本发明公开了一种箱体类异型孔的测量装置及测量方法，所述测量装置包括有高度标尺、导轨底座、第一游标和第二游标，高度标尺由具有刻度尺寸的尺体和支座组成，在导轨底座的上表面设有与支座相匹配的滑轨，高度标尺通过支座可拆卸地设于导轨底座中的滑轨内，高度标尺通过支座可在滑轨内左右移动；第一游标和第二游标均与高度标尺中的尺体可拆卸连接，并与高度标尺构成L形结构，第一游标和第二游标通过高度标尺可沿尺体上下移动。采用本发明所述测量装置进行测量，可以测量出异型孔中心以及位置关系，或者是倾斜角度，从而提高测量精度，缩短测量时间，具有结构简单，操作灵活，使用方便，可广泛地应用于大型隔框结构件的测量需求。
1.一种箱体类异型孔的测量方法，其特征在于：所述测量方法采用的测量装置包括有高度标尺(1)、导轨底座(2)、第一游标(3)和第二游标(4)，所述高度标尺(1)由具有第一刻度值的尺体(11)和支座(12)组成，所述导轨底座(2)设置呈长方体结构，在所述导轨底座(2)的上表面沿其长度方向设有与所述支座(12)相匹配的滑轨(21)，所述高度标尺(1)通过支座(12)可拆卸地设置于导轨底座(2)中的滑轨(21)内，所述高度标尺(1)通过支座(12)可在所述滑轨(21)内左右移动；所述第一游标(3)和第二游标(4)的结构相同，并设置呈平行状态，所述第一游标(3)和第二游标(4)均与所述高度标尺(1)中的尺体(11)可拆卸连接，并与高度标尺(1)中的尺体(11)相互垂直，构成L形结构，所述第一游标(3)和第二游标(4)通过高度标尺(1)可沿所述尺体(11)上下移动；在所述滑轨(21)的侧面设有与所述高度标尺(1)中的尺体(11)相对应的第二刻度值，并在所述支座(12)上设有与滑轨(21)上第二刻度值相对应的第二副刻度值；在所述导轨底座(2)的底面沿其长度方向还设有与所述滑轨(21)相对应的减轻槽(22)；其中所述第一游标(3)和第二游标(4)均由固定螺钉(5)，连接滑套(6)、测量爪(7)、测量头(8)和紧固螺钉(9)组成，所述测量爪(7)与连接滑套(6)设置为一体式结构，所述连接滑套(6)通过固定螺钉(5)与高度标尺(1)中的尺体(11)可拆卸连接，所述测量爪(7)通过固定螺钉(5)与连接滑套(6)的配合，可沿所述尺体(11)的表面上下移动，所述测量头(8)设置呈圆锥结构，并在其前端还设有探针(81)，所述测量头(8)通过紧固螺钉(9)与远离所述连接滑套(6)一侧的测量爪(7)可拆卸连接；并在所述连接滑套(6)上设有与尺体(11)上第一刻度值相对应的第一副刻度值；
(1)、将测量装置搬运至待测零件处，利用设置于滑轨(21)内的支座(12)，通过左右移动支座(12)，使所述高度标尺(1)位于待测零件的正前方；然后通过上下移动连接滑套(6)，分别使第一游标(3)和第二游标(4)找正待测量的异型孔，调整固定螺钉(5)，使与连接滑套(6)固定，同时固定高度标尺(1)；
(2)、用于对呈上下分布的异型孔高度间隔距离测量，将第一游标(3)和第二游标(4)中的测量头(8)分别探入呈上下分布的异型孔Ⅰ及异型孔Ⅱ中，利用测量头(8)前端的探针(81)可达到快速定位异型孔的几何中心；利用高度标尺(1)中尺体(11)上所设置的第一刻度值，分别读出第一游标(3)和第二游标(4)相对于底面的高度数值，该高度数值即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ相对于底面的高度，并计算异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间相对于底面的高度差，即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间的高度差，该高度即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间的高度间隔距离；
(3)、用于对呈左右分布的异型孔水平间隔距离测量，先将第一游标(3)或第二游标(4)探入异型孔Ⅰ或者是异型孔Ⅱ中，利用设置于滑轨(21)侧面上的第二刻度值读出第一水平数值，然后取出第一游标(3)或第二游标(4)；同时移动支座(12)，使所述高度标尺(1)位于待测零件中具有异型孔Ⅲ或者是异型孔Ⅳ的正前方；并将第一游标(3)或第二游标(4)探入异型孔Ⅲ或者是异型孔Ⅳ中，利用设置于滑轨(21)侧面上的第二刻度值读出第二水平数值，并计算第二水平数值与第一水平数值之间的差值，即为异型孔Ⅲ和异型孔Ⅰ或异型孔Ⅳ和异型孔Ⅱ之间的水平距离，该水平距离即为异型孔Ⅲ和异型孔Ⅰ或异型孔Ⅳ和异型孔Ⅱ之间的水平间隔距离；
(4)、用于对异型孔倾斜角度测量，将第一游标(3)或第二游标(4)中的测量头(8)探入异型孔的顶部，利用高度标尺(1)中尺体(11)上所设置的第一刻度值，读出其相对于底面的第一高度数值，采用相同步骤，在将测量头(8)探入异型孔的底部，利用高度标尺(1)中尺体(11)上所设置的第一刻度值，读出其相对于底面的第二高度数值，并计算第一高度数值与二高度数值之间的差值，即为异型孔的垂直高度；利用已知异型孔的厚度，即为其宽度，与所得垂直高度相比，即可计算出异型孔的倾斜角度。
一种箱体类异型孔的测量装置及测量方法
技术领域
[0001] 本发明涉及的是机械加工中测量工具技术领域，具体地说是一种箱体类异型孔的测量装置及测量方法。
背景技术
[0002] 随着科技的发展，在实际科研生产中，出现了许多的孔、轴加工，不仅对产品的加工精度要求越来越高，而且对产品的外观质量要求也越来越严。飞机作为使用最广泛、最具有代表性的航空器，其主要组成部分主要包括有以下五大部分组成：推进系统、操纵系统、机体、起落装置和机载设备。在飞机的五大组成部分中，会涉及到大量的隔框结构。隔框结构是飞机、导弹、机载吊舱等装备中常用的主要传力及承力结构，其结构通常主要由框缘、加强筋及腹板组成。框缘及加强筋是隔框的主要受力部位，在结构传力中起主导作用，腹板能够承受一定的面内剪力和正应力。同时，为了减轻结构重量，满足环控通风散热、电缆敷设等要求，通常在隔框腹板处开出一些孔洞。机身隔框与机翼翼肋的作用相似，它是机身上的横向受力构件，从受力的观点来看，隔框分为加强隔框和普通隔框两类。
[0003] 普通隔框，它的作用是保持飞机外形，支持蒙皮，提高蒙皮的稳定性，以利于承受局部空气动力载荷，它所承受的载荷不大，一般采用板材分段弯制而成，其外缘形状以机身截面相似，内缘往往以机身内部布置相协调，这样内，外缘之间的距离是变化的，为了保证隔框的强度，内，外缘隔框都有翻边，另外，为了减轻重量，框的腹板上都有许多开孔。由于普通框的整体刚性较差，装配时通常将普通框的一部分与桁条和蒙皮先组成壁板，然后在部件装配和总装配时形成整体的隔框。而加强隔框，它除了具有普通隔框保持气动外形的作用之外，主要功用是将装载的质量力和其他部件（机翼、尾翼等）上的载荷，经连接接头传递到机身结构上，将集中力加以分散，然后以剪流的形式传给机身蒙皮，所以它是一个在集中力和分布剪流作用下平衡的平面结构。与普通框相比，它的尺寸和重量都比较大。加强框的结构形式与机身外形、内部装载布置、集中力大小、性质以及支持它的机身结构的特点有密切关系。若加强框兼做增压座舱的气密端框，则增压载荷也会影响框的结构形式。由此可见，影响加强框结构的因素是多种多样的，为了适应不同的需要，加强框有多种结构形式。但是从受力形式上看，加强框基本分为整体式、环式两大类。
[0004] 由此可见，针对隔框结构的特殊性，为了减轻结构的重量，满足环控通风散热、电缆敷设等要求，通常需要在隔框腹板处开出一些孔洞，而在某些比较特殊部位，如飞机油箱部位的隔框，由于要考虑其密封性及结构合理性，在这个部位的隔框腹板处开出一些异型孔，对于其开设位置的要求就比较高。因隔框结构件属于大型箱体类零件，其整体移动比较困难。如附图1所示，该隔框结构件具有异型孔Ⅰ、异型孔Ⅱ、异型孔Ⅲ和异型孔Ⅳ，同时，在该隔框结构件中有时还设有呈倾斜状态的异型孔。因此，用于测量较难移动的大型箱体异型孔中心距及其位置尺寸时，现有的测量工具在检测异型孔时，必须具有几何中心，针对隔框中的异型孔，采用现有的测量工具无法进行测量，需要设计一种结构简单，操作及使用方便的测量装置，来解决现有测量比较困难的问题。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种结构简单，操作及使用方便的测量装置，并利用该测量装置用于对异型孔之间的位置关系进行测量，以便解决难于移动的大型箱体中，针对不同异型孔测量时存在困难的问题，具体地说是一种箱体类异型孔的测量装置及测量方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种箱体类异型孔的测量装置，所述测量装置包括有高度标尺、导轨底座、第一游标和第二游标，所述高度标尺由具有第一刻度值的尺体和支座组成，所述导轨底座设置呈长方体结构，在所述导轨底座的上表面沿其长度方向设有与所述支座相匹配的滑轨，所述高度标尺通过支座可拆卸地设置于导轨底座中的滑轨内，所述高度标尺通过支座可在所述滑轨内左右移动；所述第一游标和第二游标的结构相同，并设置呈平行状态，所述第一游标和第二游标均与所述高度标尺中的尺体可拆卸连接，并与高度标尺中的尺体相互垂直，构成L形结构，所述第一游标和第二游标通过高度标尺可沿所述尺体上下移动。
[0007] 进一步地，本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置，其中所述第一游标和第二游标均由固定螺钉，连接滑套、测量爪、测量头和紧固螺钉组成，所述测量爪与连接滑套设置为一体式结构，所述连接滑套通过固定螺钉与高度标尺中的尺体可拆卸连接，所述测量爪通过固定螺钉与连接滑套的配合，可沿所述尺体的表面上下移动，所述测量头通过紧固螺钉与远离所述连接滑套一侧的测量爪可拆卸连接；并在所述连接滑套上设有与尺体上第一刻度值相对应的第一副刻度值。
[0008] 进一步地，本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置，其中所述测量头设置呈圆锥结构，并在其前端还设有探针。
[0009] 进一步地，本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置，其中在所述滑轨的侧面设有与所述高度标尺中的尺体相对应的第二刻度值，并在所述支座上设有与滑轨上第二刻度值相对应的第二副刻度值；在所述导轨底座的底面沿其长度方向还设有与所述滑轨相对应的减轻槽。
[0010] 本发明还公开了一种利用所述测量装置用于测量箱体类异型孔的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：
[0011] (1)、将测量装置搬运至待测零件处，利用设置于滑轨内的支座，通过左右移动支座，使所述高度标尺位于待测零件的正前方；然后通过上下移动连接滑套，分别使第一游标和第二游标找正待测量的异型孔，调整固定螺钉，使与连接滑套固定，同时固定高度标尺；
[0012] (2)、用于对呈上下分布的异型孔高度间隔距离测量，将第一游标和第二游标中的测量头分别探入呈上下分布的异型孔Ⅰ及异型孔Ⅱ中，利用测量头前端的探针可达到快速定位异型孔的几何中心；利用高度标尺中尺体上所设置的第一刻度值，分别读出第一游标和第二游标相对于底面的高度数值，该高度数值即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ相对于底面的高度，并计算异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间相对于底面的高度差，即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间的高度差，该高度即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间的高度间隔距离；
[0013] (3)、用于对呈左右分布的异型孔水平间隔距离测量，先将第一游标或第二游标探入异型孔Ⅰ或者是异型孔Ⅱ中，利用设置于滑轨侧面上的第二刻度值读出第一水平数值，然后取出第一游标或第二游标；同时移动支座，使所述高度标尺位于待测零件中具有异型孔Ⅲ或者是异型孔Ⅳ的正前方；并将第一游标或第二游标探入异型孔Ⅲ或者是异型孔Ⅳ中，利用设置于滑轨侧面上的第二刻度值读出第二水平数值，并计算第二水平数值与第一水平数值之间的差值，即为异型孔Ⅲ和异型孔Ⅰ或异型孔Ⅳ和异型孔Ⅱ之间的水平距离，该水平距离即为异型孔Ⅲ和异型孔Ⅰ或异型孔Ⅳ和异型孔Ⅱ之间的水平间隔距离；
[0014] (4)、用于对异型孔倾斜角度测量，将第一游标或第二游标中的测量头探入异型孔的顶部，利用高度标尺中尺体上所设置的第一刻度值，读出其相对于底面的第一高度数值，采用相同步骤，在将测量头探入异型孔的底部，利用高度标尺中尺体上所设置的第一刻度值，读出其相对于底面的第二高度数值，并计算第一高度数值与二高度数值之间的差值，即为异型孔的垂直高度；利用已知异型孔的厚度，即为其宽度，与所得垂直高度相比，即可计算出异型孔的倾斜角度。
[0015] 采用本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置及测量方法，与现有技术相比，其有益效果在于：由于在高度标尺中设有两个相互平行的第一游标和第二游标，所述第一游标和第二游标可沿所述尺体上下移动，通过设置于第一游标和第二游标中的探针分别与隔框结构件中对应的异型孔相抵靠接触，利用设置于尺体上的第一刻度值与滑轨侧面的第二刻度值，即可连续测量出不同异型孔的中心距或者异型孔的倾斜角度。
[0016] 由此可见，采用本发明所述的测量装置进行测量，能够满足对难于移动的大型箱体异型孔的测量，可以快速精确的测量出异型孔的几何中心以及异型孔之间的位置关系，或者是异型孔的倾斜角度，从而提高了测量精度，能够最大程度地缩短测量时间，具有结构简单，操作灵活，使用方便，可广泛地应用于大型隔框结构件的测量需求。
附图说明
[0017] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0018] 图1为隔框结构件的立体结构示意图；
[0019] 图2为本发明所述测量装置的立体结构示意图；
[0020] 图3为本发明所述测量装置的结构示意图；
[0021] 图4为本发明所述测量装置显示刻度值时的结构示意图；
[0022] 图5为图4的府视图；
[0023] 图6为本发明所述测量装置测量前的位置状态结构示意图；
[0024] 图7为本发明所述测量装置用于测量异型孔之间高度或水平距离的结构示意图；
[0025] 图8为本发明所述测量装置用于测量异型孔倾斜角度的结构示意图。
[0026] 图中所示：1‑高度标尺、11‑尺体、12‑支座、2‑紧导轨底座、21‑滑轨、22‑减轻槽、3‑第一游标、4‑第二游标、5‑固定螺钉、6‑连接滑套、7‑测量爪、8‑测量头、81‑探针、9‑紧固螺钉。
具体实施方式
[0027] 为进一步说明本发明的构思，以下将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
[0028] 如图2和图5所示，本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置，所述测量装置包括有高度标尺1、导轨底座2、第一游标3和第二游标4，所述高度标尺1由具有第一刻度值的尺体11和支座12组成，所述导轨底座2设置呈长方体结构，在所述导轨底座2的上表面沿其长度方向设有与所述支座12相匹配的滑轨21，所述高度标尺1通过支座12可拆卸地设置于导轨底座2中的滑轨21内，所述高度标尺1通过支座12可在所述滑轨21内左右移动；所述第一游标3和第二游标4的结构相同，并设置呈平行状态，所述第一游标3和第二游标4均与所述高度标尺1中的尺体11可拆卸连接，并与高度标尺1中的尺体11相互垂直，构成L形结构，所述第一游标3和第二游标4通过高度标尺1可沿所述尺体11上下移动。
[0029] 进一步地，本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置，其中所述第一游标3和第二游标4均由固定螺钉5，连接滑套6、测量爪7、测量头8和紧固螺钉9组成，所述测量爪7与连接滑套6设置为一体式结构，所述连接滑套6通过固定螺钉5与高度标尺1中的尺体11可拆卸连接，所述测量爪7通过固定螺钉5与连接滑套6的配合，可沿所述尺体11的表面上下移动，所述测量头8通过紧固螺钉9与远离所述连接滑套6一侧的测量爪7可拆卸连接；并在所述连接滑套6上设有与尺体11上第一刻度值相对应的第一副刻度值。
[0030] 进一步地，本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置，其中所述测量头8设置呈圆锥结构，并在其前端还设有探针81。
[0031] 进一步地，本发明所述的一种箱体类异型孔的测量装置，其中在所述滑轨21的侧面设有与所述高度标尺1中的尺体11相对应的第二刻度值，并在所述支座12上设有与滑轨21上第二刻度值相对应的第二副刻度值；在所述导轨底座2的底面沿其长度方向还设有与所述滑轨21相对应的减轻槽22。
[0032] 如图6至图8所示，在具体应用过程中，采用本发明所述测量装置用于测量箱体类异型孔，特别是针对隔框结构件中的异型孔，其测量方法是针对不同的异型孔之间的位置关系，需要采用不同的方法，具体包括以下步骤：
[0033] (1)、将测量装置搬运至待测零件处，利用设置于滑轨21内的支座12，通过左右移动支座12，使所述高度标尺1位于待测零件的正前方；然后通过上下移动连接滑套6，分别使第一游标3和第二游标4找正待测量的异型孔，调整固定螺钉5，使与连接滑套6固定，同时固定高度标尺1；
[0034] (2)、用于对呈上下分布的异型孔高度间隔距离测量，如异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ，将第一游标3和第二游标4中的测量头8分别探入呈上下分布的异型孔Ⅰ及异型孔Ⅱ中，利用测量头8前端的探针81可达到快速定位异型孔的几何中心；利用高度标尺1中尺体11上所设置的和第一刻度值，分别读出第一游标3和第二游标4相对于底面的高度数值，该高度数值即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ相对于底面的高度，并计算异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间相对于底面的高度差，即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间的高度差，该高度即为异型孔Ⅰ和异型孔Ⅱ之间的高度间隔距离；
[0035] (3)、用于对呈左右分布的异型孔水平间隔距离测量，如异型孔Ⅰ和异型孔Ⅲ之间的水平距离，或者是异型孔Ⅱ和异型孔Ⅳ之间的水平距离，先将第一游标3或第二游标4探入异型孔Ⅰ或者是异型孔Ⅱ中，利用设置于滑轨21侧面上的第二刻度值读出第一水平数值，然后取出第一游标3或第二游标4；同时移动支座12，使所述高度标尺1位于待测零件中具有异型孔Ⅲ或者是异型孔Ⅳ的正前方；并将第一游标3或第二游标4探入异型孔Ⅲ或者是异型孔Ⅳ中，利用设置于滑轨21侧面上的第二刻度值读出第二水平数值，并计算第二水平数值与第一水平数值之间的差值，即为异型孔Ⅲ和异型孔Ⅰ或异型孔Ⅳ和异型孔Ⅱ之间的水平距离，该水平距离即为异型孔Ⅲ和异型孔Ⅰ或异型孔Ⅳ和异型孔Ⅱ之间的水平间隔距离；
[0036] (4)、用于对异型孔倾斜角度测量，特别是异型孔的孔尺寸较小，采用现有的角度尺无法测量时，可以更换合第一游标3和第二游标4中的测量头8，选用合适的测量头8，分别测量出L1和L3，以及L2和L4之间的高度差，并利用其宽度L,这样就能方便计算出异型孔孔的倾斜角度。具体步骤是,将第一游标3或第二游标4中的测量头8探入异型孔的顶部，利用高度标尺1中尺体11上所设置的第一刻度值，读出其相对于底面的第一高度数值，采用相同步骤，在将测量头8探入异型孔的底部，利用高度标尺1中尺体11上所设置的第一刻度值，读出其相对于底面的第二高度数值，并计算第一高度数值与二高度数值之间的差值，即为异型孔的垂直高度；利用已知异型孔的厚度，即为其宽度，与所得垂直高度相比，即可计算出异型孔的倾斜角度。
[0037] 由于在高度标尺1中设有两个相互平行的第一游标3和第二游标4，所述第一游标3和第二游标4可沿所述尺体11上下移动，通过设置于第一游标3和第二游标4中的探针81分别与隔框结构件中对应的异型孔相抵靠接触，利用设置于尺体11上的第一刻度值与滑轨21侧面的第二刻度值，即可连续测量出不同异型孔的中心距或者异型孔的倾斜角度。其中设置于尺体11上的第一刻度值以及设置于所述连接滑套6上与第一刻度值相对应的第一副刻度值，以及设置于滑轨21侧面的第二刻度值以及设置于所述支座12上与第二刻度值相对应的第二副刻度值，均采用行业标准JJG30‑2002《通用卡尺检定规程》的技术要求进行制作。
[0038] 由此可见，采用本发明所述的测量装置进行测量，能够满足对难于移动的大型箱体异型孔的测量，可以快速精确的测量出异型孔的几何中心以及异型孔之间的位置关系，或者是异型孔的倾斜角度，从而提高了测量精度，能够最大程度地缩短测量时间，具有结构简单，操作灵活，使用方便，可广泛地应用于大型隔框结构件的测量需求。
[0039] 以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，可以有各种更改和变化，凡利用本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
