專利名稱：柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空發(fā)動機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢
測裝置及其檢測方法，主要應(yīng)用于對航空發(fā)動機(jī)的柱塞零件圓柱度公差的現(xiàn)場檢測。
背景技術(shù)：
航空發(fā)動機(jī)液壓氣動系統(tǒng)中流體流動的方向、壓力和流量均需要進(jìn)行控制和調(diào) 節(jié)，完成這些功能的控制元件通常被稱為液壓(或氣動)控制活門，控制活門的質(zhì)量控制直 接關(guān)系到發(fā)動機(jī)能否發(fā)揮其最佳性能和安全可靠的工作。 活門軸(又稱為柱塞零件)是活門組件中的重要零件。它與活門襯套是一對耦合 件，加工時首先加工活門襯套，然后根據(jù)活門襯套內(nèi)孔實際值和給定配合間隙0. 005mm 0. 008mm配磨或配研柱塞零件的小8mm外圓柱面。柱塞零件的外圓柱面是柱塞零件進(jìn)行轉(zhuǎn) 動或軸向移動的主要配合工作面，該外圓柱面精度要求高，用圓柱度公差為O. 003mm來控 制。 目前，國外先進(jìn)航空企業(yè)測量柱塞零件圓柱度公差基本使用圓柱度測量儀進(jìn)行測 量，其主要原因是一方面，國外對柱塞零件圓柱度公差控制嚴(yán)格；另一方面，其生產(chǎn)現(xiàn)場 具備高精度圓柱度測量儀安裝的環(huán)境條件要求。 世界上生產(chǎn)圓柱度測量儀的廠家不多，主要有英國泰勒公司、德國馬爾公司、霍梅 爾公司、日本的東京精密和小坂研究所等。由于沒有國產(chǎn)儀器，靠進(jìn)口應(yīng)急，價格昂貴，每臺 約16萬美元。 近年來，國內(nèi)中原量儀和上海量具刃具廠等廠家研制、生產(chǎn)了圓柱度測量儀。其設(shè) 備結(jié)構(gòu)基本上是仿制英國泰勒公司生產(chǎn)的泰勒II型圓度儀，由精密旋轉(zhuǎn)臺和高精度導(dǎo)軌 等組成。由于該測量儀在自動調(diào)平、調(diào)心及數(shù)據(jù)處理軟件等方面和國外相比存在較大差異， 對測量環(huán)境條件要求嚴(yán)格，操作復(fù)雜，要求檢驗人員技術(shù)水平高等原因，國內(nèi)一般企業(yè)生產(chǎn) 單位很難采用。在沒有采用圓柱度測量儀的情況下，這些企業(yè)生產(chǎn)單位對圓柱度公差的質(zhì) 量控制采用簡易的V形鐵、指示器和測微表組合在一起，用測量圓跳動的方法來評定圓柱 度公差。但是，該方法只控制了圓柱面橫截面的形狀誤差，無法控制其軸截面的形狀誤差； 不能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于圓柱度公差的定義要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有進(jìn)口圓柱度測量儀價格昂貴，而國產(chǎn)的圓柱度測量儀對測量環(huán)境條件要 求嚴(yán)格，操作復(fù)雜，要求檢驗人員技術(shù)水平高的問題，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)柱塞零件工 作面圓柱度公差的高精度、快速技術(shù)測量，而且價格便宜、操作簡單的柱塞零件圓柱度公差 現(xiàn)場檢測裝置及其檢測方法。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案， 一種柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢 測裝置，包括底座，其特點是在底座上固定有具有手柄的導(dǎo)軌和具有螺紋槽的立柱，在立柱 上設(shè)置有具有扭簧比較儀的支架，在導(dǎo)軌的上端固定有V形鐵或頂尖軸；所述的導(dǎo)軌包括固定工作臺和移動工作臺；在固定工作臺與移動工作臺之間設(shè)置有橫向滾針和縱向滾針，
所述的橫向滾針通過橫向滾針履帶連接在一起，所述的縱向滾針通過縱向滾針履帶連接在
一起；在靠近手柄的固定工作臺的一端上固定有后擋板，與后擋板相對的固定工作臺的一
端上固定有前擋板，在前擋板與后擋板之間設(shè)置有移動工作臺的螺紋絲杠，螺紋絲杠與所
述的手柄固定連接在一起；所述的螺紋絲杠與固定在移動工作臺上的螺母相對應(yīng)；所述的
移動工作臺通過固定在其下端的滾輪設(shè)置在固定工作臺的凸臺上；所述的立柱設(shè)置在支架
的后通孔內(nèi)，所述的立柱的螺紋槽與固定在支架上的粗調(diào)螺母相對應(yīng)；所述的扭簧比較儀
設(shè)置在支架的前通孔內(nèi)，在支架上分別設(shè)置有扭簧比較儀和立柱的鎖緊螺母。 為了使扭簧比較儀的測頭與柱塞零件的距離可進(jìn)行微調(diào)，所述的支架包括具有下
凸臺的支架前體和具有上凸臺的支架后體，支架前體的下凸臺與支架后體的上凸臺相對
應(yīng)，在下凸臺與上凸臺之間具有可調(diào)間隙；支架前體與支架后體通過上擋片、下?lián)跗潭ㄔ?br> 一起；所述的支架的前通孔設(shè)置在支架的支架前體上，所述的支架的后通孔設(shè)置在支架的
支架后體上；在支架后體的上凸臺的中心位置設(shè)置有扭簧比較儀的微調(diào)螺絲，微調(diào)螺絲設(shè)
置在支架后體的上凸臺的螺紋孔內(nèi)，微調(diào)螺絲的下端面設(shè)置在支架前體的下凸臺的上方。 所述的柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟 步驟一 將柱塞零件裝夾在V形鐵或頂尖軸上，通過粗調(diào)螺母、微調(diào)螺絲調(diào)整扭簧
比較儀，使扭簧比較儀的測頭與柱塞零件的被測面接觸，并使扭簧比較儀指示表的指針指
在零刻線位置； 步驟二 轉(zhuǎn)動柱塞零件的同時，搖動移動工作臺的手柄，通過扭簧比較儀對柱塞零 件的工作面進(jìn)行測量，觀察扭簧比較儀指示表的讀數(shù)；測量過程中讀數(shù)中的最大差值即為 該柱塞零件的徑向全跳動誤差值f ; 步驟三將步驟二中測得的柱塞零件的徑向全跳動誤差值f與被測柱塞零件的給
定圓柱度公差值進(jìn)行比較，當(dāng)徑向全跳動誤差值f小于被測柱塞零件的給定圓柱度公差值
時，該柱塞零件判斷為合格。
本發(fā)明的檢測裝置的檢測原理 本發(fā)明通過測量徑向全跳動誤差來評定圓柱度公差。 如圖5所示，以V形鐵或頂尖軸的軸線為模擬基準(zhǔn)軸線0' -0'，其徑向全跳動誤 差值為被測圓柱面繞O' 0'作無軸向移動回轉(zhuǎn)，扭簧比較儀沿平行于O' -0'的理想素線
連續(xù)移動時測得的在給定方向上的最大與最小讀數(shù)之差，即最大差值，f e@，ta= Rmax_Rmin。 徑向全跳動是位置公差，其測得值反映的是沒有區(qū)分開的同軸度、圓柱度、圓度等 多項誤差的綜合，故此，徑向全跳動包含了圓柱度公差。 當(dāng)模擬基準(zhǔn)軸線O' -0'與被測圓柱面最小區(qū)域軸線O-O重合時，此時所測得的 徑向全跳動恰為被測圓柱面最小區(qū)域?qū)挾?，即fe^ = f Kffl。 當(dāng)模擬基準(zhǔn)軸線O' -0'與被測圓柱面最小區(qū)域軸線O-O有偏離(平行或交錯偏 離)時，所測得的徑向全跳動為以O(shè)' -0'為軸線，以包容被測圓柱面的兩同心圓柱之間的
區(qū)域的寬度。按評定圓柱度公差的最小條件，無論o' -o'與o-o偏離的大小、方位如何，
徑向全跳動值反映的包容區(qū)域的寬度均大于最小區(qū)域?qū)挾龋视衒 f g^跳動。 由于O' -0'與被測圓柱面最小區(qū)域軸線O-O之間的相互位置僅有重合或偏離兩
種狀況，因此，徑向全跳動與圓柱度公差必有下列關(guān)系f徑向全跳動^ f圓柱度。
本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明的檢測裝置的檢測精度高、操作簡單、價格便宜，而且檢測速度快，提高了 生產(chǎn)效率；解決了國產(chǎn)的圓柱度測量儀對測量環(huán)境條件要求嚴(yán)格，操作復(fù)雜，要求檢驗人員 技術(shù)水平高的問題，保證了軍品科研生產(chǎn)零部件的產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的右視圖；
圖3是圖1的B-B剖視圖； 圖4是本發(fā)明的檢測裝置的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的檢測裝置檢測原理的示意圖； 圖中，1-底座，2-手柄，3-導(dǎo)軌，4-后擋板，5-固定工作臺，6_滾輪，7_螺紋絲杠， 8-前擋板，9-移動工作臺，10-螺紋槽，11-支架，12-扭簧比較儀指示表，13-立柱，14-粗調(diào) 螺母，15-扭簧比較儀，16-扭簧比較儀測頭，17-柱塞零件，18-V形鐵，19-鎖緊螺母，20-支 架后體，21-下凸臺，22-上凸臺，23-上擋片，24-可調(diào)間隙，25-下?lián)跗?6-微調(diào)螺絲， 27-支架前體，28-凸臺，29-螺母，30-橫向滾針，31-縱向滾針，32-橫向滾針履帶，33-縱向 滾針履帶。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明 如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置，包括底座1， 在底座1上固定有具有手柄2的導(dǎo)軌3和具有螺紋槽10的立柱13，在立柱13上設(shè)置有具 有扭簧比較儀15的支架11，在導(dǎo)軌3的上端固定有V形鐵或頂尖軸18 ;所述的導(dǎo)軌3包括 固定工作臺5和移動工作臺9 ;在固定工作臺5與移動工作臺9之間設(shè)置有橫向滾針30和 縱向滾針31，所述的橫向滾針30通過橫向滾針履帶32連接在一起，所述的縱向滾針31通 過縱向滾針履帶33連接在一起；在靠近手柄2的固定工作臺5的一端上固定有后擋板4，與 后擋板4相對的固定工作臺5的一端上固定有前擋板8，在前擋板8與后擋板4之間設(shè)置有 移動工作臺9的螺紋絲杠7，螺紋絲杠7與所述的手柄2固定連接在一起；所述的螺紋絲杠 7與固定在移動工作臺9上的螺母29相對應(yīng)；所述的移動工作臺9通過固定在其下端的滾 輪6設(shè)置在固定工作臺5的凸臺28上；所述的立柱13設(shè)置在支架11的后通孔內(nèi)，所述的 立柱13的螺紋槽10與固定在支架11上的粗調(diào)螺母14相對應(yīng)；所述的扭簧比較儀15設(shè)置 在支架11的前通孔內(nèi)，在支架11上分別設(shè)置有扭簧比較儀15和立柱13的鎖緊螺母19。
為了使扭簧比較儀15的測頭16與柱塞零件17的距離可進(jìn)行微調(diào)，所述的支架11 包括具有下凸臺21的支架前體27和具有上凸臺22的支架后體20，支架前體27的下凸臺 21與支架后體20的上凸臺22相對應(yīng)，在下凸臺21與上凸臺22之間具有可調(diào)間隙24 ;支 架前體27與支架后體20通過上擋片23、下?lián)跗?5固定在一起；所述的支架11的前通孔設(shè) 置在支架11的支架前體27上，所述的支架11的后通孔設(shè)置在支架11的支架后體20上； 在支架后體20的上凸臺22的中心位置設(shè)置有扭簧比較儀15的微調(diào)螺絲26，微調(diào)螺絲26 設(shè)置在支架后體20的上凸臺22的螺紋孔內(nèi)，微調(diào)螺絲26的下端面設(shè)置在支架前體27的下凸臺21的上方。
所述的柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟
步驟一 將柱塞零件17裝夾在V形鐵或頂尖軸18上，通過粗調(diào)螺母14、微調(diào)螺絲 26調(diào)整扭簧比較儀15，使扭簧比較儀15的測頭16與柱塞零件17的被測面接觸，并使扭簧 比較儀15指示表12的指針指在零刻線位置； 步驟二 轉(zhuǎn)動柱塞零件17的同時，搖動移動工作臺9的手柄2，通過扭簧比較儀15 對柱塞零件17的工作面進(jìn)行測量，觀察扭簧比較儀15指示表12的讀數(shù)；測量過程中讀數(shù) 中的最大差值即為該柱塞零件17的徑向全跳動誤差值f ; 步驟三將步驟二中測得的柱塞零件17的徑向全跳動誤差值f與被測柱塞零件 17的給定圓柱度公差值進(jìn)行比較，當(dāng)徑向全跳動誤差值f小于被測柱塞零件17的給定圓柱 度公差值時，該柱塞零件17判斷為合格。
權(quán)利要求
一種柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置，包括底座，其特征在于在底座上固定有具有手柄的導(dǎo)軌和具有螺紋槽的立柱，在立柱上設(shè)置有具有扭簧比較儀的支架，在導(dǎo)軌的上端固定有V形鐵或頂尖軸；所述的導(dǎo)軌包括固定工作臺和移動工作臺；在固定工作臺與移動工作臺之間設(shè)置有橫向滾針和縱向滾針，所述的橫向滾針通過橫向滾針履帶連接在一起，所述的縱向滾針通過縱向滾針履帶連接在一起；在靠近手柄的固定工作臺的一端上固定有后擋板，與后擋板相對的固定工作臺的一端上固定有前擋板，在前擋板與后擋板之間設(shè)置有移動工作臺的螺紋絲杠，螺紋絲杠與所述的手柄固定連接在一起；所述的螺紋絲杠與固定在移動工作臺上的螺母相對應(yīng)；所述的移動工作臺通過固定在其下端的滾輪設(shè)置在固定工作臺的凸臺上；所述的立柱設(shè)置在支架的后通孔內(nèi)，所述的立柱的螺紋槽與固定在支架上的粗調(diào)螺母相對應(yīng)；所述的扭簧比較儀設(shè)置在支架的前通孔內(nèi)，在支架上分別設(shè)置有扭簧比較儀和立柱的鎖緊螺母。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于所述 的支架包括具有下凸臺的支架前體和具有上凸臺的支架后體，支架前體的下凸臺與支架后 體的上凸臺相對應(yīng)，在下凸臺與上凸臺之間具有可調(diào)間隙；支架前體與支架后體通過上擋 片、下?lián)跗潭ㄔ谝黄穑凰龅闹Ъ艿那巴自O(shè)置在支架的支架前體上，所述的支架的后通 孔設(shè)置在支架的支架后體上；在支架后體的上凸臺的中心位置設(shè)置有扭簧比較儀的微調(diào)螺 絲，微調(diào)螺絲設(shè)置在支架后體的上凸臺的螺紋孔內(nèi)，微調(diào)螺絲的下端面設(shè)置在支架前體的 下凸臺的上方。
3. 權(quán)利要求1所述的柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包 括如下步驟步驟一 將柱塞零件裝夾在V形鐵或頂尖軸上，通過粗調(diào)螺母、微調(diào)螺絲調(diào)整扭簧比較 儀，使扭簧比較儀的測頭與柱塞零件的被測面接觸，并使扭簧比較儀指示表的指針指在零 刻線位置；步驟二轉(zhuǎn)動柱塞零件的同時，搖動移動工作臺的手柄，通過扭簧比較儀對柱塞零件的 工作面進(jìn)行測量，觀察扭簧比較儀指示表的讀數(shù)；測量過程中讀數(shù)中的最大差值即為該柱 塞零件的徑向全跳動誤差值f ;步驟三將步驟二中測得的柱塞零件的徑向全跳動誤差值f與被測柱塞零件的給定圓 柱度公差值進(jìn)行比較，當(dāng)徑向全跳動誤差值f小于被測柱塞零件的給定圓柱度公差值時， 該柱塞零件判斷為合格。
全文摘要
柱塞零件圓柱度公差現(xiàn)場檢測裝置及其檢測方法，屬于航空發(fā)動機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明檢測精度高、快速，而且價格便宜、操作簡單。本發(fā)明包括底座，其特點是在底座上固定有導(dǎo)軌和立柱，在立柱上設(shè)置有具有扭簧比較儀的支架，在導(dǎo)軌的上端固定有V形鐵或頂尖軸，導(dǎo)軌包括固定工作臺和移動工作臺；在固定工作臺與移動工作臺之間設(shè)置有滾針。檢測方法將柱塞零件裝夾在V形鐵或頂尖軸上，調(diào)整扭簧比較儀，使其測頭與柱塞零件的被測面接觸，并使指針指在零刻線位置；轉(zhuǎn)動柱塞零件的同時，搖動手柄，對柱塞零件的工作面進(jìn)行測量，觀察讀數(shù)，讀數(shù)的最大差值即為徑向全跳動誤差值f；將f與給定圓柱度公差值比較，當(dāng)f小于給定圓柱度公差值時，判斷為合格。
文檔編號G01B5/20GK101709945SQ20091022024
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者王宏偉, 王玉, 蒲超亮, 高成山 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司