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燃油喷嘴内腔锥角的精密测量系统研究

毕超 房建国 闵罗肖 鲍晨兴

毕超, 房建国, 闵罗肖, 鲍晨兴. 燃油喷嘴内腔锥角的精密测量系统研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(3): 465-471. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180192
引用本文: 毕超, 房建国, 闵罗肖, 鲍晨兴. 燃油喷嘴内腔锥角的精密测量系统研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(3): 465-471. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180192
Bi Chao, Fang Jianguo, Min Luoxiao, Bao Chenxing. Study on Precision Measuring System for Inner Cone Angle of Fuel Nozzles[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(3): 465-471. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180192
Citation: Bi Chao, Fang Jianguo, Min Luoxiao, Bao Chenxing. Study on Precision Measuring System for Inner Cone Angle of Fuel Nozzles[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(3): 465-471. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180192

燃油喷嘴内腔锥角的精密测量系统研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180192
基金项目: 

民用飞机专项科研项目 MJ-2015-G-087

详细信息
    作者简介:

    毕超(1987-), 高级工程师, 硕士, 研究方向为精密测试技术及仪器, 773721278@qq.com

  • 中图分类号: TH71

Study on Precision Measuring System for Inner Cone Angle of Fuel Nozzles

  • 摘要: 为实现航空发动机燃油喷嘴组件内腔锥角的快速精确检测,在双球法锥角测量原理的基础上,基于三轴运动平台、直线位移传感器、浮动夹头和多轴运动控制器等搭建了一套喷嘴内腔锥角精密测量系统,以解决喷嘴内腔锥角的自动化测量难题。该测量系统采用紧凑的立柱式结构,其运动机构由XYZ直线轴构成,控制系统采用主流工控机与专用多轴运动控制器相结合的二级位置闭环数字复合控制方式,并且设计了具有"自适应入孔"功能的新型双球锥孔测头。最后,应用该测量系统对3个圆锥孔零件和某喷嘴样件的内腔锥角特征分别进行了多次重复测量。实验结果表明,所搭建的测量系统能够完成既定的测量任务,而且系统的测量精度指标能够满足检测任务需求,因而可以作为一项喷嘴结构尺寸检测的技术解决方案。
  • 图  1  喷嘴的内锥特征

    图  2  双球法测量锥角的原理示意图

    图  3  测量系统的总体机械结构图

    图  4  基于PMAC的多轴运动控制系统的技术方案

    图  5  接触式直线位移传感器

    图  6  新型双球锥孔测头

    图  7  实验现场

    图  8  喷嘴样件内腔锥角的测量过程示意图

    图  9  喷嘴样件的内腔锥角测量结果

    表  1  三坐标测量机的锥角检测结果

    零件编号 A B C
    锥角/(°) 59.6 58.6 58.2
    下载: 导出CSV

    表  2  圆锥孔零件的锥角测量结果

    (°)
    序号 A B C
    测量结果 误差 测量结果 误差 测量结果 误差
    1 59.71 0.11 58.77 0.17 58.29 0.09
    2 59.54 -0.06 58.65 0.05 58.33 0.13
    3 59.80 0.20 58.51 -0.09 58.22 0.02
    4 59.56 -0.04 58.69 0.09 58.15 -0.05
    5 59.66 0.06 58.54 -0.06 58.16 -0.04
    标准差 0.11 0.10 0.08
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2018-05-18
  • 刊出日期:  2019-03-05

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