孔組位置度檢測裝置的設計及應用

李舒燕

（武漢船舶職業技術學院動力工程學院，湖北武漢 430050）

1 問題的提出

機械零件的形狀和位置誤差是零件的主要技術參數之一，它在一定程度上影響著整個零件的質量，也影響到由這些零件組成的部件或整臺設備的質量。因此，準確、全面地檢測形位誤差對保證零件和產品的質量，實現零部件的互換性具有重要意義。目前對圓周分布孔位置度誤差的測量方法一般有兩種：

①坐標測量裝置（如萬能工具顯微鏡或三坐標測量機）檢測。采用該方法可定量檢測孔的位置度誤差，但測量成本較高。

②綜合量規檢測。其原理是模擬零件的裝配使用，檢測時將零件套在量規的定位銷上，然后將測量銷通過量規上的導向孔分別插入零件被測孔內，若測量銷自由通過就判定零件位置度合格。由于用此方法不能測出被測要素的實際尺寸和形位誤差的大小，因此主要用于大批量生產且零件位置度要求不高以及孔公差較小的零件孔的位置度檢測。

本文以如圖1所示的殼體類零件為檢測對象，探討用于其孔組位置度檢驗的綜合量規設計，并對設計的方法進行系統的分析、說明。

2 綜合量規的設計方法

圖1 殼體類圖件圖

2.1 設計原理及量規結構

一般的位置度量規是用來檢驗關聯被測要素的實際輪廓是否超越規定的邊界。若量規能自由通過被測要素的實體，就表示該實體未超越規定邊界，工件為合格品。但它不能測出被測要素的實際尺寸和形位誤差的大小。

本文設計的綜合量規結構如圖2所示，量規由定位銷1、測銷2、導向套3、檢具體4等部分組成。

依據零件圖（圖1所示）要求檢驗底孔8－6.7mm相對于基準A的位置度0.02mm，本例中基準A自身又有位置要求，故此部分既起定位作用，又起測量作用，按測量部位計算。量規基本偏差按共同檢驗的規定查表（見GB／T8069－1998表1、表2），采用臺階式插入型功能量規，見圖2。

圖2 綜合量規結構示意圖

2.2 量規零部件工作部份設計

量規設計中使用符號的意義

D0——被測內要素的最大實體尺寸

DV——被測內要素的最大實體實效尺寸

T1—— 量規檢驗部位的尺寸公差

W1——量規檢驗部位的允許磨損量

F1——量規檢驗部位的基本偏差

d1B——量規檢驗部位外要素的基本尺寸

d1——量規檢驗部位外要素的尺寸

d1W——量規檢驗部位外要素的磨損極限尺寸

dGB——量規導向部位的基本尺寸

dG——量規導向部位的尺寸

dGW——量規導向部位磨損極限尺寸

Wmin——插入型量規導向部位的最小間隙

TG——量規導向套部位的尺寸公差

DG——量規導向套套部位的尺寸

DGW——量規導向套部位的磨損極限尺寸

WG——量規導向套部位的允許磨損量

DGB——量規導向套部位的基本尺寸

（1）定位銷的設計

如圖3所示，定位銷工作部位尺寸計算如下：

圖3 定位銷的設計

定位銷磨損極限尺寸：d1W＝（dIB＋F1）－（T1＋W1）＝（7.98＋0.010）—（0.004＋0.004）＝7.982

（2）測銷的設計

如圖4所示，測銷工作部位尺寸計算如下：

（3）導向套設計

如圖5所示，導向套工作內徑：DG＝DGB0＋TG＝80＋0.0025

圖4 測銷的設計

圖5 導向套的設計

導向套磨損極限尺寸：DGW＝DGB＋（TG＋WG）＝8＋（0.0025＋0.0025）＝8.005

（4）檢具體的設計

如圖6所示。

圖6 檢具體的設計

3 綜合量規的使用

本套綜合量規的兩定位銷與檢具體采用過盈配合，使用時先把兩定位銷插入泵體，然后依次插入8個測銷（如圖2所示）。如果8個測銷能同時插入，則零件判為合格，否則判為不合格。

使用綜合量規應注意兩點：一是檢測工件時，操作者應使用新制的或磨損較少的綜合量規；檢查員應使用與操作者使用的相同形式但磨損較多的量規。二是在使用過程中，無論是操作者還是檢查人員，都要定期送檢綜合量規，無論是定位銷、測銷、還是導向套，尺寸不能超過磨損極限，最好在接近磨損極限時及時更換。

4 結 語

盡管與三坐標測量機比較，通用綜合量規不能確定零件實際尺寸的偏差數值，也不能確定零件位置誤差的大小，但可以確定零件綜合誤差是否滿足設計要求。同時通用綜合量規易于操作、檢測效率高，因此特別適用于大批量生產零件的位置度檢測。

為了驗證本設計的檢測效果，將采用本文所述方法設計的綜合量規檢查過的不合格零件用萬工顯進行復測，其結果與綜合量規檢測結果一致。使用本方法設計的綜合量規可以直接檢測零件的位置公差而基本不受孔形狀尺寸公差的影響，是一種經濟實用的檢測方法。

1 李繼楨，庾以灤.位置誤差測量［M］.中國計量出版社，1993

2 蔣莊德.機械精度設計［M］.西安交通大學出版社，2000