李云龍 沈張煜 史 衍 石 俊

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可調(diào)帶表式點(diǎn)接觸淺孔測(cè)量卡規(guī)

李云龍 沈張煜 史 衍 石 俊

(上海機(jī)床廠有限公司 上海200093)

針對(duì)在測(cè)量淺孔直徑過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，分析了使用原有量具測(cè)量的難點(diǎn)，并設(shè)計(jì)和制作加工了新的可調(diào)帶表式點(diǎn)接觸淺孔測(cè)量卡規(guī)，以保證淺孔的測(cè)量精度。結(jié)果表明，本量具操作方便，可靠性強(qiáng)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。內(nèi)孔尺寸的測(cè)量精度可控制在0.002 mm之內(nèi)，從而解決了淺孔測(cè)量的難題，大大縮短了生產(chǎn)中的輔助工作時(shí)間，并節(jié)約了生產(chǎn)成本。

可調(diào)帶表式 點(diǎn)接觸 淺孔 測(cè)量 卡規(guī)

在機(jī)械加工中，常常需要磨削加工零件的內(nèi)孔，而在零件內(nèi)孔的加工過(guò)程中，需要使用一些量具來(lái)測(cè)量零件的尺寸，如內(nèi)孔塞規(guī)、內(nèi)徑百分表、內(nèi)徑千分表，以檢驗(yàn)零件是否合格。但是在測(cè)量淺孔(深度在5～6 mm左右)時(shí)，如采用內(nèi)徑百分表、內(nèi)徑千分表就無(wú)法進(jìn)行測(cè)量，如圖1所示。針對(duì)這類問(wèn)題，設(shè)計(jì)制作了一種新型的可調(diào)帶表式點(diǎn)接觸淺孔測(cè)量卡規(guī)。經(jīng)過(guò)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的多次實(shí)際測(cè)量，顯現(xiàn)出了該量具的可靠性和簡(jiǎn)易性。

圖1 淺孔類零件

1 淺孔測(cè)量的一般方法及存在的缺點(diǎn)

1)用數(shù)顯游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量存在的缺點(diǎn)：

(1)數(shù)顯游標(biāo)卡尺的測(cè)量對(duì)測(cè)力是有要求的，測(cè)力的輕重會(huì)造成顯示數(shù)據(jù)的不同，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)值不準(zhǔn)確；

(2)對(duì)公差值小的零件就會(huì)影響到零件的尺寸精度，甚至?xí)斐闪慵牟缓细瘛?/p>

2)用內(nèi)孔塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量存在的缺點(diǎn)：

(1)在加工小孔時(shí)，可以用內(nèi)孔塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量，但是在測(cè)量較大的內(nèi)孔時(shí)就比較困難。檢測(cè)用力稍大時(shí)，零件就會(huì)松動(dòng)，需要進(jìn)行重新校正，這樣就會(huì)影響到零件的測(cè)量精度；

(2)檢測(cè)的輔助時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低；

(3)零件的報(bào)廢率高。

2 量具介紹

該量具主要由9種零件構(gòu)成。最小測(cè)量孔徑為40 mm，最大測(cè)量孔徑為200 mm。

圖2 量具示意圖

1)設(shè)計(jì)原理

以選用零件的端面為基準(zhǔn)，利用杠桿原理使用可調(diào)節(jié)測(cè)量頭、千分表、測(cè)量頭(擺動(dòng)式)在零件內(nèi)孔內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)接觸式測(cè)量。測(cè)量時(shí)是以零件端面為基準(zhǔn)，與內(nèi)孔中的兩點(diǎn)接觸，使用固定支點(diǎn)，測(cè)量頭可以進(jìn)行左右移動(dòng)(底座的厚度為10 mm，寬為40 mm，平面度為0.002 mm，以保證接觸基準(zhǔn)面的穩(wěn)定性)。

2)使用方法

(1)在使用量具測(cè)量零件內(nèi)孔時(shí)，先要選擇一件通過(guò)計(jì)量后得出定值的孔(光面環(huán)規(guī)或量塊)，對(duì)量具進(jìn)行校正(調(diào)整調(diào)節(jié)頭的距離，然后用螺母擰緊，再轉(zhuǎn)動(dòng)表座架上的千分表指針至零位)，然后將量具直接對(duì)零件內(nèi)孔進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量時(shí)，量具的底面和零件被測(cè)基準(zhǔn)端面要保持清潔。

(2)將量具底面緊貼在零件的端面上，以下面支撐點(diǎn)作為支點(diǎn)向下頂住，并使量具慢慢地左右移動(dòng)，從千分表數(shù)值中讀得最高點(diǎn)上的數(shù)值，即為實(shí)測(cè)數(shù)值。在測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)遵循測(cè)量鏈封閉的原則，測(cè)量前后應(yīng)進(jìn)行零位校正。

3 誤差分析

1)端面平面度對(duì)測(cè)量的影響

該量具的內(nèi)徑量程為40～200 mm，測(cè)量時(shí)應(yīng)以零件的端面為基準(zhǔn)，并保證端面的平面度。當(dāng)基準(zhǔn)端面存在落差時(shí)，測(cè)量結(jié)果會(huì)大于實(shí)際孔的尺寸，帶來(lái)的誤差為-，如圖3所示。通常加工后端面的平面度公差在0.01～0.02 mm之間，這時(shí)分別計(jì)算最大、最小測(cè)量孔徑時(shí)端面平面度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，并推斷出量程范圍內(nèi)誤差的大小。

我們應(yīng)該堅(jiān)信，只要老師能堅(jiān)持不懈地對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)和嚴(yán)格監(jiān)督，日復(fù)一日，學(xué)生便能自覺(jué)養(yǎng)成較為良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣，提高他們的自學(xué)能力。作為新時(shí)代的教師，我們必須教會(huì)學(xué)生如何預(yù)習(xí)，為他們的“終身學(xué)習(xí)”奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

圖3 端面平面度對(duì)測(cè)量的影響

2)重復(fù)測(cè)量精度

因設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求，擺動(dòng)塊需要繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，故擺動(dòng)塊與表架座為間隙配合，配合間隙為0.01～0.02 mm。在進(jìn)行重復(fù)測(cè)量時(shí)，由于間隙的存在會(huì)使擺動(dòng)塊產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，帶來(lái)誤差，如圖4所示。為了保證重復(fù)測(cè)量精度，測(cè)量前后應(yīng)進(jìn)行零位校正。

圖4 擺動(dòng)塊與表架配合間隙

4 兩例測(cè)量應(yīng)用實(shí)例

應(yīng)用實(shí)例一：

此零件為上海機(jī)床廠有限公司產(chǎn)品中的常用零件，如圖5所示。零件的加工批量較大，在加工時(shí)，每一個(gè)零件需要增加一個(gè)輔助零件進(jìn)行組合。在一個(gè)零件加工完畢后，輔助零件就要報(bào)廢，造成了不必要的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)成本很高。在工藝制定中增加了鉗鉆工序(加工3-5工藝螺孔)，延長(zhǎng)了加工周期。

圖5 加工零件示意圖

用可調(diào)帶表式點(diǎn)接觸淺孔測(cè)量卡規(guī)對(duì)加工零件進(jìn)行測(cè)量，尺寸精度控制在±0.002 mm，可以達(dá)到加工要求，取消了輔助零件和鉗鉆加工工序，大大地降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為企業(yè)節(jié)約了成本。目前，可調(diào)帶表式點(diǎn)接觸淺孔測(cè)量卡規(guī)已在對(duì)相似零件的測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好經(jīng)濟(jì)的效益。

應(yīng)用實(shí)例二：

為某公司加工連軸器零件(內(nèi)孔400H6(+0.0380)、深6 mm)如圖6所示。磨削加工時(shí)利用可調(diào)帶表式點(diǎn)接觸淺孔測(cè)量卡規(guī)進(jìn)行測(cè)量之后，解決了測(cè)量難題，達(dá)到了圖紙的要求，受到了客戶的好評(píng)。

圖6 聯(lián)軸器類零件測(cè)量圖

5 結(jié)語(yǔ)

可調(diào)帶表式點(diǎn)接觸淺孔測(cè)量卡規(guī)在實(shí)踐中的成功應(yīng)用，有效地解決了淺孔測(cè)量中出現(xiàn)的問(wèn)題，取得了良好的效果?？ㄒ?guī)操作很方便，測(cè)量零件內(nèi)孔的尺寸精度可控制在0.002 mm之內(nèi)，在實(shí)際生產(chǎn)中，操作的可靠性強(qiáng)，大大縮短了生產(chǎn)中的輔助時(shí)間，極大地提高了生產(chǎn)效率，并節(jié)約了生產(chǎn)成本，可在精密機(jī)械加工中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。