[發(fā)明專利]一種適用于航空發(fā)動機機匣同軸度檢測和調(diào)整方法

在審

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• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108036758A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鑫;尚可;郭歡;張之敬;張秋爽
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

本發(fā)明公開了一種適用于航空發(fā)動機機匣的同軸度檢測和調(diào)整的方法，屬于制造質(zhì)量預(yù)測與控制領(lǐng)域。本方法先測量機匣各點相對于轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心的位置坐標，再通過最小二乘法擬合與計算得到機匣位姿信息，以此測量和調(diào)整發(fā)動機機匣上各部件的同軸度。與一般回轉(zhuǎn)軸線測量法不同，本方法允許機匣裝夾存在偏移和傾斜，僅需不超出檢測極限即可，以此減免人工的精確裝夾和調(diào)整環(huán)節(jié)，降低了對工人的技術(shù)要求，提高效率。同時本方法簡化了人工裝表、多次裝表。本方法在實施過程中通過計算機編程輔助，減免人工讀表、記錄、計算等工作，減少工人工作量，提高自動化程度，提升測量效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于航空發(fā)動機機匣同軸度檢測和調(diào)整的方法，屬于制造質(zhì)量預(yù)測與控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大量科研和生產(chǎn)實踐表明，航空發(fā)動機常常會因為同軸度不合格會引起發(fā)動機靜、轉(zhuǎn)子碰撞摩擦，從而引起振動，影響發(fā)動機工作。因此，同軸度測量對于保證發(fā)動機正常工作，提高發(fā)動機可靠性具有重要意義。

結(jié)合生產(chǎn)實際，在量產(chǎn)航空發(fā)動機裝配流水線的環(huán)節(jié)中，需要對發(fā)動機機匣一端的軸承架進行同軸度檢測和調(diào)整，現(xiàn)在采用的是回轉(zhuǎn)軸線測量法。調(diào)整軸承架的方法是先測量并調(diào)整使機匣底端中心與旋轉(zhuǎn)中心重合，再測量并調(diào)整使機匣基準軸線和轉(zhuǎn)臺表面垂直，最后測量并調(diào)整使軸承架與機匣同軸。

但現(xiàn)行方法存在許多問題需要解決，其主要問題是手動測量導(dǎo)致耗時久，效率低，影響后續(xù)裝配，降低生產(chǎn)效率。尤其調(diào)整零件相對于測量轉(zhuǎn)臺的同心和垂直步驟，對工人技術(shù)水平要求高，耗時久。同時裝表，讀表，記錄，計算均人工完成，自動化程度低，費人費力且效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種適用于航空發(fā)動機機匣的同軸度檢測和調(diào)整方法，該方法能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測效率低下的問題，提高機匣同軸度調(diào)整和測量自動化程度和測量效率。

一種適用于航空發(fā)動機機匣的同軸度檢測和調(diào)整方法，該檢測和調(diào)整方法包括以下步驟：

步驟一：測量和采集機匣各被測點相對于轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心的位置坐標數(shù)據(jù)；

步驟二：通過最小二乘法對位置坐標數(shù)據(jù)擬合并計算得到機匣各零件位姿信息；

步驟三：根據(jù)步驟二的零件位姿信息進行同軸度調(diào)整。

進一步地，所述步驟一中位置坐標數(shù)據(jù)的測量和采集過程如下：

將機匣裝夾在回轉(zhuǎn)測量臺上，將三個以上的數(shù)字千分表(根據(jù)實際情況不同，表的數(shù)量可變，位移傳感器類型可換)安裝在固定位置后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到固定角度時(根據(jù)實際情況不同，圓擬合可用4個及以上測量角度，橢圓擬合可用5個及以上測量角度)記錄數(shù)字千分表的數(shù)據(jù)；在一次數(shù)據(jù)采集過程中，共得到多個數(shù)字千分表在多個方向上采集的數(shù)據(jù)。

進一步地，所述步驟二中機匣各零件位姿信息包括：機匣上各測量截面中心點的坐標信息和擬合機匣基準軸線的位姿信息，通過判定各個被測截面中心點與基準軸線的位置關(guān)系，判斷機匣和各零部件是否滿足同軸度要求，如果不滿足，給出偏移量信息。

進一步地，假定數(shù)字千分表為4個，千分表在水平面上對準轉(zhuǎn)臺中心軸線，并且假定一次測量中轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到A、B、C、D、E、F這6個角度時記錄千分表數(shù)據(jù)。4個數(shù)字千分表的高度分別為Z₁、Z₂、Z₃、Z₄，不裝夾機匣時表壓縮量為0時表頭到基準軸線的距離分別為R₁、R₂、R₃、R₄。將機匣裝夾在轉(zhuǎn)臺上，并將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到E方向即240°方向時，4個表壓縮量R_1E′、R_2E′、R_3E′、R_4E′，其它方向同理。4個表在6方向總計測得24個壓縮量數(shù)據(jù)。