□ 郭 茜 □ 俞曉鋒

江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院無錫立信分院 江蘇無錫 214153

1 設(shè)計背景

斜面加工在機械加工中通常用線切割來完成,由于受到線切割機床行程的限制,線切割加工的局限性比較大。此外,在線切割機床上加工斜面,進行慢走絲時加工的成本非常高。若工件斜面尺寸較大,采用磨床磨削加工,則在加工過程中斜面的加工精度受到磨床精度和砂輪性能的影響,加工誤差難以控制,斜面的精度也難以保證。目前,還沒有一種便捷、快速、直接的測量工具能解決以上問題。斜面測量時,一般通過輔助擋板配合精密圓柱來進行間接測量,累積誤差較大。如果使用正弦規(guī)測量,那么只能通過打表的方法進行,操作不便,并且不能靈活移動,還需配備精密平板,對設(shè)備要求較高。筆者設(shè)計了一種可鎖定角度的便捷式斜面量規(guī),能夠?qū)Ω鞣N不同角度的斜面進行快速精準測量。這一便捷式斜面量規(guī)不僅可以解決加工斜面的尺寸測量問題,而且能夠快速精準劃出斜面加工線,提高工作效率。

2 結(jié)構(gòu)

筆者設(shè)計的可鎖定角度的便捷式斜面量規(guī)由直角模塊、基準平板、擋板等部分組成,如圖1所示。

▲圖1 便捷式斜面量規(guī)

直角模塊和擋板如圖2所示,用于放置被測工件。擋板的作用在于使直角模塊90°角度精準,便于加工制造。直角模塊通過精密圓柱與基準平板上的帶槽圓柱孔形成過渡配合,使直角模塊相對基準平板可以做旋轉(zhuǎn)運動。直角模塊的另一端也固定一個精密圓柱,兩個精密圓柱之間的距離為一個定值。

基準平板如圖3所示?；鶞势桨宓纳舷聝蓚€平面均為精磨平面。上平面放置標準量塊,確定測量角度。

▲圖2 直角模塊和擋板

下平面為千分尺等量具的測量基準面。

▲圖3 基準平板

基準平板上的夾緊裝置一端開槽,可以通過擰緊緊固螺栓將精密圓柱箍緊,從而將角度鎖定。夾緊裝置中圓孔的下母線與基準平板的上平面在同一水平面上,使兩個精密圓柱之間的距離、標椎量塊的高度,以及基準平板形成一個直角三角形。

3 工作原理

便捷式斜面量規(guī)工作原理如圖5所示。加工零件斜面角度為30°,便捷式斜面量規(guī)兩個精密圓柱之間的距離為80 mm,計算得到標準量塊的高度為40 mm。將標準量塊墊入精密圓柱與基準平板之間,使便捷式斜面量規(guī)形成30°角。

將工件放在直角模塊上,此時工件上所需加工的斜面與基準平板平行,如圖6所示。隨后可以用高度量規(guī)劃出工件上斜面的加工線。加工過程中,用游標卡尺或千分尺直接對工件進行斜面尺寸測量,如圖7所示。

4 加工

便捷式斜面量規(guī)在使用過程中常會受到工件的摩擦與碰撞,自身需要具備極高的尺寸精度和穩(wěn)定性,因此材料應當具備高硬度、高耐熔性、高尺寸穩(wěn)定性、高韌性和特殊環(huán)境下的耐蝕性，并且具有穩(wěn)定而精確的尺寸?；谝陨戏治?便捷式斜面量規(guī)選用Cr12MoV冷作模具鋼材料制作。兩個精密圓柱由數(shù)控車床半精加工車出輪廓,留出磨削余量。其余零件通過高速走絲線切割機床切割外形輪廓,留出余量。之后進行鉆孔、攻絲等。所有零件經(jīng)檢驗后進行真空熱處理,洛氏硬度(HRC)達到55～58。兩個精密圓柱由精密外圓磨床磨削至規(guī)定尺寸。其余零件采用精密成形磨床加工至規(guī)定尺寸,臺階與槽口使用低速走絲線切割機床加工。根據(jù)圖8所示便捷式斜面量規(guī)裝配圖將所有零件用固定螺栓連接調(diào)整,完成加工。

▲圖4 工件▲圖5 便捷式斜面量規(guī)工作原理▲圖6 工件放置▲圖7 工件斜面測量

▲圖8 便捷式斜面量規(guī)裝配圖

5 應用實例

應用實例中工件如圖9所示,便捷式斜面量規(guī)應用時分為四步。

▲圖9 應用實例工件

(1) 兩個精密圓柱中心距為80 mm,當測量角度為15°時,根據(jù)正弦原理計算得到標準量塊的高度為20.705 mm。用四塊厚度不同的標準量塊組合拼出高度20.705 mm,如圖10所示。

(2) 將組合好的標準量塊放入精密圓柱與基準平板之間,此時直角模塊與基準平板之間角度為15°,緊固夾緊裝置上的緊固螺栓,將量具角度固定,取出標準量塊。便捷式斜面量規(guī)安裝如圖11所示。

(3) 斜面加工線劃線。將需要加工的工件安裝在直角模塊上,用高度尺即可劃出斜面加工線。

(4) 斜面尺寸測量。工件斜面加工線尺寸即測量尺寸,加工過程中可將工件放入測量位置,使用千分尺或游標卡尺直接測量斜面尺寸,如圖12所示。

6 結(jié)束語

筆者設(shè)計的可鎖定角度的便捷式斜面量規(guī)可以作為機械行業(yè)中斜面的輔助量具使用,能夠?qū)Ω鞣N不同角度工件的斜面進行快速精準測量。使用便捷式斜面量規(guī)后,能直接用游標卡尺或千分尺對工件的斜面進行尺寸測量。便捷式斜面量規(guī)能調(diào)整任意銳角,并可精確到分。便捷式斜面量規(guī)還能鎖定所需調(diào)整的角度,使用靈活方便,不受設(shè)備限制?？梢?這一便捷式斜面量規(guī)實用性強,具有推廣價值。

▲圖10 標準量塊組合▲圖11 便捷式斜面量規(guī)安裝▲圖12 斜面尺寸測量