泉州市雙塔汽車(chē)零部件有限公司 (福建 362302) 王蘇清
目前測(cè)量零件外圓跳動(dòng)檢具都是采用心軸來(lái)模擬基準(zhǔn)要素,被測(cè)零件內(nèi)孔很短,要做到零件內(nèi)孔在檢具上無(wú)間隙定位,對(duì)檢具設(shè)計(jì)和制造要求都較高(見(jiàn)圖1)。
圖1 被測(cè)零件要求
對(duì)于零件跳動(dòng)標(biāo)有綜合基準(zhǔn)要求的,都是采用面做第一基準(zhǔn),短軸線(xiàn)只能作為圓心第二基準(zhǔn),具體檢具定位方式有兩種。一是檢具采用平面做第一基準(zhǔn),短錐銷(xiāo)做第二基準(zhǔn),這種定位方式可以做到零件內(nèi)孔無(wú)間隙定位;二是檢具設(shè)計(jì)制造相對(duì)簡(jiǎn)單,檢具是把短錐銷(xiāo)和定位面做成綜合基準(zhǔn)(檢具短錐銷(xiāo)和安裝面做成一體)。由于受基準(zhǔn)孔公差影響,這種帶有定位面和短錐銷(xiāo)心軸的檢具,很難做到零件內(nèi)孔無(wú)間隙定位,零件安裝基準(zhǔn)面與檢具基準(zhǔn)面也很難實(shí)現(xiàn)用第一基準(zhǔn)來(lái)限制3個(gè)自由度的問(wèn)題。以上檢具定位方式都是一對(duì)一的使用,要求檢具有一定的精度,制造成本相對(duì)較高且檢具的存放保管比較麻煩,在遇到新產(chǎn)品試制時(shí)檢具制造不能同步等問(wèn)題。
現(xiàn)設(shè)計(jì)制作了1臺(tái)無(wú)實(shí)體心軸定位零件內(nèi)孔,采用的定位原理是在零件內(nèi)孔用V形2點(diǎn)模擬體現(xiàn)內(nèi)孔基準(zhǔn),用改變V形2點(diǎn)的位置來(lái)適應(yīng)孔徑φ117.8~φ174mm之間任一孔徑的定位測(cè)量。具體檢具是用面板模擬第一基準(zhǔn)平面A,采用了2個(gè)軸承模擬內(nèi)孔第二基準(zhǔn)圓心B,檢具“1面2點(diǎn)+面板傾斜角”,零件定位已經(jīng)限制了5個(gè)自由度,該檢具定位重復(fù)精度極高,目前可以測(cè)量我公司4個(gè)不同孔徑(φ117.8mm、φ135mm、φ152mm、φ174mm)共10種以上的產(chǎn)品,屬于柔性專(zhuān)用檢具。
作為專(zhuān)用檢具使用時(shí),只要松開(kāi)軸承緊固螺釘,把軸承定位塊移動(dòng)到相應(yīng)的孔徑標(biāo)示上,插上定位銷(xiāo)后緊固軸承螺釘就可以使用了,且調(diào)整非常方便。對(duì)于今后的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),只要在φ117.8~φ174mm之間的任意孔徑都可以測(cè)量。具體調(diào)節(jié)是移動(dòng)軸承定位塊,將左右定位塊上的定位銷(xiāo)拔掉,把左右定位塊鈍角對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的扇形刻線(xiàn)后鎖緊軸承緊固螺釘即可。檢具可以調(diào)整面板角度,檢具設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單,制造成本很低,使用壽命長(zhǎng),使用方便,使用效率和重復(fù)精度都很高。用1個(gè)新型柔性專(zhuān)用檢具能夠替代多個(gè)不同產(chǎn)品的傳統(tǒng)檢具,這意味著生產(chǎn)成本的降低(見(jiàn)圖2)。
零件以外圓表面定位最常用的是V形塊,現(xiàn)檢具設(shè)計(jì)就是采用了這一原理,就是把原來(lái)外圓與V形接觸的2點(diǎn)改為內(nèi)圓與V形2點(diǎn)接觸,為了實(shí)現(xiàn)柔性測(cè)量,把與內(nèi)圓接觸的2點(diǎn)可以沿著α角方向移動(dòng)來(lái)適應(yīng)零件孔徑大小的變化,作為專(zhuān)用檢具使用,就是把可移動(dòng)軸承根據(jù)需要在不同孔徑尺寸上定位。作為通用萬(wàn)能檢具使用,只要在φ117.8~φ174mm之間的任意孔徑范圍,根據(jù)需要孔徑來(lái)調(diào)整軸承位置,把左右軸承定位塊鈍角對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的孔徑標(biāo)示(扇形)刻線(xiàn)后鎖緊軸承緊固螺釘即可(見(jiàn)圖3、圖4)。
圖2 柔性檢具總圖
(1)作為柔性專(zhuān)用檢具測(cè)量零件跳動(dòng)時(shí),根據(jù)孔徑來(lái)調(diào)整軸承位置,把2個(gè)緊固軸承螺栓松開(kāi),移動(dòng)軸承根據(jù)孔徑相應(yīng)定位,比如現(xiàn)在要測(cè)量零件孔徑是φ135mm,就把軸承定位塊半圓槽對(duì)準(zhǔn)檢具面板上標(biāo)有φ135mm孔徑標(biāo)示的半圓槽吻合后插上定位銷(xiāo),左右軸承調(diào)整相同。把零件內(nèi)孔掛在2個(gè)軸承上,零件正確定位后,安裝調(diào)整好指示表,用手轉(zhuǎn)動(dòng)零件就可以測(cè)量單跳和全跳。為了避免檢具過(guò)快磨損和便于旋轉(zhuǎn)零件,使用中在面板上加點(diǎn)潤(rùn)滑油。
(2)作為柔性通用檢具測(cè)量零件跳動(dòng)時(shí),只要在φ117.8~φ174mm之間的任意孔徑都可以測(cè)量,根據(jù)孔徑來(lái)調(diào)整軸承位置,把2個(gè)緊固軸承螺栓松開(kāi),將左右定位塊上的定位銷(xiāo)拔掉,移動(dòng)軸承根據(jù)孔徑相應(yīng)定位,比如現(xiàn)在要測(cè)量零件孔徑是φ168mm,把左右定位塊鈍角對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的孔徑標(biāo)示(扇形)刻線(xiàn)后鎖緊軸承緊固螺釘即可。把零件內(nèi)孔掛在2個(gè)軸承上,完成零件正確定位后就可以測(cè)量跳動(dòng)了,方便今后新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
該檢具不會(huì)因?yàn)榭讖匠叽缯`差造成測(cè)量偏差,只有在孔徑存在形狀誤差時(shí)會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,假設(shè)φ120mm的孔徑,橢圓在0.1mm經(jīng)過(guò)精度分析測(cè)量誤差在0.05mm,形狀誤差對(duì)檢具測(cè)量的影響目前任何檢具都很難避免,相對(duì)于原來(lái)傳統(tǒng)用心棒模擬測(cè)量提高(最大)測(cè)量精度50%,在測(cè)量中遇到零件孔邊有磕碰傷或凹凸情況對(duì)測(cè)量跳動(dòng)會(huì)有影響的話(huà),局部小面積凹下的可以忽略不計(jì),對(duì)于凸起部分引起的測(cè)量波動(dòng)可以納入測(cè)量結(jié)果。檢具不會(huì)出現(xiàn)誤收(見(jiàn)圖5、圖6)。
圖3 測(cè)量原理圖
圖4 定位原理圖
圖5 檢具精度分析
檢具優(yōu)點(diǎn):精度和效率很高,測(cè)量重復(fù)精度高,在一定孔徑范圍內(nèi)(φ117.8~φ174mm)的測(cè)量不會(huì)受到孔徑變化影響測(cè)量精度,使用壽命長(zhǎng),設(shè)計(jì)和制造非常簡(jiǎn)單,成本低,使用簡(jiǎn)單方便。用一臺(tái)新型柔性專(zhuān)用檢具能夠替代多個(gè)不同產(chǎn)品的傳統(tǒng)檢具,改變過(guò)去檢具一對(duì)一的使用,這意味著生產(chǎn)成本的降低。
檢具缺點(diǎn):檢具面板與零件相對(duì)摩擦,長(zhǎng)期使用后會(huì)造成面板磨損,檢具面板要定期檢測(cè)和修磨平面,對(duì)于設(shè)計(jì)大尺寸的檢具可以在面板上安裝平面軸承。