[发明专利]一种空间点的在线测量装置的测量方法

说明书

本发明涉及航空发动机机匣的安装座型面的数控铣加工的实际测量领域，具体涉及一种空间点的在线测量装置及测量方法，包括标准测量块、标准测量杆、标准工艺球以及一套可选择角度的标准测量座，标准测量座上固定多角度安装槽，通过对比测量实际值与理论计算值差值确定加工的实际余量，即后续加工将要加工的真实量。本发明采用在线测量，可以减少脱机测量的周转时间，同时避免了因脱机测量使加工零件多次装夹找正所带来的误差，大幅减少机匣零件安装座型面铣加工中产生的质量问题，显著降低因测量问题产生的超差及废品；提供多种角度可选择的标准测量座，可用于各类型机匣不同实际形状的零件测量，避免仅用单一角度造成的实际测量干涉现象的发生。

技术领域

本发明涉及航空发动机机匣的安装座型面的数控铣加工的实际测量领域，具体涉及一种空间点的在线测量装置，适用于类似结构所有零件的加工测量。

背景技术

航空发动机机匣属于结构复杂类零件，机匣分为高、低压压气机机匣，高、低压涡轮机匣，燃烧室机匣，燃烧室机匣，传动机匣等。由于机匣型面结构复杂，型腔上存在大量安装座，且精度要求很高，甚至达到±0.02mm。在加工安装座时，由于设计图给定的安装座的定位尺寸往往是空间的，定位尺寸所指定部位没有金属实体材料，因悬空而无法实现加工的直接测量。

目前现行的做法是，不直接将零件加工到尺寸，通常预留出少量的理论余量，然后将零件卸下，采用三坐标测量机进行检测，对比图纸理论值和三座标实测值进行，计算出加工零件的实际余量，然后重新装夹零件，再依据测量的实际余量进行加工，从而保证图纸要求。但是此法加工需反复多次装夹零件，加工效率低下，而且二次安装存在一定的误差，无法保证二次安装的零件精度，极易造成超差甚至出现报废。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种空间点的在线测量装置，包含测量块、测量杆、工艺球以及一套包含0°、30°、60°、90°四种可选择角度的标准测量座。加工零件时，根据零件的实际形状，选择适合角度，安装上测量杆和工艺球，由于测量杆与工艺球的尺寸精度是固定的，一旦安装后，工艺球中心距离机床主轴的尺寸即已确定，保持所测安装座角向与X轴一致，将工艺球心Z向定位在图纸要求位置上，沿X轴方向移动工艺球，逐渐接近安装座，反复尝试在安装座和工艺球之间插入测量块，如此，直到测量块处于非挤压的接触状态。对比测量实际值和理论值，二者差值即为加工留量，从而解决了机床上空间点的在线测量问题，提高了加工效率和加工质量。

具体技术方案如下：

一种空间点的在线测量装置，包括标准测量块、标准测量杆、标准工艺球以及一套可选择角度的标准测量座，所述标准测量座上固定多角度安装槽。

所述多角度安装槽包括0°、30°、60°、90°四种角度安装槽。

空间点的在线测量装置的测量方法，具体测量方法如下：

(1)根据零件的实际形状，选择适合角度安装槽，在机床夹持系统上安装标准测量杆和标准工艺球，进行装夹找正，机床的主轴的X、Y方向的坐标原点已经与零件的X、Y方向的坐标原点保持一致，将主轴中心移到(X₀，Y₀)的点位时，机床主轴中心正好与零件的坐标原点一致，此时机床主轴中心已经在零件XY方向的中心点上；

(2)将工艺球心Z向定位在图纸要求位置上，沿X轴方向移动工艺球，逐渐接近安装座，反复尝试在安装座和工艺球之间插入测量块，直到测量块处于非挤压的接触状态，操作屏幕上显示的数据即是机床主轴中心在X方向的真实移动量；

(3)经过步骤(2)的调整，在调整过程中，由于主轴不断移动，操作屏幕上显示的数据也随之不断变化，直到调整到测量块处于非挤压的接触状态时，调整结束，机床屏幕显示的数据就是测量实际值；

(4)根据图纸计算出应该到位的理论计算值；