[发明专利]一种面向薄壁曲面零件变形测试的可重构工装

说明书

本发明提供了一种面向薄壁曲面零件变形测试的可重构工装，包括安装架、若干位移传感组件及曲面零件连接组件；安装架包括支架及若干横梁，横梁的两端均通过滑动组件安装在支架上；位移传感组件包括位移传感器及夹紧组件；曲面零件连接组件包括夹紧板、长杆、球铰、两个球铰固定块和中心对正底座；可重构工装还包括电控组件。本发明提供的可重构工装集定位、连接、测量于一体，无需额外的机械设备参与，操作简便，测试具有可重构性，能够及时反馈位移信息，可用于多种不同尺寸的薄壁曲面零件变形测量；位移传感组件简单小巧，方便拆卸；球铰的设置克服了位移传感器不能随所测位置进行角度旋转和方向偏移的缺点，可以精确得到所测点处位移值。

技术领域

本发明涉及曲面零件变形检测设备技术领域，特别涉及一种面向薄壁曲面零件变形测试的可重构工装。

背景技术

在航空、航天等领域中，材料成型、机械加工、机械装配等各方面工作，由于工艺、材料等因素的限制，所得产品的刚性小，产品制造出来其尺寸与理论模型有一定的偏差，特别是在航空航天领域中，其生产的产品尺寸都很大，其所用的材料大都追求耐腐蚀、耐高温、轻量化等，所以很多材料大都为复合材料，形状多为薄壁曲面，同时其对尺寸精度的要求很高，但在产品生产的过程中，由于工艺、材料等影响，使得实际产品尺寸误差大于尺寸精度要求，故需在零件产品后期加工、装配过程中，通过加载等方式，使产品尺寸误差满足尺寸精度要求。

复合材料虽然具有耐高温、耐腐蚀等优良性质，但一部分复合材料的刚度、强度低于传统金属材料，通过试验获得准确的复合材料的材料参数难度较大，同一批零件产品，与理论模型相比，形状误差大小各异，但其各零件材料参数一致，故获得该批零件的材料参数，对该批零件成型、装配等都有着重要作用。有些零件很贵重，在对零件进行装配之前需要进行有限元分析，对其所处工况进行模拟，进而判断该零件在装配工况中是否会被损坏，所以材料参数是否准确，对有限元仿真有很大的影响，获得有限元仿真中材料参数的一种方法，就是借助有限元分析软件获得某一零件在装配过程的有限元仿真数据，同该零件在相同条件下的装配过程的测试数据加以比较，分析整理出符合该批次零件的材料参数，在这些数据中，零件在某种工况下所产生的位移是很重要、很直观的一项比对因素，所测得的位移值准确程度，直接影响到材料参数是否准确。

位移测量由于受到环境和零件外形等条件限制，往往对传感器装置提出特殊要求如安装方式、量程、安全要求等。目前大多数位移测量装置操作复杂、拆卸困难、适用范围小，特别是对薄壁曲面零件表面产生的位移进行测量时，所测得的位移方向不能准确获悉，不能得到具体方向的真实位移值，这样的位移数据对于实际工作没有实质性作用。

发明内容

为了解决现有位移测量装置存在的操作复杂、拆卸困难、适用范围小，特别是对薄壁曲面零件表面产生的位移进行测量时，所测得的位移方向不能准确获悉，不能得到具体方向的真实位移值，这样的位移数据对于实际工作没有实质性作用等问题，本发明提供了一种集定位、连接、测量于一体的面向薄壁曲面零件变形测试的可重构工装。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供了一种面向薄壁曲面零件变形测试的可重构工装，所述可重构工装包括安装架、设置在所述安装架上的若干位移传感组件及与所述位移传感组件底部连接的曲面零件连接组件；所述安装架包括支架及若干横梁，若干所述横梁的两端均通过滑动组件安装在所述支架上，且所述横梁通过所述滑动组件可沿所述支架的长度方向滑动，若干所述位移传感组件均设置在所述横梁上；

所述位移传感组件包括位移传感器及与所述位移传感器连接的夹紧组件，所述位移传感器通过所述夹紧组件设置在所述横梁上；

所述曲面零件连接组件包括夹紧板、长杆、球铰、两个球铰固定块和中心对正底座，所述夹紧板的顶端夹紧所述位移传感器底部的伸缩杆底端，所述夹紧板底端夹紧所述长杆的顶端，所述长杆的底端与所述球铰顶端螺纹连接，所述球铰底端通过两个对称设置的所述球铰固定块固定在所述中心对正底座上，所述中心对正底座底部通过粘结层连接待测的薄壁曲面零件；