| 主权项 |
一种螺旋桨型面轮廓误差测量仪，其特征是：采用龙门式结构，在底座(17)上设置等高的左立柱(16)和右立柱(3)，并在所述左立柱(16)和右立柱(3)的顶部架设横梁(8)，在所述横梁(8)的中部沿Z向通过支承结构设置回转主轴(35)，第一步进电机(10)通过第一柔性联轴器(22)驱动所述回转主轴(35)回转；在所述回转主轴(35)上设置用于测量回转主轴回转角度的圆光栅(21)；在所述回转主轴(35)的下端呈水平固联一测量臂(12)，测量臂(12)与回转主轴(35)共同绕Z轴回转；在所述测量臂(12)的底面沿测量臂回转平面的径向设置一直线导轨，在所述直线导轨上设置可沿直线导轨作直线移动的工作台(23)，所述工作台(23)是以设置在测量臂(12)上的第二步进电机(20)为驱动件，以第二滚珠丝杆(39)为传动件；在所述工作台(23)上分别固定设置有激光位移传感器(13)和电感位移传感器(14)；所述激光位移传感器(13)的光轴与Z向平行，所述电感位移传感器(14)的测量轴线与回转主轴(35)的回转轴线正交；在所述底座(17)上叠加设置Y向工作台(4)和X向工作台(5)，所述Y向工作台(4)是以底座(17)为支撑平台，可沿设置在所述底座(17)的上平面上的Y向滚动导轨(2)作Y向移动，所述Y向工作台(4)是以设置在底座(17)上的第三步进电机(1)为驱动件，以第三滚珠丝杆(31)为传动件；所述X向工作台(5)是以Y向工作台(4)为支撑平台，可沿设置在Y向工作台(4)的上平面上的X向导轨作X向移动，X向工作台(5)是以设置在Y向工作台(4)上的第四步进电机(15)为驱动件，以短丝杠(26)为传动件；被测螺旋桨桨叶(7)上的随行夹具(6)设置在所述X向工作台(5)的顶面上定位凹槽中，被测螺旋桨桨叶(7)夹持在所述随行夹具(6)上；所述螺旋桨型面轮廓误差测量仪的测量方法是按如下步骤进行：a、将被测螺旋桨桨叶连同随行夹具(6)放置在X向工作台(5)上的定位凹槽中，使X向工作台(5)位于回转主轴的正下方；b、调整电感位移传感器(14)的位置，使电感位移传感器(14)的测头抵于随行夹具(6)作为初始位置，调整电感位移传感器的初始位置读数为零；启动第一步进电机(10)，由测量臂(12)带动电感位移传感器(14)旋转一周，针对由所述电感位移传感器(14)测得的被测螺旋桨桨叶(7)的轴线与回转主轴(35)之间的偏心量，分别移动所述Y向工作台(4)和X向工作台(5)，使被测螺旋桨桨叶(7)定位在与回转主轴(35)的轴线重合的位置上，并保持被测螺旋桨桨叶(7)的定位位置不变；c、以回转主轴(35)的回转轴线为起点，第二步进电机(20)带动工作台(23)按照设定的步距往半径扩大的方向移动一个步距后停止，得到相应位置下的激光位移传感器(13)的回转半径r<sub>1</sub>，然后第一步进电机(10)启动，带动回转主轴(35)、测量臂(12)和激光位移传感器(13)一起等角度间隔进行步进旋转；同时圆光栅(21)捕捉回转主轴旋转角度的信息φ<sub>1i</sub>，每转动一个间隔角度，激光位移传感器获得被测螺旋桨桨叶(7)上一个点的Z向坐标Z<sub>1i</sub>，计算机同步锁存每点的(r<sub>1</sub>,z<sub>1i</sub>,φ<sub>1i</sub>)，回转主轴回转一周，获得数组：(r<sub>1</sub>,z<sub>11</sub>,φ<sub>11</sub>)、(r<sub>1</sub>,z<sub>12</sub>,φ<sub>12</sub>)……(r<sub>1</sub>,z<sub>1m</sub>,φ<sub>1m</sub>)；d、第二步进电机(20)带动工作台(23)继续下一个步距的移动，得到相应位置下的激光位移传感器(13)的回转半径r<sub>2</sub>，按照步骤c相同的方式获得数组：(r<sub>2</sub>,z<sub>21</sub>,φ<sub>21</sub>)，(r<sub>2</sub>,z<sub>22</sub>,φ<sub>22</sub>)……(r<sub>2</sub>,z<sub>2m</sub>,φ<sub>2m</sub>)；e、继续改变和增大激光位移传感器(13)的回转半径分别呈r<sub>3</sub>……r<sub>n</sub>，按步骤c相同的方式共获得数组：(r<sub>1</sub>,z<sub>11</sub>,φ<sub>1</sub>1)、(r<sub>1</sub>,z<sub>12</sub>,φ<sub>12</sub>)…(r<sub>1</sub>,z<sub>1m</sub>,φ<sub>1m</sub>)；(r<sub>2</sub>,z<sub>2</sub>1,φ<sub>21</sub>)，(r<sub>2</sub>,z<sub>22</sub>,φ<sub>22</sub>)…(r<sub>2</sub>,z<sub>2m</sub>,φ<sub>2m</sub>)；……(r<sub>n</sub>,z<sub>n1</sub>,φ<sub>21</sub>)，(r<sub>n</sub>,z<sub>n2</sub>,φ<sub>n2</sub>)…(r<sub>n</sub>,z<sub>nm</sub>,φ<sub>nm</sub>)；其中：r<sub>1</sub>为被测螺旋桨桨叶(7)的叶根处的最小半径，r<sub>n</sub>为被测螺旋桨桨叶(7)的叶尖处的最大半径；f、根据采集数据对被测螺旋浆桨叶面型进行面轮廓度误差评定，并给出评定结果，同时给出包括桨叶螺距角、螺距、纵斜角和展开面上各型值点相对基准点的定位值在内的各结构参数。 |
