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测高仪在检测动叶锁紧块螺纹中径的应用

2013-05-14陈劝霞付春卯

计量技术 2013年10期
关键词:中径三针测量误差

陈劝霞 付春卯

(西安陕鼓动力股份有限公司质量检验部,西安 710611)

0 引言

尾汽透平广泛应用于石化行业,转子是该产品的核心部件,它由主轴、动叶片、隔叶块和锁紧块组成。锁紧块虽小但它的作用不可小觑,它将整机叶片锁紧确保转子在高速旋转的工作状态下叶片不会松动、甩出,是机组可靠性的重要保证。因而锁紧块的配合尺寸测量至关重要,本文介绍利用测高仪和三针测量锁紧块螺纹中径的方法,与常规测量进行比较,此方法简便易行,测量准确度高。

1 锁紧块的结构及检测项目

尾汽透平叶片锁紧装置是由锁紧槽和锁紧块组成。锁紧块总体结构为不规则四面体,其中两平行面为螺纹主要起锁紧作用,另两个面一个为平面一个为齿形面。与叶根槽紧贴的锁紧块,齿形面与主轴榫槽齿形配合,另两侧的螺纹面与主轴上的锁紧槽螺纹配合。锁紧块结构如图1所示。在生产中需检测锁紧块的螺纹中径A值。

图1 锁紧块结构图

2 用三针与测高仪测量螺纹中径

锁紧块的形状和结构,无法在万能工具显微镜上直接测量,也不能在卧式测长仪上用三针测量,在现有测量设备中我们选择用三针与测高仪测量。

图2 三针与测高仪测量

具体测量方法如图2、图3所示,为了保护测高仪工作台借助测量用标准V形架,利用测高仪的ABS基准原点测量功能,用φ10mm圆柱形测头先在V形架表面采点,以此平面作为测量的基准平面;再将选好的标准三针和被测锁紧块置于V形架上,其中两根三针在下,另一根三针在上且位于下面两根三针的中间部位。用“高度(面朝上)测量”功能进行测量,按下测量按钮圆柱形测头自动向下运动在三针上采点,直接从测高仪中读出测量值M,则螺纹中径尺寸d2用下式计算

图3 三针与测高仪测量放大图

(1)

式中,M为螺纹三针测量值,mm;d2为所要求的螺纹中径尺寸,mm;d0为标准三针直径,mm;P为螺距,mm;a为螺纹牙形角,(°)。

3 该方法与传统测量方法比较

1)测量方便

在万能工具显微镜上用影像法测量螺纹中径,测量前需要选光圈、调焦,测量中需将主显微镜立柱倾斜一螺纹升角,移动纵向滑板、横向滑架,米字线与牙形轮廓影像重合时才能在目镜中读数。测量过程复杂。

测长仪上测量需要先用组合量块将仪器“对零”,测量时需要在纵向和横向反复找正,找到拐点(最大点)后读数。

本文方法用测高仪测量找正方便,用测头在V形架表面采点,以此平面作为测量的基准平面即可。测量时自动采点自动显示读数。

2)测量误差相对较小

由JJG 888—1995《圆柱螺纹量规》检定规程可知,螺纹中径测量综合误差包括牙型角偏差、螺距偏差、三针偏差、螺旋升角引起的误差及测量力作用下引起的压陷变形5个方面,因此无论采用哪种测量设备综合误差是难免的。但我们可以做到尽量减少测量误差和人员误差。

在万能工具显微镜上用影像法测量螺纹中径时,由于螺纹工件的安装误差,从而使工件轴心线与纵向滑板移动方向不一致产生测量误差;而用测高仪测量则避免了这些误差的产生。由于万能工具显微镜需要调焦、选光圈直径、调光圈、压线瞄准读数,再加上如果影像歪曲和不清楚,需要测量人员有较高的仪器操作水平和测量技术水平,因此对人员素质要求较高。相比而言,用测高仪测量对测量者没有这么高的要求。测量人员只要清楚三针法的测量原理即可,测高仪的使用非常简单,因此该方法的人员误差较小。

4 结束语

本文测量所用测高仪的最大允许误差为±(1.1+L/600)(单位:μm),其中L为测高仪的量程。按测高仪最大量程600mm计算最大允许误差为±2.1μm。设计要求中径公差为0.05mm,按照测量的1/3原则,测量设备精度完全满足设计技术要求。

生产过程中同种规格的锁紧块批量加工进厂检验合格后方可领用进入装配工序,因此进厂检验必须快速、及时和准确,采用测高仪测量完全满足生产需求。

利用三针和测高仪测量螺纹中径方便、快速且测量精度高。在被测件结构限制不能在万能工具显微镜或测长仪等测量设备上直接测量时,此法不失为一种可靠的测量方法。

[1] 黑龙江省标准计量管理局与哈尔滨工业大学编.长度计量手册,科学出版社,1979

[2] 国家技术监督局.圆柱螺纹量规《JJG 888—1995》.1995

[3] 周艳.螺纹中径三线测量误差的补偿分析.计量技术,2010(7)

[4] 李新勇, 赵志平.2012机械制造质量检测手册.北京:机械工业出版社,2012

[5] 李岩,花国梁.精密测量技术.北京:中国计量出版社,2001

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