划痕深度的测量方法与流程

1.本发明涉及一种划痕深度的测量方法。


背景技术：

2.蜂窝封严结构主要用于控制航空发动机转子和机匣之间的叶尖间隙。通常，间隙越大，易导致气体失压，性能降低；而间隙越小，越有利于发动机气动性能的提升，但间隙太小又易导致转子与蜂窝间的刮磨。当前，为了追求较高的发动机性能，在发动机研制阶段对转静子间隙的控制较为严格，这导致在试验分解后，常常出现封严环蜂窝表面出现划痕。为了分析刮磨产生的原因，常需要准确地测量蜂窝表面划痕的深度。
3.但是，由于蜂窝为薄壁网格，其表面为网状非连续面，现有测量仪器难以测量其表面上的划痕深度；另外，由于检测手段的限制，蜂窝表面划痕深度一般不做检测或仅做定性评估，导致难以准确分析出刮磨产生的原因。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中难以测量出封严环的蜂窝表面划痕深度的缺陷，提供一种划痕深度的测量方法。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.本发明提供了一种划痕深度的测量方法，所述划痕深度的测量方法包括如下步骤：
7.s1、将油纸覆盖在待测划痕处，按压所述油纸使其贴合所述待测划痕；
8.s2、将软态下的样膏覆盖在所述油纸的上方，挤压所述样膏使得所述待测划痕、所述油纸和所述样膏之间紧密贴合；
9.s3、待所述样膏硬化，将所述样膏和所述油纸一同取出，所述样膏具有垂直于所述待测划痕的长度方向的第一截面，所述油纸具有与所述第一截面处于同一平面的第二截面；
10.s4、分离所述样膏和所述油纸，所述样膏具有与所述待测划痕内壁轮廓匹配的凸出部，测量所述第一截面中所述凸出部的厚度，记为第一厚度；测量所述第二截面中所述油纸的厚度，记为第二厚度，根据所述第一厚度和所述第二厚度计算所述待测划痕的深度。
11.在本方案中，利用油纸的防护和塑性约束，使得样膏能够完整地复制出待测划痕的实际形貌，提高了待测划痕形貌复制的准确性。通过测量第一截面中凸出部的厚度和第二截面中油纸的厚度，得到第一厚度和第二厚度，以计算得到待测划痕的深度，实现了待测划痕深度的测量性，其中，通过测量油纸的厚度进行修正，减少误差，提高测量的准确性。另外，划痕深度的测量方法中的测量步骤易于实施，对人员和环境等要求不高。
12.较佳地，在步骤s3中，将所述样膏和所述油纸一同取出后，对所述样膏和所述油纸沿着垂直于所述待测划痕的长度方向进行整体剖切，得到所述第一截面和所述第二截面。
13.在本方案中，对样膏和油纸进行剖切，让第一截面和第二截面显露出来，便于测量
人员对第一截面中的凸出部和第二截面中的油纸进行测量，进一步提高了测量的准确性。
14.较佳地，在步骤s1中，所述油纸覆盖在所述待测划痕时，所述油纸的侧边与其所对应的所述待测划痕的侧边之间的距离不少于10mm。
15.在本方案中，对油纸上的样膏进行挤压的过程中，防止样膏被挤压出油纸，导致待测划痕所在结构的表面造成一定的污染。
16.较佳地，在步骤s1中，所述油纸具有第一位置，所述第一位置与所述待测划痕的中心位置对应，所述油纸的按压方向自所述第一位置向四周延伸。
17.在本方案中，由待测划痕的中心位置向外依次轻轻按压油纸，按压过程中，减少或降低在油纸出现明显的褶皱的可能性，进一步使得样膏所复现的待测划痕轮廓表面的连续光顺。
18.较佳地，在步骤s2中，所述样膏具有第二位置，所述第二位置与所述待测划痕的中心位置对应，自所述第二位置向四周挤压所述样膏。
19.在本方案中，从待测划痕的中心位置向两侧缓慢挤压样膏，进一步排出待测划痕、油纸和样膏之间的空气，使得三者之间紧密贴合。
20.较佳地，在步骤s2和步骤s3之间包括：待所述样膏塑形后，在所述样膏上放置压块。
21.在本方案中，待样膏通过挤压初步塑性后，将压块压在样膏上，利用压块的自重使样膏塑形保持至充分硬化。
22.较佳地，在步骤s3中，对所述样膏和所述油纸进行整体剖切时，剖切位置位于所述样膏的中部。
23.较佳地，在步骤s4中，采用二维影像仪测量出所述第一厚度。
24.在本方案中，采用二维影像仪测量出第一厚度，测量精度高。
25.较佳地，在步骤s4中，采用千分尺测量出所述第二厚度。
26.在本方案中，采用千分尺测量出第二厚度，便于测量人员操作
27.较佳地，步骤s4包括如下步骤：
28.s41、所述油纸具有与所述待测划痕内壁轮廓对应的凹陷部，所述凹陷部的两侧分别为处于同一平面的第一水平部和第二水平部，所述凸出部的两侧分别为与所述第一水平部对应的第一平面、与所述第二水平部对应的第二平面，所述第一厚度为所述第一平面或所述第二平面与所述凸出部最低点之间的高度，所述第一厚度记为h1；
29.s42、测量所述第一水平部的厚度，记为h1；测量所述第二水平部的厚度，记为h2；测量所述凹陷部中最低位置的厚度，记为h3，所述第二厚度记为h3-(h1+h2)/2；
30.s43、所述待测划痕的深度记为h，h＝h1+h
3-(h1+h2)/2。
31.本发明的积极进步效果在于：
32.本发明的划痕深度的测量方法利用油纸的防护和塑性约束，使得样膏能够完整地复制出待测划痕的实际形貌，提高了待测划痕形貌复制的准确性。通过测量第一截面中凸出部的厚度和第二截面中油纸的厚度，得到第一厚度和第二厚度，以计算得到待测划痕的深度，实现了待测划痕深度的测量性，其中，通过测量油纸的厚度进行修正，减少误差，提高测量的准确性。另外，划痕深度的测量方法中的测量步骤易于实施，对人员和环境等要求不高。
附图说明
33.图1为本发明较佳实施例的划痕深度的测量方法的流程示意图。
34.图2为本发明较佳实施例的待测划痕的结构示意图。
35.图3为本发明较佳实施例的油纸、样膏和压块的摆放示意图。
36.图4为本发明较佳实施例的样膏的第一截面的示意图。
37.图5为本发明较佳实施例的油纸的第二截面的示意图。
38.附图标记说明：
39.待测划痕1
40.样膏2
41.凸出部21
42.第一平面22
43.第二平面23
44.油纸3
45.凹陷部31
46.第一水平部32
47.第二水平部33
48.压块4
具体实施方式
49.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在以下的实施例范围之中。
50.本发明实施例提供了一种划痕深度的测量方法，请参照图1-图5进行理解。划痕深度的测量方法包括如下步骤：
51.s1、将油纸3覆盖在待测划痕1处，按压油纸3使其贴合待测划痕1；
52.s2、将软态下的样膏2覆盖在油纸3的上方，挤压样膏2使得待测划痕1、油纸3和样膏2之间紧密贴合；
53.s3、待样膏2硬化，硬化后的样膏2能够完整地复刻待测划痕1的轮廓，将样膏2和油纸3一同取出，样膏2具有垂直于待测划痕1的长度方向的第一截面，油纸3具有与第一截面处于同一平面的第二截面；
54.s4、分离样膏2和油纸3，样膏2具有与待测划痕1内壁轮廓匹配的凸出部21，测量第一截面中凸出部21的厚度，记为第一厚度；测量第二截面中油纸3的厚度，记为第二厚度，根据第一厚度和第二厚度计算待测划痕1的深度。
55.其中，样膏可以采用美国flexbar machine corporation公司生产的reprorubber注浆成形快速自硬化橡胶(测量级)。
56.在本实施例中，利用油纸3的防护和塑性约束，使得样膏2所复现的待测划痕1轮廓表面的连续光顺，即样膏2能够完整地复制出待测划痕1的实际形貌，提高了待测划痕1形貌复制的准确性。通过测量第一截面中凸出部21的厚度和第二截面中油纸3的厚度，得到第一厚度和第二厚度，将第一厚度和第二厚度相加以计算得到待测划痕1的深度，实现了待测划痕1深度的测量性，其中，通过测量油纸3的厚度进行修正，减少误差，提高测量的准确性。另
外，划痕深度的测量方法中的测量步骤易于实施，对人员和环境等要求不高。优选的，所选用的油纸3厚度均匀、表面平整，进一步使得样膏2所复现的待测划痕1轮廓表面的连续光顺。
57.划痕深度的测量方法适用于测量封严环蜂窝表面中任意位置的划痕深度，有利于设计员和工艺员快速定位转静子间刮磨原因，完善航空发动机结构设计和装配工艺，提高航空发动机性能和质量。当然，该划痕深度的测量方法也可适用于测量其他结构表面的划痕深度，
58.在步骤s3中，将样膏2和油纸3一同取出后，对样膏2和油纸3沿着垂直于待测划痕1的长度方向进行整体剖切，得到第一截面和第二截面。对样膏2和油纸3进行剖切，让第一截面和第二截面显露出来，便于测量人员对第一截面中的凸出部21和第二截面中的油纸3进行测量，进一步提高了测量的准确性。
59.在步骤s1中，油纸3覆盖在待测划痕1时，油纸3的侧边与其所对应的待测划痕1的侧边之间的距离不少于10mm。对油纸3上的样膏2进行挤压的过程中，防止样膏2被挤压出油纸3，导致待测划痕1所在结构的表面造成一定的污染。使用划痕深度的测量方法对封严环蜂窝表面的划痕深度进行测量时，防止样膏2被挤压到封严环上除待测划痕1的其他表面，对封严环的表面造成污染，有可能降低其工作性能。
60.在本实施例中，油纸3沿着待测划痕1的延伸方向的长度不小于30mm。
61.在步骤s1中，油纸3具有第一位置，第一位置与待测划痕1的中心位置对应，油纸3的按压方向自第一位置向四周延伸。由待测划痕1的中心位置向外依次轻轻按压油纸3，按压过程中，减少或降低在油纸3出现明显的褶皱的可能性，进一步使得样膏2所复现的待测划痕1轮廓表面的连续光顺。
62.在步骤s2中，样膏2具有第二位置，第二位置与待测划痕1的中心位置对应，自第二位置向四周挤压样膏2。从待测划痕1的中心位置向两侧缓慢挤压样膏2，进一步排出待测划痕1、油纸3和样膏2之间的空气，使得三者之间紧密贴合。
63.在步骤s2和步骤s3之间包括：待样膏2塑形后，在样膏2上放置压块4。待样膏2通过挤压初步塑性后，将压块4压在样膏2上，利用压块2的自重使样膏2塑形保持至充分硬化。所选用的压块4的重量适宜，重量不宜过大，防止压破油纸3；重量也不宜过小，防止无法使得样膏2塑形保持至充分硬化。
64.在步骤s3中，对样膏2和油纸3进行整体剖切时，剖切位置位于样膏2的中部。
65.在步骤s4中，采用二维影像仪测量出第一厚度，测量精度高。使用二维影像仪测量时应保证光路与第一截面尽量垂直，以提高测量的准确度。
66.在步骤s4中，采用千分尺测量出第二厚度，便于测量人员操作。
67.步骤s4包括如下步骤：
68.s41、油纸3具有与待测划痕1内壁轮廓对应的凹陷部31，凹陷部31的两侧分别为处于同一平面的第一水平部32和第二水平部33，凸出部21的两侧分别为与第一水平部32对应的第一平面22、与第二水平部33对应的第二平面23，第一厚度为第一平面22与凸出部21最低点之间的高度，或第二平面23与凸出部21最低点之间的高度，第一厚度记为h1；
69.s42、测量第一水平部32的厚度，记为h1；测量第二水平部33的厚度，记为h2；测量凹陷部31中最低位置的厚度，记为h3，第二厚度记为h3-(h1+h2)/2，以对待测划痕1的深度进
行修正；
70.s43、待测划痕1的深度记为h，h＝h1+h
3-(h1+h2)/2。
71.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种划痕深度的测量方法，其特征在于，所述划痕深度的测量方法包括如下步骤：s1、将油纸覆盖在待测划痕处，按压所述油纸使其贴合所述待测划痕；s2、将软态下的样膏覆盖在所述油纸的上方，挤压所述样膏使得所述待测划痕、所述油纸和所述样膏之间紧密贴合；s3、待所述样膏硬化，将所述样膏和所述油纸一同取出，所述样膏具有垂直于所述待测划痕的长度方向的第一截面，所述油纸具有与所述第一截面处于同一平面的第二截面；s4、分离所述样膏和所述油纸，所述样膏具有与所述待测划痕内壁轮廓匹配的凸出部，测量所述第一截面中所述凸出部的厚度，记为第一厚度；测量所述第二截面中所述油纸的厚度，记为第二厚度，根据所述第一厚度和所述第二厚度计算所述待测划痕的深度。2.如权利要求1所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s3中，将所述样膏和所述油纸一同取出后，对所述样膏和所述油纸沿着垂直于所述待测划痕的长度方向进行整体剖切，得到所述第一截面和所述第二截面。3.如权利要求1所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s1中，所述油纸覆盖在所述待测划痕时，所述油纸的侧边与其所对应的所述待测划痕的侧边之间的距离不少于10mm。4.如权利要求1所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s1中，所述油纸具有第一位置，所述第一位置与所述待测划痕的中心位置对应，所述油纸的按压方向自所述第一位置向四周延伸。5.如权利要求1所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s2中，所述样膏具有第二位置，所述第二位置与所述待测划痕的中心位置对应，自所述第二位置向四周挤压所述样膏。6.如权利要求1所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s2和步骤s3之间包括：待所述样膏塑形后，在所述样膏上放置压块。7.如权利要求2所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s3中，对所述样膏和所述油纸进行整体剖切时，剖切位置位于所述样膏的中部。8.如权利要求1所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s4中，采用二维影像仪测量出所述第一厚度。9.如权利要求1所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，在步骤s4中，采用千分尺测量出所述第二厚度。10.权利要求2-9任一项所述的划痕深度的测量方法，其特征在于，步骤s4包括如下步骤：s41、所述油纸具有与所述待测划痕内壁轮廓对应的凹陷部，所述凹陷部的两侧分别为处于同一平面的第一水平部和第二水平部，所述凸出部的两侧分别为与所述第一水平部对应的第一平面、与所述第二水平部对应的第二平面，所述第一厚度为所述第一平面或所述第二平面与所述凸出部最低点之间的高度，所述第一厚度记为h1；s42、测量所述第一水平部的厚度，记为h1；测量所述第二水平部的厚度，记为h2；测量所述凹陷部中最低位置的厚度，记为h3，所述第二厚度记为h3-(h1+h2)/2；s43、所述待测划痕的深度记为h，h＝h1+h
3-(h1+h2)/2。

技术总结
本发明公开了一种划痕深度的测量方法，其包括如下步骤：S1、将油纸覆盖在待测划痕处，按压油纸使其贴合待测划痕；S2、将软态下的样膏覆盖在油纸的上方，挤压样膏使得待测划痕、油纸和样膏之间紧密贴合；S3、待样膏硬化，将样膏和油纸一同取出，样膏具有垂直于待测划痕的长度方向的第一截面，油纸具有与第一截面处于同一平面的第二截面；S4、分离样膏和油纸，样膏具有与划痕内壁轮廓匹配的凸出部，测量第一截面中凸出部的厚度，测量第二截面中油纸的厚度，以计算待测划痕的深度。本发明的测量方法使得样膏能够完整地复制出待测划痕轮廓，通过测量得到第一厚度和第二厚度，以得到待测划痕的深度，通过测量油纸的厚度进行修正，减少误差。减少误差。减少误差。


技术研发人员：王振兴 黄成 黄文娟 金炜
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2023/9/13