要通过拆除紧固件再进行测量。这一方面大大降低了生产制造效率且增加了生产成本，另一方面甚至可能由于孔的垂直度误差而直接地或间接地损坏飞机结构。例如，由于飞机上大量使用过盈配合的高锁、铆钉等，拆除紧固件较易出现孔径超差。此外，在紧固件拆除后往往还不能进行准确测量。实际生产中，测量人员经常用估值来计算，这就导致超差处置人员按照估算结果进行扩孔处置往往不能一次性将垂直度纠正到位。

技术实现思路

[0015]基于现有技术中存在的上述的问题，本技术的目的在于，提供一种适用于不同孔径孔的精确垂直度测量的测量装置。
[0016]为此，本技术提供了一种孔垂直度测量装置，包括：
[0017]膨胀芯轴，所述膨胀芯轴包括：
[0018]操作部段，所述操作部段呈柱状并限定芯轴轴线；以及
[0019]插入部段，所述插入部段连接到所述操作部段并且用于沿插入方向插入被测孔中，所述插入部段通过与被测孔的孔壁贴合而保持所述芯轴轴线与所述被测孔的轴线重合；
[0020]轴套，所述轴套套设在所述操作部段上并且能够在所述操作部段上自由滑动而搁置在设有所述被测孔的表面上，所述轴套提供与所述芯轴轴线垂直的测量表面；以及
[0021]标尺，所述标尺设置在所述轴套的外周缘上且与所述芯轴轴线保持平行，以指示所述外周缘处的所述测量表面沿所述芯轴轴线的方向至设有所述被测孔的表面的距离。
[0022]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述插入部段包括胀套、多个胀块和锥形件，其中：
[0023]所述胀套呈中空圆筒状，所述胀套的外径小于所述被测孔的孔径，所述胀套限定胀套轴线，所述胀套的筒壁上设有胀块引导孔；
[0024]所述胀块设置在所述胀套的所述胀块引导孔中，以被限制为仅沿垂直于所述胀套轴线的径向伸出或缩回所述胀套，所述胀块包括平行于所述胀套轴线且用于与所述孔壁相接触的胀块外表面以及在所述插入方向上向内倾斜且用于与所述锥形件相贴合的胀块内表面；
[0025]所述锥形件与所述操作部段联接且具有在所述插入方向上向内倾斜的外表面。
[0026]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，各所述胀块围绕所述胀套轴线均匀分布。
[0027]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述插入部段包括四个胀块，各相邻所述胀块围绕所述胀套轴线间隔90度均匀分布。
[0028]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述轴套具有圆柱形外轮
廓，所述测量表面是所述轴套的面向所述被测孔的底面，所述轴套的圆柱表面保持与所述芯轴轴线平行。
[0029]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述圆柱表面的接近所述被测孔的一端设有沿周向分布的刻度。
[0030]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述操作部段具有围绕所述芯轴轴线的圆柱形外轮廓，所述轴套设有用于套设到所述操作部段上的圆形孔，使得所述轴套能相对于所述操作部段围绕所述芯轴轴线自由旋转。
[0031]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述操作部段和所述插入部段通过设于两者中的一个上的内螺纹和设于两者中的另一个上的外螺纹相互联接。
[0032]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述标尺是能伸缩的尺，所述标尺的一端固定在所述轴套上，所述标尺的另一端朝向设有所述被测孔的表面伸出或朝向所述轴套缩回。
[0033]根据本技术的孔垂直度测量装置的优选实施例，所述操作部段上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种孔垂直度测量装置(1000)，其特征在于，包括：膨胀芯轴(1100)，所述膨胀芯轴(1100)包括：操作部段(1110)，所述操作部段(1110)呈柱状并限定芯轴轴线；以及插入部段(1120)，所述插入部段(1120)连接到所述操作部段(1110)并且用于沿插入方向插入被测孔(2000)中，所述插入部段(1120)通过与所述被测孔(2000)的孔壁(2100)贴合而保持所述芯轴轴线与所述被测孔(2000)的轴线重合；轴套(1200)，所述轴套(1200)套设在所述操作部段(1110)上并且能够在所述操作部段(1110)上自由滑动而搁置在设有所述被测孔(2000)的表面(2200)上，所述轴套(1200)提供与所述芯轴轴线垂直的测量表面(1210)；以及标尺(1300)，所述标尺(1300)设置在所述轴套(1200)的外周缘上且与所述芯轴轴线保持平行，以指示所述外周缘处的所述测量表面(1210)沿所述芯轴轴线的方向至设有所述被测孔(2000)的表面(2200)的距离。2.根据权利要求1所述的孔垂直度测量装置(1000)，其特征在于，所述插入部段(1120)包括胀套(1121)、多个胀块(1122)和锥形件(1123)，其中：所述胀套(1121)呈中空圆筒状，所述胀套(1121)的外径小于所述被测孔(2000)的孔径，所述胀套(1121)限定胀套轴线，所述胀套(1121)的筒壁上设有胀块引导孔(1124)；所述胀块(1122)设置在所述胀套(1121)的所述胀块引导孔(1124)中，以被限制为仅沿垂直于所述胀套轴线的径向伸出或缩回所述胀套(1121)，所述胀块(1122)包括平行于所述胀套轴线且用于与所述孔壁(2100)相接触的胀块外表面(1122A)以及在所述插入方向上向内倾斜且用于与所述锥形件(1123)相贴合的胀块内表面(1122B)；所述锥形件(1123)与所述操作部段(1110...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素晓，孙晓东，陈建，兰健，马世伟，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：