回转体零件利用转台实现高效测量

1、西安西艾航空发动机部件有限责任公司 白超海克斯康论坛用户名 ：bai联 系 电 摘要：实际测量中常常会遇到一些回转体零件，比如齿轮、叶盘、罩环等，在利用传统三坐标对其测量时会遇到测头角度、测量效率、零件装夹等问题的困扰。本文通过利用转台对某型飞机发动机低压涡轮罩环的测量，体现出转台在回转体工件测量中的优势。关键词：回转体零件、转台、高效一、 引言在现代生产加工过程中，企业对零件的加工精度、加工效率有着越来越高的要求，随之对三坐标的测量能力也有着更严格的要求。回转体零件是我们常见的一类零件，在测量中时常会因为零件上均布元素角度的分度，以及零件装夹方案对测量带来一定的困扰，虽然最终可以实现测量，但

2、测量效率让人难以满意。为了满足提高测量效率，引入了转台，在保证精度要求的前提下，对零件进行高效测量，从而节省出大量时间成本。本文中使用LEITZ Reference HP三坐标、QUINDOS 7测量软件、TRAX测头系统、RT600转台等对回转体零件的测量进行了系统简单的介绍。二、 测量问题 上图为我公司生产的某型飞机发动机低压涡轮罩环，零件特点为：大型回转体、均布孔多，精度要求高，零件中还有一些不方便测量的元素。在测量方案制定过程中面临着怎样高效完成测量任务，保证一次装夹完成所有测量要素保证测量精度的问题。测量中如果使用旋转测座系统，需要校验旋转测座不同的角度，准备时间长。而且旋转测头座固

3、有的水平方向旋转的"盲区"，给测量带来一定困难，测量效率低。罩环上一些特殊角度的孔，也会因为测座分度精度的限制而很难测量。以上因素导致这样的测量方案无法满足生产需求，因此我们提出了转台测量方案。利用转台可以减少对测针角度的需求，节省了准备时间。转台高精度的定位优势，对罩环实现360度无“盲区”检验。三、 测量方案 三坐标转台是一种精度较高的角度定位系统，转台上装有圆光栅保证了高的分度精度，在软件的控制下，可以实现任意角度的定位。对于回转体零件，利用转台即可高效的完成测量任务。提高测量效率的同时，我们必须保证转台的测量精度是满足测量要求的。图一是一组对比测量结果，两组数据是在

4、同一次装夹下完成测量的。是不使用转台的测量结果，为使用转台测量的结果。从数据上我们可以看到，圆度相差0.0029、直径相差0.0029、圆心点坐标X 0.0002、Y0.0006，这几个数值的都只有千分 图一之几的差值，这种测量误差在可接受范围之内，所以使用转台测量所带来的的系统误差可以忽略。设计要求零件在限位状态下进行测量，装夹对测量结果也是有影响的。罩环中还有槽的宽度、直径等元素需要测量，其中一些槽是测量基准，所以要求尽可能的在一次装夹中完成所有元素的测量，这样才能消除二次装夹定位带来的误差。四、 测量过程使用转台开始测量罩环，在零件装夹固定时，用设计要求上的基准面和基准孔定位，如图二所示

5、，D为定位面，E为定位孔，通过基准面D上的孔，与工装限位固定。这种限位测量相当于一个模拟装配的过程，符合设计要求。图三是测量夹具的一部分，基准面D与夹具有缺口的面相配合。夹具上的缺口位置为测量图一底部内外径、槽宽、壁厚等等元素提供了测量空间，通过合理配针、配合转台就可以实现快速测量。 图二 图三测量程序：MEPNT (NAM=C_E(1), CSY=C(1)MEPNT (NAM=P_D(1), CSY=C(1)MEPNT (NAM=PT_G(1), CSY=C(1)A=1DO (NAM=A, BGN=1, END=19, DLT=2) TRAOBJ (NEW=C(A+2), OLD=C(A),

6、 ANG=360/21*2, AXI=-Z, DTY=CSY) CPYOBJ (FRM=C_E(A), TO =C_E(A+2) GETVAL (NAM=P1, OBJ=C_E(A).NOM.PTS(1), DSC=R) SETFLD (NAM=C_E(A+2), DSC=R, STY=NPT, STR=P1+17.142858*2) MEPNT (NAM=C_E(A+2), CSY=C(A+2) CPYOBJ (FRM=P_D(A), TO =P_D(A+2) GETVAL (NAM=P1, OBJ=P_D(A).NOM.PTS(1), DSC=R) SETFLD (NAM=P_D(A+2)

7、, DSC=R, STY=NPT, STR=P1+17.142858*2) MEPNT (NAM=P_D(A+2), CSY=C(A+2) CPYOBJ (FRM=PT_G(A), TO =PT_G(A+2) GETVAL (NAM=P1, OBJ=PT_G(A).NOM.PTS(1), DSC=R) SETFLD (NAM=PT_G(A+2), DSC=R, STY=NPT, STR=P1+17.142858*2) MEPNT (NAM=PT_G(A+2), CSY=C(A+2)ENDDOCOLPTS (NAM=CER_E, CSY=RIF(1), ELE=(C_E(1),C_E(3),C_

8、E(5),C_E(7),C_E(9),C_E(11),C_E(13),C_E(15),C_E(17),C_E(19),C_E(21)BLDCIR (NAM=CER_E)COLPTS (NAM=PL_D, CSY=RIF(1), ELE=(P_D(1),P_D(3),P_D(5),P_D(7),P_D(9),P_D(11),P_D(13),P_D(15),P_D(17),P_D(19),P_D(21)BLDPLA (NAM=PL_D)COLPTS (NAM=CER_G, CSY=RIF(1), ELE=(PT_G(1),PT_G(3),PT_G(5),PT_G(7),PT_G(9),PT_G(1

9、1),PT_G(13),PT_G(15),PT_G(17),PT_G(19),PT_G(21)BLDCIR (NAM=CER_G)上面这段程序是对基准孔E、G，以及基准面D的测量，通过使用PRB（3），在夹具缺口处进行测量。首先使用MEPNT进行单点测量，用DOENDDO的循环，TRAOBJ转换坐标系，因为在夹具上有21个缺口，而我们是每间隔一个缺口测量一次，所以转换角度为ANG=360/21*2。CPYOBJ拷贝一个新的元素，通过GETVAL 、 PRB（3）SETFLD这两条语句改变新元素测量点中的转台角度，开始测量新元素。循环结束后使用COLPTS、BLDCIR、BLDPLA收集测量点，

10、构造出基准孔E、G，基准面D。测量过程中，只需要PRB（3）一根测针，通过转台的转动，就可以实现对基准孔E、G，以及基准面D的测量，如果此处使用旋转测座测量，在准备阶段就需要对测针的各个角度进行校验，测量过程中效率也比较低，这样就满足不了生产要求。利用转台解决了对基准孔E、G，以及基准面D的测量问题后，罩环的整体测量方案也可以确定，以平面D为定位基准，进行装夹固定，利用合理的配针测量底部的基准圆、圆G，对于罩环上部分的槽宽，内、外径也可以用类似的测量方案来解决。这样就可以满足一次装夹，测量罩环全部元素的测量要求，减少了二次装夹带入的误差，准确、高效的完成整个罩环的测量。测量方案确定后，对罩环完整的测量了一次，同时与不使用转台的耗时做了一个对比，如表一所示。我们可以看到在准备时间、测量时间上都有着很大的差距。准备时间中，主要差在校验测针上，使用转台的测量方案只需要校验7根测针，配合转台就可以满足测量要求，而使用旋转测座测量，需要校验测针各个角度。测量时间中，使用旋转测座测量时，需要二次装夹，一些基准尺寸需要重复测量，频繁旋转测座也需要耗时。使用转台可以一次装夹，完成测量，转台效率高，大幅提升测量效率。测量软件是否使用转台准备时间测量时间QUINGDOS 7是0.5H4HPC-DIMS