本发明涉及飞机装配孔质量控制，具体地说，涉及一种用于装配孔内径测量的标定装置及方法。
背景技术：
1、飞机部件装配过程中，在机身对合后，需对结构件上大孔即直径≥150mm的孔进行精加工，而此时飞机的开敞性较差，难以进行大孔孔径的测量操作，易因测量结果偏差导致过量切削的质量事故，因此，在加工过程中准确获取装配孔内径尺寸尤为重要。
2、常用的测量方法主要有两种：
3、一是使用单体内径千分尺测量，通过将其一端接触孔壁，另一端先后沿轴向和径向晃动，若轴向恰好通过，而径向恰好无法晃动，则认为该长度为直径，该测量过程需要反复调节、比对，效率低下，且对比过程依靠人工手感，测量精度较低。
4、二是如专利公开号为“cn113932688a”，名称为“一种孔内径测量装置及测量方法”的中国发明专利，该测量装置主要由测量底座和测量前端组成，其中测量底座包括导电段和绝缘段，测量前端包括伸缩杆、测量触头和显示器，所述的测量方法为，首先根据被测孔预估内径调整伸缩杆的伸缩量至设定值，然后将测量装置放置于被测孔内，使得底端的测量底座和测量前端的测量触头均与被测孔的内壁接触并调节测量底座至导电段与被测孔的内壁相切，再沿测量底座的轴线转动测量触头，以获取转动过程中所述伸缩杆的最小伸缩量值，最后根据最小伸缩量值及测量装置的自然高度，获得被测孔的内径。该测量方法仅适用于测量底座轴线与测量前端轴线共面且垂直的理想情况，然而，该测量装置涉及多项结构的加工和机械连接，不可避免的引入制造和安装误差，进而导致测量底座轴线与测量前端轴线不共面且不垂直，为此，需通过标定消除制造及安装误差对测量结果的影响，精确获取测量前端伸缩量与待测孔径的映射关系，目前，针对该测量装置尚无有效的标定装置及方法。
技术实现思路
1、本发明针对现有的测量装置和方法，测量精度低、存在制造和安装误差的问题，提出一种用于装配孔内径测量的标定装置及方法；该装置包括底板、光轴、第一阶梯轴、第二阶梯轴；待标定测量装置分别在光轴与第一阶梯轴及光轴与第二阶梯轴之间沿轴向自由滑动，实现模拟不同孔径下的测量装置伸缩杆变性量的快速获取，提高了测量装置的标定效率，并根据获取的光轴、第一阶梯轴及第二阶梯轴的几何尺寸信息，以及基于标定装置获取的不同状态下的测量装置的变性量信息，建立测量装置变性量与对应测量装置长度的几何关系，实现装配孔内径测量过程中内径值的精确获取，提高了测量精度。
2、本发明具体实现内容如下：
3、一种用于装配孔内径测量的标定装置，用于标定装配孔内径测量装置；所述标定装配孔内径测量装置包括测量底座、测量前端、测量触头、导电段、伸缩杆；所述用于装配孔内径测量的标定装置包括底板、光轴、第一阶梯轴、第二阶梯轴；所述光轴、第一阶梯轴、第二阶梯轴设置在底板上，且所述光轴、第一阶梯轴、第二阶梯轴的轴线相互平行；
4、所述测量底座的轴线与光轴的轴线平行，且与所述光轴的外圆面贴合；
5、所述待标定装配孔内径测量装置分别在所述光轴与第一阶梯轴之间、光轴与第二阶梯轴之间自由滑动。
6、为了更好地实现本发明，进一步地，所述光轴与底板垂直，且通过过盈配合连接；
7、所述光轴的直径d1与导电段的直径d2比满足d1：d2=1.5~2.0；
8、所述光轴的表面粗糙度、外圆圆柱度的形位公差优于导电段的形位公差。
9、为了更好地实现本发明，进一步地，所述第一阶梯轴和第二阶梯轴均与底板相互垂直且通过过盈配合连接，第一阶梯轴与第二阶梯轴的尺寸、表面粗糙度、外圆圆柱度的形位公差相同，且与光轴的表面粗糙度、外圆圆柱度的形位公差相同；
10、第一阶梯轴、第二阶梯轴的阶梯轴段数为n，n≥5；
11、第一阶梯轴、第二阶梯轴各阶梯轴段的外圆直径依次为d1，d1-a，d1-2a，……，d1-(n-1)*a，其中，a为设定值；
12、第一阶梯轴、第二阶梯轴靠近底板的外圆直径与光轴的直径相同。
13、为了更好地实现本发明，进一步地，靠近底板的阶梯轴段的轴向长度x1大于等于垂直于测量前端的轴线方向的最大宽度为x2；
14、第一阶梯轴、第二阶梯轴其余各阶梯轴段长度x3大于等于10倍测量触头的直径d1。
15、为了更好地实现本发明，进一步地，光轴的中心线与第二阶梯轴的中心线的间距l2大于光轴的中心线与第一阶梯轴的中心线的间距l1；
16、待标定装配孔内径测量装置在光轴与第一阶梯轴之间沿轴向滑动时，待标定装配孔内径测量装置的模拟标定直径范围为模拟标定直径范围为(l1-d1,l2-d1+(n-1)*a/2)。
17、为了更好地实现本发明，进一步地，所述光轴与第一阶梯轴的轴线所形成的平面与光轴与第二阶梯轴的轴线所形成的平面的夹角大于等于30°。
18、基于上述提出的用于装配孔内径测量的标定装置，为了更好地实现本发明，进一步地，提出一种用于装配孔内径测量的标定方法，具体包括以下步骤：
19、步骤s1：根据测量前端的轴线与测量底座的轴线的空间夹角α、测量前端的轴线与测量底座的轴线的空间距离d、测量前端的基准长度d、伸缩杆的伸缩量δ、导电段的半径r，建立待标定装配孔内径测量装置与待测装配孔孔径的几何关系；
20、步骤s2：获取光轴的直径d1、第一阶梯轴各阶梯轴段的外圆直径d1n、第二阶梯轴各阶梯轴段的外圆直径d2n、光轴与第一阶梯轴的中心距离l1、光轴与第二阶梯轴的中心距离l2；
21、步骤s3：将待标定装配孔内径测量装置分别放置于光轴与第一阶梯轴之间、光轴与第二阶梯轴之间，将测量底座与光轴的侧壁接触并相切，将测量触头依次与第一阶梯轴和第二阶梯轴的各阶梯轴段侧壁接触，绕底板的轴线旋转测量触头，获得伸缩杆的最大伸缩量δ1和δ2；
22、步骤s4：计算待标定装配孔内径测量装置在光轴与第一阶梯轴、光轴与第二阶梯轴之间沿轴向滑动时，待标定装配孔内径测量装置的标定长度y；
23、步骤s5：根据标定长度y、伸缩量δ，结合待标定装配孔内径测量装置与待测装配孔孔径的几何关系，得到待测装配孔的内径值。
24、本发明具有以下有益效果：
25、（1）本发明通过设置光轴、第一阶梯轴和第二阶梯轴设于底板，待标定测量装置能够实现分别在光轴与第一阶梯轴及光轴与第二阶梯轴之间沿轴向自由滑动，其中，测量装置的测量底座的轴线与光轴轴线平行，且测量底座与光轴外圆面贴合，测量装置的测量前端测头沿阶梯轴圆周方向旋转滑动，实现了模拟不同孔径下的测量装置伸缩杆变性量的快速获取，提高了测量装置的标定效率。
26、（2）本发明基于三坐标测量机获取的光轴、第一阶梯轴及第二阶梯轴的几何尺寸信息，以及基于标定装置获取的不同状态下的测量装置的变性量信息，建立测量装置变性量与对应测量装置长度的函数关系，实现了装配孔内径测量过程中内径值的精确获取，提高了测量精度。
1.一种用于装配孔内径测量的标定装置，用于标定装配孔内径测量装置；所述标定装配孔内径测量装置包括测量底座（1）、测量前端（2）、测量触头（3）、导电段（4）、伸缩杆（5）；其特征在于，所述用于装配孔内径测量的标定装置包括底板（6）、光轴（7）、第一阶梯轴（8）、第二阶梯轴（9）；所述光轴（7）、第一阶梯轴（8）、第二阶梯轴（9）设置在底板（6）上，且所述光轴（7）、第一阶梯轴（8）、第二阶梯轴（9）的轴线相互平行；
2.根据权利要求1所述的一种用于装配孔内径测量的标定装置，其特征在于，所述光轴（7）与底板（6）垂直，且通过过盈配合连接；
3.根据权利要求1所述的一种用于装配孔内径测量的标定装置，其特征在于，所述第一阶梯轴（8）和第二阶梯轴（9）均与底板（6）相互垂直且通过过盈配合连接，第一阶梯轴（8）与第二阶梯轴（9）的尺寸、表面粗糙度、外圆圆柱度的形位公差相同，且与光轴（7）的表面粗糙度、外圆圆柱度的形位公差相同；
4.根据权利要求3所述的一种用于装配孔内径测量的标定装置，其特征在于，靠近底板（6）的阶梯轴段的轴向长度x1大于等于垂直于测量前端（2）的轴线方向的最大宽度为x2；
5.根据权利要求1所述的一种用于装配孔内径测量的标定装置，其特征在于，光轴（7）的中心线与第二阶梯轴（9）的中心线的间距l2大于光轴（7）的中心线与第一阶梯轴（8）的中心线的间距l1；
6.根据权利要求1所述的一种用于装配孔内径测量的标定装置，其特征在于，所述光轴（7）与第一阶梯轴（8）的轴线所形成的平面与光轴（7）与第二阶梯轴（9）的轴线所形成的平面的夹角大于等于30°。
7.一种用于装配孔内径测量的标定方法，基于如权利要求1所述的用于装配孔内径测量的标定装置实现；其特征在于，具体包括以下步骤：
