[发明专利]一种适用于航空发动机机匣同轴度检测和调整方法

说明书

本发明公开了一种适用于航空发动机机匣的同轴度检测和调整的方法，属于制造质量预测与控制领域。本方法先测量机匣各点相对于转台回转中心的位置坐标，再通过最小二乘法拟合与计算得到机匣位姿信息，以此测量和调整发动机机匣上各部件的同轴度。与一般回转轴线测量法不同，本方法允许机匣装夹存在偏移和倾斜，仅需不超出检测极限即可，以此减免人工的精确装夹和调整环节，降低了对工人的技术要求，提高效率。同时本方法简化了人工装表、多次装表。本方法在实施过程中通过计算机编程辅助，减免人工读表、记录、计算等工作，减少工人工作量，提高自动化程度，提升测量效率。

技术领域

本发明涉及一种适用于航空发动机机匣同轴度检测和调整的方法，属于制造质量预测与控制技术领域。

背景技术

大量科研和生产实践表明，航空发动机常常会因为同轴度不合格会引起发动机静、转子碰撞摩擦，从而引起振动，影响发动机工作。因此，同轴度测量对于保证发动机正常工作，提高发动机可靠性具有重要意义。

结合生产实际，在量产航空发动机装配流水线的环节中，需要对发动机机匣一端的轴承架进行同轴度检测和调整，现在采用的是回转轴线测量法。调整轴承架的方法是先测量并调整使机匣底端中心与旋转中心重合，再测量并调整使机匣基准轴线和转台表面垂直，最后测量并调整使轴承架与机匣同轴。

但现行方法存在许多问题需要解决，其主要问题是手动测量导致耗时久，效率低，影响后续装配，降低生产效率。尤其调整零件相对于测量转台的同心和垂直步骤，对工人技术水平要求高，耗时久。同时装表，读表，记录，计算均人工完成，自动化程度低，费人费力且效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于航空发动机机匣的同轴度检测和调整方法，该方法能够解决现有技术中检测效率低下的问题，提高机匣同轴度调整和测量自动化程度和测量效率。

一种适用于航空发动机机匣的同轴度检测和调整方法，该检测和调整方法包括以下步骤：

步骤一：测量和采集机匣各被测点相对于转台回转中心的位置坐标数据；

步骤二：通过最小二乘法对位置坐标数据拟合并计算得到机匣各零件位姿信息；

步骤三：根据步骤二的零件位姿信息进行同轴度调整。

进一步地，所述步骤一中位置坐标数据的测量和采集过程如下：

将机匣装夹在回转测量台上，将三个以上的数字千分表(根据实际情况不同，表的数量可变，位移传感器类型可换)安装在固定位置后转动转台，当旋转到固定角度时(根据实际情况不同，圆拟合可用4个及以上测量角度，椭圆拟合可用5个及以上测量角度)记录数字千分表的数据；在一次数据采集过程中，共得到多个数字千分表在多个方向上采集的数据。

进一步地，所述步骤二中机匣各零件位姿信息包括：机匣上各测量截面中心点的坐标信息和拟合机匣基准轴线的位姿信息，通过判定各个被测截面中心点与基准轴线的位置关系，判断机匣和各零部件是否满足同轴度要求，如果不满足，给出偏移量信息。

进一步地，假定数字千分表为4个，千分表在水平面上对准转台中心轴线，并且假定一次测量中转台转到A、B、C、D、E、F这6个角度时记录千分表数据。4个数字千分表的高度分别为Z₁、Z₂、Z₃、Z₄，不装夹机匣时表压缩量为0时表头到基准轴线的距离分别为R₁、R₂、R₃、R₄。将机匣装夹在转台上，并将转台转动到E方向即240°方向时，4个表压缩量R_1E′、R_2E′、R_3E′、R_4E′，其它方向同理。4个表在6方向总计测得24个压缩量数据。