[发明专利]一种基于公差原则的同心度误差评定方法

说明书

本发明一种基于公差原则的同心度误差评定方法，该方法首先获取被测静转子零件的测点数据集，然后用最小区域法拟合相应的几何特征，以基准圆的体外作用尺寸的中心轴线为轴线，计算能包容实际被测圆柱体的理想圆柱的最小直径，最后判断被测零件的同心度误差是否合格。该检测方法不仅实现了对静子和转子零件的结构和尺寸的适应性，而且算法稳定性好、计算效率高。

技术领域

本发明属于精密计量与计算机应用领域，具体涉及一种基于公差原则的同心度误差评定方法。

背景技术

随着航空工业的迅猛发展，新型飞机的研发量在各国不断增加，航空发动机的性能是影响整机质量的重要指标之一，因而对航空发动机的测试技术成为近些年研究的热点。航空发动机由结构复杂的静子和转子组成，静子和转子具有很高的同心度要求，良好的静转子同心度可以大大提高发动机的性能，以此来适应新型民用、军用飞机要求。因此准确地测量和评定静转子同心度误差，不但可作为零件验收的依据，还可以用来分析误差产生的原因，为提高零件加工精度和装配精度提供可靠的参考依据。

公差原则是处理尺寸公差和形位公差之间关系的规定，其中，最大实体要求是体现零件可装配性的一种公差原则，可逆要求应用于最大实体要求的零件，不仅尺寸公差可以补偿给形位公差，又可使形位公差补偿给尺寸公差的双向补偿，即尺寸精度和形位精度均可以有限地降低。尺寸公差和形位公差的相互补偿，改善了两者的误差变动范围，能将以前误认为不合格的零件全纳入了合格品，从而大大提高了产品合格率，亦即提高了劳动生产率节约成本。

本发明研究被测要素有最大实体要求、可逆要求的同心度公差（简称MR同心度公差），基于GB/T16671-2009给出的规则和定义，本发明的实施案例有如下3个要求：

1)被测圆心的提取要素不得违反其最大实体实效状态MMVC，其直径为最大实体实效尺寸MMVS；

2)被测圆心的提取要素各处的局部尺寸应大于最小实体尺寸LMS，可逆要求RPR允许其局部尺寸从MMS增大至MMVS；

3)各个圆心的最大实体实效边界MMVB的中心与基准圆心同心。

目前同心度误差的传统检测手段主要是使用专用综合量规，专用综合量规测量柔性小，制造成本高，不能在设计阶段对虚拟零件进行检测，如何对此同心精度进行评定是计算机辅助公差设计及评定领域的一个热点和难点。

发明内容

本发明的目的是为了实现检测方法对静子和转子零件的结构和尺寸的适应性，解决被测要素有最大实体要求、可逆要求的同心度误差的检测问题，提供一种基于公差原则的同心度误差评定方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案包含有如下步骤：

步骤1：获取被测零件的几何设计参数，如果标注有同心度公差的被测零件有最大实体要求、可逆要求，那么跳转到步骤2，否则结束本评定方法，并给出结论“被测零件的同心度误差不能用该方法检测评定”。

所述的被测零件的几何设计参数包括：外圆直径D、名义长度L₁、外圆的上偏差es、下偏差ei、同心度公差T、被测要素的同心度是否标注最大实体要求、可逆要求。

所述的基准圆心的几何设计参数包括：名义直径d、基准圆心的上偏差es、下偏差ei。

所述的被测圆心与基准圆心之间的几何设计参数是被测圆心的几何中心与基准圆心的几何中心之间的名义距离为L₁₂。