[发明专利]一种快速测量薄壁结构件与夹具接触精度的装置及方法

说明书

一种快速测量薄壁结构件与夹具接触精度的装置及方法，装置的上下夹具体同心固装；下夹具体上表面设有传感器安置槽，传感器安置槽内沿周向均布设有若干非接触式位移传感器，每个非接触式位移传感器正上方的上夹具体上均设有测量孔；若干压板组件沿上夹具体周向均布设置，压板组件与测量孔交替分布。方法为：在上夹具体上找正装夹标准件，透过测量孔完成非接触式位移传感器与标准件之间的距离测量，将此时的距离数据作为基准数据；将标准件移除，再将薄壁结构件找正装夹到上夹具体上，透过测量孔完成非接触式位移传感器与薄壁结构件之间的距离测量，将此时的距离数据与基准数据进行对比，当两者的差值处于公差范围内，则判定为合格，反之为不合格。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，特别是涉及一种快速测量薄壁结构件与夹具接触精度的装置及方法。

背景技术

目前，航空结构件需要在确保强度的前提下尽可能的降低重量，为此航空结构件通常会采用薄壁结构，而随着航空结构件整体化的发展，航空结构件组件逐渐呈现出大型、薄壁、结构复杂的特点，特别是大型、薄壁的特点，使得航空结构件在加工后极易产生加工变形。当航空结构件产生加工变形后，其能否满足装配需求以及服役性能要求，将成为评价其加工质量的重要因素。

以机匣结构件为例，其属于典型的薄壁航空结构件，机匣结构件通常具有较大的尺寸，且加工后极易产生变形。为了保障机匣结构件的制造精度与装配精度的良好匹配性，通常会在三坐标测量机上对加工后的机匣结构件进行限位测量，并且限位测量结果对于装配精度具有重要的参考价值。在对机匣结构件进行限位测量时，需要对变形后的机匣结构件进行再次装夹，然而再次装夹过程中，如何保证变形后的机匣结构件与夹具上主要装配面之间具有良好的接触精度也十分重要。

再有，大型薄壁结构件在夹具上完成夹紧主要依靠的是压板，并且需要多个压板才能实现薄壁结构件的可靠装夹。然而，如果夹紧顺序、预紧力施加等不合理，将导致薄壁结构件与夹具装配面之间产生非连续接触，即虽然压板处薄壁结构件能够与夹具装配面之间保持良好的接触精度，但在夹具其他位置极易出现薄壁结构件的隆起、翘曲等现象，因此在其他位置处，薄壁结构件与夹具的接触精度是不合格的。

目前，为了判定薄壁结构件与夹具之间的接触精度是否合格，主要采用塞尺进行定性测量，具体通过不同厚度的塞尺依次进行人工试错。但是，由于薄壁结构件的尺寸较大，而且不同位置处的接触精度存在互相影响，为此，需要对多个位置处的接触精度进行测量-调整-再测量-再调整的过程，而且需要循环多次才行，从而导致测量效率低下，由于塞尺测量属于定性测量，因此测量精度较低，并且测量结果易受人为因素的影响。

因此，薄壁结构件在面对日益提高的加工精度和制造效率的要求下，现有的采用塞尺方式进行的接触精度定性测量方式已经难以满足实际需要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种快速测量薄壁结构件与夹具接触精度的装置，能够实现接触精度的定量测量，能够快速判断薄壁结构件与夹具之间的接触精度是否合格，能够有效满足日益提高的加工精度和制造效率要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种快速测量薄壁结构件与夹具接触精度的装置，包括下夹具体、上夹具体、压板组件及非接触式位移传感器；所述下夹具体和上夹具体均采用圆盘形结构，上夹具体同心固装在下夹具体上方；在所述下夹具体上表面开设有传感器安置槽，在传感器安置槽内沿周向均布安装有若干非接触式位移传感器，在每个非接触式位移传感器正上方的上夹具体上均开设有测量孔；所述压板组件数量若干，若干压板组件沿上夹具体周向均布设置，且压板组件与测量孔交替分布。

一种快速测量薄壁结构件与夹具接触精度的方法，采用了所述的快速测量薄壁结构件与夹具接触精度的装置，包括如下步骤：

步骤一：将标准件放置到上夹具体上，对标准件进行找正，然后通过压板组件将标准件装夹固定到上夹具体上；