一種特殊測(cè)量方法的探討與應(yīng)用

陜西柴油機(jī)重工有限公司 (興平 713105) 贠虎臣 趙亞君

1.問題的提出

在機(jī)械零部件加工時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)碰到軸承座、箱體類等零部件，其端面存在必須使用的短止口凸臺(tái)，其形式如圖1所示。該止口有定位、配合作用(一般尺寸精度在6、7和8級(jí))，加工中檢驗(yàn)時(shí)，用現(xiàn)有的測(cè)量工具無法滿足檢驗(yàn)要求，其原因分析如下。

圖1

(1)游標(biāo)卡尺精度偏低，最小刻度為0.02 mm，不能準(zhǔn)確讀出止口的實(shí)際檢測(cè)值，不能滿足加工檢測(cè)需要。

(2)外徑百分尺的測(cè)量精度比游標(biāo)卡尺高，并且測(cè)量比較靈活，因此，當(dāng)加工精度要求較高時(shí)多被應(yīng)用，但是如圖2所示，固定測(cè)砧2及測(cè)微螺桿3使測(cè)量距離受限為距量具的使用軸套外表面最小為10 mm，對(duì)于需測(cè)量的止口高度只有5 mm左右來說，顯然是不能滿足檢測(cè)要求的，無法進(jìn)行測(cè)量。

(3)目前存在的問題是，由于在加工中采用常用的卡尺、外徑千分尺等外圓測(cè)量工具無法滿足零部件具有較高精度的短止口的測(cè)量，使得零件中間尺寸控制無法進(jìn)行，只能借用塊規(guī)間接測(cè)量，操作繁瑣，同時(shí)對(duì)工人的技能也有一定的要求。這就加大了零件加工的控制成本，加工效率低，修磨系數(shù)高，風(fēng)險(xiǎn)大，止口精度不易控制。

圖2 0～25 mm外徑百分尺

2.問題的解決

為了解決該問題，我們采用的技術(shù)方案是:利用杠桿指示表高分度值 (由于止口太短，且止口所處的端面相對(duì)太大，無法安裝千分表，只能采用杠桿指示表。雖然杠桿指示表的測(cè)量桿軸線與被測(cè)工件表面的夾角對(duì)測(cè)量會(huì)產(chǎn)生誤差，但就本機(jī)構(gòu)進(jìn)行誤差分析在0.005 mm以內(nèi)，故能采用)，結(jié)合游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理，將二者有機(jī)地結(jié)合，用于測(cè)量高精度短止口的尺寸。其特點(diǎn)是通過采用穩(wěn)定性能好的量具材料制造測(cè)量尺桿，將杠桿千分表托架通過配打圓柱銷定位，同時(shí)鎖緊螺釘，確定測(cè)量尺桿相對(duì)零位;杠桿指示表托架與杠桿指示表通過燕尾槽連接，并能自由滑動(dòng)，待位置確定后鎖緊錐度鎖緊螺釘。測(cè)量工具示意圖如圖3所示。

圖3 高精度短止口測(cè)量尺

3.零件止口的測(cè)量操作方法

使用時(shí)，首先準(zhǔn)備一套與待測(cè)止口直徑相同的外徑百分尺 (例如待測(cè)止口直徑為 φ630－0.076－0.186mm，測(cè)量范圍在600～700 mm的外徑百分尺)，其次根據(jù)止口的大小將量尺游標(biāo)放在需要的刻度即630刻度線上，鎖緊游標(biāo)調(diào)節(jié)螺釘，再用標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度樣棒，配合外徑百分尺確定本量尺的相對(duì)零位，經(jīng)過2～3次的校核，將杠桿指示表的指針調(diào)零，最后輕輕地拿起直接測(cè)量待測(cè)止口，直接讀數(shù)，其止口的大小的實(shí)際值即為標(biāo)尺的整數(shù)值+杠桿指示表的讀數(shù)，一般情況下最少重復(fù)測(cè)量?jī)纱危源_保讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

4.操作注意事項(xiàng)

(1)杠桿指示表應(yīng)固定在可靠的調(diào)節(jié)托架上，測(cè)量前必須檢查千分表是否夾牢，并多次提拉千分表測(cè)量桿與工件接觸，觀察其重復(fù)指示值是否相同。

(2)測(cè)量時(shí)，不準(zhǔn)用工件撞擊測(cè)頭，以免影響測(cè)量精度或撞壞杠桿指示表。為保持一定的起始測(cè)量力，杠桿千分表的測(cè)頭與工件 (或標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度樣棒)接觸時(shí)，測(cè)量頭應(yīng)有0.3～0.5 mm的壓縮量。

(3)測(cè)量桿上不要加油，以免油污進(jìn)入表內(nèi)，影響千分表的靈敏度。

(4)杠桿千分表的測(cè)量桿軸線與被測(cè)工件表面的夾角愈小，誤差就愈小。本量尺的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如果需要誤差分析，可采用如下方法修正:α角為杠桿千分表中心線與待測(cè)工件表面的夾角 (即實(shí)用新型的夾角為38°)，由圖4可知，當(dāng)平面上升距離為a時(shí)，杠桿千分表擺動(dòng)的距離為b，也就是杠桿千分表的讀數(shù)為b，因?yàn)閎＞a，所以指示讀數(shù)增大。具體修正計(jì)算式如下

若該表測(cè)量讀數(shù)為0.038 mm，求出正確測(cè)量值為

即讀數(shù)誤差為0.038－0.0299=0.008(mm)。

圖4

5.結(jié)語

該測(cè)量工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便，省時(shí)省力，且只需單人就可以完成全部操作。它能夠?qū)崿F(xiàn)高精度短止口的有效測(cè)量，解決了現(xiàn)有技術(shù)在加工中無法測(cè)量的問題，同時(shí)生產(chǎn)制作成本低，降低了零件的加工風(fēng)險(xiǎn)。其使用范圍廣，不僅能有效應(yīng)用于各類軸承蓋及箱體類零件的短止口測(cè)量，也適用于回轉(zhuǎn)類零件的止口測(cè)量，同時(shí)生產(chǎn)制作成本低，易于制造。