一种弹性环壁厚差精密测量装置及方法

摘要

一种弹性环壁厚差精密测量装置及方法，装置包括基准卡环、千分表及表座，基准卡环一侧与弹性环内孔插装配合，基准卡环另一侧用于放置表座，表座与基准卡环滑动接触配合。方法步骤为：将弹性环内孔精磨加工到位，将基准卡环插入弹性环内孔中，对弹性环外圆进行第一阶段进刀下的精磨加工，将表座放置到基准卡环外圆柱面上，千分表测量头抵在基准卡环外圆柱面上，对千分表进行调零对表；沿轴向移动表座，使千分表测量头抵在弹性环的外圆面上；转动弹性环连带基准卡环，千分表的数值变化范围就是弹性环壁厚差的变化范围；将表座抬离基准卡环外圆柱面，对弹性环外圆进行后续阶段进刀下的精磨加工，重复壁厚差测量过程，直至壁厚差满足图纸设计要求。

权利要求

1.一种弹性环壁厚差精密测量方法，采用了弹性环壁厚差精密测量装置，该装置包括基准卡环、千分表及表座，所述基准卡环为圆柱筒形结构，在基准卡环的中部设有环状凸台，环状凸台一侧的基准卡环与弹性环内孔插装配合，环状凸台另一侧的基准卡环外圆柱面用于放置表座；在所述表座下部对称安装有两个挡销，挡销与基准卡环外圆柱面滑动接触配合；所述千分表安装于表座上，在用于放置表座的基准卡环筒口处固装有手柄；所述基准卡环与弹性环内孔插装配合的间隙要求为0.015mm以内；所述基准卡环外圆柱面的圆柱度要求为0.005mm以内；所述基准卡环外圆柱面的直线度要求为0.005mm以内；其特征在于：弹性环壁厚差精密测量方法包括如下步骤：

步骤一：将完成了内孔及外圆精车加工的弹性环装夹到磨床上；

步骤二：对弹性环的内孔进行精磨加工，直到满足图纸设计要求；

步骤三：将基准卡环无手柄的一侧插入弹性环内孔中，使环状凸台与弹性环端面贴合靠严；

步骤四：对弹性环的外圆进行第一阶段进刀下的精磨加工；

步骤五：将安装有千分表的表座放置到基准卡环有手柄一侧的外圆柱面上，使千分表的测量头抵在基准卡环外圆柱面上，并以基准卡环外圆柱面为基准面对千分表进行调零对表；

步骤六：沿轴向移动表座，使千分表的测量头抵在弹性环的外圆面上；

步骤七：转动弹性环，并连带基准卡环一同转动，当弹性环回转一周后，千分表的数值变化范围就是弹性环壁厚差的变化范围；

步骤八：将表座连同千分表抬离基准卡环外圆柱面，对弹性环的外圆进行后续阶段进刀下的精磨加工；

步骤九：重复步骤五～步骤七，直至壁厚差满足图纸设计要求。

说明书

一种弹性环壁厚差精密测量装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于航空航天发动机零部件制造技术领域，特别是涉及一种弹性环壁厚差精密测量装置及方法。

背景技术

[0002] 弹性环作为燃气发生器的重要组成零部件，其用于装配在轴承与机匣之间，弹性环的加工质量直接影响到燃气发生器的性能和可靠性，而在航空航天发动机等各类型的燃气轮机中，弹性环零件已被广泛应用。

[0003] 弹性环的内孔尺寸公差要求为0.021mm以内，弹性环的外圆尺寸公差要求为0.018mm以内，弹性环的内孔和外圆的表面粗糙度要求为0.4，弹性环的壁厚差要求为不大于0.02mm，可见，弹性环的尺寸精度和粗糙度要求均是非常高的。

[0004] 目前，虽然弹性环的内孔及外圆尺寸均能够实现精车加工并准确测量，但是在进行弹性环的外圆精磨加工时，现有手段很难对壁厚差进行精密测量，现阶段只能采用壁厚卡钳或壁厚千分尺进行离散式间断测量，壁厚差的测量精度很低，很难准确判定弹性环零件是否满足壁厚差的图纸设计要求，导致弹性环的加工质量不高。

[0005] 因此，为了提高弹性环的加工质量，以保证燃气发生器的性能和可靠性，对弹性环的壁厚差进行精密测量势在必行。

发明内容

[0006] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种弹性环壁厚差精密测量装置及方法，在进行弹性环的外圆精磨加工时，能够对壁厚差进行连续式全方位精密测量，能够准确判定弹性环零件是否满足壁厚差的图纸设计要求，进一步提高了弹性环的加工质量。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种弹性环壁厚差精密测量装置，包括基准卡环、千分表及表座，所述基准卡环为圆柱筒形结构，在基准卡环的中部设有环状凸台，环状凸台一侧的基准卡环与弹性环内孔插装配合，环状凸台另一侧的基准卡环外圆柱面用于放置表座；在所述表座下部对称固装有两个挡销，挡销与基准卡环外圆柱面滑动接触配合；所述千分表安装于表座上，在用于放置表座的基准卡环筒口处固装有手柄。

[0008] 所述基准卡环与弹性环内孔插装配合的间隙要求为0.015mm以内。

[0009] 所述基准卡环外圆柱面的圆柱度要求为0.005mm以内。

[0010] 所述基准卡环外圆柱面的直线度要求为0.005mm以内。

[0011] 一种弹性环壁厚差精密测量方法，采用了弹性环壁厚差精密测量装置，包括如下步骤：

[0012] 步骤一：将完成了内孔及外圆精车加工的弹性环装夹到磨床上；

[0013] 步骤二：对弹性环的内孔进行精磨加工，直到满足图纸设计要求；

[0014] 步骤三：将基准卡环无手柄的一侧插入弹性环内孔中，使环状凸台与弹性环端面贴合靠严；

[0015] 步骤四：对弹性环的外圆进行第一阶段进刀下的精磨加工；

[0016] 步骤五：将安装有千分表的表座放置到基准卡环有手柄一侧的外圆柱面上，使千分表的测量头抵在基准卡环外圆柱面上，并以基准卡环外圆柱面为基准面对千分表进行调零对表；

[0017] 步骤六：沿轴向移动表座，使千分表的测量头抵在弹性环的外圆面上；

[0018] 步骤七：转动弹性环，并连带基准卡环一同转动，当弹性环回转一周后，千分表的数值变化范围就是弹性环壁厚差的变化范围；

[0019] 步骤八：将表座连同千分表抬离基准卡环外圆柱面，对弹性环的外圆进行后续阶段进刀下的精磨加工；

[0020] 步骤九：重复步骤五～步骤七，直至壁厚差满足图纸设计要求。

[0021] 本发明的有益效果：

[0022] 本发明与现有技术相比，在进行弹性环的外圆精磨加工时，能够对壁厚差进行连续式全方位精密测量，能够准确判定弹性环零件是否满足壁厚差的图纸设计要求，进一步提高了弹性环的加工质量。

附图说明

[0023] 图1为本发明的一种弹性环壁厚差精密测量装置的基准卡环结构示意图；

[0024] 图2为本发明的一种弹性环壁厚差精密测量装置的表座及千分表结构示意图；

[0025] 图3为图2的侧视图；

[0026] 图4为本发明的一种弹性环壁厚差精密测量装置(千分表调零对表状态)的使用状态图；

[0027] 图5为本发明的一种弹性环壁厚差精密测量装置(壁厚差测量状态)的使用状态图；

[0028] 图中，1—基准卡环，2—千分表，3—表座，4—环状凸台，5—弹性环，6—挡销，7—手柄。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

[0030] 如图1～5所示，一种弹性环壁厚差精密测量装置，包括基准卡环1、千分表2及表座3，所述基准卡环1为圆柱筒形结构，在基准卡环1的中部设有环状凸台4，环状凸台4一侧的基准卡环1与弹性环5内孔插装配合，环状凸台4另一侧的基准卡环1外圆柱面用于放置表座
3；在所述表座3下部对称固装有两个挡销6，挡销6与基准卡环1外圆柱面滑动接触配合；所述千分表2安装于表座3上，在用于放置表座3的基准卡环1筒口处固装有手柄7。

[0031] 所述基准卡环1与弹性环5内孔插装配合的间隙要求为0.015mm以内。

[0032] 所述基准卡环1外圆柱面的圆柱度要求为0.005mm以内。

[0033] 所述基准卡环1外圆柱面的直线度要求为0.005mm以内。

[0034] 一种弹性环壁厚差精密测量方法，采用了弹性环壁厚差精密测量装置，包括如下步骤：

[0035] 步骤一：将完成了内孔及外圆精车加工的弹性环5装夹到磨床上；

[0036] 步骤二：对弹性环5的内孔进行精磨加工，直到满足图纸设计要求；

[0037] 步骤三：将基准卡环1无手柄7的一侧插入弹性环5内孔中，使环状凸台4与弹性环5端面贴合靠严；

[0038] 步骤四：对弹性环5的外圆进行第一阶段进刀下的精磨加工；

[0039] 步骤五：将安装有千分表2的表座3放置到基准卡环1有手柄7一侧的外圆柱面上，使千分表2的测量头抵在基准卡环1外圆柱面上，并以基准卡环1外圆柱面为基准面对千分表2进行调零对表；

[0040] 步骤六：沿轴向移动表座3，使千分表2的测量头抵在弹性环5的外圆面上；

[0041] 步骤七：转动弹性环5，并连带基准卡环1一同转动，当弹性环5回转一周后，千分表2的数值变化范围就是弹性环5壁厚差的变化范围；

[0042] 步骤八：将表座3连同千分表2抬离基准卡环1外圆柱面，对弹性环5的外圆进行后续阶段进刀下的精磨加工；

[0043] 步骤九：重复步骤五～步骤七，直至壁厚差满足图纸设计要求。

[0044] 当采用本发明的弹性环壁厚差精密测量装置及方法后，与采用壁厚卡钳或壁厚千分尺进行壁厚差测量相比，从原来的离散式间断测量变为目前的连续式全方位精密测量，有效降低了壁厚差超差现象的发生几率。

[0045] 由于在精磨加工的每一阶段进刀结束后，都可以对壁厚差进行全方位精密测量，进而实现了对精磨加工过程中壁厚差的连续监控，最大程度的降低了因操作失误引起的壁厚差超差，进一步提高了弹性环的壁厚加工精度，也进一步提高了弹性环的加工质量，经实际测试，弹性环的质量合格率提高了约35％。

[0046] 再有，在对弹性环的外圆进行各个阶段进刀下的精磨加工时，由于基准卡环已经插入弹性环内孔中，对弹性环起到了环向支撑，有效避免了精磨加工弹性环外圆时导致的弹性环变形，进而避免因弹性环变形所导致的壁厚差超差。

[0047] 另外，由于改进了壁厚差的测量方式，与采用壁厚卡钳或壁厚千分尺进行壁厚差测量相比，壁厚差测量所花费的时间得到明显缩短，从而使弹性环的整体加工效率提高了约20％。

[0048] 实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。