CN103954204A - 一种静态圆度测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种静态圆度测量装置及方法，该测量装置由带有平行底角的底座、千分表及千分表锁紧螺栓组成，其测量方法包括四个步骤：1)底座制作：2)装置组装：3)选取基准弧面：4)测量数据：通过沿圆周方向移动测量装置，使千分表指针在被测外圆面上滑动，读取千分表度数变化，最终获得圆度值。本发明完全不需要设备配合，可独立完成工件尺寸测量，故工件尺寸越大，越能体现本发明的测量成本；测量人员无需掌握卧车操作技术，工件装夹找正技术；测量结果排除了工件在设备上的装夹找正精度，并解决了直径尺寸间接测量的局限性，提高了测量精确性。

Description

一种静态圆度测量装置及方法

技术领域：

本发明涉及一种静态下测量回转工件或组装回转工件的圆度及相对半径变化的测量装置及方法。

背景技术：

汽轮发电机转轴护环止口与端头槽楔护环止口的外圆，传统工艺采用将端头槽楔装配至转轴上，同车护环止口。此工艺可以保证转轴护环止口与端头槽楔护环止口弧面半径尺寸相同，圆度形位公差精确。核电半速汽轮发电机转轴护环止口单独加工，加工下线槽后，预装端头槽楔并配加工端头槽楔的护环止口弧面。配加工并装配端头槽楔后，护环止口配合弧面的圆度形位公差，静态下没有可行的测量方法，由于端头槽楔对称安装，通过外径千分尺测量直径的方法，无法准确判断出对称两处测点半径误差趋势。相对可行的测量方法是：使用大型卧车使工件处于旋转状态下，使用千分表对外圆面进行测量，获得相对外径尺寸及圆度。基于上述背景，急需研发一种全新的测量方法，以检验配加工后的端头槽楔止口配合弧面的圆度形位公差及相对外径尺寸。

发明内容：

本发明的目的是提供一种更安全、更方便、通用性更强的静态下回转工件或组装回转工件的圆度形位公差及相对半径的测量方法。适用于技术背景中提到的装配端头槽楔后的核电半速转轴止口圆度测量，为更多种类的组装回转工件测量圆度及相对半径变化提供一种简单、准确、有效的测量手段。

本发明的技术方案为：该测量装置由带有平行底角(2)的底座(1)、千分表(3)及千分表锁紧螺栓(4)组成，其测量方法包括如下步骤：

1)底座制作：首先根据被测工件基准弧面长度，设计制造测量装置的底座(1)，底座两侧圆柱形底角(2)平行，作为测量装置的导轨，底座上方有贯通底座的千分表定位通孔，定位孔侧面有锁紧螺纹孔；

2)装置组装：将千分表(3)穿入底座的定位孔，并由侧面的锁紧螺栓锁紧千分表在底座上的位置；

3)选取基准弧面：将测量工具底座平行导轨摆放在基准弧面上，底座底角的平行导轨与被测量工件形成两条平行的线接触，千分表表针架在基准弧面外圆处并将度数归零，建立测量基准；

4)测量数据：将测量装置移动到被测弧面上，测量装置底角支撑在测点两侧，千分表指针支撑在具体测点上，读取千分表度数，获得相对半径；

5)沿圆周方向移动测量装置，使千分表指针在被测外圆面上滑动，读取千分表度数变化，获得圆度值。

技术效果：

传统工艺，回转工件的圆度行为公差测量，需在装夹范围大于工件尺寸的卧车上进行，操作繁琐且依赖设备。由于工件装夹找正时存在一定的误差，测量结果无法排除这一部分的误差值。另外传统量具只能测量回转工件的直径尺寸，对于组装回转工件来说，组装部件的相对半径只能根据直径尺寸进行间接测量，半径误差判断不准确。

本发明与传统的工艺方法相比具有如下优点：

1、工具成本低廉，测量成本低廉；

2、测量方法简单易于掌握，操作便捷；

3、测量结果精确。

本发明应用过程中，完全不需要设备配合，可独立完成工件尺寸测量，故工件尺寸越大，越能体现本发明的测量成本；测量人员无需掌握卧车操作技术，工件装夹找正技术；测量结果排除了工件在设备上的装夹找正精度，并解决了直径尺寸间接测量的局限性，提高了测量精确性。

工作原理：针对被测量工件尺寸，设计测量底座，底座厚度根据被测量工件轴向长度决定，底座上有一对镜像的平行圆柱形底角，作为底座的导轨，底角跨距根据被测量工件外径尺寸决定。装置使用时，底角与被测量工件为两条平行的线接触，从而确保了千分表表针方向垂直于工件中心线。测量底座架设在基准弧面时将千分表度数归零建立基准，以两处底角及千分表表针，三点定位基准圆弧面半径。测量时调整底座架设位置，通过将千分表表针架设在具体测点位置读取千分表度数，可以测量具体测点半径变化，用此方法可以精确检验组装回转工件的装配精度。在被测量工件沿圆周方向移动测量设备，可以连续获得半径变化趋势，从而在静态下获得回转工件的圆度情况。

附图说明：

图1：测量装置主视图。

图2：测量装置侧视图。

图3：测量过程示意图。

具体实施方式：

1)如图1所示，首先根据被测工件基准弧面长度，设计制造测量装置的底座1，底座两侧圆柱形底角2平行，作为测量装置的导轨，底座上方有贯通底座的千分表定位通孔，定位孔侧面有用于固定千分表的锁紧螺纹孔；

2)如图2所示，将千分表3穿入底座的定位孔，并由侧面的锁紧螺栓4锁紧千分表在底座上的位置，

3)如图3所示，以技术背景中提到的核电半速汽轮发电机转子为例，测量时首先在转轴大齿位置a建立基准，将测量装置摆放在转轴大齿外圆面上，两侧底角支撑在转轴外圆面上，千分表指针同样支撑在转轴大齿外圆面上，将千分表度数归零，建立测量基准；

4)测量数据。将测量装置移动到端头槽楔上方，测量装置底角支撑在转轴小齿位置b上，千分表指针支撑在端头槽楔c外圆面上，读取千分表度数，获得端头槽楔与转轴相对半径；沿圆周方向移动测量装置，使千分表指针在被测外圆面上滑动，读取千分表度数变化，获得圆度值。

Claims (1)

1.一种静态圆度测量装置及方法，其特征是：该测量装置由带有平行底角(2)的底座(1)、千分表(3)及千分表锁紧螺栓(4)组成，其测量方法包括如下步骤：

1)底座制作：首先根据被测工件基准弧面长度，设计制造测量装置的底座(1)，底座两侧圆柱形底角(2)平行，作为测量装置的导轨，底座上方有贯通底座的千分表定位通孔，定位孔侧面有锁紧螺纹孔；

2)装置组装：将千分表(3)穿入底座的定位孔，并由侧面的锁紧螺栓锁紧千分表在底座上的位置；

3)选取基准弧面：将测量工具底座平行导轨摆放在基准弧面上，底座底角的平行导轨与被测量工件形成两条平行的线接触，千分表表针架在基准弧面外圆处并将度数归零，建立测量基准；

4)测量数据：将测量装置移动到被测弧面上，测量装置底角支撑在测点两侧，千分表指针支撑在具体测点上，读取千分表度数，获得相对半径；

5)沿圆周方向移动测量装置，使千分表指针在被测外圆面上滑动，读取千分表度数变化，获得圆度值。