【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大尺寸同轴度计量领域，具体涉及一种对大型薄壁箱体同轴度在竖直状态下的测量方法。
技术介绍
1、同轴度是用来描述物体内部或不同部分之间对于共同中心轴线变动量的一种测量指标。一般工业生产中会对回转体类零部件的同轴度提出较高要求，以满足装配的精确程度和匹配性及保障设备的使用性能，如武器装备冷发射技术中为满足产品的精确装填和顺利弹射要求其具有较好的同轴性。因此，同轴度是现代工业制造领域中决定回转体类零部件装配质量和性能的重要因素之一。
2、随着现代工业技术的发展，大型工件在航天，航空，船舶，管道及大型机械等领域的需求也日益增加，尤其是大型薄壁箱体，能否准确的测量出其工件的同轴度对后续的装配和性能保障有着一定的影响。针对大型薄壁箱体同轴度测量需求，现阶段多采用激光跟踪仪在箱体水平放置状态进行测量，人员在箱体表面放置激光靶球进行数据点采集，仪器需多次转战以覆盖箱体，一方面是测量效率低，测量时间长，其次还要考虑放置靶球过程中的人员登高安全性问题。对于大直径薄壁箱体水平放置时，箱体状态受支撑条件和自重挠度的影响，其同轴度测量结果较真实值偏差较大。受限于激光直线传播特性，激光跟踪仪测量覆盖范围取决于激光发射及回光距离，且要求测量环境空旷无遮挡。现有测量方法存在较多弊端，大大限制了激光跟踪仪的使用范围，很难满足大型薄壁箱体的同轴度测量需求。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术提出了一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，以满足大尺寸薄壁焊接箱体的同轴度测量需求。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，包括如下步骤：
3、步骤一、将被测箱体竖直放置在水平支撑环上；
4、步骤二、利用激光垂准仪构建辅助基准圆柱；
5、步骤三、建立大地水平圆柱坐标系；
6、步骤四、采用自安平激光投线仪选取被测箱体同一高度值的截面圆，并测量被测箱体表面同一高度值不同θ角被测点到辅助基准圆柱截面圆对应点的距离；
7、步骤五、改变自安平激光投线仪的放置高度重复步骤四；
8、步骤六、计算被测箱体表面各个被测点在大地水平圆柱坐标系中的坐标值；
9、步骤七、利用同一高度值各个被测点的坐标值拟合截面圆周，得到各个高度值下截面圆在圆柱坐标系下的圆心、直径及圆度；
10、步骤八、利用各个高度值截面的圆心拟合直线，拟合直线的直线度即为被测箱体的同轴度。
11、与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：
12、本专利技术采用辅助基准法对整个测量系统进行基准迁移，从被测箱体实际轮廓尺寸出发，将箱体端框圆度及半径进行外拓，构建辅助基准圆柱，进而将箱体各高差截面圆周数据统一到相同坐标系下，经后续数据处理拟合计算，得到箱体同轴度。与现阶段常用的激光跟踪仪测量同轴度方法相比，本专利技术一方面突破了激光距离对被测箱体尺寸的限制，满足了大尺寸薄壁焊接箱体的同轴度测量需求，另一方面保证了激光跟踪仪测量放置靶球过程中的人员登高安全性问题。本专利技术在竖直状态下对大尺寸箱体进行测量，既规避了支撑状态和自重挠度对测量结果的影响，其同轴度数据更能反映实际加工及使用状态，又在降低大尺寸箱体同轴度测量难度的同时，大大提高了测量效率。
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1.一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：水平支撑环的水平度≤0.20mm/m。
3.根据权利要求2所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：采用自准直水平仪对水平支撑环进行水平度测量。
4.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：步骤二所述利用激光垂准仪构建辅助基准圆柱的方法为：在被测箱体周围布置N台激光垂准仪，分别对应同一水平截面圆上分布的N个数据采集点，每台激光垂准仪相对于被测箱体圆周呈θ角均匀分布，其中N*θ＝360；调试激光垂准仪使其发射一条垂直于大地水平面的激光线作为基准母线，使基准母线距离被测箱体端框面水平距离为l，由此得到一个将被测箱体包括在其中的辅助基准圆柱。
5.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：步骤三所述建立大地水平圆柱坐标系的方法为：以辅助基准圆柱的圆心作为坐标系原点，以水平支撑环的水平度数据建立Z轴基准平面，以任意激光垂准仪位置为X轴建立大地水平圆柱坐标系。
6.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：步骤六所述计算被测箱体表面各个被测点在大地水平圆柱坐标系中的坐标值的方法为：
7.根据权利要求6所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：所述LiZj采用深度卡尺测量被测箱体表面同一高度Zj值不同θ角被测点到辅助基准圆柱截面圆对应点的最小距离。
8.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：当被测箱体较长，塔架高度无法一次性完成被测箱体全部部段的同轴度测量时，需对被测箱体进行部段分解进行分段测量；分段测量后，根据各部段实际对接状态进行数字化模拟对接，以得出整体的同轴度测量数据。
...【技术特征摘要】
1.一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：水平支撑环的水平度≤0.20mm/m。
3.根据权利要求2所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：采用自准直水平仪对水平支撑环进行水平度测量。
4.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量方法，其特征在于：步骤二所述利用激光垂准仪构建辅助基准圆柱的方法为：在被测箱体周围布置n台激光垂准仪，分别对应同一水平截面圆上分布的n个数据采集点，每台激光垂准仪相对于被测箱体圆周呈θ角均匀分布，其中n*θ＝360；调试激光垂准仪使其发射一条垂直于大地水平面的激光线作为基准母线，使基准母线距离被测箱体端框面水平距离为l，由此得到一个将被测箱体包括在其中的辅助基准圆柱。
5.根据权利要求1所述的一种大型薄壁箱体同轴度测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：程倩，张杰，黄展博，孙成，陈艳，罗雪峰，李军，
申请(专利权)人：四川航天长征装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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