航空发动机转静子装配/测量五自由度调整定位方法与装置

摘要

航空发动机转静子装配/测量五自由度调整定位方法与装置属于航空发动机装配测量技术领域；该方法通过绕Z轴的360°回转运动、沿X轴的平面运动和沿Y轴的平面运动、绕X轴的回转运动和绕Y轴的回转运动五个自由度的复合运动，对被测试件进行平面运动和转动的调整；该装置包括装夹机构、转动台部件、平动台部件和回转台部件，转动台部件底座上的圆环凹型球座通过球形滚动体为台面上的圆环凸型球碗提供支承；平动台部件在导向层上沿圆周方向设置的减重槽内配置有套板，通过球形滚动体为转动台部件上的底座提供支承；本发明建立了一种同时兼顾大承载、高精度和高刚度特性的五自由度调整定位方法与装置，提高了航空发动机的装配效率和测量精度。

主权项

一种航空发动机转静子装配/测量五自由度调整定位方法，其特征在于：该方法包括绕Z轴的360°回转运动、沿X轴的平面运动和沿Y轴的平面运动、绕X轴的回转运动和绕Y轴的回转运动五个自由度；所述的X轴与Y轴相互正交，Z轴垂直于X轴与Y轴所确定的平面；通过五个自由度的复合运动，对被测试件进行平面运动和转动的调整，其具体调整过程是：平面运动调整：1)首先通过Z轴带动被测试件整周旋转360°，采用传感器测量被测试件上指定截面的径向误差，得到被测试件在X轴的偏心量Δx和在Y轴的偏心量Δy；2)依据Δx调整被测试件沿X轴运动，运动的位移量为Δx；依据Δy调整被测试件沿Y轴运动，运动的位移量为Δy；3)重复步骤1)～2)，直到满足被测试件在X轴的偏心量Δx小于设定值Δx₀，在Y轴的偏心量Δy小于设定值Δy₀，则停止平面运动的调整；转动调整：1)通过Z轴带动被测试件整周旋转360°，使用传感器测量被测试件上指定的测量截面1，得到截面1拟合圆心的空间坐标(x₁,y₁,z₁)；2)通过Z轴带动被测试件整周旋转360°，使用传感器测量被测试件上指定的测量截面2，得到截面2拟合圆心的空间坐标(x₂,y₂,z₂)；3)由(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)计算得到被测试件几何轴线(L)的空间位置，并获得该几何轴线(L)沿X轴方向与Z轴的夹角θ_x，沿Y轴方向与Z轴的夹角θ_y；4)依据θ_x调整被测试件绕Y轴回转运动，回转运动的角度为θ_x；依据θ_y调整被测试件绕X轴回转运动，回转运动的角度为θ_y，从而调整被测试件的几何轴线(L)与回转轴Z尽量重合；5)重复步骤1)～4)，直到被测试件几何轴线(L)沿X轴方向与Z轴的夹角θ_x小于设定值θ_x0，沿Y轴方向与Z轴的夹角θ_y小于设定值θ_y0，则停止转动运动的调整。