环形件内锥面处截面至端面距离检验测具及方法技术

本发明专利技术公开了一种环形件内锥面处截面至端面距离检验测具，包括定位机构和测量机构，测量机构可拆卸地安装在定位机构上，定位机构用于与工件的端面接触并将测量机构定位至指定位置处，测量机构包括测量单元和测量座，测量单元上设有测量端和检测端，测量端的端面与工件的被测内锥面接触，测量座上设有沿中轴线方向开设的安装孔，测量单元滑动安装在安装孔内，测量座的远离测量端的端面上还设有两个表面高度不同的平面形成的台阶面，通过检测端的端面与两个台阶面的位置关系以判断环形件内锥面处截面至端面距离是否合格；本发明专利技术还公开了包括上述测具的检验方法。本发明专利技术可以解决现有检测方法存在的效率低、成本高、新手检测准确率低的技术问题。确率低的技术问题。确率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
环形件内锥面处截面至端面距离检验测具及方法


[0001]本专利技术涉及带有内锥面的航空发动机环形工件检验
，特别地，涉及一种环形件内锥面处截面至端面距离检验测具。此外，本专利技术还涉及一种包括上述环形件内锥面处截面至端面距离检验测具的检验方法。

技术介绍

[0002]航空发动机的轴承座是发动机传动的重要组件之一。虽然轴承座的外部结构成环形结构，但是轴承座的内部结构比较复杂，尤其是轴承座内锥面处的检测，内锥面处于轴承座内腔中呈角度布设的两个环形凸缘之间的区域，对于轴承座内锥面处的检测往往是检测内锥面在指定直径φA处的截面与端面的距离是否在公差范围内，在检测时容易受到两个环形凸缘的阻碍。
[0003]现有的轴承座内锥面处的检测一般包括如下两种：(1)三坐标测量仪测量：先用三坐标测量仪在工件的端面至少采16个点，形成一个面；以这个面为基准再在工件的内锥面的两个不同截面上分别采16个点，形成两个不同的圆截面，然后模拟出工件的锥面；通过三坐标自带软件计算分析，得出结果；(2)用对比法测量：先做出专用工装对表件和专用表架，对表件的尺寸结构和工件相似，并且测量出端面距H3处的截面圆φC的真实值，表架在测量直径时可以伸缩，并且能避开干涉，表架的测量头可以测量至内锥面的高度H3处；根据φA、H1和H2，换算成L时，φC的最大值和最小值；先用表架放在对表件上对表归零，再把表架放到工件上，记录表架上的指示表数值，指示表数值加上φC的真实值，然后与φC的最大值和最小值对比，得出工件是否合格。上述两种检测方法存在如下问题：三坐标测量仪测量，效率较低，需要至少打64个点才能测出需要的值，至少需要20分钟以上；并且有使用场地限制，不能在工件还装在机床上时使用；对比法测量成本相对较高，特别是可伸缩、大量程的量直径表架，至少上万；并且对使用者的技能要求过高，新手职工很难测量准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种环形件内锥面处截面至端面距离检验测具及方法，以解决现有检测方法存在的效率低、成本高、检测准确率低的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种环形件内锥面处截面至端面距离检验测具，用于内部含有内锥面的环形工件在指定直径处的截面至端面的距离的检验，所述指定直径截面为位于被测内锥面处的截面，所述内锥面是指处于环形工件内腔中呈角度布设的两个环形凸缘之间的锥面区域，包括定位机构和测量机构，所述测量机构可拆卸地安装在定位机构上，所述定位机构用于与工件的端面接触并将测量机构定位至指定位置处，所述测量机构包括测量单元和测量座，测量座的中轴线与定位机构呈有角度的布设，测量单元上设有测量端和检测端，测量端的端面用于与工件的被测内锥面抵接接触，测量座上设有沿其中轴线方向开设的安装孔，所述测量单元滑动安装在安装孔内，所述测量座上还设有基准孔，基准孔的中心线与工件的中心线垂直相交，
[0006]所述测量座的远离测量端的端面上还设有两个表面高度不同的平面形成的台阶面，通过检测端的端面与两个台阶面的位置关系以判断环形件内锥面处截面至端面距离是否合格。
[0007]进一步地，所述定位机构包括定位板和设置在定位板上用于与工件外圆接触的定位销，所述定位板上设有安装槽，所述测量座可拆卸地安装在安装槽上，所述测量单元的测量端和检测端分别处于安装槽的两侧。
[0008]进一步地，所述定位板为多边形板，所述定位销的数量为两个，两个定位销分别设置在定位板长度方向上的两端部，定位销与安装槽分别设在定位板宽度方向上的两端部，所述定位销的中心至基准孔的纵向距离E＝((B+D)2/4
‑
F2)
1/2
，其中B为工件外圆直径值，D为定位销的直径值，F为安装槽长度方向上的中心所在直线至两个定位销所在直线之间的距离值，E、F、D三个尺寸配合用于确保中心线与工件的中心线相交进而保证测量单元的检测端能接触到工件的中心截面上。
[0009]进一步地，所述定位机构上设有用于定位机构定位安装至工件上的操作部。
[0010]进一步地，所述测量单元包括滑动安装于安装孔内的测量销和控制测量销在安装孔中滑动的控制部，所述测量座上设有供控制部活动的控制孔，所述控制部的一端与测量销固定，控制部的另一端从控制孔穿出测量座。
[0011]进一步地，所述测量销包括与工件的被测内锥面接触的球头端和用于判断工件是否合格的判断端，球头端为测量单元的测量端，判断端为测量单元的检测端，球头端的端面为球面结构，判断端的端面为平面结构，判断端的端面与台阶面的两个平面平行。
[0012]进一步地，所述台阶面的高度差等于L2
‑
L1，其中L2＝(G+H2)*cosα+(A/2)*sinα，L1＝(G+H1)*cosα+(A/2)*sinα，上述公式中：G为基准孔至定位机构与工件的端面接触所形成的支靠面的距离值，H1为工件的指定直径截面到工件的端面的最小值，H2为工件的指定直径截面到工件的端面的最大值，A为指定直径处的直径值，α等于90
°
减去工件的被测内锥面的斜度值。
[0013]进一步地，所述测量单元的测量端和检测端的中心连线与工件的外圆轴线相交，两者之间的夹角等于α。
[0014]进一步地，所述测量单元的测量端由中部向端部的径向尺寸逐渐减小。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种环形件内锥面处截面至端面距离检验方法，其包括上述所述的环形件内锥面处截面至端面距离检验测具，并包括如下步骤：
[0015]S1、将定位机构紧贴工件的端面，并使测量单元的测量端的端面与工件的被测内锥面接触，观察测量单元的检测端与台阶面之间的相对位置；
[0016]S2、若测量单元的检测端处于台阶面之间，则工件合格；若测量单元的检测端伸出台阶面或未到达台阶面处，则工件不合格。
[0017]进一步地，所述工件在检验时始终安装在机床上。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：
[0019](1)本专利技术环形件内锥面处截面至端面距离检验测具是一种用于检验内部含有内锥面的环形工件在指定直径处的截面至端面的距离的工具，它通过定位机构将该测具固定在工件的待测位置处，然后通过测量机构的测量单元在安装孔中滑动，使测量单元的测量端接触到被测内锥面，通过检测端的端面与两个台阶面的位置关系以判断环形件内锥面处
截面至端面距离是否合格，若测量单元的检测端的位置处于台阶面之间，则工件合格；若测量单元的检测端伸出台阶面或为到达台阶面处，则工件不合格，可保证工件合格率的检测用时短、效率较高，且由于使用测具进行判断，只要求操作人员会使用测具即可，对操作人员的技术要求也大大降低，新手也能达到较高的检测准确率；另外，本专利技术的测具只包括定位机构和测量机构两部分结构，而且测量机构也只包括测量座和测量单元两部分结构，结构比较简单，操作过程也比较简单，制作成本和检验成本均较低；同时，本专利技术的体积小，轻便，可用于多种场合，并且可以通过变换测量单元的位置及形状，可应用于含有内锥面的结构更复杂的环形工件，应用范围较广；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环形件内锥面处截面至端面距离检验测具，用于内部含有内锥面的环形工件在指定直径处的截面至端面的距离的检验，所述内锥面是指处于环形工件内腔中呈角度布设的两个环形凸缘之间的锥面区域，所述指定直径截面为位于被测内锥面处的截面，其特征在于，包括定位机构(1)和测量机构(2)，所述测量机构(2)可拆卸地安装在定位机构(1)上，所述定位机构(1)用于与工件(3)的端面接触并将测量机构(2)定位至指定位置处，所述测量机构(2)包括测量单元(21)和测量座(22)，测量座(22)的中轴线与定位机构(1)呈有角度的布设，测量单元(21)上设有测量端和检测端，测量端的端面用于与工件(3)的被测内锥面抵接接触，所述测量座(22)上设有沿其中轴线方向开设的安装孔(221)，所述测量单元(21)滑动安装在安装孔(221)内，所述测量座(22)上还设有基准孔(223)，基准孔(223)的中心线与工件(3)的中心线垂直相交，所述测量座(22)的远离测量端的端面上还设有两个表面高度不同的平面形成的台阶面(222)，通过检测端的端面与两个台阶面(222)的位置关系以判断环形件内锥面处截面至端面距离是否合格。2.根据权利要求1所述的环形件内锥面处截面至端面距离检验测具，其特征在于，所述定位机构(1)包括定位板(11)和设置在定位板(11)上用于与工件(3)外圆接触的定位销(12)，所述定位板(11)上设有安装槽(111)，所述测量座(22)可拆卸地安装在安装槽(111)上，所述测量单元(21)的测量端和检测端分别处于安装槽(111)的两侧。3.根据权利要求2所述的环形件内锥面处截面至端面距离检验测具，其特征在于，所述定位板(11)为多边形板，所述定位销(12)的数量为两个，两个定位销(12)分别设置在定位板(11)长度方向上的两端部，定位销(12)与安装槽(111)分别设在定位板(11)宽度方向上的两端部，所述定位销(12)的中心至基准孔(223)的纵向距离E＝((B+D)2/4
‑
F2)
1/2
，其中B为工件外圆直径值，D为定位销(12)的直径值，F为定位销的中心至安装孔(221)的中心线的横向距离，E、F、D三个尺寸配合用于确保测量单元(21)的中心线与工件(3)的中心线相交进而保证检测端能接触到工件(3)的中心截面上。4.根据权利要求1所述的环形件内锥面处截面至端面距离检验测具，其特征在于，所述定位机构(1)上设有用于定位机构(1)定位安装至工件上的操作部(13)。5.根据权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐忠，单廷臣，李玉婷，汪晶晶，段燕，
申请(专利权)人：湖南南方通用航空发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：