[发明专利]基于标准芯棒的校准测量方法

说明书

本发明提供了一种基于标准芯棒的校准测量方法，其中，标准芯棒用于调整液压夹具的中心位置，该方法包括：将液压夹具固定于气浮转台上并进行找正；将标准芯棒的一端装入液压夹具中，并以液压夹具的内圆柱面为基准，测量标准芯棒的端面跳动值，利用标准芯棒的端面跳动值得到校准参考芯棒的径向跳动值；通过调整液压夹具在气浮转台上的位置，使得校准参考芯棒的径向跳动值达到预设径向跳动值，确定液压夹具的中心位置。

技术领域

本发明涉及机械装配校准测量领域，尤其涉及一种基于标准芯棒的校准测量方法。

背景技术

燃气轮机和航空发动机压气机和涡轮转子的串联结构决定了其串联堆叠的装配特征，同轴度是考核装配质量的核心指标。

目前，在压气机和涡轮转子装配过程中，压气机和涡轮转子大多数采用止口过盈装配，且装配完成后，定位基准面(外圆柱面)已经内嵌入到上一级转子零件的定位基准面(内孔)中，无法实现装配精度的在位测量；多级转子零件串联装配将引起单级转子零件形位误差传递放大，导致即使在各单级转子零件精度均是合格的情况下，最终装配精度也可能无法满足要求；且各单级转子零件均是通过螺栓连接，每对不同的螺栓孔均可作为一种安装方案，对于多级转子堆叠装配就存在多种不同装配结果。

由于发动机多级转子同轴度误差偏大是制约发动机性能的核心问题，目前，有相关技术人员总结了航空发动机整机装配阶段的同心度测量技术，介绍了自主研制的转子堆叠优化系统，转子同心度测量系统以及支撑同心度的测量方法；分析了堆叠预测装备系统(SPS)在某型发动机高压转子装配过程中的实际应用，使用该系统可以在装配前针对转子装配件自身测量数据计算优化出最佳装配方案，减小转子装配后的跳动；提出一种新型的航空发动机转子装配优化方法。该方法通过在装配过程中按照一定的理论计算值装配单级转子，逐级减小每一级的同轴度误差，最终实现多级转子同轴度误差的最小化。相关技术中都是对于压气机转子和高压涡轮转子装配方法的研究成果较多，以满足装配方法的参考和优化。

在装配领域中，转子装配过程中选择使用回转精度较高的气浮转台为装配操作平台进行装配是目前技术人员的最佳选择，但是在气浮转台上如何利用标准芯棒(Master)调整液压夹具的中心位置，提高转子装配的成功率和装配精度亟需解决。

发明内容

有鉴于此，为了解决气浮转台与液压夹具的中心位置偏差大，导致测量结果偏差大，从而不能满足装配要求的技术问题，本发明提供了一种基于标准芯棒的校准测量方法，通过改变参考基准和测量方式，降低气浮转台与液压夹具的中心位置的误差，提高转子装配的成功率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于标准芯棒的校准测量方法，其中，标准芯棒用于调整液压夹具的中心位置，该方法包括：将液压夹具固定于气浮转台上并进行找正；将标准芯棒的一端装入液压夹具中，并以液压夹具的内圆柱面为基准，测量标准芯棒的端面跳动值，利用标准芯棒的端面跳动值得到校准参考芯棒的径向跳动值；通过调整液压夹具在气浮转台上的位置，使得校准参考芯棒的径向跳动值达到预设径向跳动值，确定液压夹具的中心位置。

根据本发明的实施例，其中，通过正棱柱和标准芯棒的组合代替校准参考芯棒，正棱柱的一侧面与标准芯棒顶面互相垂直；其中，校准参考芯棒的长度大于标准芯棒的长度。

根据本发明的实施例，其中，利用标准芯棒的端面跳动值得到校准参考芯棒的径向跳动值的计算关系为：

ΔY＝2*Δy (1)

Δy＝Δx*(L/D) (2)

其中，ΔY为校准参考芯棒的径向跳动值；Δy为标准芯棒的端面跳动换算值；Δx为标准芯棒的端面跳动值；L为校准参考芯棒的长度；D为标准芯棒的直径。

根据本发明的实施例，其中，在调整液压夹具的中心位置之前，对液压夹具进行夹紧功能测试，以使液压夹具能够夹紧标准芯棒。