[发明专利]一种测量短母线精密孔直径的装置和方法

说明书

【技术领域】

本发明属于航空发动机检测领域，尤其涉及一种测量短母线精密孔直径的装置和方法。

【背景技术】

航空发动机燃烧室喷嘴零件一端内孔带有微型环槽，如图1所示，几何尺寸小，精度要求高，内孔直径公差仅为0.005mm，截面间隔很小，设计要求加工保证内孔的每个环形截面直径尺寸并分别测量其实际值，待测零件中含有直径为R1的短母线孔8以及直径为R2的微型环槽9，其中R1＜R2。在加工现场，因为短母线孔8是相对于微型环槽9有一个很小的凸起，常规的卡尺等很难准确找到短母线孔8截面位置，所以一直没有有效地测量每个短母线孔8的截面直径尺寸的方法，不能得到准确的测量数据，零件质量不能得到有效的控制，零件的一致性、互换性也得不到保证。

【发明内容】

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种测量准确的测量短母线精密孔直径的装置和方法。

为了实现上述目的，本发明装置采用以下技术方案：

包括水平的定位板，以及竖直固定在定位板上的定位心轴，定位心轴上部侧面安装有两个对称的用于测量零件内短母线孔直径的位移传感器，位移传感器均含有能够向里压缩并复位的弹性触头；短母线孔的直径大于或等于定位心轴的直径，小于两个触头之间的距离；定位心轴上能够套设用于调整触头伸入零件内深度的调整垫圈，调整垫圈上表面和触头之间的距离等于短母线孔在待测零件内的深度。

进一步地，所述的定位心轴的上部对称设置有两个腰形槽，位移传感器分别安装在腰形槽中。

进一步地，短母线孔的直径与定位心轴的直径之差小于位移传感器上触头的最大压缩量。

进一步地，触头的压缩量为0～1mm。

进一步地，在位移传感器的下侧，定位心轴上设置有用于固定位移传感器的紧定螺钉，紧定螺钉的轴线与定位心轴的轴线平行。

进一步地，所述的定位板上开设有通孔，定位心轴穿过该通孔，定位心轴的下部为定位轴肩，定位轴肩与定位板固定相连。

进一步地，所述的定位板下侧设置有支脚。

本发明方法采用如下技术方案：包括以下步骤：

101、先采用标准件套在定位心轴的上部，通过两个位移传感器对标准件的内径进行标定，并调零；其中标准件含有与待测零件理论内径相等的内孔，且测得标准件的内孔直径实际值为R；

102、将待测零件套在定位心轴的上部，调整触头和调整垫圈之间的距离，使调零后的位移传感器的触头接触待测短母线孔并产生压缩，获得两个触头的位移量△1和△2；

103、计算待测零件内短母线孔的直径R1，R1＝R+△1+△2。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明装置中通过在定位心轴上套设调整垫圈，并在定位心轴上安装两个带有弹性触头的位移传感器，在测试过程中，定位心轴穿入待测零件内孔中，通过调整套设的调整垫圈最上端和触头之间的距离，使位移传感器的触头能够与待测零件内不同深度处短母线孔截面处于同一平面内，同时，短母线孔的直径小于两个触头之间的距离，所以短母线孔的截面与触头相接并使触头产生压缩，从而能够有效对零件内短母线孔的直径进行逐一测量，且测量是通过位移传感器进行的，测量精度高，测量结果不受人为因素的影响，同时，本发明中通过采用两个位移传感器，与短母线孔均为点接触，有效避免零件本身误差带来的不利影响；本发明适用范围广，能够完成对航空发动机燃烧室喷嘴零件内多个短母线环槽的准确测量，尤其适用于带环形槽的内孔和锥形孔指定深度直径的测量。

进一步，本发明通过将位移传感器安装在腰形槽中，更好地保证两个位移传感器触头中心的连线通过定位心轴的轴心。

进一步，本发明中触头能够伸缩的范围为0～1mm，比短母线孔直径公差0.005mm大，有效保证测量量程。

进一步，本发明通过设置紧定螺钉轴向顶紧两个位移传感器，使其在定位心轴的轴向等高。

本发明测试方法中通过两个位移传感器触头在测量过程中产生压缩得到位移量，从而得出零件内短母线孔的直径，操作简单，测量准确，通过将零件旋转还可以快速测出圆度等数据，方便快捷。

进一步地，本发明测试方法中使用标准件进行对标，使测量更准确。

【附图说明】

图1是某型航空发动机燃烧室喷嘴零件待测位置几何结构示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是本发明中定位心轴的结构示意图；

图4是本发明中定位心轴的剖视图；

图5是本发明中调整垫圈的结构示意图。