一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置的制作方法

专利2026-08-27  6


本发明属于航天导航应用,尤其涉及一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置。


背景技术:

1、三浮陀螺仪的精度是惯性导航系统精度的瓶颈。在动压气浮陀螺仪中,动压气浮轴承以其低摩擦、高转速、运行平稳等优点被用作电机转子的支撑轴承,而轴承的核心零件在于转子及半球。转子为双头球碗结构,即分别在转子两端设计有凹半球结构。为保证轴承的动压气浮效应,设计时对转子球面粗糙度、各截面圆的圆度提出了极高的精度要求。然而在加工过程中难免出现误差,由于轴承的尺寸远大于气膜厚度,即使很小的制造误差也将对气膜厚度产生很大的影响,进而影响陀螺仪的精度。因此精准检测零件的尺寸公差、形位精度及检测的准确度对指导转子加工有着重要意义。

2、双头球碗是动压气浮轴承马达的重要零件,由于零件材料硬度高(hra≥81),存在零件尺寸及形位公差要求高(达到亚微米级)、加工工艺复杂、装夹加工技术复杂、加工周期长等特点。为确保零件合格需反复使用三坐标测量机检测球碗球径及形位精度。如图1所示,双头球碗设计指标要求:“球碗的外圆与球心连线的同轴度0.01mm,内孔与球心连线的同轴度0.02mm,惯量环安装面与球心连线的垂直度0.01mm,两端面的平行度0.003mm”。双头球碗的形位精度直接影响马达装配精度、使用寿命及马达工作的稳定性和可靠性。

3、双头球碗零件的传统检测方法如图2所示,将双头球碗零件直接放置在一块正方形的垫铁上,使用两个弹性压板压实双头球碗零件外圆直径,压紧力以确保双头球碗零件不受测针测力影响即可,三坐标测量机测针在双头球碗零件端面拾取两个测量点找正零件,确保零件偏斜量≤0.05mm,如存在偏斜需继续拾取测量点手动调整零件至零件偏斜量控制在0.05mm范围内。

4、双头球碗零件找正完成后,检测人员给予压板更大一点的压紧力确保零件检测过程中零件不转动、不移动。检测过程通过三坐标测量机拾取测量元素,建立测量程序。测量机测针根据测量程序进行测量元素拾取,实现双头球碗零件的测量工作。

5、由于每个双头球碗零件均需手动松、紧装夹压板进行装夹,且每次找正、装夹时需反复调整、导致双头球碗零件装夹准备耗时较长,限制了该类零件的检测效率,同时手动给予压板的装夹力受人为手感限制,不适合双头球碗零件批量生产检测工作,与高效生产、检测存在较大差距。


技术实现思路

1、本发明的技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,以实现对双头球碗类零件的精准定位支撑检测。

2、为了解决上述技术问题,本发明公开了一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,包括:检测工装基座、锁紧块、锁紧块锁紧螺栓、定位片、定位片锁紧螺栓和三坐标测量机平板;

3、检测工装基座底部连接固定在三坐标测量机平板上;

4、锁紧块底部底面与检测工装基座顶部端面紧密贴合;其中,锁紧块与检测工装基座通过锁紧块锁紧螺栓设置的螺纹连接固定;

5、定位片设置在检测工装基座侧面;其中,定位片与检测工装基座通过定位片锁紧螺栓设置的螺纹连接固定。

6、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,锁紧块两端设置两处内孔a,内孔a与锁紧块锁紧螺栓外圆柱间隙配合;检测工装基座顶部设置有内螺纹孔a,内螺纹孔a的位置与内孔a的位置相对应。

7、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,锁紧块锁紧螺栓结构分为三层:上层沿轴向设置圆柱形圆轴,中层沿轴向设置圆柱形圆轴,下层沿轴向设置与内螺纹孔a螺纹一致的外螺纹。

8、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,定位片为圆形与长方形相连结构,圆形中心设置有内孔b,内孔b与定位片锁紧螺栓外圆柱间隙配合;检测工装基座侧面设置有内螺纹孔b,内螺纹孔b的位置与内孔b的位置相对应。

9、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,定位片锁紧螺栓结构分为三层:上层沿轴向设置圆柱形圆轴,中层沿轴向设置圆柱形圆轴,下层沿轴向设置与内螺纹孔b螺纹一致的外螺纹。

10、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,锁紧块与检测工装基座配合使用,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座上、下、左、右4个方向的自由度;定位片与检测工装基座配合使用,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座前、后2个方向的自由度。

11、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,检测工装基座顶部设置有第一v形槽;锁紧块底部设置有第二v形槽;被测双头球碗类零件放置在第一v形槽内,锁紧块放置在被测双头球碗类零件轴向上端;锁紧块锁紧螺栓穿过锁紧块两端内孔a、与检测工装基座螺纹连接固定,实现对被测双头球碗类零件的装夹,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座上、下、左、右4个方向的自由度。

12、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,定位片通过定位片锁紧螺栓安装在检测工装基座侧面,定位片端面与被测双头球碗类零件接触,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座前、后2个方向的自由度。

13、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,三坐标测量机平板上设置有若干个安装孔,检测工装基座通过底部螺纹锁紧在三坐标测量机平板上;检测工装基座的横向边、纵向边分别与三坐标测量机平板的横向边、纵向边保持平行,实现检测工装基座在三坐标测量机平板上的空间位置定位。

14、在上述定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置中,三坐标测量机平板上的安装孔为矩阵排列的等间距螺纹孔;选择三坐标测量机平板上的其中任意一个螺纹孔作为定位孔,与检测工装基座螺纹连接,确保检测工装基座在三坐标测量机平板的位置定位。

15、本发明具有以下优点:

16、(1)本发明公开了一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,改进了双头球碗类零件的装夹方式,将双头球碗类零件放入检测装置v形槽内实现零件一次定位、自动定心,精准支撑装夹。

17、(2)本发明公开了一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,减少了零件的装夹、找正、调整、准备时间,实现双头球碗类零件重复性的装夹。

18、(3)本发明公开了一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,固化了双头球碗类零件的装夹力。

19、(4)本发明公开了一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,节约了人工成本,可实现双头球碗类零件的“一键式”检测。



技术特征:

1.一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,包括:检测工装基座(1)、锁紧块(2)、锁紧块锁紧螺栓(3)、定位片(4)、定位片锁紧螺栓(5)和三坐标测量机平板(6);

2.根据权利要求1所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,锁紧块(2)两端设置两处内孔a,内孔a与锁紧块锁紧螺栓(3)外圆柱间隙配合;检测工装基座(1)顶部设置有内螺纹孔a,内螺纹孔a的位置与内孔a的位置相对应。

3.根据权利要求2所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,锁紧块锁紧螺栓(3)结构分为三层:上层沿轴向设置圆柱形圆轴,中层沿轴向设置圆柱形圆轴,下层沿轴向设置与内螺纹孔a螺纹一致的外螺纹。

4.根据权利要求1所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,定位片(4)为圆形与长方形相连结构,圆形中心设置有内孔b,内孔b与定位片锁紧螺栓(5)外圆柱间隙配合;检测工装基座(1)侧面设置有内螺纹孔b,内螺纹孔b的位置与内孔b的位置相对应。

5.根据权利要求4所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,定位片锁紧螺栓(5)结构分为三层:上层沿轴向设置圆柱形圆轴,中层沿轴向设置圆柱形圆轴,下层沿轴向设置与内螺纹孔b螺纹一致的外螺纹。

6.根据权利要求1所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,锁紧块(2)与检测工装基座(1)配合使用,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座(1)上、下、左、右4个方向的自由度;定位片(4)与检测工装基座(1)配合使用,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座(1)前、后2个方向的自由度。

7.根据权利要求6所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,检测工装基座(1)顶部设置有第一v形槽;锁紧块(2)底部设置有第二v形槽;被测双头球碗类零件放置在第一v形槽内,锁紧块(2)放置在被测双头球碗类零件轴向上端;锁紧块锁紧螺栓(3)穿过锁紧块(2)两端内孔a、与检测工装基座(1)螺纹连接固定,实现对被测双头球碗类零件的装夹,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座(1)上、下、左、右4个方向的自由度。

8.根据权利要求4所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,定位片(4)通过定位片锁紧螺栓(5)安装在检测工装基座(1)侧面,定位片(4)端面与被测双头球碗类零件接触,以限制被测双头球碗类零件在检测工装基座(1)前、后2个方向的自由度。

9.根据权利要求1所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,三坐标测量机平板(6)上设置有若干个安装孔,检测工装基座(1)通过底部螺纹锁紧在三坐标测量机平板(6)上;检测工装基座(1)的横向边、纵向边分别与三坐标测量机平板(6)的横向边、纵向边保持平行,实现检测工装基座(1)在三坐标测量机平板(6)上的空间位置定位。

10.根据权利要求9所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,其特征在于,三坐标测量机平板(6)上的安装孔为矩阵排列的等间距螺纹孔;选择三坐标测量机平板(6)上的其中任意一个螺纹孔作为定位孔,与检测工装基座(1)螺纹连接,确保检测工装基座(1)在三坐标测量机平板(6)的位置定位。


技术总结
本发明公开了一种定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,包括:检测工装基座、锁紧块、锁紧块锁紧螺栓、定位片、定位片锁紧螺栓和三坐标测量机平板;检测工装基座底部连接固定在三坐标测量机平板上;锁紧块底部底面与检测工装基座顶部端面紧密贴合;锁紧块与检测工装基座通过锁紧块锁紧螺栓设置的螺纹连接固定;定位片设置在检测工装基座侧面;定位片与检测工装基座通过定位片锁紧螺栓设置的螺纹连接固定。通过本发明所述的定位支撑检测双头球碗类零件的检测装置,实现了对双头球碗类零件的精准定位支撑检测。

技术研发人员:米军辉,庞国旺,王明海,杨静,张荣,席立海,吴楠
受保护的技术使用者:北京航天控制仪器研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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